基于GIS技术在国情监测平台的研究与应用周林

基于GIS技术在国情监测平台的研究与应用周林

深圳市标为测绘技术有限公司广东深圳市518000

摘要:国情监测是指充分利用全球卫星导航定位技术(GPS)、航空航天遥感技术(RS)、地理信息系统技术(GIS)等现代化测绘技术,然后结合不同时期已有的测绘成果档案,对国家的地形、水系、交通等方面的具体情况进行动态、定量化和空间化的监测,并通过分析其各方面的变化,形成反应各种资源、环境、生态、经济等方面的空间分布及变化规律的监测数据、地图地形和研究报告。本文主要是分析了基于地理信息系统技术(GIS)在国情监测平台的研究和应用。

关键词:GIS技术;地理国情;监测

前言

国情信息对整个国家的社会和经济的持续健康发展有很重要的作用,它是国家制定发展战略、政策等的依据。但是由于我国幅员辽阔、地理状况复杂,所以国情监测工作增加了很多难度。将GIS技术应用到国情监测工作之中,有利于充分利用该技术具有的集中、存储、操作和显示参考信息的特点,来更加全面、准确的掌握国情数据的信息。

1GIS技术和地理国情的概述

1.1GIS技术

地理信息系统技术(GIS)又称为地理信息系统,是一种特定且非常重要的空间信息系统。地理信息系统的工作原理就是在计算机软件、硬件系统的支持下,对一个整体或者是部分地球表层空气中的有关地理分布数据进行采集、管理、运算、储存、显示和描述的技术系统。GIS技术的主要功能包括四个方面:第一,可视化功能。GIS技术可以将监测到的地理环境数据进行数字化处理,然后再将数字化处理的结果显示在计算机屏幕上。同时,这些处理的结果都是动态化的,当某一些信息发生变化,就会在计算机屏幕上进行实时更新;第二,数据分层、分类功能。GIS技术可以将获取的最初数据进行有效地分层、分类和再组合,方便于后期的数据处理与分析;第三,具有查询、获取、更新、更正国家地理信息的功能;第四,数据管理功能。GIS技术可以利用数据库系统对相关的监测数据进行存储和管理,便于日后的信息查询工作。如图1所示,GIS技术是以地理空间数据库为基础,以计算机软硬件及网络为支撑,由GIS技术人员采用相应的标准和方法对地理数据进行综合处理和分析的一种技术系统。

图1

1.2地理国情

地理国情是指与地理空间紧密相连的自然环境、自然资源基本情况和特点的总和。从广义上来说,是指通过对地理空间属性在内的各类国情进行关联与分析,进而得出与社会经济发展的结论。通常所说的国情就是从地理角度分析、研究和描述我国的国情。地理国情监测主要是动态和定量化的进行监测,主要是运用了全球卫星导航定位技术(GPS)、地理信息系统技术(GIS)以及航空航天遥感技术(RS),并通过对地形、交通、地表覆盖等方面的情况进行统计分析,分析变量化、变化频率、地域差异等趋势,以形成反映分类资源、生态以及经济要素的空间分布与变化规律的监测数据、研究报告以及地图图形。

2GIS技术在国情监测平台的作用

2.1在资源环境领域的应用

由于我国资源广阔,地理状况复杂,将GIS技术应用到土地利用、土地覆盖等方面的监测工作中,可以有效提高我国政策分析的科学性。从20世纪80年代中期开始,GIS技术就被应用于农业、林业生态环境和土地资源的监测工作中。它可以通过对森林资源的开发利用和保护、土地资源的利用和土地覆被现状进行动态监测、分类、制图,收集相关的资料,存储大量的数据信息,然后建立地理数据库,最终实现资源管理的信息化。此外,GIS技术通过对一些资源短缺、环境污染的地区加强对资源的的调查、监测、评估和预测,通过获取当地地形、土地利用、粮食生长、交通状况、污染分布等方面的情况的信息,为国家政策分析提供更多的定量化的重要资料和科学依据。

2.2全球卫星导航定位技术在地理国情普查监测中的应用

全球卫星导航定位技术具有高精度、自动化以及无间歇性等优点。卫星定位技术应用于地理国情普查监测中可以准确、高效、快速地提供出地表监测区域点线面各要素的空间坐标和相关信息数据。地理国情普查进行的基础性测绘包括国土资源监测、局部地形测量、控制测量、城镇规划等等工程测量。全球卫星导航定位技术通过对野外数据采集技术以及高精度全站仪的有效结合,为地理国情信息数据的野外测量和信息采集提供了可能,而且该技术测量精度高、适应性强、采集单元小、采集速度快、采集时间短。

