gis技术论文范文

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第1篇

1．1基于统一建模语言的数据调查与数据建库一体化关键技术及实现要实现数据调查与数据建库的一体化，必须针对便携式应用、大数据分析等不同应用场景，构建统一的数据标准并建立适应性强的空间数据库，使其既满足数据调查整理应用，又满足数据建库分析应用。本次研究中，我们运用UML(统一建模语言)，根据空间数据的分类原则和面向对象的继承特性，将园林资源数据进行分类抽象，然后根据空间数据的不同特性将园林资源数据划分为点、线、面等图层，最后根据对象的相关信息，划分出各个对象的属性。在建立数据库物理结构时，根据应用需求，数据调查整理场景下生成SQLite格式数据库，数据建库分析场景下生成Oracle格式数据库，由于两种场景数据库的分层结构设计一致，因此使用过程中能无缝转换，从而实现了数据调查与数据建库的一体化。

1．2基于遥感影像和实景影像的图形信息和属性信息一体化关键技术及实现

1．2．1基于多尺度分割的城市园林绿化资源提取技术传统的基于像元的遥感影像分析方法对于低分辨率的遥感影像具有较强的适用性，但对于高分辨率的遥感影像，随着空间分辨率的提高，单个像元所包含的语义信息更多，更多像元呈现混合像元特性，影像上单个像元所表示的信息大部分来自周围地物，采用基于像元分析的传统分类算法难以提取所需信息。本次研究中，我们采用了基于面向对象的影像分析方法，针对高分辨率遥感影像中地表物体的形状、色调、纹理和邻域关系等复合空间特征，采用阈值分割法、区域分割法等手段，对多波段遥感数据进行多尺度分割，生成不同尺度的对象层，形成对象层次网络体系。多尺度分割后影像的基本单元已不是单个像元，而是由同质像元组成的多边形对象，每一多边形对象不仅包含像元固有的光谱信息，还有多边形的形状信息、纹理信息与邻域信息，对于光谱信息类似的不同种类的园林绿化资源而言，通过多边形对象其他属性信息的差异就可以轻松地提取出来。该技术主要分为数据收集与整理、影像预处理、影像分割、建立知识库、数据提取、指标评价等步骤，技术流程。

1．2．2基于连续实景影像的树种识别技术及实现实景影像作为第5D产品正在各地“智慧城市”的建设中被广泛应用。利用连续实景影像数据，从实景影像中提取多角度的树叶照片，与已经建立完成的树叶知识库进行关联、比对，快速识别不明树种。该技术的实现主要分为以下几个步骤:1)建立树叶知识库通过日常工作的积累和相关资料的查找，建立各种树木的照片、文字资料等知识库。该知识库包括树木的照片、树叶的照片、相关的背景资料等，为后续进行树种识别，提供足够的数据支撑，并根据一定的规则，不断地扩充完善。2)树叶影像提取基于连续实景影像数据，沿着道路行进方向，提取数据范围内树木的空间信息，并根据识别要求，从连续实景影像中提取多个角度的树叶照片，通过归纳、整理，形成待确认的树种图片库。3)树种关联、比对将待确认的树种图片库与已知的树种数据库进行比对、分析，比对结果按照相似度的等级进行排序，综合考虑其他多种因素后，最终确认树木的类别。通过以上技术有效解决了在园林绿化资源调查中，人为识别树种存在多样性的问题，提高了数据调查的效率

1．3基于移动gis技术

内外业一体化关键技术及实现移动GIS技术是以移动互联网为支撑、以智能终端为载体，结合北斗、GPS或基站为定位手段的又一新兴GIS技术。传统的调查方式是利用纸质底图到实地进行采集，完成采集后交由录入人员进行数字化工作，最后按应用需求制作成果数据。整个工作中外业采集和内业处理被分离为两个独立环节。本次研究中，借助移动GIS技术，利用智能终端集成实时定位模块，并开发现场编辑、图形显示、信息录入等功能的数据采集功能，将传统园林资源调查中的外业工作以及内业工作直接在智能终端上完成，形成数字化成果，实现真正意义上的调查工作内外业一体化。

