發布時間：2023-03-17 18:00:57
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關鍵詞:GIS;環境地理信息系統;空間數據庫
一、環境地理信息系統的概念
環境地理信息系統(GeographicInformationSystemforEnvironment,簡稱EGIS)是收集、存儲、管理、綜合分析和處理空間信息和環境信息的計算機軟硬件系統。它是GIS技術在環境領域的延伸,是GIS技術與環境監測技術、環境管理技術等各種環境信息分析和處理技術的集成。環境地理信息系統的主要功能有:
1.基本功能包括對空間和屬性數據的輸入、存儲、編輯,以及制圖和空間分析等功能。編輯功能允許用戶添加、修改、刪除點、線、面或修改其屬性信息;制圖功能可以靈活多樣地制作和顯示及輸出各種專題地圖,如污染分布圖、水功能區劃圖、環境規劃圖等等,地理要素可放大縮小以顯示不同的細節內容,并能夠測量地圖上線段的長度或指定區域的面積。
2.空間統計分析(SpatialStatisticsAnalysis)是指對空間數據庫中的專題數據進行統計分析。畢業論文包括各種屬性數據的集征數、離散特征數及其分類分級統計等。
3.疊加分析(OverlayAnalysis)功能允許兩個或多個圖層在空間上比較各空間要素和屬性,分為合成疊加和統計疊加。合成疊加得到一個新圖層,它將顯示原圖層的全部特征,交叉的特征區域僅顯示共同特征;統計疊加可以統計一種空間要素在另一種空間要素中的分布特征。對不同的圖層進行疊加分析,從而獲得各種感興趣信息,如利用類型疊置分析獲取新的類型。如土壤圖與植被圖疊置,以分析土壤與植被的關系,可以計算某一區域內的植被類型的數量及面積,即通過對同一地區、相同屬性、不同時間的柵格數據的疊置,可以分析由時間引起的變化,通過與所需提取的范圍的疊加運算,快速地進行范圍內信息的提取等。
4.緩沖區分析(BufferAnalysis)是GIS的基本空間操作功能之一。例如,某地區有危險品倉庫,要分析一旦倉庫爆炸所涉及的范圍,這就需要進行點緩沖區分析,結合與居民地圖層的疊加分析,可以獲取需要疏散的人口數等等。
綜上所述,空間分析是地理信息系統軟件的核心,空間統計分析、疊加分析、緩沖分析等功能為環境地理信息系統提供了強大的環境分析功能與廣闊的應用空間。隨著其功能的不斷完善和發展,環境地理信息系統將為環境各部門提供一個功能強大的空間信息服務和管理工具,成為各部門日常工作不可或缺的工作手段。
二、環境地理信息系統的具體應用
由于環境地理信息系統具有強大的信息服務和管理功能,具有廣泛的應用范圍。具體體現在兩個方面,一是它可以應用在環境管理的各個環節,如區域環境規劃、環境監督管理、區域環境監測及環境評價研究等;二是它可以廣泛應用在國家、省、市等不同層次的管理。下面簡單介紹一下它的具體應用。
1.電子地圖使環境管理工作變得輕松直觀
由于采用空間數據和數據庫掛接,改變了傳統的信息管理方法,地圖由傳統的靜態紀錄變為信息豐富多樣的動態的電子地圖,實現了數據可視化。它使環境主管部門對各種環境要素的管理變得直觀、簡單和輕松。如通過直接對地圖要素進行查詢,可以獲得環境監測點位、污染源等的空間分布及其與環境敏感區域的空間關系等信息。可以對各種環境數據進行綜合的統計并分析以及采用直觀的豐富多樣的表現方式進行展示,為環境決策提供科學快捷的支持。
2.強大的環境規劃手段
區域環境規劃是EGIS應用發展的重點領域之一,目前基于EGIS的環境規劃模型還處于深化研究階段,將環境應用模型與GIS集成為一體,可以為環境規劃提供更強大的技術手段。由于應用EGIS能夠更好地考慮和評價建設項目對環境的影響,因此在建設項目的環境評價中得到廣泛應用。
3.危險物運輸管理
借助GIS的運行路徑選擇功能,可以對危險物轉移運輸線路進行優化選擇,能避開人口集中居住區、飲用水源地等環境敏感區域制定運輸計劃。并可以通過GPS對危險物的運輸線路進行實時監控。
4.環境模型模擬分析
環境模型在環境決策中有著重要的作用,如可以通過模型模擬出污染事故發生后各個時間的擴散情況,為決策提供科學的參考依據。碩士論文常用的模型主要有大氣擴散模型、1維水污染擴散模型、2維水污染擴散模型等等,實現各種模型的模擬結果的生成、2維和3維的顯示等功能。
5.為數字環保提供技術平臺
數字環保是最近提出來的終極環境管理系統,它是繼數字地球概念提出以后,環保領域提出的新概念,它將是未來十年環保領域信息化建設的終極方向,EGIS作為數字環保的基礎平臺,將能夠為用戶提供實時動態環境信息服務,也能夠為環境管理者提供決策信息,逐步控制污染,改善環境狀況,提高人民生活水平。三、國外環境地理信息系統的研究重點
1.數據采集的技術比選
當前環境管理決策要求EGIS提供的數據種類及其范圍都在不斷擴大,同時信息采集技術也有了很大的發展,包括GPS技術、視頻技術、高清晰衛星圖像、實時環境監測技術等等。這些實時信息采集系統都有很多傳感器,包括空氣質量、溫度、氣壓及水質等等。如最近微軟公司正在基于VirtualEarth開發一項新技術,用戶可以在地圖上搜索大量的實時信息,如道路擁堵情況、天氣狀況、空氣質量,甚至是汽油價格等等實時信息,這需要大量的傳感器采集空間及其相關的實時信息,這無疑會推動更多的數據采集技術的開發。
2.EGIS與環保信息化之間如何協調發展可以預計未來五年內EGIS將會與環境信息化越來越緊密地集成起來,發揮良好的社會經濟效益,大大提高現有的環境管理與決策水平。二者的緊密集成還需要研究以下問題:
1.制定所需空間數據及環境數據的標準,以保證系統的擴展性與兼容性;
2.空間數據的獲取渠道以及更新途徑,以保證系統的可用性及可靠性;
3.研究以何種方式進行有效集成,并分析這種方式的可行性;
