時間：2023-03-23 15:17:41
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【關鍵詞】地理信息系統集成平臺框架結構GIS數據集成平臺GIS模型集成平臺可視化建模工具
1引言
近年來，隨著GIS應用的廣泛和深入建立了一大批地理信息系統。隨著網絡技術的發展和實際的需要，這些分散的系統要求集成運行，以實現信息共享，提高運行效率。在國家“八五”攻關中就開展了這方面的研究[1，2]，在“九五”攻關中對系統實用化和運行業務化提出了更高的要求。地理信息系統集成的重要性得到普遍的認識[3，4]。
地理信息系統集成可以分為兩個層次，一個是地理信息之間相互關系的概念層次集成，側重于地理信息的空間分析；另一個是不同數據和模型之間組織和管理的技術層次集成。本文所指的地理信息系統集成主要指后者意義上的集成。
在計算機集成制造（ComputerIntegratedManufactureSystem，CIMS）領域，集成基礎結構或集成平臺的概念得到廣泛的應用，集成平臺被認為是實現企業信息集成、功能集成所需的基本信息處理和通信公共服務的集合[5]。IBM公司基于系統使能器（Enabler）的集成平臺在企業應用中獲得極大成功[6]，中國在CIMS應用中也廣泛使用集成平臺技術[7]，收到巨大的經濟和社會效益。
文獻[8]中作者論述了地理信息系統集成的概念、內涵和必要性，地理信息系統集成平臺的功能和特點。本文借鑒CIMS的經驗，結合信息技術的新發展，提出了基于客戶/服務器的地理信息系統集成總體結構，基于元數據的地理信息系統數據集成平臺和基于關系數據庫的地理信息系統模型集成平臺和可視化構模工具方法。
2地理信息系統集成分析
回顧地理信息系統的發展過程，可以看出地理信息系統的集成在技術上可以分為如下幾種形式：
（1）同一GIS軟件系統不同模塊之間或不同系統之間采用Import/Export的文本文件交換形式。這是最簡單也是效率最低的一種方式，它適用于任意系統之間的數據和模型集成。
（2）大型商業GIS軟件如ARC/INFO具有一致的數據模型和數據結構，提供二次開發語言，構成軟件開發平臺。不同模塊之間可以采用二進制進行數據交換（如Arcedit和Arcplot），具有密切關系的不同GIS軟件系統之間也可以采用這種方式（如ARC/INFO和ERDAS）。在這種模式下用戶除了在操作系統的基礎上開發應用模型被宿主系統調用外，其它所有的操作只能建立在這個商業軟件平臺基礎上，不同的商業軟件平臺一般無法直接進行數據共享和功能互補。
（3）采用應用程序接口（API）的形式進行集成。如ARC/INFO提供RPC接口實現客戶端與服務器端的通訊，提供ARC/INFO與ARCVIEW的集成。同時用戶可以遵循RPC規范開發應用模塊以實現系統集成。ESRI提出的分布式計算環境（DistributedComputationEnvironment）也是基于API的思想。
（4）對象連接與嵌入（OLE）的自動化功能（Automation）提供了對象之間的互操作功能，一些最近開發的商業GIS軟件如Mapinfo公司的MaplnfoProfessional和GoldenSoft公司開發的Surfer，都提供OLEAutomation，用戶可以將該軟件作為一個對象嵌入自己的系統。
（5）最近發展起來的對象—關系數據庫技術（ORDBMS）將空間數據作為一種數據類型直接集成進入數據庫系統，用戶可以在這種平臺上直接管理矢量空間數據、遙感圖像數據和普通關系數據，可以利用這種數據庫平臺的API開發GIS應用系統。
（6）OPENGIS組織采用COBRA標準，了其簡單特征規范（SimpleFeaturesSpecification）1.0版本作為開放地理信息系統的基礎，這無疑是地理信息系統軟件向開放和互操作發展的重要方向之一，但這種方式需要從底層重新開發GIS軟件，在短期內很難直接應用于工程實踐。
在以上地理信息系統集成的各種形式中，都存在如下的問題需要解決。