2一体化调查的作业流程

一体化调查的组织与实施主要分为资料收集、数据预处理、基于遥感影像的数据分类、基于连续实景影像的行道树树种识别，基于移动GIS的数据现场调查以及整理与入库等环节。1)资料收集收集调查区域高精度遥感影像数据、连续实景影像数据、基础地形数据，包括城市地形图、城市建成区范围图、城市总体规划和城市绿地系统规划等图件和文字资料，按照园林资源分类要求，借助统一建模语言，构建全面标准一致、结构统一的多格式、多用途的数据库。2)数据预处理对收集的高精度遥感影像数据进行几何纠正、辐射纠正、图像拼接、图像增强等处理;对连续实景影像数据进行图像压缩、坐标纠正等处理;对基础地形数据进行格式转换、分层设色等处理。3)基于遥感影像的数据分类基于高精度遥感影像，建立园林绿化资源特征知识库，采用面向对象的多尺度分割技术，获取城市园林资源中公园绿地、生产绿地、防护绿地、附属绿地、其他绿地等园林绿化资源的初步数据。4)基于连续实景影像的行道树树种识别依托连续实景影像采集技术，基于真实的连续实景影像数据，通过计算机辅助人工识别，快速采集道路两旁的园林资源数据，如行道树的树种、高度等。5)基于移动GIS的数据现场调查借助便携式移动GIS技术，主要针对遥感数据在云雾遮挡、地物属性解译不明等情况，由作业人员实地采集公园绿地、附属绿地、生产绿地等园林绿化资源数据。6)整理与入库在统一数据规范下，对数据完整性、数学精度、数据语义一致性、逻辑一致性、属性值的正确性、数据结构和编码等进行检查并入库。

3应用情况

本文提出的城市园林绿化资源一体化调查技术已成功应用于重庆市风景园林局信息化建设中。作为本次研究成果的示范和推广区，渝北区、南岸区、渝中区、江北区、北碚区、沙坪坝区、九龙坡区、大渡口区、巴南区等主城九区已借助本研究成果完成了辖区内园林绿化资源的调查工作，建立了园林绿化综合数据库，实现了园林绿化资源信息化管理。相比于传统的调查方式，一体化调查技术在很大程度上可以降低外业的工作强度、减少重复劳动、缩短作业周期，同时，调查错误率由原来传统采集方式的5．2%降低到了1%，有效节约了建设成本和管理经费，取得了良好的社会效益和经济效益。纹理映射后得到更加逼真的模型3D，至此完成整个模型的重建工作。

4结束语

第2篇

GIS是由地理数据库系统、计算机系统与组织机构等组成，主要以采集和存储地球表面与空间和地理分布有关的数据，并加以分析、显示和应用的计算机系统，其主要涉及空间位置、模式模型、变化趋势等功能。GIS技术起始于20世纪60年代，发展成熟于七八十年代，由偏重于空间数据的处理，转向自然资源开发、国土规划及生态保护等领域。90年代以来，随着GIS理论、方法和技术的成熟，广泛应用在于环境资源保护、农业生产、灾害预测和政府管理等领域。1978年，国内学者开始对地统计学的研究，特别是近年来，地统计学与GIS的结合是国内外学者研究农田精准施肥的热点，GIS作为功能性的空间技术被应用于农业管理和农业分析科学研究中，主要应用于精准施肥、作物产值评估、病虫害预测和专家决策系统等方面，极大地推动了现代农业的发展。

2地理信息系统在烟草农业领域的应用

20世纪90年代中期，我国逐渐将GIS应用在烟草农业领域，主要应用于农业气候与烟草种植区划、植烟土壤适宜性评价、烟草病虫害预测及评估和变量施肥等方面，取得了较大的成就，一些研究成果直接应用于烟草农业生产中，取得了很好的经济和社会效益。

