(一)GIS簡介--什么是GIS ?
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地理信息系統(tǒng) (GIS, Geographic Information System) 是一種基于計算機的工具,它可以對在地球上存在的東西和發(fā)生的事件進行成圖和分析。 GIS 技術把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據庫操作(例如查詢和統(tǒng)計分析等)集成在一起。這種能力使 GIS與其他信息系統(tǒng)相區(qū)別,從而使其在廣泛的公眾和個人企事業(yè)單位中解釋事件、預測結果、規(guī)劃戰(zhàn)略等中具有實用價值。
我們當今面臨世界的最主要的挑戰(zhàn)是——人口過多,環(huán)境污染,森林破壞,自然疾病等。這些都與地理因素有關。
不論是從事一種新的職業(yè),還是尋找生長香蕉的最合適的土壤,或是為救護車計算最佳的行車路線,這些本地問題也都有地理因素。
地圖制作和地理分析已不是新鮮事,但GIS執(zhí)行這些任務比傳統(tǒng)的手工方法更好更快。而且,在GIS技術出現(xiàn)之前,只有很少的人具有利用地理信息來幫助做出決定和解決問題的能力。
今天,GIS 已是一個全球擁有數(shù)十萬的人員和數(shù)十億美元的產業(yè)。GIS已在全世界的中學、學院、大學里被講授。在每個領域里的專家不斷地意識到按地理的觀點來思考和工作所帶來的優(yōu)越性。
(二)GIS簡介----一個GIS的組成
GIS 由五個主要的元素所構成: 硬件、軟件、數(shù)據、人員和方法。
硬 件
硬件是GIS所操作的計算機。今天,GIS軟件可以在很多類型的硬件上運行。從中央計算機服務器到桌面計算機,從單機到網絡環(huán)境。
軟 件
GIS軟件提供所需的存儲、分析和顯示地理信息的功能和工具。主要的軟件部件有:
輸入和處理地理信息的工具
數(shù)據庫管理系統(tǒng)(DBMS)
支持地理查詢、分析和視覺化的工具
容易使用這些工具的圖形化界面(GUI)
數(shù) 據
一個GIS系統(tǒng)中最重要的部件就是數(shù)據了。地理數(shù)據和相關的表格數(shù)據可以自己采集或者從商業(yè)數(shù)據提供者處購買。GIS將把空間數(shù)據和其他數(shù)據源的數(shù)據集成在一起,而且可以使用那些被大多數(shù)公司用來組織和保存數(shù)據的數(shù)據庫管理系統(tǒng),來管理空間數(shù)據。
人 員
GIS技術如果沒有人來管理系統(tǒng)和制定計劃應用于實際問題,將沒有什么價值。GIS的用戶范圍包括從設計和維護系統(tǒng)的技術專家,到那些使用該系統(tǒng)并完成他們每天工作的人員。
方 法
成功的GIS系統(tǒng),具有好的設計計劃和自己的事務規(guī)律,這些是規(guī)范而且對每一個公司來說具體的操作實踐又是獨特的。
(三)GIS簡介--GIS如何工作
GIS就是用來存儲有關世界的信息,這些信息是可以通過地理關系連接在一起的所有主題層集合。這個簡單卻非常有力和通用的概念,對于解決許多真實世界的問題具有無價的作用,這些問題包括:跟蹤傳輸工具、記錄計劃的詳細資料,模擬全球的大氣循環(huán)等。
地理參考系統(tǒng)
地理信息包含有明確的地理參照系統(tǒng),例如經度和緯度坐標,或者是國家網格坐標。也可以包含間接的地理參照系統(tǒng),例如地址、郵政編碼、人口普查區(qū)名、森林位置識別、路名等。一種叫做地理編碼的自動處理系統(tǒng)用來從間接的參照系統(tǒng),如地址描述,轉變成明確的地理參照系統(tǒng),如多重定位。這些地理參考系統(tǒng)可以使你定位一些特征,例如商業(yè)活動、森林位置,也可以定位一些事件,例如地震,用于做地表分析。
矢量和柵格模式
地理信息系統(tǒng)工作于兩種不同的基本地理模式——矢量模式和柵格模式。
在矢量模式中,關于點、線和多邊形的信息被編碼并以x、y坐標形式儲存。一個點特征的定位,例如一個鉆孔,可以被一個單一的x、y坐標所描述。線特征,例如公路和河流,可以被存儲于一系列的點坐標。多邊形特征,例如銷售地域或河流聚集區(qū)域,可以被存儲于一個閉合循環(huán)的坐標系。矢量模式非常有利于描述一些離散特征,但對連續(xù)變化的特征,例如土壤類型或趕往醫(yī)院的開銷等,就不太有用。
柵格模式發(fā)展為連續(xù)特征的模式。柵格圖象包含有網格單元,有點像掃描的地圖或照片。不管是矢量模式還是柵格模式,用來存儲地理數(shù)據,都有優(yōu)點和缺陷。現(xiàn)代的GIS都可以處理這兩種模式。
(四)GIS簡介--GIS 的任務
一般來說,GIS有以下五個過程或任務:
輸入
處理
管理
查詢和分析
可視化
輸入
在地理數(shù)據用于GIS之前,數(shù)據必須轉換成適當?shù)臄?shù)字格式。從圖紙數(shù)據轉換成計算機文件的過程叫做數(shù)字化。對于大型的項目,現(xiàn)代GIS技術可以通過掃描技術來使這個過程全部自動化,對于較小的項目,需要手工數(shù)字化(使用數(shù)字化桌)。
目前,許多地理數(shù)據已經是GIS兼容的數(shù)據格式。這些數(shù)據可以從數(shù)據提供商那里獲得并直接裝入GIS中。
處理
對于一個特殊的GIS項目來說,有可能需要將數(shù)據轉換成或處理成某種形式以適應你的系統(tǒng)。例如,地理信息適用于不同的比例尺(街道中心線文件的比例尺也許是1:100,000;人口邊界是1:50,000;郵政編碼是1:10,000)。在這些信息被集成以前,必須轉變成同一比例尺。這可以是為了顯示的目的而做的臨時變換,也可以是為了分析所做的永久變換。GIS技術提供了許多工具來處理空間數(shù)據和去除不必要的數(shù)據。
管理
對于小的GIS項目,把地理信息存儲成簡單的文件就足夠了。但是,當數(shù)據量很大而且數(shù)據用戶數(shù)很多時,最好使用一個數(shù)據庫管理系統(tǒng)(DBMS),來幫助存儲、組織和管理數(shù)據。一個數(shù)據庫管理系統(tǒng)DBMS就是用來管理一個數(shù)據庫—一個數(shù)據的完整收集——的計算機軟件。
有許多不同的DBMS設計,但在GIS中,關系數(shù)據庫管理系統(tǒng)的設計是最有用的。在關系數(shù)據庫系統(tǒng)設計中,概念上數(shù)據都被存儲成一系列的表格。不同表格中的共同字段可以把它們連接起來。這個令人驚訝的簡單設計被廣泛地應用,主要是由于它的靈活性以及在使用GIS和不使用GIS時,都被廣泛地采用。
查詢和分析
一旦你擁有一個包含你的地理信息的多功能的GIS系統(tǒng),你可能開始提出象下面這樣的一些簡單問題:
這個角落上的這塊土地屬于誰?