（1）地理信息采集和應用的分布性特點決定了地理信息系統的分布性，地理信息系統集成需要一種分布式空間數據管理和分析模型的相互通訊機制。這種機制既可以適應在目前比較成熟的基于數據文件交換形式（如（1）和（2）），又可以為以后基于API（如（3）和（5））面向對象的地理系統集成（包括（4）—（6））提供發展余地。
（2）地理信息涉及不同的時間、空間和屬性，需要有一種有效的地理數據管理的機制，并提供數據融合的能力。
（3）地理分析模型與多種地理數據發生聯系，不同模型之間有復雜的串并聯關系，模型的組織與管理是需要解決的另一個重要問題。
基于以上的分析，本文提出了基于客戶/服務器機制的地理信息系統集成總體結構，基于元數據的數據庫集成平臺和基于關系數據庫管理系統的模型集成平臺，以及在系統總體結構和數據庫集成平臺、模型集成平臺的基礎上進行可視化建模以輔助空間決策的方法和技術。
3基于客戶/服務器的地理信息系統集成總體結構
近年來，客戶/服務器（Client/Sever，C/S）體系結構在分布式系統中得到了廣泛的應用。盡管這種模式至今還沒有一個完整的權威性定義，但人們對這個概念的基本看法是一致的。在C/S結構下，一個或更多個客戶機和一個或更多個服務器，以及下層的硬件網絡、操作系統和支撐平臺進程間通信系統，共同組成一個支持分布式計算、分析和表示的系統，在該模式下，應用分為前端的客戶部分和后端的服務器部分?？蛻舴桨l出請求，網絡通信服務系統將請求的內容傳到服務器，服務器根據請求完成預定的操作，然后把結果送回客戶。
地理信息系統集成平臺引入客戶/服務器機制后，可以將地理信息系統集成定義為兩層C/S結構（圖1）。前端用戶和數據庫集成平臺、模型庫集成平臺、應用模型構成第1層C/S結構，集成平臺和應用模型與商業軟件構成第2層C/S結構?？蛻舳素撠熞龑в脩糨斎霐祿?、功能要求和模型選擇，以及有關輸入輸出選擇項，將這些信息提交模型集成平臺服務器和數據集成平臺服務器。模型集成平臺服務器負責在模型庫中檢索符合用戶功能要求的模型，并支持模型的組合和建立新的模型，然后將這些模型（包括模型庫中已有的和通過宏語言或API新建的）對數據的要求提交數據集成平臺服務器，其功能請求轉化為RS服務器、GIS服務器、RDBMS服務器可以實現的基本操作并提交給這些服務器。數據集成平臺服務器、RS、GIS、RDBMS服務器操作結果將返回給模型集成平臺服務器，進而返回給客戶端。
當客戶端有特殊的顯示、制圖要求時，模型集成平臺服務器將負責根據用戶的要求調用其它服務器來實現；如果客戶端要求將模型運行的結果進入數據庫時，模型集成平臺將向數據集成平臺服務器發出請求，完成在數據庫中的注冊。數據集成平臺服務器除了接收模型集成平臺發出的請求外，還可以直接響應按照時間、空間和屬性信息數據查詢的要求，在空間框架的基礎上實現多元數據的融合，數據集成平臺的功能也是調用RS、GIS、RDBMS服務器的功能來實現的。模型與數據庫之間、模型與模型之間即可以采用IMPORT/EXPORT的文件交換形式（如ARC/INFO的E00格式等），也為將來全部過渡到API的內存交換形式（如DLL，OLE，ActiveX，COBRA等）提供可能。
這種設計使得系統只考慮軟件的功能而不會過分依賴于具體的軟件平臺，因此系統具有良好的可擴充性，無論采用商業軟件還是采用國產軟件，只要具有該項功能可以作為服務器，服務器軟件類型的變化都不會影響系統結構，便于將來采用國產軟件和系統的升級換代。
4基于元數據的地理信息系統數據集成平臺
1.課程范式創新的要求
在地理課程改革逐步強化發展的背景下，地理教學范式展現出了差異化和時代化的特點。我國地理教學改革深受時代教育觀念和學科科學發展的影響，不停地在發生著改變。教學范式雖然種類多樣，但都存在著本身的優點以及或多或少的缺陷。這對地理教師在教學實踐的過程中提出了更高的要求，一線教師必須選擇適合某種教學情境的教學模式，改變單一的教學模式，實現教學方式的多樣化，進而達到吸引學生、充實教學過程的最終目標。
2.地理信息技術運用于地理教學改革的理論依據
（1）教育信息化理論。教育信息化的過程應髙度重視對教育系統以信息的觀點進行信息分析，并在此前提下進行信息技術在教育領域的充分運用，設備上，加強計算機及其輔助工具、網絡基礎設施等信息處理設備的運用；技術上，依賴遠程通信技術和計算機技術為主的信息技術；資源上，主要指建設數字圖書館和制作教育網站的信息資源。