4.研究環境信息與空間信息及其分析、模擬結果的綜合表現方式;
5.建立示范項目以便分析和測試集成的效果。
3.海量空間數據庫管理技術
隨著空間信息與環境信息的積累,EGIS的數據庫的維護會變得越來越重要,新的數據采集技術可能會使數據量以幾何級數增長,海量數據的存儲與維護是要繼續研究的課題。如:采用什么技術來實現空間數據的更新與歷史數據的備份?如何實現新舊空間數據的合并和統一?如何利用數據挖掘與信息抽取技術來更好地發揮數據的利用價值?遙感數據如何才能得到有效的利用?等等。
四、發展環境地理信息系統的策略探討和建議
隨著國外EGIS技術的逐漸成熟和數據采集技術的快速發展,建立環境地理信息系統的條件開始逐漸成熟,而且將成為我國發展GIS的重點領域,從GIS在我國近幾年的發展領域也可以看出這種趨勢。當前我國有關部門已經開始著手進行環境地理信息系統的開發,并進行了一些有益的嘗試,如廣東省環境信息中心開發的珠三角水環境信息管理系統等,但鑒于我國GIS基礎工作薄弱,特別是基本的空間信息數據庫尚未建立,因此EGIS的開發費用十分巨大;加上EGIS的發展涉及眾多部門和多種技術,因此有關部門應當重視和開展我國EGIS的發展策略研究。
發展EGIS應當采用“統一規劃、注重基礎、緊密跟進、高起點開發、協調發展”的發展策略。
1.統一規劃。由于EGIS的發展不但涉及眾多環境部門,還包括與其他各級政府管理部門(如土地管理、環保、環境管理等部門)之間的信息交流;同時又涉及多種信息技術,而信息技術發展的速度十分迅速,為了降低空間數據資源采集和管理的成本,為了適應未來發展的需要,必須在多方部門的參與下,統一規劃和構建EGIS的發展框架。
2.注重基礎。由于我國GIS發展基礎薄弱,數據基礎是系統生命力的關鍵,失去了完善可靠的基礎數據的支撐,系統的功能再強大也不能發揮其作用,因此要在統一規劃的思路和明確的發展框架下,不斷加強基礎空間數據庫和基礎環境數據庫的積累與建設。
3.緊密跟進、高起點開發、協調發展。職稱論文在技術上緊密跟進國外先進的GIS技術,高起點進行系統開發,與我國的信息產業發展速度相協調,共同發展適合我國國情的EGIS。
當前我國各地許多部門雖然已經開展了EGIS的研究與開發,但這些開發均是出于本部門的需要,很少考慮到將來部門之間的數據交流和共享,加上沒有全國性的EGIS發展框架和數據標準,數據的通用性將成為
影響EGIS開發的關鍵因素,建議有關部門及時組織開展EGIS發展體系和框架標準的研究。
五、結束語
地理信息系統是近二十年來迅速發展的信息技術的重要組成部分,它的應用已經從早期的礦產資源管理拓展到與空間地理相關聯的更廣泛的領域,特別是在環境領域,原有的多種環境信息處理技術(環境模型、環境規劃分析)正在與地理信息系統融合,逐漸形成具有強大功能并具有環境特征的地理信息管理系統,即環境地理信息系統(EGIS)。它將成為各個環境管理部門日常信息處理不可缺少的新工具。它將徹底改變傳統的信息處理方式。可以說它是環境管理進入信息時代的標志。
參考文獻:
鎮江市基礎地理信息管理與服務系統的建設，是一項復雜而又艱巨的信息化工程。使用大型數據庫管理系統Oracle來管理空間和屬性數據。對于空間數據，使用ArcSDE做為中間層服務管理空間數據，實現多源數據的無縫集成。通過空間數據庫管理系統將分別建立的基礎地形數據庫、數字影像數據庫、測繪成果數據庫、控制測量成果數據庫、元數據庫、系統維護管理數據庫和其他專題數據庫進行統一的管理。各種比例尺、各種類型的空間數據庫的空間數據能夠相互套合、相互疊加，形成集成化的空間數據庫。在地形數據庫中進行更新操作時，任何外部數據入庫和數據庫數據的修改都必須首先在工作庫中進行，檢查無誤后才能從工作庫更新到現勢庫，同時把更新對應的原始數據導入到歷史庫形成數據庫數據更新歷史庫(如圖2所示)。
2系統功能實現
1)測繪成果管理子系統測繪成果管理子系統是幫助測繪成果數據管理人員靈活、方便、快捷地管理及使用測繪成果數據，通過統一的界面操作不僅能夠實現對測繪成果數據的錄入、修改、刪除和提取等一般操作，還可以有效地查詢和統計測繪成果庫的數據信息。其管理的數據內容包括DLG，DEM，DOM，DRG(4D產品)等標準圖幅數據，零星圖、竣工圖等非標準圖幅數據，以及控制點測量數據。系統主要功能為數據的入庫、更新、刪除、檢索、瀏覽、提取，以及實現相關表、參數的配置。測繪成果管理系統將測繪成果數據按測繪任務和數據類型進行建庫管理，并提供方便、快捷、直觀的數據檢索提取功能，主要包括:測繪項目管理、測繪成果管理、測繪成果檢索、成果管理配置、控制測量成果管理等(如圖3所示)。圖3測繪成果管理子系統功能結構圖Fig．3Mappingresultsmanagementsubsystemfunctionalblockdiagram2)空間數據管理子系統空間數據管理系統基于流行的GIS平臺(ArcGIS)開發，是提供GIS數據瀏覽、數據檢索、元數據檢索、數據分析、制圖打印、DEM數據瀏覽等功能的數據管理平臺(如圖4所示)。圖4空間數據管理子系統功能結構圖Fig．4Spatialdatamanagementsubsystemfunctionalblockdiagram空間數據管理系統是整個系統中最核心的部分。它以空間數據庫為核心，實現數據質量檢查、數據轉換、數據入庫、數據整合、數據更新、數據瀏覽(包括歷史數據)、數據庫管理等系列數據管理功能;對發生在諸如接收來自生產體系的數據源，向用戶服務平臺、產品開發平臺提供成果數據，在數據庫管理等事件過程中的所有數據流轉和數據處理的操作進行統一管理;為前端用戶服務平臺的信息、數據分發、數據交換中的數據交接等環節提供數據保障和技術支持;為綜合利用的產品開發平臺提供數據資源，并支持對基礎空間數據庫進行數據挖掘和深層次開發應用;為數據生產體系提供原始數據的供應保障和成果數據的質量監理和入庫管理;為不同來源、不同格式的數據提供數據轉換功能。