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地理信息工程專業(yè)導(dǎo)論范文第1篇

摘要：文章從數(shù)字城市入手，通過(guò)昌平地震信息平臺(tái)的建立，簡(jiǎn)要介紹了該平臺(tái)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的功能，詳細(xì)闡述了地理信息系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)分析、地震影響區(qū)域分析等功能。

關(guān)鍵詞：地震；地理信息；空間數(shù)據(jù)

中圖分類號(hào)：P315.78 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）13-0253-02

一、數(shù)字城市

數(shù)字城市是數(shù)字地球的重要組成部分，是人類以數(shù)字的形式再現(xiàn)的城市信息場(chǎng)，是信息化的城市。它主要是綜合運(yùn)用3S（地理信息系統(tǒng)GIS、遙感RS、全球定位系統(tǒng)GPS）、網(wǎng)絡(luò)以及虛擬仿真等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市各種信息的采集、動(dòng)態(tài)更新和監(jiān)測(cè)管理、輔助決策等功能。

在“數(shù)字北京”的帶動(dòng)下，“數(shù)字昌平”實(shí)質(zhì)是電子政務(wù)與電子商務(wù)的一體化集成，是在昌平公用信息平臺(tái)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建政府信息系統(tǒng)和企業(yè)信息系統(tǒng)，為政府和企業(yè)管理與決策提供服眨并為公眾提供信息服務(wù)。

依托“數(shù)字昌平”，構(gòu)建北京市昌平區(qū)地震信息平臺(tái)，平臺(tái)具備日常信息管理和空間信息分析功能，為地震預(yù)案提供數(shù)據(jù)保障和宏觀決策依據(jù)?？梢詫?shí)現(xiàn)地震辦所關(guān)心的防災(zāi)、救災(zāi)、應(yīng)急指揮、地震帶、監(jiān)控點(diǎn)等相關(guān)數(shù)據(jù)與昌平區(qū)信息資源數(shù)據(jù)平臺(tái)上的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，同時(shí)向昌平區(qū)信息資源數(shù)據(jù)平臺(tái)發(fā)送地震辦的相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)兩方面數(shù)據(jù)的無(wú)縫對(duì)接。能夠完成信息資源數(shù)據(jù)平臺(tái)上的實(shí)時(shí)辦公和實(shí)時(shí)維護(hù)相關(guān)數(shù)據(jù)。根據(jù)平臺(tái)建設(shè)需求，分為地震業(yè)務(wù)系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)兩部分來(lái)完成。

二、地震業(yè)務(wù)系統(tǒng)建立

地震業(yè)務(wù)系統(tǒng)所需管理的對(duì)象有昌平區(qū)轄域內(nèi)所有與地震相關(guān)的地質(zhì)形態(tài)，如斷裂帶等，同時(shí)需要管理與這些因素相關(guān)的周邊的信息，如斷裂帶兩側(cè)的相關(guān)建筑、危險(xiǎn)企業(yè)、住宅、學(xué)校等相關(guān)信息，這些信息有助于政府在地震事故發(fā)生時(shí)將災(zāi)害所造成的損失降到最低。同時(shí)，業(yè)務(wù)系統(tǒng)中還需要管理與災(zāi)害相關(guān)的防災(zāi)隊(duì)伍和后勤隊(duì)伍的建設(shè)。

業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)該包括以下相關(guān)的業(yè)務(wù)內(nèi)容：（1）完成對(duì)區(qū)內(nèi)地質(zhì)形態(tài)的信息整理；（2）完成對(duì)區(qū)內(nèi)地震防護(hù)設(shè)施的信息整理；（3）完成對(duì)區(qū)內(nèi)地震監(jiān)控點(diǎn)相關(guān)的周邊情況數(shù)據(jù)整理。如圖1為地震業(yè)務(wù)系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu)圖。

三、地理信息平臺(tái)建立

（一）基本功能

系統(tǒng)可以對(duì)地理信息空間數(shù)據(jù)進(jìn)行放大、縮小、漫游、全幅顯示、測(cè)量面積、測(cè)量距離、地圖下載、數(shù)據(jù)雙向查詢等操作。地圖下載功能：可以將地圖以常用的圖像格式（包括BMP和JGP兩種）進(jìn)行下載。

數(shù)據(jù)雙向查詢功能主要是針對(duì)地震相關(guān)設(shè)施，結(jié)合具體的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容，在空間地理信息數(shù)據(jù)支撐下，實(shí)現(xiàn)相關(guān)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)選取、查詢、統(tǒng)計(jì)及專題制圖功能內(nèi)容，具體內(nèi)容包括：

1.圖形與屬性的交互式查詢：根據(jù)所選觀測(cè)點(diǎn)、避難場(chǎng)所等相關(guān)設(shè)施可查詢對(duì)應(yīng)的屬性；根據(jù)屬性條件可查得相應(yīng)的圖形。

2.圖形屬性的各種條件組合查詢：按照觀測(cè)點(diǎn)編號(hào)、觀測(cè)點(diǎn)名稱、避難所名稱、避難所編號(hào)、避難人數(shù)等各種屬性進(jìn)行組合查詢。