（2）教學范式創新理論。高中地理新課標在“課程的基本理念”中指出：“強調注重信息技術在地理學習中的應用。充分考慮信息技術對地理教學的影響，營造有利于學生形成地理信息意識和能力的教學環境?！边@為地理教學范式的創新點明了道路——地理信息技術與地理教學相結合。教育技術專家南國農教授認為：“信息技術與課程整合是把信息技術以工具的形式與學生的課程融為一體，使之成為輔助教師教學的工具、幫助學生認知的工具，是重要的教材形態和教學媒體；或者把信息技術融入課程教學的各個學習領域，既是學習的對象，又是學習的手段?！?/p>
二、地理信息系統支持下的地理教學模式設計
地理教學模式設計重點在于圍繞地理信息技術教學環境進行設計，在此基礎上結合不同的學習內容，選擇不同的地理信息技術應用形式進行信息化教學設計，“以學定教”，科學地安排教師的教和學生的學，使教學過程最優化。第一，要考慮哪些地理信息技術可以應用在地理學習中。根據目前學者們的研究，地理信息技術在教學中的利用形式主要包括：基于地理信息技術軟件平臺的運用、GIS地理空間分析教學、地理數據存儲與可視化、數字地圖操作等。另外，還包括基于GIS數據輸出的應用，如利用GIS軟件輸出地圖數據、專題地圖等。第二，要考慮如何結合信息化教學模式的特點，有效整合地理信息資源和工具。第三，要考慮在地理信息技術的支持下，如何在地理教學中具體應用新的教學模式。
三、結論
1.1系統硬件構架
系統采用運行穩定的C/S結構體系，使用Oracle10g數據庫。
1.2系統的價值
方便易用的操作形式，節省使用者掌握系統功能的工作量?？焖俳⒃O備臺賬，能夠結合生產業務的工程管理流程，動態地維護設備變化情況。直觀的圖形表現方式和豐富的查詢方式，使管理人員能夠很方便地了解線路設備的詳細情況。標準的圖形輸出和數據接口，為工程設計、線路改造、線損計算等生產業務提供依據。
2關鍵技術
2.1自主研發的矢量繪圖和圖形生成技術
能夠對系統方便地進行圖形操作，完成設備維護，并且可以快速生成線路條圖（平斷面圖）、線路拓撲圖。
2.2線路設備模板
通過設備標準模板的維護，加快了線路設備維護速度，同時也提高了錄入設備的標準性。
2.3豐富的數據接口
系統中包含了GPS衛星定位接口、地理信息系統數據轉換接口、用電整合接口。提高了配電基礎臺賬與平斷面圖管理系統作為生產基礎性管理系統的價值，同時也將系統結合到生產的工作流程之中。
3在配網管理中的作用
配網管理地理信息是地理信息系統在配網管理方面的應用系統，是在地理背景圖上對配電網的變、配電站內設備及配電網上設備進行綜合管理的系統，是供電企業生產管理系統的重要組成部分，同時與用電管理及調度管理系統有著密切的聯系。地理信息系統的引入使網絡拓撲和配電網信息更直觀、更便于運行管理。
4地理信息系統功能與應用情況
4.1系統基本信息維護
包括部門維護、操作員維護、口令管理等功能模塊，管理系統運行最基礎的數據。
4.2基礎數據維護
4.2.1材料庫管理
管理配電設備臺賬維護過程中，所涉及的所有基礎材料信息。包括桿塔、線纜、開關、變壓器、配件、拉線等設備的型號信息和具體的材料信息。操作方法。以“材料類型維護”為例，介紹“材料類型維護、線纜類型維護、拉線類型維護”功能的使用方法。點擊“材料類型維護”（路徑：系統–基礎數據維護–材料類型維護），彈出“材料類型維護”窗口，點擊“新建”后，新建的內容可以在“詳細信息”中操作（此時“新建”“修改”“刪除”均為灰色不能操作狀態），可以選擇新建的“材料類型”“存儲類型”，添加“材料名稱”“規格”“單位”“單重”“單價”。添加了相應的數據后，點擊“保存”按鈕，數據庫就保存成功了。如果不想保存，則點擊“取消”按鈕。
4.2.2設備模板管理