3)系統子系統數據系統通過ArcIMS構建GIS網絡，提供元數據目錄、目錄搜索、GIS數據和元數據獲取服務、地名詞典服務以及網絡制圖服務。可以定制ArcIMS服務，從GIS庫和測繪成果庫中提取相應數據快照，生成ArcXML文件，與客戶端進行交互，實現網絡GIS的數據瀏覽與元數據功能(如圖5所示)。4)系統配置子系統對于任何一個大型的信息系統來說，系統維護都是一個必不可少的方面，用于整個基礎地理信息系統的日常維護管理，需具有特定權限的系統管理員才能登錄和操作，整個系統包括用戶功能權限管理、符號管理、數據樹圖管理、系統參數管理等。系統維護的目的是保證整個系統正常而可靠地運行，并能使系統功能不斷得到改善和提高。本子系統功能結構如圖6所示。
3關鍵技術
3．1多源、多尺度數據的集成
地理空間數據具有不同比例尺、不同數據類型等特征，本系統通過建立統一的數據交換標準來約束并規范已有的各類地理信息系統以達到空間數據共享、降低數據維護成本，以及保證數據獲取、更新、建庫、產品制作、分發服務以及質量控制等過程的科學性和高效率。采用對象－關系數據庫(如Oracle)結合空間數據引擎技術(SDE)對空間數據進行分類組織、分級存儲，形成了一個空間數據的金字塔結構，并建立多源、多尺度空間數據之間的幾何關聯關系，實現空間數據的無縫拼接與漫游。
3．2元數據技術
元數據庫是對基礎地理信息資源的描述，是鎮江市基礎地理信息管理與服務系統數據庫之間溝通的紐帶，主要負責在數據流轉的各個環節中對數據進行處理、整合等操作所產生的信息進行管理。結合建庫的實際需求，本系統的元數據分為“標準元數據”(或者基本元數據)和“成長元數據”(或者擴展元數據)。元數據對海量數據的管理起著至關重要的作用，它的實現為滿足社會各行業用戶對各類空間地理數據的需求提供了高效、可靠的手段，同時為實現網絡環境下空間數據共享提供了技術支持。
3．3數據更新與歷史數據管理
數據更新是一個繁雜的過程，必須有效地處理好現勢數據和歷史數據之間的關系，以及數據更新時的并行和沖突問題。本系統建立了完善的數據更新機制，實現了圖幅級和要素級兩種數據更新模式。另外，采用數據庫增量模式、版本技術和數據庫遷移技術來管理多個時期的歷史數據，保證了基礎地理信息數據庫的現勢性、完整性和準確性。
4結束語
一個省級的基礎地理信息系統不是簡單的計算機軟硬件系統，而是基礎測繪管理工作的重要內容，必須有相應的行政管理體系與技術標準體系與之配套。因此，廣西基礎地理信息系統主要由計算機硬件及網絡環境、軟件環境、技術標準體系、管理體系、數據庫等構成。
1.1計算機硬件及網絡環境
廣西基礎地理信息系統將以廣西基礎地理信息中心作為網絡中心，其它各測繪院、機關、測繪管理處、質量檢查站等為網絡節點，構成一個C/S網絡結構。硬件以微機為主，網絡中心使用部分服務器及工作站，設備包括繪圖儀、掃描儀、打印機、光盤機、磁帶機、數字化儀等。
1.2軟件環境
系統軟件采用技術成熟、應用廣泛的軟件，如UNIX、WINDOS95、WINDOWSNT及數據庫管理軟件。基礎軟件平臺應選擇國產軟件，這對于將來的應用開發、數據安全及促進我國地理信息產業的發展均具有重要意義；在目前國產軟件暫時不能滿足要求的情況下，可先使用成熟的商業軟件（如ARC/INFO,GENAMAP等），但需要保證數據將來能移植到國產軟件平臺。應用軟件（數據采集、數據處理軟件、圖形圖像處理等）宜采用成熟的國產化軟件，如武漢測繪科技大學的數字攝影測量系統Virtuozo及測量平差軟件包、中國測繪科學研究院的微機數字攝影測量系統、國產矢量化軟件GEOSCAN、MAPVECTOR等；部分應用軟件自己開發，但要避免低水平的重復開發現象。
1.3技術標準體系
系統應具有統一完整的技術體系，如數據采集標準、數據交換標準、數據建庫標準、數據質量檢查與控制標準、數據更新標準、數據使用標準等。技術標準應采用相應的國家標準和行業標準，當沒有國標和行標時，可按國標和行標的建標指導原則建立自己的標準。此外，還應有一批訓練有素的技術干部作為系統的支撐。
1.4管理體系
嚴格地說，廣西基礎地理信息系統是為滿足現代基礎測繪管理需要而建立的一套現代化的測繪管理系統，因此必須根據現代計算機網絡及辦公自動化的特點，建立一套新的管理體系，包括測繪行業管理、生產管理、質量管理、技術管理、成果管理、數據安全管理、數據版權管理等。
1.5數據庫
數據庫是系統的核心。廣西基礎地理信息系統的數據庫部分包括：
管理數據庫：行政辦公、人事檔案管理、財務管理、測繪行業管理、質量監督管理、測繪生產管理、技術管理等數據。
技術數據庫：所有的技術標準、設計書、技術文檔說明等。
1/25萬數據庫：是全國1/25萬數據庫的分庫，包括地形、地名、數字高程模型、景觀影象四個部分。
1/5萬數據庫。
1/1萬數據庫及基礎數字地面高程模型。
1/5千數據庫（重點地區）。
數字正射影像庫。
大地測量成果數據庫。
地名數據庫。
境界數據庫：包括國界、省界、地區界、市界、縣界、鄉界、村界、屯界等。
其它專題數據庫：如綜合區情地理信息系統(9202)專題等。
3廣西基礎地理信息系統的建設方針
廣西基礎地理信息系統的建設擬本著“總體設計、急用優先、重點優先、成熟優先、分步實施”的方針，綜合利用地理信息系統（GIS）技術、辦公信息系統（OIS）技術、計算機網絡技術以及多媒體技術等技術手段，進行系統建設。同時，系統的建設要高起點并切合實際，以保證系統有較長的生命周期及良好的可擴展性。因此，該系統建設強調以下三個原則：
3.1實用性