兩個地方之間的距離是多少?
工業(yè)用地的邊界在哪里?
有關分析的問題可能是:
適合于蓋新房子的所有地點在哪里?
生長橡樹的最好的土壤類型是什么?
如果我要在這里建一條高速公路,它將如何影響交通?
GIS提供簡單的鼠標點擊查詢功能和復雜的分析工具,為管理者和類似的分析家提供及時的信息。當你分析地理數(shù)據用于尋找模式和趨勢,或提出“如果……怎么樣”設想時,GIS技術實際上正在被使用?,F(xiàn)代的GIS具有許多有力的分析工具,但是有兩個是特別重要的。
1. 接近程度分析
在這片水域周圍100米范圍內有多少房子?
這家商店附近10公里范圍內共有多少消費者?
在這口井周圍500米范圍內紫花苜蓿這種植物占多大面積?
為了回答這些問題,GIS技術使用一個叫做緩沖的處理方法,來確定特征間的接近關系。
2. 覆蓋范圍分析
不同數(shù)據層的綜合方法叫做覆蓋。簡單的說,它可以是一個可視化操作,但是分析操作需要一個或多個物理連接起來的數(shù)據層。覆蓋,或空間連接,可以將稅收數(shù)據與土地、斜坡、植被或土地所有者等集成在一起。
可視化
對于許多類型的地理操作,最終結果最好是以地圖或圖形來顯示。圖件對于存儲和傳遞地理信息是非常有效的。制圖者已經生產了上千年的地圖,GIS為擴展這種制圖藝術和科學提供了嶄新的和激動人心的工具。地圖顯示可以集成在報告、三維觀察、照片圖象和例如多媒體的其他輸出中。
(五)GIS簡介--相關技術
GIS與其他幾種信息系統(tǒng)密切相關,但由于其處理和分析地理數(shù)據的能力使其與它們相區(qū)別。盡管沒有什么硬性的和快速的規(guī)則來給這些信息系統(tǒng)分類,但下面的討論可以幫助區(qū)分GIS和桌面制圖、計算機輔助設計CAD、遙感、DBMS、以及GPS技術。
桌面制圖
桌面制圖系統(tǒng)用地圖來組織數(shù)據和用戶交互。這種系統(tǒng)的主要目的是產生地圖:地圖就是數(shù)據庫。大多數(shù)桌面制圖系統(tǒng)只有及其有限的數(shù)據管理、空間分析以及個性化能力。桌面制圖系統(tǒng)在桌面計算機上進行操作,例如PC機,Macintosh以及小型UNIX工作站。
計算機輔助設計CAD
計算機輔助設計(CAD)系統(tǒng)促進了產生建筑物和基本建設的設計和規(guī)劃。這種設計需要裝配固有特征的組件來產生整個結構。這些系統(tǒng)需要一些規(guī)則來指明如何裝配這些部件,并具有非常有限的分析能力。CAD系統(tǒng)已經擴展可以支持地圖設計,但管理和分析大型的地理數(shù)據庫的工具很有限。
遙感和GPS
遙感是一門使用傳感器對地球進行測量的科學和技術,例如,飛機上的照相機,全球定位系統(tǒng)(GPS)接收器,或其他設備。這些傳感器以圖象的格式收集數(shù)據,并為利用、分析和可視化這些圖象提供專門的功能。由于它缺乏強大的地理數(shù)據管理和分析作用,所以不能叫作真正的GIS。
DBMS數(shù)據庫管理系統(tǒng)
數(shù)據庫管理系統(tǒng)專門研究如何存儲和管理所有類型的數(shù)據,其中包括地理數(shù)據。DBMS使存儲和查找數(shù)據最優(yōu)化,許多GIS為此而依靠它。相對于GIS而言,它們沒有分析和可視化的工具。
(六)GIS簡介--GIS可以做什么?
進行地理信息查詢和分析
GIS搜索數(shù)據庫并進行地理信息查詢的能力,節(jié)約了許多公司數(shù)以百萬計的美元。GIS可以:
縮短回答客戶請求的時間
找到適合于開發(fā)的土地
在糧食、土壤和天氣之間找尋相關關系
電氣線路故障定位
房地產經紀人可以用GIS在一定的區(qū)域內尋找滿足下列條件的所有房屋:瓦蓋的屋頂、 五個房間,并可列出它們的所有特點。
查詢可以通過增加準則來進一步細化:房價必須每平方英尺少于100美元。還可以列出這些房屋離學校在一定的距離之內。
改進機構集成
許多采用了GIS的機構發(fā)現(xiàn)其主要效益之一是改進了它們自己的機構和資源的管理。由于GIS具有將數(shù)據集合和地理信息鏈接起來的能力,促使它們之間共享和交流局部信息。通過產生可共享的數(shù)據庫,一個部門可從另一個部門的工作中得到好處,這是由于數(shù)據只需采集一次,但應用多次。
由于個人和部門之間的通訊在增加,冗余被減少,生產力提高,整體組織效率改進。因此,在一個有效的公司里,用戶和基本建設數(shù)據庫可以集成在一起,這樣,當需要進行維護時,受影響的用戶會得到計算機發(fā)出的信件。
做出好的決定
一個古老的格言“好的信息導致好的決定”,對于GIS和其他信息系統(tǒng)來說都是正確的。然而,一個地理信息系統(tǒng)(GIS),并不是一個自動決策系統(tǒng),而是一個查詢、分析和支持作出決策處理的圖件數(shù)據工具。GIS技術已經被用于幫助完成一些任務,例如:為計劃調查提供信息,幫助解決領土爭端,以最小化視覺干擾為原則設置路標。
GIS可以用于幫助一個新房址的選定,以使其受環(huán)境影響最小,在低風險區(qū)域,離人口聚集地近??梢砸缘貓D和附加報告的方式簡潔而清晰的提供這個信息,使決策者集中精力于實際的問題,而不是花時間去理解數(shù)據。由于GIS結果能夠很快地獲得,多個假想的結果可以被高效地評價。
制圖
圖件在GIS中占有重要的一席之地。GIS的制圖方法比傳統(tǒng)的人工或自動繪圖方法要靈活得多。她開始于數(shù)據庫的創(chuàng)建。已經存在的紙張圖件可以進行數(shù)字化,并可以把計算機兼容的信息轉換到GIS中。以GIS為基礎的圖形數(shù)據庫是可以延續(xù)的,比例尺也不受限制。圖件可以以任何地點為中心,比例尺任意,使用突出效果的特殊字符有效地顯示所選擇的信息。
地圖集和地圖叢書的特征可以用計算機程序編碼,并與最終的數(shù)據庫產品相比較。在其他GIS中使用的數(shù)字化產品還可以來自數(shù)據庫的簡單拷貝。在一個大的組織機構中,地形數(shù)據庫可以被其他部門用作參考構架。
