gis平臺技術方案 gis軟件有哪些

總體技術方案

遙感圖像處理系統以TM/ETM、CBERS、SPOT、QUICKBIRD等遙感圖像為信息源，結合GIS技術和基礎地理信息，通過對背景因素分析和野外踏勘，建立知識庫，對信息進行提取，補充更新綜合數據庫中的數據。

在巴青等地區，都構建了全面的區域性戰略布局，加強發展的系統性、市場前瞻性、產品創新能力，以專注、極致的服務理念，為客戶提供網站設計制作、網站建設 網站設計制作定制網站制作,公司網站建設,企業網站建設,成都品牌網站建設,全網整合營銷推廣,成都外貿網站制作,巴青網站建設費用合理。

1.系統總體結構設計

本系統作為專業應用系統，系統結構主要采用C/S結構，軟件系統的主要功能在C/S結構下實現。圖7-3為系統總體結構示意圖。

系統總體結構包含4大部分內容，即人機交互界面、系統功能模塊、局域網絡和的綜合數據庫。

人機交互界面是人與機器相互交流的紐帶，人的各種命令通過交互界面下達給計算機，完成各種任務，因此其必須是友好的。

系統功能模塊包括：圖像處理模塊、知識庫模塊、信息提取模塊、模型建立模塊和數據管理模塊。

圖7-2 系統數據流程圖

系統需要的空間地理、遙感圖像等數據通過局域網從數據庫系統中調用，系統產生的遙感圖像等成果數據又存放到成果數據庫的圖形數據庫中。

2.系統開發策略

為了在有限的時間和資金的條件下，能夠快速并保質地完成系統的開發，本系統擬在商業軟件基礎上采用二次開發的方法完成，圖像處理軟件采用美國 RSI 公司（research systems inc.）的 ENVI（the environment for visualizing images）遙感圖像處理軟件。GIS平臺采用美國Esri公司的ARCGIS系列產品。

利用ENVI和其具有的強大的二次開發工具——IDL（interactive data language）交互式數據語言進行二次開發。完成遙感圖像處理、信息增強、信息提取的功能模塊建設。

GIS軟件經二次開發后主要用于圖形、圖像以及屬性數據的瀏覽、查詢、統計和管理維護，主要借助ARCGIS軟件完成。

系統的集成采用VB，提供給最終用戶友好的界面和簡便、通用的操作手段來管理維護各種數據。

3.系統建設原則

建立系統既要滿足近期數據采集分析的要求，又要滿足長遠的要求，還要滿足各種信息處理、統計分析的要求。應對接口留有充分的擴充余地，并兼顧其他管理信息的要求。

（1）實用性和先進性

圖7-3 系統總體結構圖

系統建設應從實際出發，以經濟實用為主，兼顧未來的發展趨勢，量力而行。應采用比較成熟的先進技術，而且應符合國際或公認的工業標準，具備開放的系統功能。經濟實用：應用系統的設計一定要經濟實用，要選擇經濟實用的系統和設備。技術先進：強調技術路線、方法、軟件開發工具的先進性，要選擇國際上比較先進和成熟的開發技術、方法和思想，適應當前的技術水平和計算技術，要選擇較流行、有發展潛力、高效的開發工具，為系統的擴充和發展打下基礎。

（2）可靠性與安全性

系統應具有一定的容錯能力，確保系統長期可靠的運行。利用分組網的閉合用戶群功能，防火墻、加密、為用戶設置不同的權限等措施，防止非法侵入，實時檢測網絡的運行情況，記錄網絡資源的使用情況，使網絡的安全性得到保障。

（3）標準與開放

系統的設計要遵循標準通用的原則，軟件系統的開發要采用開放式的體系結構，以利于整個系統的集成。規范性、標準化是一個信息系統建設的基礎，也是系統與其他系統兼容和進一步擴充的根本保證。因此，對于一個系統來說，系統設計和數據的規范性和標準化工作是極其重要的，這是各模塊間可正常運行的保證，是系統開放性和數據共享的要求。整個系統的規范標準的制定應完全遵照國家規范標準和有關行業規范標準，并考慮實際的應用情況，完成信息分類編碼、建立統一、規范的系統數據庫數據字典以及建立符合標準要求的圖式符號系統。

