地理信息科学研究进展

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地理信息科学研究进展范文第1篇

关键词：湿地；地理信息系统；关键技术

随着工业的不断发展，人类活动的日益频繁，导致湿地系统受到相应的污染，并且已经超出了其自净能力，受到了人们的高度重视。伴随着湿地功能的衰退，社会经济的发展以及人类的生存都受到了一定程度的影响。所以，合理、有效、科学的管理与维护湿地资源已经成为目前急需解决的问题。

一、湿地地理信息系统的发展现状

我国对于湿地的研究相对比较晚，随着社会的发展、科学技术的进步，逐渐出现许多的湿地信息保护系统，近几十年来，建立了湿地地理信息系统，该系统可以充分结合湿地的特点，根据湿地的实际情况设计相关的管理与维护的技术。湿地地理信息系统的功能主要包括查询、浏览、管理、分析等。根据相应的系统功能可以将系统分成两类：查询服务型与决策支持型，前者的功能主要就是利用相应的数据库为相关人员提供湿地的信息；后者可以进行集成处理形成相应的信息对湿地的情况开展总体评价工作，同时可以辅助相关的管理人员制定合理、科学的湿地管理与维护措施以及相应的发展计划。随着地理信息技术的不断发展与进步，相应的系统功能也在不断的增多，预测、可视化、空间分析以及数据综合管理等将会成为该系统主要的发展方向。

二、湿地地理信息系统的建设及关键技术

（一）研究区域的概况

鄱阳湖湿地的位置在长江中下游的南岸，水系流域的面积为16.21万平方千米，占据了整个长江流域面积的百分之九。鄱阳湖湿地发挥着降解污染、调节气候以及调洪蓄水等作用，是我国重点生态自然保护区与商品粮的生产基地，在这两方面有着非常重要的意义。

（二）系统结构的设计

湿地地理信息系统就是利用地理信息技术、遥感技术以及全球定位技术这三个技术，为整个流域的实际情况提供场景再现，同时为湿地流域的洪水预报、灾情评估、水利工程建设、生态保护以及信息管理等方面提供相应的技术保障。该系统的软件研发主要是以3D网络地理信息技术为平台，数据库管理主要是以Orcal为平台，在逻辑结构方面而言，将划分为数据层、业务层以及表示层；在硬件结构角度而言，将其划分为数据服务器层、网络服务器层以及客户层。

（三）数据库的建设

针对鄱阳湖湿地的实际情况，其系统数据库的建设主要包括物理数据库、数据检查、数据入库、数据索引、质量检测以及数据验收等环节。系统数据平台根据相应类别可以将其划分为各种业务与空间地理信息这两种数据库。其中业务数据主要包括环境监测、野外生态观测、湿地样品信息；社会信息、人文信息、经济信息；湿地植被、水文以及土壤等生态信息；灾情、工情、水情等信息；专业模型、行政划分、专家知识库；辅助数据库以及与湿地管理有关的各种法律法规、文件等数据。空间数据主要包括比例尺为1：250000鄱阳湖的数字地图；比例尺为1：5000、1：1000等重点区域、城市以及提防的数字地图；比例尺为1：100000、1：10000等重点干、支流的数字地图；以及用来构建图形信息的数字高程、数字模型、数字影像等多尺度数据。

在构建数据库的过程中，一定要时刻注意系统整体的协调性与一致性。将辅助信息数据库当成是整体系统的规范与标准，无论是构建什么样的数据库都要根据此数据库的有关规范与标准进行相关部分的设计，而所有的数据也要根据此数据库中相关的规范、标准以及编码信息执行相应的具体操作，进而保证数据可以进行高效、精确的运行，在开展交互的过程中不会出现任何差错。在数据库系统中，地物是其中最为基本的单元，在整个系统结构中发挥着核心的作用。实时信息数据库与历史信息数据库中的数据主要就是利用地物的唯一编码实现与地理信息数据库中的数据一一对应的，同时也为相关数据的分析与管理奠定了坚实的基础。除此之外，还可以利用空间图形不同要素的不同存放、空间索引的构建以及属性与空间之间的联系等手段，优化数据库的相关功能。