確立以滿足現代測繪管理工作為主要目標的思路。從實際出發，以解決實際應用問題為主，這樣容易見效益，也使得系統自身能獲得滾動發展和不斷完善、擴充、更新的能力。
3.2先進性
當前，國內外地理信息系統技術應用已取得了一定的經驗，因此，本系統的建設在技術方案、系統設計、運行管理等方面應具有一定的先進性，系統的開發建設應采用軟件工程學所倡導的開發模式及最新的理論、技術和方法，系統的設計應采用可視化技術、數據流與控制流集成化、軟件功能部件化等最新分析設計方法，同時，考慮到系統的發展完善，系統的軟硬件配置將具有一定時期的先進性；另外對系統的運行管理要有較高的要求，以保證系統具有一定的先進性和較長的生命周期。3.3可擴展性
根據客觀情況，廣西基礎地理信息系統的建設將是一個不斷完善、逐步提高的長期發展過程，這樣就要求系統具有較強的可擴展性。
事實上，廣西基礎地理信息系統的建設已經有了一定的基礎：廣西測繪局全局的數字化測繪生產已基本形成規模，計算機的使用已比較普遍，局屬各單位基本上都建立了自己的局域網，各級領導對此已有一定的認識，1996年成立的廣西基礎地理信息中心已經從整體上考慮這方面的有關問題。只要領導重視，各方面共同努力，此項工作會取得較快的進展。
4須重點考慮的幾個問題
廣西基礎地理信息系統的建設，在技術方面已基本成熟，只要遵循上述提出的“總體設計、急用優先、重點優先、成熟優先、分步實施”的建設方針，系統建設工作可順利開展。在實施過程中，須重點考慮如下幾個主要問題：
4.1經費投入問題
系統建設需要大量的經費投入。一方面，廣西基礎地理信息系統屬于基礎測繪項目，部分經費可從基礎測繪經費中投入。另一方面，系統建設工作屬科研項目，應投入部分科研經費。部分專題數據庫建庫經費可從專題經費中解決（如9202工程）。類似如地名數據庫、境界數據庫這樣的專題建設費用可聯合其它有關部門共同解決。
4.2管理問題
現代技術發展給測繪管理工作提出的挑戰是不可避免的，與其被動地接受，不如主動地迎接。廣西基礎地理信息系統的建設，必定給測繪局乃至測繪系統的行政管理、生產、質量管理、測繪成果管理等帶來重大變化。如測繪成果提供方式由現在的模擬產品方式向數字化產品方式過渡，再如數字攝影測量技術將使現在航測生產方法徹底改變，在相當長的一段時期內，模擬測繪產品與數字化測繪產品并存等等，其中有一系列問題需要研究和探討。
4.3人才問題
技術的發展和應用離不開高素質的技術人才。測繪行業過去一段時期人才流失比較嚴重。新技術的發展與應用一方面可鍛煉和培養人才，另一方面可吸引人才，給技術人才以用武之地。
4.4數據版權問題
模擬的測繪產品版權問題較好解決。受法律不健全、法制觀念淡薄等客觀條件的影響，數字化測繪產品的版權問題亟待解決，因為數字化產品一經提供，可以輕而易舉地進行復制。要解決這個問題，除了法律外，還需要制定一系列的管理規章制度，如“權威數據審查制度”，當項目設計者提交設計成果時，同時應提交所使用的基礎數據的來源證明，以限制數據的非法使用。
零碼平臺追求易用性，將原來由程序員需要編碼實現的功能通過建模來實現，不要求用戶具備專業技術知識能力，更加適合中小型用戶市場，是未來軟件開發平臺發展方向之一。零碼平臺由業務模板和建模平臺兩大要素組成。業務模板是依據行業應用需求，結合行業背景、業務規則，歸納總結出的一套業務功能構件集;建模平臺是一套圖形化的建模工具，是業務構件的可視化定制和組裝工具。1)業務模板業務模板是業務功能構件的集合。業務構件是在分析常用業務的基礎上，將常用的基本業務封裝而成的一個具有完整功能的功能模塊，它是業務模板的基本組成單元。對于用戶而言，業務構件是一個“黑盒”，用戶可以通過直接套用、裁剪、擴充、參數配置、滾動組合等手段使用它們構建應用［3］。2)建模平臺建模平臺是業務化的建模工具，通過圖形化的形式來表示業務系統軟件的構成成分，建模人員只要在可視化環境中選擇代表不同軟件成分的圖形來表達業務邏輯，然后對業務的邏輯進行規則定義，基于知識庫對業務邏輯的定制信息進行解析，最終生成應用程序，實現業務建模和軟件開發的一體化。從地理信息的應用角度分析，業務構件即是一系列基本的地理信息功能，如地圖瀏覽、圖層疊加、地圖查詢、地圖收藏、路徑分析等，建模平臺即是對業務構件的可視化搭建和組裝。為此，搭建地理信息零碼組裝系統的基本思路是:首先，分析地理信息的應用特點和用戶需求，總結、提煉出通用的業務構件;其次，采用插件方式，開展業務構建集的開發工作，在開發業務構件時，應確保各類GIS功能的松耦合，以靈活支持后期的功能擴充;最后，開發一個可視化的建模工具，實現對各類業務模板的配置管理和GIS功能的組裝，完成GIS應用系統的輕松構建。
2地理信息零碼組裝系統架構設計
地理信息零碼組裝系統是基于SOA的設計理論和MVC的軟件設計模式，采用服務層、模型層、控制層、表現層多層結構進行地理信息服務零碼組裝架構設計，系統架構如圖1所示。圖1系統架構圖Fig．1Diagramofthesystemarchitecture服務層:服務層是零碼組裝系統的數據服務基礎，主要包括省級地理信息公共服務平臺的各類標準服務，具體可分為地圖服務和功能服務兩類。其中地圖服務主要包括矢量地圖、影像地圖等地圖瓦片，用于提供地圖數據;功能服務用于提供常見的GIS分析功能，主要包括地名查詢服務、地址匹配服務、路徑公交分析服務等。模型層:模型層是零碼組裝系統的基本“業務構件”，是按照常見GIS的功能場景，封裝形成的一系列細粒度、可組裝、可重用的功能集，主要包括地圖操作模型，如地圖放大、縮小、漫游、前后視圖等;地圖查詢模型，如屬性查詢、空間查詢(圓形/矩形/多邊形查詢)等;地圖量測模型，如距離、面積量測等;地圖分析模型，如路徑分析、公交查詢等。控制層:控制層是零碼組裝系統的“控制中樞”，是按照一定的接口原則將模型層與表現層進行連接和管理的組件，用于實現界面與模型的交互管理，主要包括服務管理、模型管理、模板管理及配置管理等組件。表現層:表現層是零碼組裝系統的圖形界面管理，主要包括應用系統模板界面管理器和向導界面管理器，基于瀏覽器為用戶提供從服務、模型到業務邏輯的一整套可視化操作界面。