（4）數據與功能的完整性

在充分了解數據的產生、存儲、應用過程和工作流程的基礎上，保證數據完整準確和功能完善全面。作為一個整體，系統應具有統一的結構化組織風格、界面風格和操作模式，同時，它也要與其他子系統保持一致的操作風格，這就要求設計時要通盤考慮、分步實施。以應用為驅動，在充分利用現有設施和資源的條件下，力求高起點，既滿足近期需求，又適應長遠發展的需要。

4.系統功能

系統是集圖像處理、知識庫、信息提取、模型建立和數據管理于一體的遙感影像專業處理系統。可以完成從最初的遙感影像數據到專題成果數據的轉換，并可以對成果數據進行分析、查詢、統計和編輯。該系統將遙感圖像處理平臺IDL（interactive data language）和GIS開發平臺有機的結合到一起，整個系統涵蓋5個大的專業模塊：圖像處理、知識庫、信息提取、模型建立和數據管理。其中圖像處理模塊集成了遙感影像常用的一些處理工具，如：校正，鑲嵌，裁切，拉伸等等；知識庫模塊建立了全流域的地物光譜庫、解譯標志庫和地物樣方庫；模型建立模塊可以實現圖像對圖像的信息提取和分類圖對分類圖的信息提取；數據管理模塊完成對提取的專題成果數據的后期編輯，以及分析查詢統計等。

GIS—T面臨的問題和解決方案？

一、背景

20世紀80年代以來，交通運輸部門采用現代技術改善工作效率和質量。同時，環境保護、經濟可持續發展等影響人類生活質量和生存空間等重大問題日趨嚴重，而由交通所引起的環境污染、交通堵塞等問題也被人們逐漸認識，跨學科多層次的合作研究成為解決交通運輸及其相關問題的基本途徑。

隨著社會的進步，社會經濟水平不斷提高，人民生活也越來越富裕，由道路、水運、鐵路、航空和管道構成交通系統也越來越復雜。在交通的規劃、設計和管理中遇到許多前所未有的難題。而交通地理信息系統（Geographic Information System for Transportation，GIS-T）的出現給新時期的交通提供了嶄新的技術平臺和手段。

GIS-T是以現代計算機科學、地理學、信息科學、管理科學和測繪科學為基礎，并與傳統的交通信息分析和處理技術緊密結合，采用數據庫、計算機圖形學、多媒體等最新技術，對交通地理信息進行數據處理，能夠實時準確地采集、修改和更新地理空間數據和屬性信息，為決策者提供可視化的支持。GIS-T為新時期的交通行業發展提供了新的思維模式。

國務院頒布的《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006━2020年）》中指出，交通運輸業發展思路之一是“以提供順暢、便捷的人性化交通運輸服務為核心，加強統籌規劃，發展交通系統信息化和智能化技術，安全高速的交通運輸技術，提高運網能力和運輸效率，實現交通信息共享和各種交通方式的有效銜接，提升交通運營管理的技術水平，發展綜合交通運輸”。而智能化和信息化的基礎之一就是GIS-T。

交通部頒布的《公路水路交通中長期科技發展規劃綱要（2006-2020年）》中給出公路水路交通科技發展目標之一“到2010年，數字交通技術實用化程度和行業管理信息化水平明顯提升，集裝箱多式聯運和一體化運輸技術明顯突破，交通決策技術明顯提高。到2020年，智能化數字交通管理技術、一體化運輸技術、決策支持技術整體達到國際先進水平，交通運輸管理技術能夠適應交通現代化的要求，全面實現決策的數字化與科學化”。