（四）空间数据库的更新与维护

利用重新构建、重新组织以及加强对系统运行完整性与安全性的控制等方式对空间数据库开展相应的更新与维护，以此来增强数据库利用的效率与运行的周期。同时，在卫星影像或者航空中利用全数字摄影测控技术提取出比例各不相同的4D数据产品，主要有数字线化、数字影像、数字高程等，全自动、全数字、高效快速以及大范围的提取地形、水利以及地貌等要素信息。此种方式的使用有效的冲破了传统方式自动化技术水平比较低、人工投入比较多以及批量处理能力比较低的劣势，有效的完成了对空间数据库信息的更新。除此之外，卫星遥感影像技术也得到了一定的应用，尤其是在商业领域中应用了1米分辨率的伊科诺斯卫星影像传感器与0.62米分辨率的快鸟卫星影像传感器等，在一定程度上推进了数字化水利建设的发展。

（五）系统集成技术的研发

系统集成的研发是一项非常重要的创新性研究。对于湿地地理信息系统的建设而言，其是一项非常复杂的工程，需要对不同的模型、模块、子系统等进行研发，并且执行系统集成，比如地理信息模块、洪水模拟模型、专用数据库等展开集成，利用总控制程序构建防洪调度系统，实现系统与模型之间的集成，完善系统运行的各项功能。在此系统设计中，模型集成技术是一个比较困难的方面，也是项目运行的关键技术，一定要充分考虑以下几点：一是，模型组件化的设计，分离了用户界面与系统程序，在运行的过程中不展开人机对话操作；二是，规范化与标准化模型的输入与输出，建立相应的预报模型库，进而设计相应的预报方案；三是，利用XML格式的文件将模型计算结果以及参数等相关数据信息储存在数据库当中，方便分离其与模型程序。

（六）3D网络地理信息系统技术

3D网络地理信息系统技术的出现，突破了传统网络地理信息系统数据的发送方式，为空间信息的发送提供了新的技术途径。该技术的使用能够使服务器与客户端之间的空间数据不用直接传输，而是传输一些KML文档或者影像图片等。影像数据会事先被分成不同的比例，之后按照相应的要求形成图片，当相关用户发出请求的时候，服务器就不用对数据进行相应的复杂处理，只要按照用户的要求改变一下图片的尺寸，选择形成的相应图片进行拼接，最后返回给用户。这样的技术可以有效的减少服务器与带宽的运行负荷，为空间数据的发送提供了新的解决途径。

结束语：

总而言之，在地理信息系统中湿地地理信息系统占据着非常重要的位置，需要进行不断的分析与研究，进而创新出更好的技术手段与方法。随着科学技术水平的不断提高，湿地地理信息系统也取得了一定的成效，并且在各个方面也得到了一定的突破。所以，加强对湿地地理信息系统的研究是一个值得探讨的问题。

参考文献：

[1]陈建群，王振兴，朱建军等.湿地地理信息系统建设及关键技术研究[J].湖南大学学报（自然科学版），2012（02）.

[2]陈建群，王振兴，朱建军等.鄱阳湖湿地地理信息系统建设及其关键技术研究[J].武汉大学学报（信息科学版），2012（08）.

地理信息科学研究进展范文第2篇

关键词：空中摄影测量技术；土地测量；技术；发展

前言

随着社会各项事业的迅猛发展，以及国家经济建设的持续发展，特别是工业化进程和城市化进程的加快，对于土地测量工作提出了更高精度、更高质量的要求。不同的测量手段、不同的测量方法、不同的测量技术都会影响到土地测量的质量。测量质量和测量技术的发展密不可分、相辅相成，文章就土地测量技术的发展进行探讨。

1 目前使用的常规土地测量技术

1.1 比例尺与钢尺相结合的测量方法。最早的土地测量方法是采用比例尺与钢尺相结合，将不规则的土地分割为多个规则的土地块进行计算，然后再汇总所有的土地面积。比例尺与钢尺相结合的测量方法的人为因素影响较大，误差也比较大，特别是对于那些呈弧形、折线较多的土地更难换算和处理。