2．1对植烟土壤养分的空间管理及应用

2．1．1植烟土壤适宜性评价。土壤是一个具有空间变异的系统，经典统计学不能反映养分含量在空间上的分布情况。植烟土壤是优质烤烟生产的基础，对烟叶品质风格的形成具有重要作用。对植烟土壤养分空间变异性及烟草养分吸收规律的研究，可为实现植烟土壤适宜性的评价奠定基础。陈海生等利用GIS技术，运用模糊数学和层次分析法，对烤烟种植区各项土壤肥力指标进行了综合评价，并绘制了土壤肥力评价图，建立了河南省南阳市烤烟土壤肥力适宜性评价指标体系。徐大兵等以湖北省恩施市“清江源”现代烟草农业科技园区、恩施城郊和利川柏杨基地单元新整治区域的土壤属性和速效养分为研究对象，在GIS平台的基础上，采用模糊数学法对新整治区域的土壤肥力适宜性指数进行了评价。汪璇等对重庆黔江烟区土壤的速效养分和pH等6种主要植烟土壤肥力指标进行了分析，研究了土壤养分要素与各地形因子之间存在的相关关系，在GIS的平台下，利用模糊综合评价法对丘陵山区的植烟土壤养分适宜性进行了综合评价，并确立了黔江植烟土壤养分适宜性指数空间分布。

2．1．2植烟土壤养分空间变异研究。土壤养分空间变异性是土壤重要属性，随着科学信息技术和GIS的快速发展，土壤养分空间变异性的研究成为了土壤科学研究领域的最前沿热点之一。利用GPS、GIS和地统计学等相结合的方法，对植烟土壤大、中、微量元素空间变异的研究，可为烟区的管理分区和变量施肥提供科学依据。黄新杰等采用GPS技术，在GIS的基础上，利用经典统计学和地统计学的方法，对湖南省典型稻烟轮作区3255份土样养分的总体特征和空间分布特征进行了研究，探明了其养分的空间分布，为该地区的养分精准管理提供了理论依据。董旭等采用GIS和地统计学相结合的方法，对辽宁昌图烟区的植烟土壤pH和有效态中量元素的空间变异及分布特征进行了研究，并绘制了其空间分布图。李强等探讨微量元素精准施肥，研究了马龙县植烟土壤有效态微量元素的总体特征和空间变异特征，利用GIS技术，绘制了微量元素空间分布图，为该县的微量元素精准施肥专家系统提供了理论基础。王新中等运用地统计学和GIS技术，以平顶山郏县的植烟土壤为研究对象，分析了土壤粒级和主要土壤养分之间的关系，并对土壤粒级的空间变异规律进行了研究。

2．1．3植烟区土壤养分分区管理及变量施肥研究。管理分区就是将具有相似土壤肥力及其养分利用率，以及相似生态环境的区域作为一个单元进行管理。变量施肥管理系统是精准农业的核心技术，在农业上已取得了良好应用效果。利用GIS技术对植烟土壤进行管理分区研究，是在对每一管理单元的生态环境、土壤理化性质、烟草需肥规律和病虫害的综合分析的基础上，建立相应的施肥模型，并确立相对应的施肥方案，进行变量施肥管理，达到优质适产的目的，并且对保护烟田生态环境有重要意义。Yang等对变量施用液态N和P肥作了研究，得出应用变量施肥技术可以减少产量变化的差异，提高产量和增加回报。Liu等研究了植烟土壤养分的空间变异，并采用半方差图和克立格插值法进行土壤特性研究，为烤烟的变量施肥提供了理论基础和技术支撑。江厚龙等以GIS为平台，利用主成分分析和模糊聚类分析法，用平顶山典型烟区111个土壤养分数据对烟田进行管理分区研究，将研究区域分为3个区域进行管理，分区结果可以作为变量施肥的单独作业单元进行施肥管理。

2．2烟草病虫害预测及评估烟草病虫害是烟叶生产的制约因素，不仅严重影响烟叶品质，而且造成烟农经济损失。对烟草病虫害进行统防统治是烟叶生产的重要环节。利用GIS技术可以分析烟草病虫害发生的趋势及其影响发生的适宜环境因子，预测其发生的规律及时空动态，为防治烟草病虫害发生提供准确、及时、可视的科学决策。Richam等利用GIS技术分析了不同地域间的气象、不同年度、有益有害生物、烟草品种抗性、生态变化等信息，并利用模拟模型对烟草蚜虫发生进行预测，建立烟草病虫害的发生预测模型。陶琼等利用GIS对昆明市烟草的“六病四虫”的发生率和发生指数进行分析，准确地预测到病虫害发生的程度和空间分布，对病虫害进行有效的防治和预防有很好的应用效果，并利用WebGIS建立了昆明市烟草病虫害监测预警体系。刘长明等应用互联网、GIS技术和数据库技术，以福建烟草病虫害监测数据为基础，构建福建省烟草病虫害管理信息系统。