國務院頒布的《國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》指出，要“推進工業結構優化升級”，并“堅持以信息化帶動工業化，以工業化促進信息化，提高經濟社會信息化水平”。而GIS-T的研究、開發和應用正是促進交通行業信息化的必要手段和途徑，進而改善交通行業的發展模式，保證交通行業的科學發展和可持續發展。

二、國外發展狀況

美國是較早利用計算機技術建立交通運輸和規劃數據庫的國家之一。在20世紀80年代中期，美國聯邦公路署開始公路綜合數據庫的開發研制，并在1988年建立了實用的GIS-T。該系統包含45，000條道路，總長595，456公里覆蓋全美國的公路網，并且有與每條公路關聯的屬性信息，如公路等級、歸屬、編號、長度、路幅形式、中央分隔帶、交叉口類型、車道數、路面類型、橋梁、州交通量、州界等。1995年第20屆PLARC會議上，美國聯邦公路署向與會的各國代表提供了一張綜合公路數據庫V2.0光盤，該數據庫是適合于交通運輸網絡規劃、分析建模的綜合數據庫，是當時世界上最大的公路數據庫之一。

在美國公路署的倡導下，各州運輸局相繼展開一系列的GIS-T的研究，包括適合于GIS-T的交通運輸建模問題、GIS-T的數據存儲方式、數據格式轉換、GIS-T應用范圍、軟件平臺選擇、GIS-T項目可行性研究等。其中Wisconsin 運輸局是GIS-T的開發與數據集成的先驅，開發的基于地理信息系統的路面管理系統已投入運營之中，同時還開發了橋梁管理和維護地理信息系統、交通標志和道路設施管理系統、基于地理信息系統的交通事故分析等系統。為減少數據建庫費用，實現資源共享，各州運輸局與測繪部門緊密合作，采取分工負責數據采集，同時將GPS技術引入數據采集中并建立了進行空間信息采集和集成的參考框架和標準。美國運輸組織成立了GIS-T工作組，從事GIS-T與ITS的數據模型、線性參考系設計、數據質量控制、線性參考系中的誤差傳播等研究。

隨著GIS-T的廣泛研究和展開，美國從1992年以來先后召開多次學術研討會并出版了相應的論文集。美國開展GIS-T研究的特點是緊密結合交通運輸發展的實際，解決在交通運輸中急需解決的關鍵技術和策略問題。

德國是較早將GIS-T用于公路選線實際工作中的國家之一。在興建勃蘭登堡的Oranienburg市的繞城公路時，通過GIS-T技術進行了該項目的環境協調性研究及路線方案的規劃。日本東京煤氣公司研制了基于GIS-T的車載導航系統，該系統由CD-ROM數據庫和實時通信系統組成，用于事故搶修、車輛調度和野外作業指揮。加拿大的艾伯塔省建立了全省的公路維護系統，實現了GIS-T對道路養護的決策支持。美國印第安納州交通局采用GIS-T管理全州的公路、上千座橋梁以及鐵路、航道、民航機場等交通信息。

在發達國家，GIS-T幾乎已滲透于交通的各個領域。在交通規劃中應用于：交通需求分析與預測、路網方案評估、項目選擇及優化、交通工程設施規劃、危險品運輸路徑規劃、緊急情況下的疏散規劃、公交線路規劃、公共汽車站站址選擇等；在道路設計中應用于：道路走廊選擇、路權取得、道路線形仿真等；在交通管理與服務中的應用有：日程養護管理、路面管理系統、橋梁管理系統、輔助決策系統、交通控制、交通事故分析、交通動態模擬、汽車運輸調度、交通災害防治、超限卡車路徑選擇、車輛導航系統等；在港口應用于：港口基礎設施管理、船舶自動識別技術、裝卸管理等；在航道中應用于：航道疏浚、航標管理等。這些應用的技術手段是以GIS-T為中心，集成全球定位系統、遙感、網絡和多媒體等技術。