3地理信息零碼組裝系統應用流程
依據上述架構，地理信息零碼組裝系統主要包括工程模式設置、界面設置、地圖服務選擇、地圖功能設置、代碼配置部署和工程管理6個主要步驟，具體如圖2所示。圖2系統應用流程圖Fig．2Flowchartofthesystemapplication1)工程設置:設置零碼工程的一些介紹信息，包括工程名稱、工程描述信息及工程版權信息等。2)界面風格設置:提供一套界面配置方案，方便用戶設置零碼系統的風格樣式;與此同時，還提供界面的修改和樣式設置功能，方便用戶對所選方案的標題、圖片等主題信息進行自定義修改。3)地圖服務選擇:根據用戶權限，列出用戶授權的各類地理信息服務(包括數據服務和功能服務)，用戶除了可選擇授權的服務，還可以加載本地符合標準的專題信息服務。4)地圖功能配置:提供一系列常用的地圖應用構件，如地圖顯示、地圖量測、地圖查詢、路徑分析等，用戶可根據業務需求，選擇相關的功能模塊，自由配置和組裝。5)系統配置及部署:根據用戶輸入(界面設置、數據選擇及功能模塊配置等)情況，完成程序源文件的部署，形成完整、獨立的應用系統工程，生成應用系統程序源代碼。6)零碼工程管理:用戶可對生成的零碼工程進行管理，可以預覽、刪除所組裝的應用系統;同時，用戶還可以將零碼工程或代碼進行打包下載，部署在本地使用。基于上述思想和理論和陜西省地理信息公共服務平臺，筆者完成了地理信息零碼組裝原型設計和開發，主要包括地理信息業務構件開發和可視化搭建平臺開發工作。其中，業務構件基于ESRI的FlexViewer和Silverlight-Viewer兩類通用GIS框架進行擴展開發，實現了地圖瀏覽、地圖查詢等基本功能，與此同時，通過采用消息機制和插件方式，確保各類GIS業務功能的松耦合，為后期構件的擴充奠定基礎;可視化搭建平臺基于Flex富客戶端技術進行開發，提供一個向導操作界面，從數據內容的選擇到工具欄功能的選擇，從欄目的定制到條目的定制，從頁面布局到界面風格的選擇，輔助用戶一步一步完成地理信息系統的搭建。
4結束語
1.1沒有對醫院低值耗材管理信息化建設給予相當的重視
在目前我國的醫療單位中，其單位的管理層沒有對醫院低值耗材管理信息化建設給予相當的重視，一些醫院管理者認為新的耗材物資管理模式的創新及引進就意味著資金的大批量投入，致使在醫療單位的耗材物資管理過程中，不僅不把低值耗材管理信息化建設放在工作首位，還在建設低值耗材管理信息化系統的時候投入較少，導致醫院低值耗材信息化設備的缺乏，容易造成醫院低值耗材物資等資料的缺失。
1.2醫院低值耗材管理人員的信息化建設意識薄弱
醫院在實施低值耗材管理員工考核方案的時候，考核內容太過于單一，沒有針對性，而且內容過于呆板。這樣的考核不僅難以真實的反應出員工的實際耗材物資管理情況，并且考核出的結果在準確性和真實性上嚴重不足，員工也對這樣的考核方式和考核內容缺乏興趣，進而導致員工對耗材物資管理考核的積極性降低，這樣就會使得醫院低值耗材管理工作的信息化建設實施受到阻礙。其次，耗材物資管理人員對耗材物資管理工作的工作態度，也直接影響著低值耗材管理的信息化建設效果，醫院低值耗材管理考核人員一旦對該項工作沒有重視，在進行考核時督檢工作時沒有認真嚴肅的對待，沒有讓員工深刻的了解到低值耗材管理在醫療機構發展中占有什么樣的地位，對耗材物資管理的利害關系難以分清，這樣就使得員工對這項工作產生抵觸思想，使得醫院低值耗材管理信息化建設工作的開展更加難以進行，所取得效果也差強人意。
2.醫院低值耗材信息化管理的改革方案
2.1加強醫院低值醫用耗材信息化管理的措施
對醫院低值醫用耗材的管理要根據應用的需求來制定，并且大力深化醫用耗材的財經管理。首先，建立并完善醫院低值醫用耗材的預算管理平臺，信息技術的普及應用，使得醫院物資管理的信息系統日益完善，大部分的系統中，已經將庫存資金和收付款等功能一并納入到了信息一體化的管理中，但對于預算管理的制定卻常常被忽略。建立完善的預算管理體系，將為醫院低值醫用耗材管理提供極大的便利，預算管理體系包括預算的生成、審核和執行過程的管理，能夠將財務系統和醫院低值醫用耗材管理系統相結合，以保證對耗材的使用和財務支出等均受到預算管理的控制，并能夠通過對預算的查詢明確資金的動向。其次，完善醫院低值醫用耗材的核算體系，這就要求信息系統建立經費的預算、財務報銷、醫院的成本核算與收付款，并確保相互之間同步運行，以滿足醫院財務對各項資金進行準確的核查，以保證業務開展的規范性和有序性。最后，加強醫院低值醫用耗材的物資供應鏈管理，整個耗材的供應鏈指的是從客戶訂購產品，之后的原料采購、生產與配送等各個環節，每一個環節都至關重要，因此，加強此環節的有效管理，能夠提高效率并且降低成本，為醫院創造更多的效益。
2.2加強技術化的管理
信息技術的應用已經全面覆蓋到了各個企業，醫院低值醫用耗材需要供應商來提供，而采購的過程則離不開與物流公司的合作。基于信息技術的應用，物流也已經實現現代化，條形碼技術在當前已經成為物流公司重要的技術手段，不僅操作簡單，而且成本極低、便于錄入、錯誤率也低。醫院可以利用這樣的優勢，根據實際的需求，進行每一樣耗材采用一個條形碼，實現耗材出庫和入庫的有效管理。同時進行超市化的服務理念，全面提升供應工作效率并有效提升物資管理的準確性。另外可以參考在圖書館等機構中普遍應用的RFID技術，通過射頻識別技術自動識別目標對象并準確獲取相關數據信息。RFID技術具備多種優勢特點，如存儲量大、操作方便等等，其準確性也能夠保證出現問題時準確找到責任人。條形碼和RFID技術的應用，也使得醫院低值醫用耗材管理更加規范化。