根據線路的架設情況、桿塔類型、線纜類型，建立一系列的線路設備模板。在條圖批量繪制、設備維護時使用模板進行設備維護。在系統中，將模板分為兩種類型，即“桿頭模板、拉線模板”。以維護“桿頭模板”為例，介紹模板的制作。點擊“添加”按鈕，系統會自動生成一個“模板編號”。為模板選擇相應的“模板名稱、導線架設類型、導線類型、電桿類型、線纜型號、模板編號、模板說明和模板設備”。此模板中的材料名稱“鋼絞線”設備類型“GJ–25”，是從窗口右邊的“設備類型”中選擇過來的，選擇方法：在窗口右邊“設備類型”中，選擇“鋼絞線”，選中后，點擊“+”按鈕，“鋼絞線”即可?！颁摻g線”的數量可以手動輸入。
4.2.3設備模板批量修改
設備模板批量修改，可以認為是設備模板管理的輔助功能，它可以更直觀地批量修改模板的配件設備。
4.2.4條圖圖例維護
維護條圖、拓撲圖生成過程中需要各種設備圖例。圖例維護界面分為三大部分，頂上為工具條、左下為設備類型拓撲、右下為畫板。
4.3操作權限管理
管理各個部門操作員對線路的操作權限。默認情況下，操作員只能查詢和維護自己建立的線路。
4.4配電基礎臺賬審批
配電管理人員通過配電基礎臺賬審批功能，對基層單位提交的基礎臺賬修改情況進行審核?？梢员ＷC配電基礎臺賬數據的準確性和及時性。
4.5配電基礎臺賬數據備份歷史
將配電基礎臺賬按時間段進行完整備份，保存各個歷史時期的完整配電基礎臺賬。
4.6條圖(平斷面圖)生成
根據維護好的基礎臺賬數據，按選擇的線路自動生成線路條圖?？梢赃M行圖紙的打印和工程的設計。
4.7拓撲圖生成
根據維護好的基礎臺賬數據，按選擇的線路自動生成線路及分歧線路的拓撲圖。并可以進行圖紙的打印。
4.8數據查詢、歷史數據差異比較分析
數據查詢。按部門、線路統計出設備臺賬的相關報表，并進行打印。歷史數據差異比較分析。將備份的歷史設備臺賬和目前運行的設備臺賬按時間段進行分析、比較，并形成反映各個基層單位設備臺賬變化的相關報表。為工程管理和材料管理提供依據。
4.9GPS數據定位接口
將配電基礎臺賬數據下裝到GPS衛星定位設備上進行設備定位，并將GPS衛星定位設備采集的數據上傳到配電基礎臺賬數據庫中。為GIS系統數據轉換、工程設計、線路長度計算、線路走向及轉角角度計算等工作提供原始數據。
4.10GIS系統數據轉換
將配電基礎臺賬數據和GPS衛星定位數據進行計算，并進行數據格式的轉換。生成ArcGIS格式的地理信息系統數據，供地理信息系統使用。也可以提取地理信息系統的數據到配電基礎臺賬數據庫中進行使用，更高效地利用配電基礎臺賬與平斷面圖管理系統和系統中基礎臺賬數據。
4.11工程管理
結合配電線路工程信息，進行設備臺賬的維護，生技科管理人員以工程編號為單位，對條圖的變化情況進行審核；并以配電線路工程為單位對設備臺賬的變化情況進行查詢統計。
4.12用電營銷系統整合
結合用電營銷的業擴報裝處理流程，與用電營銷系統進行系統整合。使用電營銷系統能夠提取生產的設備臺賬數據，特別是變壓器信息，進行業擴報裝工作。在配電基礎臺賬與平斷面圖管理系統中，根據用電業擴報裝提供的登記書信息，結合生產工程管理工作，維護生產設備的變化情況。每月進行用電、生產設備盤點，及時糾正設備的差異。
5結束語
GIS，以空間數據庫以及相關硬件設施作為基礎，為了地理研究，采集、管理并分析相關數據，通過模型提供具體動態信息，它是一種先進的計算機技術系統，在上世紀中期開始發展。在數字時代的影響下，這一技術已經成為一種核心技術，是當前我國開發的一個重點項目。從當前情況看，這個系統逐漸逐漸實現綜合化，利用網絡和多媒體技術進行結合，對體系建設加以完善，將虛擬技術以及現實技術結合起來，使系統具有真實性以及可操作性。這個系統的功能是非常強大的，它能夠在地圖上將地理事物以及現象空間分布進行直觀展現。GIS和多媒體技術進行結合，能夠對系統內部建設進行完善，使數據具有更好的表現力。在地理教學過程中，運用GIS技術，能夠提升教學水平，促進學生健康發展。另外，這一技術主要應用在概念以及管理等方面，對相關數據進行整理和分析。在教學的過程中，要對圖層進行點擊，從而得到信息資源，另外，還能夠利用查找相關屬性特征等形式提高學生對于空間分布的了解。與此同時，這一技術在空間分析這一問題上計算功能比較強大，在教學中直接進行演示操作，能夠使學生直觀理解空間概念。這一技術的應用是很廣泛的，給我國科學技術發展打下良好基礎。
二、地理信息系統在中學地理教學中的具體應用