三、國內發展與現狀分析

我國是一個發展中國家，經濟上還處于發展階段。我國的現狀使交通規劃與管理就顯得十分重要。為從根本上解決交通問題，吸取西方發達國家在交通管理規劃方面的經驗教訓，增強規劃決策和管理的科學性、合理性，逐步展開GIS-T技術在交通規劃與管理中的推廣和應用，進行GIS-T的理論和應用研究，具有重要的理論意義和現實價值。

從20世紀80年代起，我國公路管理部門采用各種數據庫系統建立了一些公路路況數據庫，交通部組織組織了一系列旨在提高公路規劃和管理水平的應用系統開發研制，包括路面管理系統CPMS、橋梁管理系統CBMS，這些系統具有查詢簡單快速的特點，但只有公路屬性數據，并未建立各級道路的空間數據庫，無法滿足空間分析的需要，難以勝任對公路信息的全方位動態管理和進行公路規劃、建設和養護的分析和決策支持。為從總體上改善我國公路信息的管理水平，縮短與發達國家之間的差距，交通部決定建立我國自己的公路數據庫系統，并于1991年將省市兩級的公路數據庫建設任務下達，開發完成了地市級公路數據庫Trans-GIS的研制開發。1995年交通部科技司申報國家重點科技項目“GIS在公路信息系統中的應用研究與開發”中，著手研究將GIS-T技術用于公路建設和管理，建成基于公路交通地理信息系統。1998年中國城市規劃研究院承擔的863項目“GIS支持下的城市交通需求分析系統軟件開發”，將城市地理信息系統和交通需求模型結合為一體進行研究開發，在交通需求分析中引入地理信息系統空間數據分析模型和空間技術分析，從交通數據采集、管理、交通分析過程以及結果的表現等方面對交通需求分析進行支持。GIS-T的研究在中國蓬勃發展起來。

GIS-T蓬勃發展的主要原因分析如下：一是信息技術的發展，使得相關信息技術的性能價格比急劇提高，開發相關系統的經費門檻大幅度降低，系統開發費用從幾百萬降低到幾十萬人民幣。二是目前在軟件開發領域，組件技術以前所未有的方式提高了軟件的生產效率，近二十年來興起的面向對象技術進入到成熟的實用化階段。為了適應組件式軟件技術潮流，地理信息系統軟件像其他軟件一樣，由過去廠家提供全部系統或者具有二次開發功能的軟件，過渡到提供組件由用戶自己再開發的方向上來，從而使開發相關系統的技術門檻大幅度降低。三是我國公路大建設，以及因特網和電子商務引發的對物流的關注，形成了對以GIS-T為核心的3S（衛星定位系統GPS、地理信息系統GIS和遙感系統RS）技術研究和應用的強大的需求。

在此條件下，GIS-T呈現如下特點：

（1）交通系統應用3S技術，體現出集成和綜合的特點，交通部提出了“數字交通”的概念，加強以GIS-T為核心的信息技術在交通領域的綜合研發和應用。

（2）以省、部級有關單位為示范，以地市級單位為推廣，以大型的運輸企業為綜合應用，廣泛推廣實施GIS-T技術的應用，提高了交通行業發展的技術含量。

（3）不僅在基礎設施管理單位開發相關系統，而且逐漸向物流和電子商務等交通服務領域轉移，建立以GIS-T為平臺的物流核心關鍵技術。

（4）隨著我國智能運輸系統應用逐步開展，一些成功的智能運輸系統把GIS-T作為系統的信息平臺，通過地理信息系統整合各種其他交通信息。

根據目前GIS-T在交通行業的很多領域都有比較好的應用和發展前景。

在宏觀決策和規劃中的應用。我國交通在今后相當長時期內將處于快速發展時期，交通管理和建設的投資規模大、項目多、戰線長，是一個規模巨大、耦合度高、透明度低、動態而且開放的系統，需求預測、發展戰略、政策策略、資金投入等方面將面臨著大量的復雜決策問題，如建設項目的宏觀決策、建設和養護項目的選擇與優化排序、建設管理與工程的控制等。而目前這些決策，如規劃（計劃）、投資項目優化、公路建設和管理的宏觀決策和管理工作仍多處于手工操作階段，計算機僅僅用作文字和表格處理的工具。大量建設信息仍以紙張為存放介質且較為零散，查詢效率低，信息處理重復工作量大、耗時多，更無法實時、全面地為領導或上級部門提供綜合信息報告。利用地理信息系統等信息技術，可以提供直觀、明了的集點、線、面信息為一體的多媒體方式的各種公路專題圖，實現交通決策和管理的科學化，提高決策的效率和質量。