2.3EPR理念的應用
雖然醫院不同于其他企業，但是其他企業一些現代化的思想理念還是應該借鑒的，ERP理念是基于信息技術的應用，以信息化的管理思想，將企業內部的各項管理整合為一體，并使每一項管理都充分發揮各自的職能。EPR為企業的發展提供了現代化的決策依據，有利于幫助企業進行再造。隨著國外一些發達國家已將ERP理念應用于醫院的管理中，我國這種理念也開始逐步實施。在醫院低值醫用耗材管理系統中，能夠實現從客戶的需求一直到最終的支付中的各個環節進行全程的封閉式管理，完成對醫院低值醫用耗材進行精確的管理與控制，有利于實現醫院的采購需求和外部的采購平臺進行一體化的融合。
3.結論
1.1教材針對性不強
針對地理信息科學專業而言,測量成果是地理信息系統的主要數據源之一,測量學是采集和獲取地球空間定位數據,建立基礎地理信息庫的一門測繪類課程,[3]但目前大部分有關測繪綜合實習的教材都傾向于測繪類專業,沒有針對地理信息科學專業的教材,且教學大綱和內容具有滯后性。因此,在教材方面應針對地理信息科學專業的特點制定測繪綜合實習教學內容,著重強調對測量學理論知識的彌補與擴張,強調其與地理信息科學的對地觀測體系、遙感、信息科學等方面的密切結合,更好地為數字地球、智慧城市建設服務。
1.2測繪實踐實驗課時數偏少
隨著測繪科技的發展,新方法、新儀器都導致了教學內容的增加,從而導致本專業學生在有限的測繪實習課時內只能掌握基本儀器如水準儀、經緯儀的實戰操作而對全站儀等先進電子測量儀器僅限于認識層面,造成許多學生不會操作全站儀。需增加測繪綜合實習課時以便學生在充分了解水準儀、經緯儀的基本構造、原理的基礎上具有熟練的實際操作技能,此外還能讓學生有充分時間了解全站儀并熟練應用全站儀進行角度、高差等測量。
2教學觀念和教學方法的改革
注重教學形式、教學內容及有效地組織教學活動可以最大限度發揮實踐教學的成效,能更好地促進理論教學和培養社會需要的人才。[4]我校地理信息科學專業相關老師和領導非常重視企業平臺等在測繪實踐課程中的作用,積極與南方測繪、南通測繪院等企業建立校企聯合,以這些企業為依托建立測繪產學研實踐教學基地,以達到資源共享。這種校企聯合辦學的模式有效地解決了學校教學資源不足的缺點;同時在參觀中學習是一種很好的教學方式,通過測繪實例展示和工程技術人員的現場講解激發學生的專業興趣。測繪綜合實習采取了相對自由的教學形式,在實踐教學方法上引入了引導式教學模式,學生由被動學習轉為主動學習,強調學生的動手能力。
實踐環節開始前,對全班學生進行分組,確定實踐任務要求學生提前預習;老師主要是布置相關任務,介紹測繪工作流程和大致方法,講解工作要領和注意事項。具體的測繪工作由實習小組獨立完成,以提高學生之間的團隊協作能力。在測繪實習過程中,指導老師進行現場指導并隨時對學生提問,要求學生有針對性地回答教師提出的問題。此外,為了避免團隊中個別學生的濫竽充數現象,在實踐中要求每個學生都會使用測量儀器并熟練了解各項技術標準,直到滿足技術要求為止,最終提交的實驗報告要求每人獨立完成。當測量結果誤差超限時,鼓勵學生獨立思考分析誤差產生的原因,應重測直到實驗數據滿足技術精度要求為止,達到提高學生分析問題、解決實際問題的能力并養成良好的測量習慣。
3綜合實習成績評定方法的改革
通過加強實踐教學的管理和考核可以很好地提高實踐教學的成效。測量學實驗課是認識測量儀器和鞏固理論知識的基礎,通常是根據實驗課時數與理論課時數的比例關系,確定實驗課的考核評分辦法確保每個學生具有單獨進行儀器操作的機會。測繪綜合實習主要過程是通過團隊協作完成相應實際任務,是對學生測量技能的提高階段,對學生進行分組,每組8人左右。在實行新的教學考核方式以前,實習成績的評定往往是對每個小組進行整體打分,個人考核是由組長在小組內進行比較、權衡,這樣缺乏縱向的、組與組之間的比較,且組長往往顧及同學情誼平均分配成績,不能很好體現埋頭苦干同學的付出。為了改善這種平均主義的現象,實習考核改變了以前以實習小組為單位考核的辦法,考核對象細化到每位學生,按照其出勤、實習表現、分析測量誤差的能力表現等多方面、多角度進行考核。同時,考核成績與學生在測繪實習過程中團結協作、吃苦耐勞、勇于奉獻的精神相結合,全面考核學生的測量業務能力和綜合素質,具體評價指標為:出勤占10%,主要反映學生學習和參與的積極性;儀器操作能力、數據處理和分析能力、繪圖能力考核占50%,該項考核指標是從學生的專業技能方面考慮;團結協作能力占20%,由小組組長和組員認定;實習報告占20%。學生的實習報告內容主要包括:實習技術總結和分析、實習心得體會和對實習及教學方式的意見與建議。考核機制的改革有效地促進了學生主動參與實習的積極性,動手能力和專業興趣有了明顯提高,增強了專業素養。通過目前2011級學生專業實習的效果和反饋情況看,這種考核有效地促進了學生的學習動力、鞏固了學生測量技能。
在進行高中地理信息技術的教學時，首要的培養目標就是加深學生對于地理信息技術的基本認識。基本的教學目標就是讓學生對于地理信息技術的概念以及相關的核心技術、遙感技術的概念以及實際應用；地理信息系統的構成以及應用領域；全球定位系統的構成及其應用、電子地圖的概念及生活中的運用；基于地理信息技術的數字地球的概念等一些基本的有關地理信息技術概念的學習和掌握。在教學的過程中，教師要抓住教學的重點，幫助學生進一步理解有關地理信息技術相關概念的含義，對于一些超出當前學生認知水平的難點只需進行簡單的介紹，讓學生適當的了解即可。
2實踐目標——運用能力的培養
地理信息技術教學過程離不開教學實踐，因此教學實踐環節的培養目標，就是培養學生應用地理信息技術來解決實際問題的能力，主要有以下幾個方面：