2．3植烟区气候与烟草种植区划气候是影响烟草生产和种植区划的重要生态因素，不仅影响烟草的生物学性状和病虫害的发生，而且还对烟草的内在品质和产质量有重要影响。因此，将GIS的空间分析功能与当地的气候资源和种植水平相结合，进行精准的气候区划，可为烟草种植区划的调整和合理利用气候资源提供科学依据。莫建国等利用GIS技术，采用克里克插值和构建模型的方法，对威宁县烤烟生长期气候条件及各气象要素对烤烟品质的影响进行了研究，实现了对威宁县烤烟种植的精细气候划分。符昌武等应用GPS和GIS技术，对普洱烟区气候要素进了空间分析，模拟绘制了气候要素的地理空间分布细网格模拟数字地图，为普洱优质烤烟生产区划奠定了基础。董谢琼等利用气象、土壤、地形、土地利用等多源数据，在GIS技术支持下，根据烟草生长发育生态条件，确定烟草种植适宜性气候生态指标和区划原则，对云南省烤烟种植适宜区划进行研究，区划结果与云南省实际优质烟叶产地分布基本一致。

3GIS在我国烟草农业现代化进程中的研究与应用展望

随着烟草农业现代化进程的推进和GIS技术的不断发展、成熟，GIS技术需要加强在以下4个领域内的应用研究。

3．1以GIS、RS、GPS等技术为核心的“3S”空间决策支持系统主要是GPS为RS和GIS提供监测范围的定位信息，RS为GIS提供重要的信息数据库，能及时准确提供监测范围内的综合性的定位定量信息，并有助于及时更新GIS数据库，特别是对烟草生长过程的动态监测。建立基于烟草“3S”技术的空间决策支持系统，可为烟草管理提供精确操作和决策服务。随着科学技术的迅速发展，其将成为今后现代烟草农业研究的热点，也将是现代烟草农业精益生产的基础。

3．2GIS和专家系统(ES)高度集成具有人工智能的GIS在烟草农业领域内将得到广泛应用。目前，GIS的应用还主要在烟田土壤养分数据库的建立、精准施肥、病虫害的监测和预测等方面，但烟草生长是一个动态过程，与当地生态气候、种植制度和田间管理等紧密相关，单纯的GIS研究，很少能为现代烟草农业生产中复杂的空间问题的解决提供足够的决策支持，这需要大量的专家经验和知识。所以，GIS与专家系统的有机结合，为解决烟草生产过程遇到的各种问题提供了有效的途径。

3．3建立三维GIS与烟草模型的开发三维GIS的应用将在烟草农业发展规划、烟草生产管理与决策等模型方面发挥不可估量的作用。通过三维GIS可以立体表达烟草生长发育，主要体现在空间位置与拓扑关系的描述及空间分析的伸展方向上;对烟草进行三维空间分析是三维GIS特有的功能。随着GIS技术向现代烟草农业应用层次的发展，建立烟草农业三维GIS系统是未来现代化农业重点开发技术之一。

3．4GIS和虚拟农业技术结合，建立虚拟烟草农场虚拟农业的理论基础是农作物与环境之间的关系是可计算的。虚拟烟草农业是以烟草农业领域为研究对象，利用先进信息技术，建立计算机平台，研究烟草与环境因子交互作用，以生态环境及气候的适应和改造、改良烟草品种、增质适产等为目的的技术系统。利用三维GIS与虚拟烟草农业等相结合技术建立虚拟烟草农场，在计算机上种植可视虚拟烟草和虚拟烟田管理，从观察烟草生长状况和动态过程，并可通过改变环境条件和栽培措施，直观地观察对烟草生长发育的影响。虚拟烟草农业将成为现代农业研究方法的革新和先进的技术手段，它将提高现代烟草农业领域研究的效率，促进烟草农业现代化的发展。