1.2 钢尺与经纬仪相结合的测量方法。钢尺与经纬仪相结合的测量方法适用于形状不规则的土地测量，它是在不规则土地上的各个拐点处架设经纬仪进行角度测量，然后再结合钢尺所测量的长度来对土地的面积进行综合计算。但是随着建筑物的持续增加和国民经济的快速发展，这种测量方法也逐步被淘汰。

1.3 全站仪测量方法。钢尺与经纬仪相结合的测量方法成本较高、人工投入较大，工作效率较低，测量操作也显得较为繁琐，还不能对土地拐点的坐标值进行测量，只能测量标高和土地面积，所以会对土地测量质量和工作效率都造成较大的影响。全站仪测量方法正是为了适应国土管理部门对于土地测量精度的需要而引进了全站仪，这种测量技术操作简单，能够测量较大面积以及区域。

2 未来土地测量技术发展的方向

2.1 GPS全球定位技术。CCD技术、实时差分技术、广域差分技术、接收机技术的持续应用和发展，较好的满足了高精度定位、动态定位、静态定位的需求，接收机的形态也变得日益灵活、轻便。GPS全球定位技术可以实现全天候的控制，不会受到地区的限制，还能够应用到航测外业控制、地形测图、水准高程控制等多个方面。

2.2 测量软件的研发。随着土地测量信息化技术和数字化技术的快速发展，测量软件的研发也随之深入，出现了一系列使用较为灵活、工作效率较高、功能较为全面的软件系统。GIS技术也与数字测量技术进一步结合，数据库中能够存入采集的数字信息，并进行A/D转换，能够实现数据的共享，满足多种用途，为土地规划、土地勘测建立了专门的信息管理系统。

2.3 遥感技术RS系统。遥感技术RS系统能够实时卫星遥感监控地面情况，遥感数据能够达到0.2M～2M的高分辨率，可以将遥感技术RS系统应用到查处违法滥用耕地、扩展用地规模、检测城市化进程等方面。

2.4 建立信息数据库。RS技术、GPS技术能够获得较为丰富的数据，同时还能够给GIS技术提供相应的数据信息。GIS技术是一种新型的空间信息技术，有机地融合了现代信息学科和传统地理学科，通过使用各种信息数据库来统一化管理所收集到的属性数据和图形图像，还能够分析、存储多种性质数据。从目前来看，GIS技术可以实现综合管理文档数据、影像、矢量，也能够实现数据的分析处理、无缝连接以及叠加，最终输出所需要的数据。信息数据库的更新是以RS技术、GPS技术、GIS技术为技术支撑。RS技术、GPS技术、GIS技术提高了数据的准确性，提高了判别土地使用状况的准确性。随着在土地测量中大量应用RS技术、GPS技术、GIS技术，从而使土地变更状况调查和土地测量数据收集变得更加便利和简单。通过集成使用RS技术、GPS技术、GIS技术，能够有效地形成动态、实时、系统的观测体系。为土地资源的合理利用、土地的规划和利用打下了良好的基础。

2.5 空中摄影测量技术。空中摄影测量技术是让GPS与激光扫描仪、全自动数码航测相机进行连接，能够在很短时间内完成三维地面主体模型的制作，发展前景较为广阔，在安全监控、城市规划、建筑施工、交通事故现场测量、测量地形、建筑物维修、文物保护等多个领域得到普遍的发展和应用。

3 结束语

随着科技水平的日益发展，在土地测量中会有越来越多的新技术得以发展和应用，土地测量技术在未来必将还以更为精确、快速、简单的方式发展，也会更加符合当前土地测量的实际需要。

参考文献

[1]张辉.现代测量技术在公路勘测中的应用[J].中国高新技术企业，2009，23（02）：110-114.

[2]莫文玲.土地信息系统及其设计的探讨[J].科技创新导报，2009，34（19）：109-113.

[3]李淑华，毕连柱，黄华.土地信息科学研究进展分析与探讨[J].黑龙江生态工程职业学院学报，2010，45（02）：120-123.