5.2.1.1 系統(tǒng)總體功能結構
本系統(tǒng)以海外油氣與固體礦產資源開發(fā)利用過程中涉及的各種風險為研究對象,在各種風險評估模型與評價體系的基礎上,實現(xiàn)開發(fā)利用過程中的風險評價、可視化展示,輔助國家與企業(yè)實現(xiàn)“走出去”戰(zhàn)略,為進行海外油氣與固體礦產資源開發(fā)利用提供戰(zhàn)略決策依據。系統(tǒng)結合W ebGIS技術、風險評價技術、數(shù)據庫與數(shù)據倉庫技術,構建基于.net框架下B/S模式的國外油氣與固體礦產資源開發(fā)利用風險管理系統(tǒng)。
整個國外油氣與固體礦產資源開發(fā)利用風險管理系統(tǒng)包括6大功能模塊,分別是國家風險、運輸風險、市場風險、供應風險、需求風險和系統(tǒng)維護(圖5.1)。其中國家風險、運輸風險、市場風險、供應風險、需求風險5個模塊提供前臺展示功能,系統(tǒng)維護模塊主要提供系統(tǒng)管理功能。
圖5.1 系統(tǒng)功能結構圖
系統(tǒng)前臺展示功能面向普通公共用戶。針對5個風險模塊,通過可視化技術,以多種方式展示相關的風險評估等級以及評價對象基本信息,可為用戶提供直觀、全面的風險評估信息,進而支持用戶進行更有效的風險決策。
系統(tǒng)管理功能面向管理員用戶,提供指標數(shù)據、基礎數(shù)據、界面屬性等數(shù)據的相關維護,用戶權限、口令等系統(tǒng)參數(shù)的修改,以及數(shù)據備份和恢復管理等功能的實現(xiàn)(左美云等,2006),為國外油氣與固體礦產開發(fā)利用風險管理系統(tǒng)提供比較穩(wěn)定的后臺支持。
整個系統(tǒng)基于B/S架構,根據WebGIS系統(tǒng)的特點與需求(周秋平,2003),上述6大功能模塊在邏輯結構上按用戶服務層、業(yè)務服務層、數(shù)據庫服務層的3層結構構建(圖5.2)。
圖5.2 系統(tǒng)總體邏輯結構圖
其中,用戶服務層是用戶在終端瀏覽器瀏覽的用戶界面,主要提供國家風險、運輸風險、市場風險、供應風險、需求風險的相關風險可視化展示功能,以及評價對象的基本信息展示功能;業(yè)務服務層是在服務器端采用基于ASP.net框架構建的各種Web服務程序,如地圖服務器、模型請求服務器等,用以處理用戶終端的請求;數(shù)據庫服務層存儲并管理空間數(shù)據、屬性數(shù)據、評價指標數(shù)據、模型和圖形等基礎數(shù)據,挖掘有用信息,響應服務層的連接交互請求等。
5.2.1.2 國家風險模塊
作為世界第二大石油消費國,我國石油進口的50%左右來自政治經濟不穩(wěn)定的中東、海灣地區(qū),因此必須考慮獲得可靠石油資源和與油氣輸出國密切相關的各種風險因素。本模塊旨在通過全面分析世界各地區(qū)特別是油氣輸出國家敏感的政治、經濟和地緣等的風險信息,構建國家風險評價指標體系,建立評價模型,并將最終結果一目了然地呈現(xiàn)在用戶面前,為用戶是否選擇其作為石油進口來源提供科學依據(毛小苓等,2003)。
國家風險模塊分國家風險可視化和國家風險基本信息兩個子模塊,其結構如圖5.3所示。
(1)國家風險可視化
該模塊包括能源安全視角、企業(yè)投資視角和恐怖襲擊的風險可視化3個部分,除顯示世界各地區(qū)特別是油氣輸出敏感地區(qū)的國家綜合風險外,還以GIS專題圖來直觀地展示國家地區(qū)的政治、經濟、地緣風險等級。
(2)國家風險基本信息
該模塊包括國家基本信息、評價指標體系、風險因素分析和風險評價結果,它們之間以逐層深入、遞進的方式為用戶呈現(xiàn)國家風險基本信息。
圖5.3 國家風險功能結構圖
5.2.1.3 市場風險模塊
石油市場風險模塊旨在評價國際石油市場綜合風險,分析國際石油市場風險的趨勢;同時,實時動態(tài)地進行國際油價趨勢以及油價風險分析;然后,進行石油市場風險的預測,從宏觀角度為石油企業(yè)和政府提供決策支持。
市場風險模塊包括5個子模塊(圖5.4):石油市場系統(tǒng)風險評價、國際石油市場價格抓取、國際石油價格預測、石油市場風險預測與石油價格多維分析。石油市場系統(tǒng)風險評價將全球石油市場視為一個整體,評價石油市場的整體風險,并對比分析歷次評價的風險;國際石油市場價格抓取模型選擇美國能源部、華爾街日報、中國石油集團等網站定期公布的石油價格數(shù)據為對象,采取在線自動抓取的形式獲得實時的國際石油價格數(shù)據,供其他風險模塊調用分析;國際石油價格預測結合國際石油價格數(shù)據和國際石油價格事件等,構建相應的預測模型來預測其價格的趨勢;石油市場風險預測采取VaR方法,對不同時間間隔的油氣價格風險進行預測;石油價格多維分析模塊則根據石油市場、油品、價格類型等多個維度對石油價格進行分析,并將石油價格數(shù)據導出供進一步分析使用。
圖5.4 市場風險模塊功能結構圖
市場風險模塊涉及大量的基礎數(shù)據的收集和應用,包括匯率、石油價格、油價時間等;并具有和多個模塊的接口,包括國際石油價格預測、石油市場風險預測、石油價格多維分析等模型程序。市場風險模塊的數(shù)據獲取和應用具有多種不同的方式,并具有多種模型接口處理方式,從而導致了市場風險模塊的復雜性和重要性。
(1)石油市場系統(tǒng)風險評價
石油市場系統(tǒng)風險評價功能包括石油市場基礎數(shù)據、石油市場系統(tǒng)風險評價方案及石油市場評價結果等管理(圖5.5)。其中,石油市場基礎數(shù)據管理包括國際石油交易所、石油市場資源鏈接、國際油價事件和市場數(shù)據的信息收集、分類、整理及展示。
圖5.5 石油市場系統(tǒng)風險評價功能結構圖
1)基礎數(shù)據管理。
A.國際石油交易所。國際石油交易所提供全球主要的5個石油交易所信息,包括交易所簡介和地理分布。主要交易所包括美國紐約商品交易所、倫敦國際石油交易所、東京工業(yè)品交易所、新加坡交易所和上海期貨交易所。