4结论

第3篇

1.1定位通信技术

移动GIS中定位通信技术，是指以GPS技术为核心的定位系统，其可在全球范围内实现准确的导航与定位，确保移动GIS的精准定位。基于GPS的定位通信技术，首先要在移动GIS中设计GPS接收器，通过接收器接收定位信息，全面收集定位的数据信息，GPS能够准确地处理接收的信息，对照相关的参数要求进行设定，包括通信参数以及用户信息设定，优化收集的数据信息；然后是稳定的连接GPS的接收设备，便于存储接收的信息，保存重要的数据，重新定义GPS的通信结果，符合移动GIS的需求；最后是按照移动GIS的指令，规划GPS内的通信信息，按照系统的时间段接收通信信息，同时采取Ge-tData的方法，优化GPSData的变量，保障移动GIS内通信数据的真实性。

1.2GPRS通信技术

GPRS通信技术在移动GIS中，表现出了数据与移动通信的融合应用。在原有GSM的基础上，增加系统通信的节点，接入数据网络，组成系统的GPRS通信，为移动GIS通信提供高效率的数据服务，同时还能准确地掌握通信资费，用户利用GPRS，实现移动式的通信，随时随地都可接入数据网络，同时保障移动GIS通信的服务性。移动GIS中的GPRS通信技术的发展速度非常快，目前比较常用的是3G和4G制式，促使移动GIS通信能够适应现代通信的领域。GPRS通信技术中的数据传输速度非常快，其可以分组的形式实现数据连接，确保移动GIS数据在GSM覆盖的领域内传送，能够灵活地接入到互联网内。GPRS通信技术使移动GIS进入了无线传输的时代，依赖于分组交换技术，最大化地传输移动资源，而且基本不会延误移动GIS中数据传输的效率，具有全时在线的优势。

2移动GIS中的端口服务技术

移动GIS中的端口服务技术，主要体现在服务端口和移动终端两个部分，支持移动GIS的通信运行。服务端口的通信技术，用于处理客户端传入的数据，包括数据申请、即时消息等，同时利用服务端口实现数据通信的功能，如：动态数据服务、数据分发、即时消息等，根据服务端的通信协议，安排数据信息的有序进行，防止移动GIS服务端出现数据堵塞或漏发的问题，服务端通信有对应的分区，不同属性的数据在传输后会自动进入到对应的存放区，如：DataPreloadUser039、User100、User190……此存放区代表了数据预装目录，每个移动GIS用户均对应有固定的服务通信存放区，维护数据通信的路径。移动终端及移动GIS的客户端，客户端通信技术相对比较复杂，因为移动GIS客户的需求不同，所以通信属性存在多样化的差别，客户端通信采取多项并联的方式，其可在同一时间内实现申请、发送与接收等多个通信模式，满足了客户对移动GIS的通信需求。

3移动GIS应用中的通信发展

（1）移动GIS中的通信发展，应该解决通信硬件的制约问题，促使硬件能够满足移动GIS的需求，保障硬件能够承载移动GIS中的通信技术，全面落实先进技术的应用。由于移动GIS所处的数据环境十分复杂，所以硬件成为通信技术发展的重要设备，其可维护移动GIS通信的稳定性，优化移动GIS的通信环境。

（2）通信技术在移动GIS中提出了智能化的建设，按照不同标准的通信模式，研发具有智能特性的通信技术，满足移动GIS中的多制式需求，促使移动GIS通信的过程中，能够主动监督数据传输的路径，防止数据被盗取，还能杜绝数据恶意更改的行为，加强通信数据安全控制的力度。

（3）移动GIS通信技术受到无线网络的影响，限制了通信的范围，导致移动GIS依赖于无线网络的空间位置。移动GIS在未来通信的过程中，应该打破空间限制，不能仅限于无线网络覆盖的位置，尝试不同的通信方式，安排操作系统的实践应用，由此既可以优化移动GIS的通信条件，又可以保障移动GIS的灵活性，适应复杂的互联网环境，消除通信中的固定性以及环境差异，提高移动数据资源的利用效率。

4结语