地理信息科学研究进展范文第3篇

关键词：生产业；产业空间分布；长三角城市群；

长三角地区经济快速发展背景下，生产业的快速发展得到越来越多重视，十二五发展规划对长三角的重新定位和经济增长方式改变都让生产线服务业更为人们所熟知。根据发达国家发展经验，长三角当前工业化后期的发展时期和城市化快速发展的现状，都为生产业的发展提供了难得的机遇，生产业在地区间布局和对制造业促进作用、经济带动作用也是众多学者研究的焦点。

甄峰等（2001）①认为中国生产业发展虽然当前落后于西方，但是所呈现出来的发展规律有很大一致性，生产业地区差异化发展研究对于理解地区间经济发展差异、缩小收入差距、转变经济增长方式都有理论和现实意义，赵群毅和周一星（2005）②等后续相关研究更加关注到当前生产业在中国的快速发展。陈建军等（2009）③从新经济地理学的视角研究了中国地级市层面上生产线服务业的聚集现象，并对其影响原因进行了研究。毕秀晶和宁越敏（2013）④等文献对长三角地区都市圈的研究也从一定层面上验证了这个问题。覃成林等（2013）⑤也从区域协调发展的角度认识到产业分工协作的重要性，特别是生产业与制造业紧密联系。

一、长三角地区生产业空间分异特征研究

1.产业空间分异指数

测量产业空间分异指数的实质是计算行业就业人数在区域内不同地区分布的比例差异程度。当某一产业就业人口与其他产业就业人口在整个区域不同地区拥有相同的比例，此种情况下产业在空间最为均等、分异程度最小。公式中把整个区域分为n个地区， 是单位地区i总人口， Pi是单位地区i分异成员的比例，T是整个区域总人口，P是整个区域分异成员比例，区域产业空间分异指数⑥为：

2.探索性空间数据分析

地区间空间自相关程度可以通过Moran'I系数进行测度，而来对地区俱乐部现象进行分组。Moran'I系数计算公式为：

式中， xi表示空间单位的观测值，n表示观测单元的数量； Wij表示空间矩阵W的一个元素； x表示观测值的均值，即 x=xi，so表示权重矩阵所有要素之和，即so =Wij，本文使用空间距离权重加权矩阵。Moran's I 值越大表示邻近区域的正相关性越强，呈现出空间聚集；接近0 表示邻近区域独立无相关，呈现随机的分布；若小于0，则表示邻近区域为负相关，呈现对比的关系。

二、长三角地区生产线服务业空间差异化特征

2011年长三角地区生产业空间自相关程度测度结果如下表1所示，经过9999次重复性检验证明结果稳定。

表1 2011年长三角地区生产线服务业空间自相关检验

Morgan`s I E（I） Mean Sd Pseduo P-value permutations

0.1129 -0.0417 -0.0427 0.0967 0.067 9999

从地区分布上看，生产业发展较强的地方，主要是核心城市及其周边地区，表现出较强的地区关联性，苏南和浙北经济发达地区生产业显著强于苏北和浙南地区，俱乐部收敛现象显著，下图为长三角地区生产线服务业发展水平8分位图。

从表2可以看出，居民服务和其他服务业（ROS）的分异值达到0.5166左属于严重空间分异，从空间自相关指数上看，居民服务和其他服务业也出现显著的地区关联。教育行业（EDU）分异值最低，分异状况最为微弱同时数值比较稳定，同时教育行业地区聚集现象也不明显。考虑到中国户籍制度导致的基础教育教师队伍相对平均。房地产服务业（EST）分异值在0.4625区间内，说明已经存在明显的空间分异，分异加剧的趋势明显，同时从自相关数据可以看出显著地区间关联性，发展程度相同地区趋向于聚集在一起，类似的地区还有租赁和商业服务业（LBS）分异数值在0.4559，且存在正向空间自相关。金融业（FIN）的分异程度0.2792较低，但是发展相类似地区在空间上相邻最为明显，这反映金融业集中在少数几个地区周围，其他地区分布较为平均，金融行业总部和主要分支机构集中在核心城市，更低级分支机构分布与居民居住范围和工业企业所在地相对应。科学研究、技术服务和地质勘查业（STG）的分异指数值在0.4634，存在明显的空间分异；地区间间关联性弱，不显著，科研行业都集中在上海、杭州、南京等城市一定程度上是由于历史原因所致，有很强的路径依赖。信息传输、计算机服务和软件业（ICS）空间分异程度0.4113尚不存在严重的产业空间分异，从地区关联性上看地区关联性不显著，这是由于当前本行业主要依靠于专业技术人才服务范围。交通运输、仓储及邮政业（TWS）不存在严重的空间分异，出现显著的正空间自相关。跟工业经济和居民生活都密不可分，其在地区间分布呈网络状，这也与已有研究相吻合。