B.石油市場資源鏈接。石油市場資源鏈接提供了互聯(lián)網上和石油市場研究相關的豐富資源鏈接,這些資源如表5.1所示。
表5.1 石油市場資源鏈接
C.國際油價事件。國際油價事件提供國際已經發(fā)生過的對油價有重大影響的事件,包含消息來源、事件時間、事件類型及事件概況。這些事件一方面供系統(tǒng)用戶直接查詢;另一方面可以在國際石油價格預測中作為油價的影響因素直接供油價預測模型調用。表5.2列出油價事件的典型來源,表5.3列出系統(tǒng)中所提供的油價事件類型。
表5.2 油價事件的來源
表5.3 油價事件類型
D.市場數(shù)據。市場數(shù)據提供包括外匯匯率、國際石油價格和油價的多維分析等在內的市場基礎數(shù)據。
外匯匯率包括下面幾種匯率數(shù)據:美元綜合指數(shù)、歐元對美元現(xiàn)貨交易匯率數(shù)據和美元對盧布匯率數(shù)據。
石油價格包括多個石油交易市場、多個石油品種、多種現(xiàn)貨和期貨價格類型和價格單位,各項數(shù)據屬性的范圍見表5.4。
表5.4 石油市場相關數(shù)據
除此之外,還有來自美國期貨管理委員會(CFTC)的交易數(shù)據,用于評價紐約商品交易所(NYMEX)的油氣交易系統(tǒng)風險狀況。
2)評價方案管理。
評價方案管理主要對影響石油市場系統(tǒng)風險的評價體系和評價方法進行管理,其評價體系包括國際石油期貨市場投機程度、典型石油價格結算貨幣的匯率波動程度、石油市場需求風險、石油供應風險。
3)風險評價結果管理。
風險評價結果管理是基于指標方案對整個石油市場系統(tǒng)風險評價結果的管理。為了對比分析歷史評價結果,當用戶進入評價結果顯示頁面的時候,系統(tǒng)自動將歷史評價結果以曲線圖的形式顯示出來,方便用戶對國際石油市場系統(tǒng)風險的走勢進行判斷,輔助用戶進行系統(tǒng)風險評價。
(2)國際石油價格數(shù)據在線抓取
國際石油價格數(shù)據在線抓取是市場風險模塊的一個重要組成部分。國際石油價格數(shù)據來源主要以美國能源部和華爾街日報為主,以中石油網站的數(shù)據為補充。對國際石油價格數(shù)據的抓取選擇任務設定的方式來實現(xiàn),每次任務執(zhí)行的時候程序自動鏈接相應網站,下載油價數(shù)據,經過清洗轉換后上載到中心數(shù)據庫,并記錄詳細的抓取日志記錄。
(3)石油市場價格預測
石油市場價格預測基于油價基礎數(shù)據和事件數(shù)據,對不同市場、不同油品和不同價格類型,選擇不同的時間長度及頻度進行預測,并采取直觀的走勢圖形式進行展現(xiàn),要求內嵌到市場風險模塊中,采取ActiveX 插件形式完成。
(4)石油市場風險預測
石油市場風險預測旨在基于一系列油品價格,設定不同的參數(shù),通過采取VaR計算方法來預測不同周期內的油價風險值。
石油市場風險預測模型屬于單獨開發(fā)的程序模塊。與油價預測不同,由于風險計算過程的復雜性,不采取嵌入ActiveX的方式來集成該模型。對石油市場風險模型程序,采取獨立運行的方式,但模型輸入和輸出的數(shù)據與系統(tǒng)其他模型具有交互。模型輸入來源于在線抓取模塊獲得的數(shù)據進行轉換之后形成規(guī)范化的數(shù)據,模型運行結果存儲到中心數(shù)據庫,保存模型運算結果。
(5)石油價格多維分析
石油價格作為多維型數(shù)據,具有良好的按維度歸并特征,可以采取多維分析的形式對石油價格進行分析。分析所采取的維度有油品、交易市場、價格類型(現(xiàn)貨、多種期貨合約)、單位類型等,對油價進行包括兩維表、級聯(lián)表、線圖、比例圖、雷達圖等在內的表達,并且可以將分析結果直接導出為Excel等格式,方便用戶進行進一步的分析。
5.2.1.4 供應風險模塊
供應風險模塊功能結構如圖5.6所示,包括基本信息管理、供應風險指標體系管理、供應風險可視化和供應風險評價結果管理四大功能。
(1)基本信息管理
基本信息管理主要對供應風險展示所需的基本數(shù)據信息進行管理。
(2)供應風險指標體系管理
供應風險指標體系管理模塊從全球油氣資源儲量、勘探開發(fā)、生產和庫存風險,以及其他影響海外油氣供應的不確定性因素這幾方面,對供應風險的指標體系進行管理。供應風險指標體系管理又包括國家供應風險指標管理和區(qū)塊供應風險指標管理,分別從國家層面和區(qū)塊層面對供應風險的指標進行管理。
圖5.6 供應風險模塊功能結構圖
國家供應風險指標管理包括資源儲量不確定性評價模塊、勘探開發(fā)風險評價模塊、生產和庫存不確定性評價模塊和影響海外油氣的其他不確定性評價模塊。
區(qū)塊供應風險指標管理包括資源儲量不確定性評價、勘探開發(fā)風險評價、影響海外油氣的其他不確定性評價3個小模塊。
(3)供應風險可視化
供應風險可視化可以將不同地區(qū)的供應風險通過GIS技術直觀展示。
(4)供應風險評價結果管理
供應風險評價結果管理可以對供應風險的評價結果進行一系列的操作,主要實現(xiàn)供應風險評價結果的輸入、查詢和維護。
5.2.1.5 需求風險模塊
需求風險模塊功能結構如圖5.7所示,包括需求風險可視化、需求風險指標體系管理、基本信息管理和需求風險評價結果管理。
圖5.7 需求風險模塊功能結構圖
(1)需求風險可視化
需求風險的可視化對要分析的數(shù)據和情況用GIS系統(tǒng)直觀展示,例如說能源需求、石油需求、天然氣需求,以及需求結構等。
(2)需求風險指標體系管理
需求風險指標體系管理,需要對影響需求風險的各個因素指標進行管理。需求風險指標體系管理包括經濟指標評價、人口指標評價、政策指標評價和技術指標評價4個方面。
經濟指標評價根據經濟總量、經濟增長速度、產業(yè)結構和產業(yè)結構變化率來考慮經濟對需求風險的影響。
人口指標評價從人口數(shù)和人口自然增長率兩方面來評價人口對需求風險的影響。