在公路建設中的應用。在公路建設中，可以充分利用交通地理信息技術為公路勘測和設計服務。在道路選線過程中，利用GPS和RS和其他測量手段，獲得外業的勘測數據，然后通過測量數據產生數字地面模型，作為內業數據處理的基礎，以選擇公路走向。在構建數字地面模型中，一般采用地形圖數字化或掃描矢量化，隨著數字地球概念和技術的廣泛應用，現在則以衛星圖像和航空照片為基礎，通過地理信息系統軟件可以快速精確地生成數字地面模型。在此基礎上，輸入有關的技術，環境及社會等數據，并且考慮各種限制條件，如曲率半徑、最大縱坡、多層地質構造及邊坡、已有線形物（公路，河流，鐵路等）、特別區域（沼澤地，城鎮，環境保護區等）等，優化道路的選擇。利用衛星圖像技術或航空攝影測量技術，可以準確獲得地形高程及圖像，大大減少繁瑣、艱巨的實地測量等前期工作。地理信息系統軟件等技術在計算機上的運算和虛擬，可以節省期資金及設計時間。通過確定路線最佳方案，可以大幅度減少并平衡工程的土石方量。通過在路線優化過程中處理、保存大量的數據，并計算各條優化路線的分項建設費用，為項目提供財務分析及運營費用控制。

在公路養護中的應用。路網的養護和建設業務范圍比較大，養護管理業務非常復雜和繁多，但從業務流程上講，有養護決策所需要信息的采集、養護方案決策、養護項目進度管理、竣工管理等環節。養護的不同職責也分散在不同的業務部門。我們可以通過GIS-T技術，進行整體的決策和調度，在路網級根據交通量、交通類型、路面狀態等決定養護的規模和次序，根據交通分配決定養護的時間以避免交通堵塞等，并且直接進行養護項目的管理，合理配備養護的人力和物力，有效安排養護資金，跟蹤、評價養護項目的完成情況，實現公路養護項目計劃管理、進度管理、成本管理、質量管理的計算機化。

基于GIS的通信管網管理系統架構設計

基于GIS的通信管網管理系統架構設計

管網資源監測管理系統充分利用 GIS 平臺，將分布范圍廣泛的管網設施和地理位置有機地結合，不僅提高了企業的管理水平，而且提升了企業的服務能力。因此，該系統研究具有現實意義和廣闊的應用前景。

1 設計方案及原則

1.1 系統設計方案

地理信息系統是對地理環境中的有關問題進行分析和研究的手段，它是一種采集、處理、傳輸、存儲、管理、查詢檢索、分析、表達和應用地理信息的計算機系統。利用計算機建立地理數據庫，將地理環境中的各種要素，包括它們的地理分布狀況和所具有的屬性數據，進行數字存儲，建立有效的'數據管理系統，通過對各個要素的綜合分析，方便快速地獲取信息，滿足應用和研究的需要，并用圖形和數字的方式來表現結果。

通信管網資源與地理空間位置有著密切的關系，本系統充分利用GIS的特點，通過Visual Basic6.0高級語言嵌入 TopMapActiveX組件進行二次開發，設計了地理位置信息與管網資源數據有機融合的監控管理綜合系統。Visual Basic能夠提供創建圖形用戶界面(GUI)的方法，可以方便快捷地調用外部控件，具有功能強大的數據庫訪問特性;TopMap ActiveX地理信息系統開發組件具有完善的地圖操作功能。利用成熟的技術和可靠的數據采集硬件設備，以 Windows 2000/NT為網絡操作系統，使用MicroSoft的SQL Server2000作為后臺數據庫系統，利用 ADO技術實現數據庫訪問，能夠滿足系統的時實性和可靠性。