三、政策建议

长三角地区城市群体系呈现以上海、南京、杭州为核心的三核心-结构，从已有的研究可以发现长三角地区当前城市规模普遍偏小，通过城镇化过程加快城市规模的提升，当然也并非认为城市规模越大越好，区域城市之间城市规模应该成合理比例，应推动长三角城市群城市层级体系形成有序的网络化结构，萧山市撤市并入杭州被证明对优化城市空间布局取得良好效果⑦，当前吴江撤市并入苏州也体现了这一思路。生产业行业间差距有缩小趋势的现象可能暗示生产业各行业间存在强互补性，刻意的单一行业集聚可能会违背行业发展规律，这一点是非常不同于制造业的，所以如果想要实现规模经济的集聚优势需要在保持各行业均衡发展的基础上注意集群发展，促进区域专业分工与协调发展。

当前应通过空间结构的调整，推进城市化，加强城市群内城市之间经济联系，加快长三角一体化步伐，生产业集中区域中心城市，制造业转移到中小城市，可以有效实现生产业与制造业协同发展、带动落后地区快速发展缩小长三角地区地区间差距。通过对理论的分析、国外经验对比和现实数据验证发现，区域经济一体化的过程是贸易和知识溢出自由度提高、交易成本和溢出成本降低的过程，单纯的提高贸易自由度会导致地区间差距的增大，单纯的提高知识溢出程度不利于创新的产生和集聚优势的发挥。长三角地区一体化的过程应该是在地区间经济往来日益紧密的基础上，以区域核心城市为增长极城市间经济发展呈现网络化模式，推出扩大知识溢出的政策带动边缘地区发展，最终表现为区域一体化，地区间合理分工和布局，实现生产业与制造业在区域内的共同集聚、协同发展。

当然也要认识到经济发展的地区差距是经济发展、人类社会日益进步的必然副作用，政府维持法律法规的完善、市场经济秩序的良好运行、构建平等受教育权等机会均等是最重要任务，生产业不同于卫生、社会保障等公共业和住宿、餐饮等消费业，如果对自发生产业空间分异过分干涉，会打击发展和创新的积极性，同时也不符合资源最优配置规律和市场经济的逻辑，其政策作用不及通过加强核心地区专业知识的溢出、加大教育和培训投入、改善通信、互联网、教育等基础设施、加强落后地区对知识溢出的吸收能力、降低地区间商品和贸易交易流动和交易成本等政策显著。

注释：

①甄峰，顾朝林，朱传耿. 西方生产业研究述评[J].南京大学学报（哲学.人文科学.社会科学版）， 2001（06）

②赵群毅，周一星. 西方生产业的地理学研究进展. 地理与地理信息科学， 2005（11）

③陈建军，陈国亮，黄洁. 新经济地理学视角下的生产业集聚及其影响因素研究--来自中国222个城市的经验证据[J]， 管理世界，2009（04）

④毕秀晶，宁越敏. 长三角大都市区空间溢出与城市群集聚扩散的空间计量分析[J]， 经济地理，2013（01）

⑤覃成林，郑云峰；，张华. 我国区域经济协调发展的趋势及特征分析[J]， 经济地理，2013（01）

⑥李志刚，吴缚龙.转型期上海社会空间分异研究[J].地理学报，2006，61（2）：199-211.