政策指標評價從氣候政策、財稅政策和技術政策三方面來評價不同國家的不同政策的影響。
技術指標評價從能源利用效率、能源利用效率變化率、能源結構、能源價格、能源價格變化率和能源替代技術這幾個方面對技術進行評價。
(3)基本信息管理
基本信息管理主要對需求風險展示所需的基本數(shù)據信息進行管理。
(4)需求風險評價結果管理
需求風險評價結果管理是對需求風險的評價結果進行一系列的操作,主要實現(xiàn)需求風險評價結果的輸入、查詢和維護。
5.2.1.6 運輸風險模塊
運輸風險模塊功能結構如圖5.8所示,包括港口風險管理、航線風險管理、承運風險管理及海盜襲擊風險管理4個子模塊。
圖5.8 運輸風險功能結構圖
(1)港口風險管理
港口風險管理包括港口指標選擇、港口方案評價及風險評價結果的管理。
港口指標選擇管理從港口所屬國家、港口吞吐量、港口倉儲能力、港口安保能力及輸油管最大直徑等方面考慮,建立相關指標體系,并對其進行增加、修改和刪除。
港口方案評價管理是通過建立的風險指標體系,選擇評價方法,將港口風險進行分級管理。
風險評價結果管理是對港口風險評價指標及評價方案所得結果的管理。一方面,通過GIS技術對港口風險評價結果進行可視化,其中港口圖標的不同顏色代表港口的風險值,不同大小代表港口的吞吐量;另一方面,可以對評價結果進行導出,提供風險分析報告。
(2)航線風險管理
航線風險管理包括航線指標選擇、航線方案評價及風險評價結果的管理。
航線指標選擇管理從航線事故率、穿越風險節(jié)點數(shù)及航程海里等方面考慮,建立相關評價體系,并對其進行增加、修改和刪除。
航線方案評價管理是通過建立的風險指標體系,選擇評價方法,將航線風險進行分級管理。
風險評價結果是對航線風險評價指標及評價方案所得結果的管理。一方面,通過GIS技術對航線風險評價結果進行可視化,其中航線圖標的不同顏色代表航線的風險值,不同粗細代表航線的運力;另一方面,可以對評價結果進行導出,提供風險分析報告。
(3)承運風險管理
承運風險管理包括承運指標選擇、承運方案評價及風險評價結果的管理。
承運指標選擇管理從油輪歸屬、油輪平均噸位、本國油輪承運份額及船運公司安全系數(shù)等方面考慮,建立相關評價體系,并對其進行增加、修改和刪除。
承運方案評價管理是通過建立的風險指標體系,選擇評價方法,將承運風險進行分級管理。
風險評價結果是對航線風險評價指標及評價方案所得結果的管理。一方面,通過GIS技術對承運風險評價結果進行可視化;另一方面,對評價結果進行導出,提供風險分析報告。
(4)海盜襲擊風險管理
海盜襲擊風險管理包括海盜襲擊數(shù)據及風險結果的管理。
海盜襲擊數(shù)據管理是收集國際海事局各年各海盜區(qū)域的海盜襲擊事件次數(shù),并對其進行增加、修改和刪除。
風險結果管理是基于海盜襲擊數(shù)據來源,通過GIS技術實現(xiàn)海盜襲擊分布的可視化管理。
5.2.1.7 系統(tǒng)維護模塊
系統(tǒng)維護模塊主要包括風險評價和系統(tǒng)管理兩個子模塊。
(1)風險評價子模塊
風險評價子模塊針對國家風險、運輸風險、市場風險、供應風險和需求風險,對評價過程中涉及的評價方案、評價方法和評價結果進行管理(圖5.9)。
其中,評價方案管理實現(xiàn)對不同風險評價方案的指標數(shù)據進行管理,主要包括已有評價方案的修改維護和新評價方案的增加。而評價方法管理實現(xiàn)對已有的評價指標進行權重審核和權重維護。此外,評價結果管理包括評價結果的維護和評價結果的展示。
(2)系統(tǒng)管理子模塊
系統(tǒng)管理子模塊包括數(shù)據和模型的管理以及系統(tǒng)運行管理兩大功能(圖5.10)。數(shù)據和模型的管理,利用計算機和各種開發(fā)工具對系統(tǒng)的數(shù)據進行抓取、抽取、存儲、處理和應用,以及對數(shù)據模型的設計、數(shù)據的導人、數(shù)據的運算和數(shù)據的導出。系統(tǒng)運行的管理負責系統(tǒng)的正常運行與維護,包括操作日志、系統(tǒng)參數(shù)和權限設置等管理。
圖5.9 風險評價功能結構圖
圖5.10 系統(tǒng)管理功能結構圖
1)數(shù)據和模型的管理。
數(shù)據和模型的管理模塊包括基礎數(shù)據管理、油價數(shù)據管理和圖庫管理,每個管理模塊又包括若干細分子功能(圖5.11)。
圖5.11 數(shù)據和模型的管理
基礎數(shù)據管理實現(xiàn)對風險查詢中所涉及各種對象基本屬性值進行維護,包括基礎數(shù)據錄入和基礎數(shù)據維護。油價數(shù)據管理模塊實現(xiàn)對美國能源部、中石油、《華爾街日報》三大來源數(shù)據的動態(tài)抓取,并對它們進行數(shù)據清洗、數(shù)據轉換,然后再上載到中心數(shù)據庫,同時實現(xiàn)對油價事件的網頁抽取。圖庫管理主要是實現(xiàn)對系統(tǒng)所有圖片的集中式管理,主要包含已有圖片的維護和新增圖片的維護。
2)系統(tǒng)運行的管理。
系統(tǒng)運行的管理功能包括系統(tǒng)參數(shù)管理、系統(tǒng)權限管理、日志的管理和系統(tǒng)負載統(tǒng)計管理。其中,系統(tǒng)日志的管理又包括操作日志的管理、油價處理日志的管理和模型運行日志的管理(圖5.12)。
系統(tǒng)參數(shù)管理對系統(tǒng)相關參數(shù)進行設置,包括數(shù)據抓取失敗次數(shù)閾值的設置,數(shù)據抓取間隔時間的設置,以及數(shù)據保存路徑的設置等。
圖5.12 系統(tǒng)運行的管理
系統(tǒng)權限的管理是對登錄系統(tǒng)前,后臺用戶權限的管理(徐啟等,2005)。
系統(tǒng)日志管理的目的,是便于今后相關問題的查錯,包括操作日志的管理、油價處理日志的管理和模型運行日志管理。
系統(tǒng)的負載統(tǒng)計管理負責統(tǒng)計在一定時間內,用戶對某個或某些模塊的訪問量。