3.多源信息查詢：用戶可以查詢所選取的防震相關(guān)設(shè)施的照片、錄像、聲音等多媒體聯(lián)接信息內(nèi)容。

通過(guò)系統(tǒng)可以對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行加線、平移加線、加面、加兩點(diǎn)弧、加三點(diǎn)弧、加圖斑、加標(biāo)注符號(hào)、修改地物、刪除地物等操作。

空間數(shù)據(jù)編輯功能包括：地物的分層控制，可控制分層錄入、分層顯示；設(shè)置圖式符號(hào)、漢字標(biāo)注，其中標(biāo)注位置、方向、大小均允許用戶進(jìn)行調(diào)整；修改已錄入地物圖形數(shù)據(jù)，可用鼠標(biāo)輕而易舉地進(jìn)行刪除、修改；當(dāng)輸入一個(gè)圖塊結(jié)束，而結(jié)束點(diǎn)已經(jīng)被輸入時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)將線連接到結(jié)束點(diǎn)，進(jìn)行封閉處理。

屬性信息編輯功能包括：屬性數(shù)據(jù)的錄入、修改，包括：監(jiān)測(cè)站點(diǎn)、宏觀點(diǎn)、避讓場(chǎng)所、昌平區(qū)內(nèi)斷裂帶、地震動(dòng)力分界線、重點(diǎn)部位、路網(wǎng)、危險(xiǎn)源、水系、行政區(qū)、建筑物的屬性信息。

（三）網(wǎng)絡(luò)分析

網(wǎng)絡(luò)分析包括資源分配分析、最近避難場(chǎng)所分析、布局合理性分析、路徑分析。

1.資源分配分析。資源分配就是為網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)線和結(jié)點(diǎn)尋找最近（這里的遠(yuǎn)近是按阻礙強(qiáng)度的大小來(lái)確定的）的中心（資源發(fā)散或匯集地）。資源分配能為震區(qū)確定最近的消防、部隊(duì)、衛(wèi)生機(jī)構(gòu)、食品機(jī)構(gòu)等資源分配是模擬資源如何在地震中心和它周圍的網(wǎng)線（街道、水路等）、結(jié)點(diǎn)（交叉路口、汽車中轉(zhuǎn)站等）間流動(dòng)的。根據(jù)中心容量以及網(wǎng)線和結(jié)點(diǎn)的需求將網(wǎng)線和結(jié)點(diǎn)分配給中心，分配是沿最佳路徑進(jìn)行的。用戶可以通過(guò)賦給中心的阻礙限度來(lái)控制分配的范圍。

2.最近避難場(chǎng)所分析。最近避難場(chǎng)所分析通過(guò)地理分析，給出距離某個(gè)住宅區(qū)或者單位的最近避難場(chǎng)所所在位置，并且顯示到達(dá)該避難場(chǎng)所的最短路徑。

3.布局合理性分析。布局分析是對(duì)現(xiàn)有地震觀測(cè)設(shè)施和避難場(chǎng)所的位置按照合理的布局條件進(jìn)行分析，以及對(duì)新建地震觀測(cè)設(shè)施和避難場(chǎng)所位置在總體布局中是否合理提供科學(xué)準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)依據(jù)。

4.路徑分析。路徑分析其核心是對(duì)最佳路徑和最短路徑的求解。從網(wǎng)絡(luò)模型的角度看，最佳路徑求解就是在指定網(wǎng)絡(luò)中兩結(jié)點(diǎn)間找一條阻礙強(qiáng)度最小的路徑。最佳路徑的產(chǎn)生基于網(wǎng)線和結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角（如果模型中結(jié)點(diǎn)具有轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)）的阻礙強(qiáng)度。

（四）地震影響區(qū)域分析

地震影響區(qū)域分析應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的緩沖區(qū)分析功能對(duì)地震帶和斷裂帶某個(gè)范圍內(nèi)的周圍房屋、重點(diǎn)單位、重點(diǎn)設(shè)施的所受影響的區(qū)域進(jìn)行查詢分析。

地震影響區(qū)域分析方式有三種：（1）選定點(diǎn)為中心坐標(biāo)、根據(jù)地震強(qiáng)度確定影響半徑，系統(tǒng)給定受此影響半徑的圓；（2）以選定的一條線為中軸線制定兩邊距離的區(qū)域；（3）任意選定的多邊形范圍內(nèi)。

檢索的結(jié)果為在范圍內(nèi)所受影響的建筑物、重點(diǎn)單位、重點(diǎn)設(shè)施、危險(xiǎn)源的詳細(xì)信息。為疏散提供準(zhǔn)確科學(xué)的依據(jù)、并且對(duì)震情進(jìn)行宏觀和微觀分析，還可以對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)專題分析。

四、總結(jié)

綜上所述，應(yīng)用地理信息系統(tǒng)技術(shù)通過(guò)地震信息平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)兩部分功能：（1）完成各委辦局日常辦公或其相關(guān)的事務(wù)；（2）使用GIS作為業(yè)務(wù)系統(tǒng)的辦公工作平臺(tái)，用MIS作為日常數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及查詢的工作手段，既能滿足地震部門工作需要，又可以為地震預(yù)案、防災(zāi)抗災(zāi)提供數(shù)據(jù)保障和宏觀決策依據(jù)。

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