（1）代替傳統教學用圖。對于中學地理教學來說，地圖的作用是至關重要的，它是最為經常用到的教學工具，信息量比較大，且形象直觀。為了培養學生的地理能力，首要的就是要培養其學習地圖的能力，也就是說，要學會對地圖進行閱讀以及填繪和分析。傳統教學中，一般都是利用教學掛圖以及課本附圖還有復合投影片等形式對地理分布知識進行講授，雖然利用教學掛圖和投影儀能夠深化教學，可是在使用過程中會占用空間，容易損壞，而利用GIS技術自主制圖，能夠將教師的問題清晰反應出來，也不容易損壞。這樣制作出來的地圖，信息容量比較大，且精度比較高，表現形式具有豐富性，能夠進行動態顯示，容易對內容進行修改以及擴充，也能夠結合具體需求提供信息，另外，它還可以將分布圖以及信息數字進行結合，使學生具有量的概念。（2）可以進行空間查詢。利用這一技術能夠達到雙向查詢的效果。比如，在對我國省級行政區進行教學的過程中，教師可以利用動態閃爍的形式顯示行政區名稱以及簡稱還有位置和輪廓等，同時還要賦予其屬性，能夠隨時對其面積以及人口還有社會情況和經濟狀況等進行查詢。另外，這種可視化能夠提升學生自身的感性認識，將其學習興趣充分調動起來。（3）使知識教學更加豐富。GIS能夠對傳統觀念和認識加以改變，使教學與學生都能夠有全新心態對地理知識加以探索與學習，對學生思維理念加以培養，增加其個性化學生。教師在對研究課題進行確定以后，學生能夠利用GIS數據庫開展研究性學習，從多個方面對研究內容加以了解，對知識教學加以豐富，使學生學習能力和教師的教學水平得到提升。
三、在中學地理教學中對GIS使用的幾點建議
（1）對相關教育資源進行建設。從當前情況看，GIS技術成果一般都被用在商業中，在教學中的應用比較少，因此，要對中學地理教學過程中GIS技術的應用加以重視。對中學地理教育的相關軟件以及地理數據資料進行開發，對教師進行GIS知識培訓，是中學教師地理專業水平以及計算機操作水平得以提升。在對人才進行培養與培訓的時候，一定要和中學教學進行銜接，多開設GIS課程，對相關教材以及案例數據進行編寫與制作，使教師對學生的學習進行指導，教師要改變傳統單純教授知識的模式，而是要將教學過程變為提供以及加工地理信息并解決地理問題的一個過程。當前，由于計算機技術不斷發展，教師要對免費資源進行科學利用，利用自身知識進行修改并利用。各級中學也可以和相關院校進行交流，使GIS技術和資源實現共享。（2）對GIS教育加以普及。在中學地理教學過程中，應用GIS技術，就是要求學生在對計算機相關知識進行掌握之后，可以利用GIS技術針對相關數據加以操作和處理，之后能夠對實際問題進行解決。在當前社會中，GIS技術的作用越來越重要，因此，要確保這一技術在中學地理教學過程中得以普及。從當前情況看，我國很多地區的中學都設置了微機室，雖然在數量以及質量方面無法滿足學生的需求，可是學校只要進行認真規劃，合理進行利用，就能確保學生上機機會，使學生對GIS的基礎知識進行操作應用，保證GIS技術的普及。（3）對相關教育體系進行構建。不能在大學才開始進行GIS教育，要融入在中小學教育過程中。結合教學環境要分地區以及分層次和分級別對GIS教育在中學階段進行設置并逐步做好落實工作。要在教學過程中分成基本要求教學以及拓展教學和研究性教學，也可以根據課程設置的相關結構，將其分成必修課程和選修課程，構建一套完整的GIS系統。在中學地理教學過程中利用GIS技術，能夠使學生對地理學科有一種正確的學習態度，和地理的前沿科技動態進行接觸，堅持與時俱進的原則，為GIS人才以及地理學科人才和復合型人才的培養打下良好基礎。
四、結語
（1）代替傳統教學用圖。
對于中學地理教學來說，地圖的作用是至關重要的，它是最為經常用到的教學工具，信息量比較大，且形象直觀。為了培養學生的地理能力，首要的就是要培養其學習地圖的能力，也就是說，要學會對地圖進行閱讀以及填繪和分析。傳統教學中，一般都是利用教學掛圖以及課本附圖還有復合投影片等形式對地理分布知識進行講授，雖然利用教學掛圖和投影儀能夠深化教學，可是在使用過程中會占用空間，容易損壞，而利用GIS技術自主制圖，能夠將教師的問題清晰反應出來，也不容易損壞。這樣制作出來的地圖，信息容量比較大，且精度比較高，表現形式具有豐富性，能夠進行動態顯示，容易對內容進行修改以及擴充，也能夠結合具體需求提供信息，另外，它還可以將分布圖以及信息數字進行結合，使學生具有量的概念。