近期有消息傳來,北斗系統(tǒng),就在2022年底以前衛(wèi)星導航定位基準站全面接收北斗三號數(shù)據,相關產業(yè)鏈將迎來爆發(fā),超圖軟件屬于是國內領先的地理信息系統(tǒng)平臺軟件供應商,也將會受益匪淺,這只股票是否優(yōu)秀,有沒有投資的必要呢,下面我來全方位講解下。在開始分析超圖軟件前,我整理好的計算機應用行業(yè)龍頭股名單分享給大家,點擊就可以領?。簩毑刭Y料!計算機應用行業(yè)龍頭股一欄表
一、從公司角度來看
公司介紹:北京超圖軟件股份有限公司主營地理信息系統(tǒng)相關軟件技術研發(fā)與應用服務,下面,形成了基礎軟件、應用軟件、云服務三大GIS業(yè)務塊板,并且,建造了生態(tài)伙伴體系,通過1000余家生態(tài)伙伴為數(shù)十個行業(yè)的政府和企事業(yè)單位信息化全面賦能。該公司產品,被評為地理信息科技進步獎唯一特等獎、國家科技進步獎二等獎等諸多獎項,技術實力是很不錯的。
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亮點二:GIS軟件國產龍頭,優(yōu)勢明顯
超圖軟件多年以來一直努力研究GIS相關軟件技術與應用服務,在全球上是第三大、亞洲第一大GIS軟件廠商。最近幾年來,超圖軟件一直在完善GIS技術體系,在跨平臺GIS、二三位一體化GIS以及云端GIS等方面掌握了長久的差異化優(yōu)勢,不斷改革進行創(chuàng)新。同時超圖軟件已建立起超過1000名合作伙伴的生態(tài)網絡,使得信創(chuàng)領域的競爭優(yōu)勢越來越大。由于篇幅受限,更多關于超圖軟件的深度報告和風險提示,我整理在這篇研報當中,點擊即可查看:【深度研報】超圖軟件點評,建議收藏!
二、從行業(yè)角度看
GIS基礎軟件是地理信息相關應用的前提,地理信息產業(yè)被認定為是國家戰(zhàn)略新興產業(yè),在國土資源、軍工、氣象環(huán)境、智慧城市等多個重要行業(yè)運用十分廣泛,與信息安全、國家安全關系密切,實現(xiàn)GIS基礎軟件乃至應用軟件全面國產化大勢所趨。
2021年是"十四五"開局之年,政府出臺了一系列數(shù)字化轉型、信創(chuàng)、新基建等相關政策指導,聚焦自然資源確權登記、新型智慧城市建設、國土空間規(guī)劃等多個重要領域,規(guī)范并引導GIS行業(yè)從二維向三維升級,下游下游的企業(yè)事業(yè)單位等的需求迅速增加,GIS產業(yè)將具有良好的發(fā)展前景。
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地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,簡稱GIS)是20世紀60年代以來隨著電子計算機技術的發(fā)展及其廣泛應用,在地理學中發(fā)展起來的一種新的工作手段和方法。該學科是介于信息科學、空間科學和地球科學之間的交叉學科,它是計算機科學、遙感技術、信息工程和現(xiàn)代化地理學理論與方法的有機結合,是它們應用的進一步延伸和發(fā)展,是地理學的又一新進展。
一、地理信息與地理信息系統(tǒng)
地理信息是指表征地理系統(tǒng)諸要素的數(shù)量、質量、分布特征、相互聯(lián)系和變化規(guī)律的數(shù)字、文字、圖像和圖形等的總稱。從地理數(shù)據到地理信息的發(fā)展,是人類認識地理事物的一次飛躍。地球表面的巖石圈、水圈、大氣圈和人類活動等是最大的地理信息源。地理科學的一個重要任務就是迅速地采集到地理空間的幾何信息、物理信息和人為信息,并適時地識別、轉換、存儲、傳輸、再生成、顯示、控制和應用這些信息。
地理信息屬于空間信息,其位置的識別是與數(shù)據聯(lián)系在一起的,這是地理信息區(qū)別于其他類型信息的最顯著的標志。地理信息的這種定位特征,是通過經緯網或公路網建立的地理坐標來實現(xiàn)空間位置的識別;地理信息還具有多維結構的特征,即在二維空間的基礎上實現(xiàn)多專題的第三維結構,而各個專題型實體型之間的聯(lián)系是通過屬性碼進行的,這就為地理系統(tǒng)各圈層之間的綜合研究提供了可能,也為地理系統(tǒng)多層次的分析和信息的傳輸與篩選提供了方便。地理信息的時序特征十分明顯,因此可以按照時間尺度將地理信息劃分為超短期的(如臺風、地震)、短期的(如江河洪水、秋季低溫)、中期的(如土地利用、作物估產)、長期的(如城市化、水土流失)、超長期的(如地殼變動、氣候變化)等。地理信息的這種動態(tài)變化的特征,一方面要求地理信息的獲取要及時,并定期更新;另一方面要從其自然的變化過程中研究其變化規(guī)律,從而作出地理事物的預測與預報,為科學決策提供依據。認識地理信息的這種區(qū)域性、多層次性和動態(tài)性變化的特征對建立地理信息系統(tǒng),實現(xiàn)人口、資源、環(huán)境等的綜合具有重要意義。
地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據庫為基礎,在計算機軟硬件的支持下,對空間相關數(shù)據進行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示,并采用地理模型分析方法,適時提供多種空間和動態(tài)的地理信息,為地理研究和地理決策服務而建立起來的計算機技術系統(tǒng)。因此,地理信息系統(tǒng)具有以下三個方面的特征:
(1)具有采集、管理、分析和輸出多種地理空間信息的能力。
(2)以地理研究和地理決策為目的,以地理模型方法為手段,具有空間分析、多要素綜合分析和動態(tài)預測的能力,并能產生高層次的地理信息。