2.1初步掌握遙感圖像的讀圖技巧遙感技術是地理信息技術中的一個重要的組成部分，因此學習遙感圖像的判讀是地理信息技術教學中的一個重要內容。讀圖的基礎就是對于一些地物的形狀、顏色等遙感圖像的特征要十分熟悉。例如，遙感圖像上人工建筑物的顏色往往會呈現淺藍色或者是灰白色；天然湖泊的邊界往往比較圓滑。同時，還要學會借助已知的地物來推斷未知地物。例如，與村莊或者城市相連的線狀地物往往是小路，而與湖泊相連的往往是河流等。在教學過程中，教師要注意為學生展示相關的遙感圖像，培養學生的讀圖能力。
2.2GPS手持機定位導航的實踐當前GPS在生活中的應用越來越多，其強大的導航功能更是受到了越來越多的青睞。目前，GPS手持機的人機界面更加人性化，操作也更加簡單方便，使得GPS實際運用的教學難度也進一步降低。在地理信息技術教學的過程中，教師要安排相關的實踐活動來讓學生掌握GPS手持機的操作和使用。例如，教師可以開展野外拉練等活動，讓學生利用GPS手持機的導航功能來指導學生向著目標地前進，在實際應用的過程中讓學生掌握GPS的導航定位功能的應用。
2.3掌握一些簡單的GIS軟件的操作運用目前有很多GIS軟件，其功能也是多種多樣。常用的GIS軟件有SuperMap、MapGIS等。在地理信息技術教學過程中，要使學生對至少一種相關的GIS軟件的操作能夠基本的掌握，同時能利用相關的軟件來實現一些數據的處理和加工。在GIS軟件學習的過程中主要培養以下能力：數據表的建立、簡單的數據查詢和數據分析方法的掌握、GIS窗口一些主要的快捷鍵的使用、通過網絡GIS地圖查詢相關的地理信息、利用GIS軟件制作一些專題地圖等，進一步提高學生對GIS軟件的實際應用能力。
3發展目標——思想認識的加深
3.1認識到地理信息技術的重要性地理信息技術強大的數據獲取以及分析和處理能力在社會上的各個領域有著廣泛的應用。在實際的教學過程中，教師要讓學生對于地理信息技術在中國國民經濟發展過程中發揮的作用有更加深刻的認識，讓其感受到地理信息技術在國家進行建設決策過程中起到的支持作用。同時，它在生活中實際應用也進一步拓展了人們的生活空間，使人們的生活更加便利舒適，進而讓學生在對于地理信息技術的重要性有著充分認識的基礎上加強學生對于地理信息技術應用的意識。
3.2注重地理信息安全的保護在地理信息技術教學的過程中，還要注重學生的地理信息安全意識的培養。目前信息安全是網絡安全中一個極為重要的組成部分，一些不合法的地理信息的應用可能會給他人帶來重大的損失甚至有可能觸及法律。在地理信息獲取和使用的過程中，要提高學生的地理信息安全保護意識，不將一些重要的地理信息外泄，不一些虛假的地理信息，不因個人利益而隨意篡改地理信息，不竊取個人使用權限之外的地理信息等，加強學生對于地理信息安全的保護意識，進一步規范地理信息技術的使用。
4結語
理想情況下，CDMA通信系統中使用的擴頻序列集應具有如下相關特性：1.每個擴頻序列的自相關函數應該是一個沖激函數，即除零時延外，其值應處處為零；2.每對擴頻序列的互相關函數值應該處處為零。遺憾的是，已經證明具有這種理想相關特性的序列集是不存在的。近年來低/零相關區擴頻序列的研究引起了廣泛關注，它針對準同步CDMA系統的特性，即系統的同步誤差控制在一定范圍之內，如一個或幾個碼片周期，要求擴頻序列在同步誤差范圍內具有（接近）理想相關特性。
本論文圍繞低/零相關區理論，對低/零相關區擴頻序列的理論界、低相關區擴頻序列設計、具有低/零相關區的二維信號設計、整環上正交序列集設計、LA序列設計等五個方面內容進行了深入研究。
針對一些相關函數（包括非周期相關函數、周期相關函數、周期奇相關函數）具有低/零相關區特性的序列，在Welch內積界的基礎上統一建立了其理論界。研究表明，經過適當修訂，所有已知的一般序列的理論界都可應用于低/零相關區序列，只要將相關范圍限定在低/零相關區內。
得到了一種由GMW序列復合生成多相低相關區序列集的方法，在低相關區內，其相關函數的邊峰值為-1；更確切地說，在整個定義域內除個別點外，相關函數的值都等于-1。通過選擇相應的m-序列對的抽樣關系，得到了一大類漸近最佳多相低相關區序列集。借用另一不同的構造思想，本文還得到了一類實現簡單的漸近最佳二元低相關序列集。
將低/零相關區的概念從一維推廣到了二維，并提出了幾種利用二維正交非周期互補序列集構造具有零相關區的二維信號的方法，還成功地生成了具有低相關區的二維信號，這些二維信號的相關函數在原點四周的一個矩形區域內非常小或為零。。類似地，本文所述構造方法也可推廣到高維信號設計。
基于m-序列的自相關特性，本文利用Galois環上元素的跡函數生成了整環上的正交序列集，并利用兩個移位寄存器實現該序列集，還提出了一個快速的兩級解擴算法，對抽樣信號實施快速廣義Hadamard變化，極大地減小了運算量。
建立了LA序列的數學模型，推導了LA序列長度的理論下界，提出了幾個構造方法。結果表明，其中以基于進化算法的構造方法為最佳，所生成的LA序列遠優于已知結果，大部分新LA序列達到了長度的理論下界。
本文所設計的低/零相關區序列可用于準同步CDMA擴頻通信系統，降低甚至消除共信道干擾，提高系統容量。
關鍵詞：擴頻序列，準同步CDMA系統，低相關區，零相關區
THETHEORYOFLOWORZEROCORRELATIONZONEANDSEQUENCEDESIGNFORREADECTRUMCOMMUNICATIONSYSTEM
Atract