（2）可以進行空間查詢。
利用這一技術能夠達到雙向查詢的效果。比如，在對我國省級行政區進行教學的過程中，教師可以利用動態閃爍的形式顯示行政區名稱以及簡稱還有位置和輪廓等，同時還要賦予其屬性，能夠隨時對其面積以及人口還有社會情況和經濟狀況等進行查詢。另外，這種可視化能夠提升學生自身的感性認識，將其學習興趣充分調動起來。
（3）使知識教學更加豐富。
GIS能夠對傳統觀念和認識加以改變，使教學與學生都能夠有全新心態對地理知識加以探索與學習，對學生思維理念加以培養，增加其個性化學生。教師在對研究課題進行確定以后，學生能夠利用GIS數據庫開展研究性學習，從多個方面對研究內容加以了解，對知識教學加以豐富，使學生學習能力和教師的教學水平得到提升。
二、在中學地理教學中對GIS使用的幾點建議
（1）對相關教育資源進行建設。
從當前情況看，GIS技術成果一般都被用在商業中，在教學中的應用比較少，因此，要對中學地理教學過程中GIS技術的應用加以重視。對中學地理教育的相關軟件以及地理數據資料進行開發，對教師進行GIS知識培訓，是中學教師地理專業水平以及計算機操作水平得以提升。在對人才進行培養與培訓的時候，一定要和中學教學進行銜接，多開設GIS課程，對相關教材以及案例數據進行編寫與制作，使教師對學生的學習進行指導，教師要改變傳統單純教授知識的模式，而是要將教學過程變為提供以及加工地理信息并解決地理問題的一個過程。當前，由于計算機技術不斷發展，教師要對免費資源進行科學利用，利用自身知識進行修改并利用。各級中學也可以和相關院校進行交流，使GIS技術和資源實現共享。
（2）對GIS教育加以普及。
在中學地理教學過程中，應用GIS技術，就是要求學生在對計算機相關知識進行掌握之后，可以利用GIS技術針對相關數據加以操作和處理，之后能夠對實際問題進行解決。在當前社會中，GIS技術的作用越來越重要，因此，要確保這一技術在中學地理教學過程中得以普及。從當前情況看，我國很多地區的中學都設置了微機室，雖然在數量以及質量方面無法滿足學生的需求，可是學校只要進行認真規劃，合理進行利用，就能確保學生上機機會，使學生對GIS的基礎知識進行操作應用，保證GIS技術的普及。
（3）對相關教育體系進行構建。
不能在大學才開始進行GIS教育，要融入在中小學教育過程中。結合教學環境要分地區以及分層次和分級別對GIS教育在中學階段進行設置并逐步做好落實工作。要在教學過程中分成基本要求教學以及拓展教學和研究性教學，也可以根據課程設置的相關結構，將其分成必修課程和選修課程，構建一套完整的GIS系統。在中學地理教學過程中利用GIS技術，能夠使學生對地理學科有一種正確的學習態度，和地理的前沿科技動態進行接觸，堅持與時俱進的原則，為GIS人才以及地理學科人才和復合型人才的培養打下良好基礎。
三、結語
1）雙鏈路負載均衡技術雙鏈路負載均衡技術是根據主機連接請求自動評估鏈路可用性并將通信流量分配到該主機與服務器通信時間最小值的鏈路：在雙鏈路系統中主機與服務器存在兩條獨立鏈路，鏈路負載均衡技術根據主機IP地址將通信自動分配到最適鏈路；而另一條鏈路則作為備份，在必要時分擔通信流量、解決流量峰值超出最適鏈路通信能力的問題，更重要的是，當最適鏈路連接發生故障時數據流將平滑地轉向備份鏈路，保證了鏈路系統的高可用性，有效規避了單條鏈路故障帶來的網絡風險和網絡帶寬不足等諸多問題。數字金華地理信息公共服務平臺建設運用雙鏈路負載均衡技術不僅實現了提高訪問效率、均衡訪問流量的目的，而且也實現了數據主中心的容災備份和鏈路系統的穩定性，同時也提高了鏈路系統的網絡吞吐量，是保證平臺正常運行的關鍵技術。數字金華地理信息公共服務平臺建設通過雙鏈路負載均衡技術將各分節點、各部門的訪問數據流根據請求IP地址合理地分配到最適鏈路中，例如義烏某部門訪問金華數據主中心時，雙鏈路負載均衡技術將數據流分配到主機與義烏副中心的通信鏈路中，由義烏副中心的服務器提供相關服務，這樣極大地提高了訪問效率，更契合了數字金華地理信息公共服務平臺主副分相結合的建設模式。