(3)由計算機系統(tǒng)支持進行空間地理數(shù)據管理,并由計算機程序模擬常規(guī)的或專門的地理分析方法,作用于空間數(shù)據,產生有用信息,完成人類難以完成的任務;計算機系統(tǒng)的支持是GlS的重要特征,它能使GIS得到快速、精確、綜合地對復雜的地理系統(tǒng)進行空間定位和動態(tài)分析。
二、GIS的組成部分
地理信息系統(tǒng)是一種計算機技術系統(tǒng),它由信息輸入、存儲、數(shù)據的分析處理和信息的輸出等基本部分組成,并在計算機軟、硬件支持下運行工作。各種組成在GIS中所起的作用不同,可以分為五個組成部分:
(1)計算機硬件:指GIS所需要的基本設備。這些設備用來存儲、處理和顯示。對象主要是數(shù)字地圖或數(shù)字圖像數(shù)據。
(2)計算機軟件:包括機器運行所需的各種程序及有關資料,如操作系統(tǒng)、編譯程序、匯編程序、專用程序、GIS數(shù)據庫管理系統(tǒng)、各種分析程序及使用分冊、說明等。主要作用是完成各種GIS應有的操作。
(3)數(shù)據:GIS研究所需要的各種地理空間數(shù)據,包括數(shù)字化了的地圖數(shù)據、經過數(shù)字轉換的圖像數(shù)據、分析用的統(tǒng)計數(shù)據等等。
(4)過程:GIS工作時,為了得到問題的解答而執(zhí)行的一步一步的動作。不少系統(tǒng)在執(zhí)行時,為了方便用戶使用目錄選擇方式,又稱作點“菜單”方式,作哪個動作就點哪項;也有的系統(tǒng)使用命令方式,根據用戶需要打入命令,由系統(tǒng)完成,可以一個命令做一個動作,也可以一個命令完成一系列動作,也就是命令過程。
(5)專家:了解GIS,知道怎樣使用系統(tǒng),這是最重要的。有些系統(tǒng)不能被人完全了解,因而不能發(fā)揮出全部作用,更不能進一步發(fā)展系統(tǒng)。創(chuàng)造GIS的工作量很大,常以“人年”作為計量工作的單位。
三、GIS的類型
(1)專題地理信息系統(tǒng):是具有有限目標和專業(yè)特點的地理信息系統(tǒng)。為特定的專門的目的服務,如水資源管理信息系統(tǒng)、礦產資源信息系統(tǒng)、農作物估產信息系統(tǒng)、草場資源管理信息系統(tǒng)、水土流失信息系統(tǒng)、環(huán)境管理信息系統(tǒng)等。
(2)區(qū)域地理信息系統(tǒng):主要以區(qū)域綜合研究和全面信息服務為目標。可以有不同規(guī)模,如國家級的、地區(qū)或省級的、市級或縣級等為各不同級別行政區(qū)服務的區(qū)域信息系統(tǒng),也可以按自然分區(qū)或流域為單位建立區(qū)域信息系統(tǒng)。區(qū)域信息系統(tǒng)如加拿大國家信息系統(tǒng)、美國橡樹嶺地區(qū)信息系統(tǒng)、圣地亞哥縣信息系統(tǒng)、中國黃河流域信息系統(tǒng)等。
(3)地理信息系統(tǒng)工具:它是一組具有圖形圖像數(shù)字化、存儲管理、查詢檢索、分析運算和多種輸出等地理信息系統(tǒng)基本功能的軟件包。它們或者是專門研究的,或者是在完成實用地理信息系統(tǒng)后抽去具體的區(qū)域或專題的地理空間數(shù)據后得到的。這些軟件適于用來作為地理信息系統(tǒng)支撐軟件,以建立專題或區(qū)域性的實用性地理信息系統(tǒng),也可以作教學軟件。由于地理信息系統(tǒng)設計技術較高,而且重復編輯比較復雜的基礎軟件也造成人力的極大浪費,因此采用地理信息系統(tǒng)工具,無疑是建立實用地理信息系統(tǒng)的一條捷徑。
四、資源與環(huán)境研究中的GIS
進入21世紀,中國的GIS事業(yè)發(fā)展迅速,GIS的作用日益被大眾所認識,并蓬勃應用到各種領域中。人類正在進入以信息技術和空間技術應用為特征的新型信息時代。作為新興技術科學的地理信息系統(tǒng),從20世紀80年代末期以來已成為最活躍的信息產業(yè)之一。它涉及到GIS軟件、硬件、數(shù)據、遙感與航空攝影、制圖、野外數(shù)據采集、數(shù)據交換、系統(tǒng)集成和咨詢等內容。其中,軟件是GIS的技術核心,而從事軟件開發(fā)和系統(tǒng)集成的公司或機構則往往成為GIS產業(yè)的主體。
早期GIS主要應用于自動制圖、設施管理和土地信息系統(tǒng)(LIS),后來逐步擴展到資源與環(huán)境管理、森林清查、城市規(guī)劃、市政管理、災害監(jiān)測與預測、科學研究和軍事戰(zhàn)略等眾多領域。隨著GIS技術的成熟,數(shù)據積累和應用環(huán)境的改善,它的應用范圍不斷擴展,應用程度不斷深化。GIS在資源與環(huán)境研究中的應用主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1.資源清查與管理
資源的清查、管理和分析是GIS應用中趨于成熟而重要的領域,包括土地資源、森林資源和礦產資源的清查、管理,土地利用規(guī)劃,野生動植物的保護等。資源清查是地理信息系統(tǒng)最基本的職能,這時系統(tǒng)的主要任務是將各種來源的數(shù)據匯集在一起,并通過系統(tǒng)的統(tǒng)計和覆蓋分析功能,按多種邊界和屬性條件,提供區(qū)域多種條件組合形式的資源統(tǒng)計和資源狀況分析,為資源的合理開發(fā)、利用和科學管理提供依據。
以土地利用類型為例,可以輸出不同土地類型的分布和面積,按不同高程帶劃分的土地利用類型、不同坡度區(qū)內的土地利用現(xiàn)狀、不同巖性引起的土地利用差異以及不同時期的土地利用變化等,為資源的合理利用、開發(fā)和科學管理提供依據。又如中國西南地區(qū)國土資源信息系統(tǒng),設置了三個功能子系統(tǒng),即數(shù)據庫系統(tǒng)、輔助決策系統(tǒng)、圖形系統(tǒng)。資源數(shù)據存儲了1500多項300多萬個。該系統(tǒng)提供了一系列資源分析與評價模型、資源預測預報及西南地區(qū)資源合理開發(fā)配置的資料??衫L制草場資源分布圖、礦產資源分布圖、各地縣產值統(tǒng)計圖、農作物產量統(tǒng)計圖、交通規(guī)劃圖、重大項目規(guī)劃圖等不同內容的專業(yè)圖件。