1.2 系統設計原則

(1)規范性。在系統設計中制定資源分類、編碼等一系列方案，同時把通信行業標準考慮到方案之中，做到系統規范化。(2)科學性。編碼時采用區段碼和從屬編碼結構，利于計算機的直接存貯和數據庫的管理，便于系統數據的快速檢索和更新。(3)擴展性。建立一個開放的系統，留有充分的擴充空間，以便對系統擴充或移植。(4)實時性。能進行動態數據的管理，并保持數據的一致性和實時性要求。(5)安全性。對用戶權限進行分級管理。

2 系統結構

2.1 系統功能結構

管網資源監控管理系統是對通信站轄區內的通信管網資源(如管道、人井等)進行計算機管理和監控，包括管網資源數據錄入、查詢、修改、統計分析、打印輸出、地理圖形顯示、監控數據采集和故障報警顯示等功能。系統的功能結構如圖1所示。

2.2 系統網絡結構

整個系統主要由GIS工作站、GIS服務器、數據服務器和多通道通信服務器組成，采用客戶/服務器結構，各通信站點通過原有的內部 10/100 m網絡訪問。其中：GIS工作站負責本地管網數據的維護管理和監控;多通道數據服務器完成對管網監測數據的采集與通信;GIS 服務器實現對地理屬性數據的存儲;數據服務器用來存儲管網資源數據信息。系統的網絡結構如圖2所示。

3 監控管理模塊設計

3.1 資源數據管理

管網資源數據管理包括管網數據(地理信息數據和線路資源數據)錄入、數據查詢、數據統計和打印輸出等模塊。

(1)管網數據錄入

管網數據錄入模塊用于對基礎地理信息和線路資源信息進行錄入、修改、刪除、存儲。數據庫服務器完成基礎圖形與數據存儲處理等功能;系統管理員有權修改用戶權限、增刪用戶賬號。

(2)數據查詢/統計

系統根據工作人員的需求對基礎地理信息和通信網絡信息進行查詢;按照給定的統計條件對各通信站的分布位置及覆蓋區域、管道分布、纜線、人井等線路信息進行統計分析。

(3)打印輸出

將GIS中的數據經過分析、轉換處理，以直觀的圖表形式輸出。

3.2 監控數據采集

監控數據采集模塊通過傳感器完成對管網資源狀態數據(壓力、溫度、水位等模擬量)時實采集與通信，實時監測主要監控點的模擬量是否越限，監控數據判別流程如圖3所示。

各通信站點通過監測設備從監測現場采樣數據，上報數據經過預處理后輸入到系統中，通過與監控標準庫的數據進行對比分析來判斷管網資源是否發生故障。如果檢測判斷發生管線受損、模擬量越限時發出報警信息，并對故障位置進行準確定位。如果檢測判斷沒有發生故障，系統不報警，同時繼續監測現場數據。

3.3 地理圖形/監控報警顯示

借助可視化技術，通過圖形及其圖形變換、聲音傳遞消息等手段，可以實現更為人性化的人機交互。系統的顯示包括地理圖形顯示和監控報警顯示兩部分。

地理圖形顯示是建立在對該系統內所有的管網資源實體分類的基礎上，一類實體建立一個圖層，整個系統是由所有實體相對應的圖層疊加而成的。地理圖形顯示用于電子底圖和線路資源符號的顯示，具有漫游、無極縮放、分層顯示等功能。監控報警顯示將實時監控數據和地理圖形相結合，在地理圖形界面上實時監控網管設備的運行情況。當發生故障時，在GIS 圖形界面上用特殊顏色進行標記，對管網設備故障準確定位顯示，并進行聲光報警，通知維護人員及時搶修。

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