2.3利用GIS技术对地质灾害多发区进行实时监控。

根据GIS多源数据库的分析与整理,了解我国地质灾害多发易发区的分布情况,收集该地区发生地质灾害的资料与信息,建立该地区的图表图像,与GIS多源数据库联动起来,进行地质情况监测。首先对可能发生地质灾害的地区进行致灾因子的分析,尽量避免发生地质灾害的可能。其次在该地区的GIS地质模型上进行综合评判,总结现象与特征,判断对地质灾害的预测是否正确,是否应该采取行动进行科学避灾。GIS技术在预测地质灾害方面的优势得天独厚,但是在应用中的技术还不是特别成熟,需要在实践过程中不断地进行改造与优化,伴随着智能化时代的到来与计算机技术的发展,GIS技术在地质灾害预测中的应用将会更加广泛,更加有效。

2.4GIS技术在防灾减灾方面的应用

GIS技术的应用可以通过对地方的地理情况进行监测,为当地的灾情预警、动态监测、灾难评估提供准确的信息,进而提高防灾减灾的能力和水平。现在国内外,都在将GIS技术广泛应用于重大自然灾害和灾情评估工作中。例如可应用与火灾、洪灾、泥石流、雪灾等一些突然发生的自然灾害或者是旱灾、土地沙漠化、环境危害等一些非突发性事故。在利用GIS技术开展防灾减灾工作中,我国可以借鉴印度做法,比如印度政府通过建设灾害资源网络,实施应急通信技术,开发远程智能灾害管理系统等等。我国同样也可以通过建设灾害资源网络,提高我国灾害管理的能力和水平。

2.4.1建立灾害资源数据库

我国可以建设一个能调用专业应急资源的灾害管理与信息发布综合数据库系统,这样可以在发生紧急情况的时候,迅速调用专业的设备和调配专业的人才。此外,还可以通过发布、共享地理国情监测信息,能够促进社会经济发展。在实际的应用中,这个系统应该细化到县一级,这样县级以上的决策人员不仅可以清楚的了解到其管辖范围内所有可支配资源的情况,还可以了解到周边区域的可支配资源。这个系统通过各个地方或者各个组织收集相关的数据,然后经系统的门户系统将所收集到的数据提交到整个数据库中,然后再经过系统将信息库中的信息根据不同设备、资源等分类方式进行分类管理,以确保决策者在发生紧急情况的时候可以在最短的时间调配所需要的各种资源。

2.4.2建立灾难决策支持平台

在任何紧急情况下,可靠的决策支持系统对高效应急和恢复都起着非常关键的作用,我国可以有效利用GIS技术具有的灾难决策支持平台,对我国所发生的一些灾难或者突发事件提供有效的技术支持。GIS技术可以为灾难易发地区、突发事件地理定位、可利用的应急资源等一些基本的地理信息提供一个多用途的决策平台。决策者可以利用这一平台所提供的各种符合要求的地理参照信息,迅速对灾难、突发事件做出准确的判断,并且可以有效地调配各地区的资源,解决灾害和突发事件。

2.4.3开发远程智能灾害管理系统

利用GIS技术开发远程智能灾害管理系统,可以在第一时间发现地区或者是某地域即将发生的灾害,并及时的发出危险信号,以降低灾害带来的危害。当某地区发生灾害的时候,远程智能灾害管理系统可以将灾害源进行定位,然后工作人员通过系统将这一信息及时的发给政府决策者以及负责灾害发生地区的营救人员。这样不仅可以充分运用地理信息系统实现灾害管理信息的集成,做好灾害管理,还有利于防灾减灾。远程智能信息管理系统中涉及的方面比较多、形式也比较复杂,再加上我国现在能开发运用的信息非常少,还不能形成系统而健全的决策系统,所以需要相关的工作人员提高对县情、地情等方面国情监测的重要性,通过我国的信息技术,不断完善空间信息,获取相关国情的资料,以完善远程智能灾害管理系统。如图2所示,GIS技术在数字城市管理化城市中的远程智能灾害系统中的监测图片。

结束语

国情监测工作是一项长久而艰巨的任务,只有充分利用先进的技术、丰富的数据资源和人才优势,才能保证监测信息的准确性和全面性,才能有效促进我国国情监测工作的开展。由于测绘技术是国家进行监测工作的主要技术手段,所以在实际的国情的监测不仅需要掌握各个时期的历史档案,根据国情的发展动态,快速掌握最新的国情信息,还得需要应用先进的测绘技术。基于此,国家应该加强测绘行业的基础建设,加快构建内容丰富、更新及时、服务高效的数字中国。

图2

参考文献:

[1]许宗楷,张姝娟.浅谈GIS在监测地理国情中的重要作用[J].黑龙江科技信息,2016,07:78.

[2]张俊宇,梁寿强,周亿萍.遥感与GIS技术在地理国情监测中的应用与研究[J].低碳世界,2017,03:85-86.

[3]黄志洲,陈磊,陈年青.地理国情监测下的城市地理信息数据库建设[J].测绘通报,2013(02)

[4]李德仁,眭海刚,单杰.论地理国情监测的技术支撑[J].武汉大学学报(信息科学版),2012(05)

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