2）虛擬化技術虛擬化是將運行在真實環境上的計算機系統或組件運行在虛擬的環境中并可以在硬件資源或軟件資源的不同層次間構建虛擬化層。虛擬化技術可以簡化軟件的重配置過程，并能夠通過區分資源的優先次序并將硬件資源分配給最需要的工作負載來簡化管理和提高效率，通過將物理資源抽象成邏輯資源，讓CPU、內存、磁盤、I/O等硬件變成可以動態管理的“資源池”，從而提高資源的利用率，簡化系統管理，實現硬件資源整合。虛擬化技術可以將服務請求分散到眾多物理節點上來執行，為金華數據中心的彈性擴展與容錯處理提供了有力支持，既符合數字金華主副分相結合的建設模式，又能為各市縣、各部門提供高可用性的服務。虛擬化技術可以通過兩個方向來幫助服務器更加合理地分配資源，一種方向是把一個物理的服務器虛擬成若干個獨立的邏輯服務器，這個方向的典型代表就是分區；另一個方向，是把若干個分散的物理服務器虛擬為一個大的邏輯服務器，這個方向的典型代表就是網格，兩個方向可以綜合運用。虛擬化技術一方面能夠保證任務執行的效率，另一方面也不會形成明顯的負載瓶頸，由于多個虛擬機共享一臺物理機的資源，這樣就充分利用現有的服務器硬件資源，降低了數字金華地理信息公共服務平臺建設的資金和運營成本，有效減少了金華及義烏服務器集群的能耗，符合當前綠色計算的要求。
3）富因特網應用程序技術富因特網應用程序(RichInternetApplications，RIA)是將桌面應用程序的交互的用戶體驗與傳統的Web應用的部署靈活性、跨平臺性和成本分析結合起來的網絡應用程序。RIA技術可構建直觀、易于使用、反應迅速并且可以脫機使用的應用程序，實現單一而完整的用戶體驗。數字金華地理信息公共服務平臺數據展示系統通過該技術開發完成，較傳統界面更加美觀、交互性更強、地圖瀏覽更加順暢，同時延長了訪問者網站逗留時間，并能實現頻繁的重復客戶訪問。RIA綜合了B/S和C/S的優點，使用戶在提高體驗的同時做到了客戶端的零部署?！案弧钡母拍畎瑑煞矫?，分別是數據模型的豐富和用戶界面的豐富。數據中的富是相對于傳統的HTML頁面與服務器進行交互少而言，在用戶界面上可以顯示和創造更為復雜的嵌入在客戶端的數據模型，它可以操作客戶端的計算和異步發送接收數據。富也描述了全面提升的用戶界面，HTML只給用戶提供了非常有限的界面控制元素，而RIA的用戶界面提供了靈活多樣的界面控制元素，這些控制元素可以很好地與數據模型相結合。借助RIA技術，數字金華地理信息公共服務平臺實現了用戶在使用平臺過程中獲得更滿意操作體驗的預期目標。
4）Mashup技術Mashup是基于Web2.0的應用形式，其內涵是將一個或多個外部數據源提供的網絡信息資源的內容和功能融合到統一的網絡環境中，為資源的使用者提供一個滿足個性化需求，不僅是基于網絡的資源聚合應用更是面向服務的Web應用系統。數字金華地理信息公共服務平臺建設應用Mashup技術將語音識別、二維碼、開放授權、網絡爬蟲等多項Web應用等整合到了公共服務平臺之中，極大地豐富了平臺的功能。通過谷歌的語音識別應用對平臺的搜索功能進行了強化，實現了語音搜索功能，擺脫了鍵盤對搜索的束縛。平臺的語音搜索功能支持多種語言，具有精準的識別率，解放了用戶的雙手，帶來了全新的用戶體驗，使用戶樂于搜索，并最終從平臺獲得幫助。通過二維碼掃描應用，方便用戶快速將感興趣信息發送至手機。通過開發授權，用戶可以通過第三方賬號（如QQ賬號）直接登錄平臺，減少了用戶注冊的時間，也降低了注冊門檻，這一技術的使用將給平臺帶來更多的新用戶，同時提高平臺內用戶的活躍度，極大增強了平臺的競爭力。通過網絡爬蟲技術即時抓取測繪相關新聞頁面到平臺首頁，極大地節省了管理維護的投入。