IdealcodesusedforCDMAsystemshouldhaveimpulsive-likeauto-correlationfunctioandzerocro-correlationfunctio.Unfortunately,ithasbeenshownthatsuchidealcodesdonotexist.Recently,theresearchonreadingsequenceswithloworzerocorrelationzoneisbeingpaidmoreandmoreattention.Thesesequenceshaveidealorverylowcorrealtionfunctiowithinaecificzone,whichcanbeusedinquasi-synchronousCDMAsystem,wherethesynchronizationamonguserscanbecontrolledwithinpermiibletimedifference.
Inthisthesis,fivesequencedesigntopicsrelatedtothetheoryofloworzerocorrelationzone(LCZorZCZ)areinvestigated,i.e.,lowerboundsonthecorrelationofthereadingsequencesetwithloworzerocorrelationzone,sequencedesignwithlowcorrelationzone,binaryarraydesignwithloworzerocorrelationzone,orthogonalreadingsequencedesignover,andtheLAsequencedesign.
Basedontheboundsonierproduct,wehaveestablishedseveralboundsonvariouscorrelatioofLCZ(ZCZ)sequences,includeaperiodiccorrelationbound,periodiccorrelationboundandoddcorrelationbound.Ourinvestigatonshowsthat,allknownlowerboundsonvariouscorrelatioforordinarysequences,derivedfromboundsonierproduct,canbeextendedtoLCZorZCZsequencesbylimitingthecorrelationoperationrangewithintheloworzerocorrelationzone.
AnewclaofpolyphaseLCZsequencesoverGF(p),basedonGMWsequences,iscotructed.Thesequenceshavethepropertythat,inthelowcorrelationzone,theout-of-phaseautocorrelationandcro-correlationvaluesareallequalto-1.Furthermore,thecorrelationvaluesarealmostallequalto-1withinthewholetimedurationexceptforafewvalues.Byselectinganaropriatesamplerforapairofm-sequences,alargeclaofasymptoticallyoptimalpolyphaseLCZsequenceset,canbeobtained.Inaddition,byborrowingadifferentstrategy,anotherclaofasymptoticallyoptimalbinaryLCZsequencessetispresented.
By generalizingtheconceptofZCZandLCZfromone-dimeiontotwo-dimeion,aclaofbinaryarrayswithZCZproperty,basedonaclaofmutuallyorthogonaltwo-dimeionalcomplementarycodes,ispresented.Besides,aclaofbinaryarrayswithlowcorrelationzoneisalsoobtained.Thecorrlationfunctioofthesearraysarezeroorverylowwithinarectanglearoundtheorigin.Itinotedthat,similarconceptandcotructioncabeeasilyextendedtothree-dimeionalorhigherdimeionalcodewithloworzerocorrelation.
Basedontheautocorrelationpropertyofm-sequenceoverGF(p),amethodforcotructingorthogonalsequencesetsoverGaloisringisderivedbymakinguseofthetracefunction.Itcanbesimplyrealizedbymeaoftwoshiftregisters.Inordertodereadthesignalefficientlyatthereceiver,afastalgorithmforimplementingthebankofcorrelatorsisalsoderivedtodecreaseloaddramatically,byperforminggeneralizedfastHadamardtraformoftheblockofpermutedsamples.