2.區(qū)域與城鎮(zhèn)規(guī)劃
城市與區(qū)域規(guī)劃中要處理許多不同性質和不同特點的問題,它涉及資源、環(huán)境、人口、交通、經濟、教育、文化和金融等多個地理變量和大量數(shù)據。地理信息系統(tǒng)的數(shù)據庫管理有利于將這些數(shù)據信息歸并到統(tǒng)一系統(tǒng)中,最后進行城市與區(qū)域多目標的開發(fā)和規(guī)劃,包括城鎮(zhèn)總體規(guī)劃、城市建設用地適宜性評價、環(huán)境質量評價、道路交通規(guī)劃、公共設施配置以及城市環(huán)境動態(tài)監(jiān)測等。這些規(guī)劃功能的實現(xiàn),是以地理信息系統(tǒng)的空間搜索方法、多元信息的疊加處理、空間分析方法和網絡分析功能等作為保證的。中國大、中型城市很多,根據加快中心城市的規(guī)劃建設,加強城市建設決策科學化、現(xiàn)代化的要求,利用地理信息系統(tǒng)作為城市規(guī)劃、管理和分析的工具,具有十分重要的意義。
3.環(huán)境災害監(jiān)測
利用GIS方法和多時相遙感數(shù)據,可以有效地用于森林火災的預測預報、洪水災情監(jiān)測和災情損失的估算,為救災搶險和防洪決策提供及時準確的信息,例如據中國大興安嶺地區(qū)的研究,通過普查分析森林火災實況,統(tǒng)計分析十幾萬個氣象數(shù)據,從中篩選出氣溫、風速、降水、溫度等氣象要素、春秋兩季植被生長情況和積雪覆蓋程度等14個因子,用模糊數(shù)學方法建立數(shù)學模型,建立微機信息系統(tǒng)的多因子的綜合指標森林火險預報方法,對預報火險等級的準確率可達73%以上。又如黃河三角洲地區(qū)防洪減災信息系統(tǒng),在ARC/INFO地理信息系統(tǒng)軟件支持下,借助于大比例尺數(shù)字高程模型,加上各種專題地圖,如土地利用、水系、居民點、油井、工廠排放工程設施及社會經濟統(tǒng)計信息等,通過各種圖形疊加、操作、分析等功能,可以計算出若干個泄洪區(qū)域及其面積,比較不同泄洪區(qū)域內的土地利用、房屋、財產損失等,最后得出最佳的泄洪區(qū)域,并制定整個泄洪區(qū)域內的人員撤退、財產轉移和救災物資供應等的最佳運輸線路。
4.環(huán)境保護及管理
GIS技術也是進行環(huán)境評價、環(huán)境規(guī)劃管理的有力工具。其內容包括:環(huán)境監(jiān)測和數(shù)據收集,建立基礎數(shù)據庫和環(huán)境動態(tài)數(shù)據庫,建立環(huán)境污染的有關模型,提供環(huán)境管理的統(tǒng)計數(shù)據和報表輸出,環(huán)境作用分析和環(huán)境質量評價,環(huán)境信息傳輸和制圖等。
環(huán)境管理涉及人類社會活動和經濟活動的一切領域,一個大中型城市每年收集和監(jiān)測的環(huán)境數(shù)據可能多達100萬個,對如此大量的數(shù)據,應使其有效地為環(huán)境管理決策及其他用途服務。一個地方環(huán)境管理信息系統(tǒng)的功能有:為環(huán)境管理部門提供數(shù)據和信息系統(tǒng)存儲方法——基礎數(shù)據庫系統(tǒng);提供環(huán)境管理的數(shù)據統(tǒng)計、報表和圖形編輯方法;建立環(huán)境污染的若干模型,為環(huán)境管理決策提供支持;提供環(huán)保部門辦公軟件;提供信息傳輸?shù)姆椒ê褪侄巍?/p>
例如,上海市環(huán)境管理雅息系統(tǒng)具有如下主要特征:①建立了動態(tài)數(shù)據庫,可存儲環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(如包括污染源和環(huán)境質量)和其他有關數(shù)據(如環(huán)境標準、水文、氣象等),對大多數(shù)環(huán)境管理功能來說,實現(xiàn)了數(shù)據共享;②面向環(huán)境質量管理,可以對環(huán)境質量狀況的統(tǒng)計、評價、預測、規(guī)劃以及其他管理提供支持;③為實現(xiàn)面向污染源的污染控制管理提供支持,可以實現(xiàn)排污收費、排污許可證制度的管理;④為便于用戶使用,系統(tǒng)設計一個界面友好的窗口菜單系統(tǒng),使用方便,可以提供不同形式的輸出,包括屏幕顯示、表格打印、圖形繪制、磁盤輸出等,還預留了遠程通訊接口。
5.宏觀決策
GIS利用有效的數(shù)據庫,通過一系列決策模型的構建和比較分析,可為國家或區(qū)域的宏觀決策提供科學依據。例如GIS支持下的土地承載力的研究,可以解決土地資源與人口容量的規(guī)劃。中國在三峽地區(qū)研究中,通過利用地理信息系統(tǒng)和機助制圖的方法等多種功能建立了環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),為三峽宏觀決策提供了建庫前后環(huán)境變化的數(shù)量、速度和演變趨勢等可靠依據。又如,通過水土流失監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據庫中的水土流失強度、地質巖性、坡度及其他資源與環(huán)境的相關數(shù)據進行分析研究,利用圖形疊置等功能和變化的規(guī)律模型,可以進行水土流失的預測,為水土保持方案的編制及實施生態(tài)環(huán)境治理等提供堅實的數(shù)據基礎,為宏觀決策提供依據。
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