5）服務巡檢技術服務巡檢指的是在網絡節點中使用一些獨立進程，不斷地、定期地自動探測當前服務平臺各個組成部分的運行狀態，把這些狀態通過短信、郵件的形式給運維人員。當平臺出現較為嚴重的狀況時，巡檢系統將報警。巡檢系統提高了數字金華地理信息公共服務平臺運行維護的自動化程度，是保障平臺7×24小時正常運行的必要手段。數字金華地理信息公共服務平臺的巡檢包括核心服務巡檢和服務接口巡檢。核心服務巡檢：核心服務巡檢是對構成平臺最基礎最重要的內部服務的巡檢，這些服務是構成平臺的核心部分，這類服務出現問題，可能會導致對外大部分甚至所有服務接口都不能正常訪問。在實際運行過程中，將以設定的以秒為單位的巡檢延時間隔，不斷對Oracle，WMS，WFS等核心服務的運行狀態進行檢查和監控。服務接口巡檢：服務接口巡檢指的是元服務的巡檢，此類服務直接被外部用戶調用。對服務集群的各服務進行檢測，包括參數配置、開始巡檢、停止巡檢。主要通過設定的主機IP、端口號和巡檢延時，定時檢查，并發送平安信息或者故障信息到指定的手機號碼。
6）空間信息服務拆分及聚合技術空間信息服務拆分是指對現有的服務按照區域或類型進行拆分，形成小范圍或單類型的服務以完成簡單業務的技術?？臻g信息服務聚合是指對現有的一組服務按照一定的業務邏輯進行集成，并構建服務執行流程的技術。數字金華地理信息公共服務平臺在實際運行過程中通過運用空間信息服務拆分及聚合技術構建了增值的空間信息服務滿足了用戶復雜多樣的空間信息應用需求，實現了個性化服務和按需服務。在平臺運行過程中，雖然基礎地理數據服務和公共專題數據服務的數量都不斷增加，但這些服務都是針對普遍的需求，未必能完全滿足每個用戶的使用需要，而同時服務數量的增加也帶來服務內容重復等問題，造成資源的浪費、管理難度的增大。通過服務拆分技術，將大范圍的地圖服務可以按照用戶要求進行服務拆分，形成用戶需要的特定范圍內的服務，提高了數據加載效率，實現了按需服務。通過服務聚合可將用戶需要的一組自制的、功能單一的空間信息服務按照正確的業務邏輯、合理的語義約束以及服務質量等指標，進行動態的服務集成和組合，滿足復雜業務需要，實現個性化服務。
7）實景和全景影像技術通過將實景和全景影像技術注入到電子地圖中，極大地豐富了數字金華地理信息公共服務平臺數據展示系統的技術內涵。項目自主集成和研發了三維數據采集車(集成了包括攝像機、CCD相機、激光距離掃描儀、GPS和慣性導航系統等先進儀器設備），針對車載立體影像的自動匹配問題，提出了基于數字視差模型和核線約束的視差預測方法，可以很好地確定待匹配點在右影像上同名像點的搜索范圍，提高了匹配效率和匹配準確率；設計了基于SIFT特征和顏色特征的綜合匹配測度，可以有效地利用局部影像窗口的結構信息和顏色信息，提高匹配的可靠性。此外，針對車載近景影像定地物目標的自動信息提取問題，提出了基于顏色和形狀神經網絡的近景影像交通標志自動檢測與識別算法，實現了交通標志的幾何與語義信息的自動提取。
8）前置交換技術前置交換技術主要通過服務的方式自動搜索客戶端與服務器端的數據變化，并根據數據變化情況保持客戶端數據庫與服務器端數據庫實時同步、更新的技術。借助前置交換技術數字金華地理信息公共服務平臺實現了金華數據主中心與各分節點數據中心、各部門數據高效、便捷的實時同步與更新。通過前置交換技術的運用，數字金華地理信息公共服務平臺不僅橫向上實現不同行業、不同部門之間的地理空間數據的交換和共享，而且縱向上實現市縣節點之間各類地理空間數據及專題數據的交換，保證了不同數據中心數據的一致性和現勢性。通過該技術開發的前置交換系統服務器端部署在金華數據主中心，客戶端安裝在各分節點的數據中心及各部門數據中心，支持矢量、柵格、影像、excel、word等多種數據類型和WebServices、FTP等多種傳輸方式。
2技術創新
1）空間服務拆分技術該技術指將不同GIS平臺的空間服務按照空間范圍或要素圖層進行拆分，同時對拆分出的服務賦予不同使用權限，構建出多個增值服務。該技術能跨GIS平臺，解決了同一空間服務不能對多個用戶設置差異性使用權限的問題，實現了服務一次、多次按需服務的目的，同時有效減少了服務的工作量。
2）空間服務熱替換及動態擴展技術依托自主開發的API集合，通過實現相關空間網絡服務接口等效服務，能夠達到在信息系統運行過程中實時動態地替換其他GIS平臺的多個或全部OGC標準及ArcGISforServer標準空間服務的目的，但不影響整個信息系統的功能。同時區別于其他GIS平臺API的靜態性，在服務運行過程中可通過動態修改該API集合擴展空間服務的功能以滿足不同行業的個性化需求?？臻g服務熱替換及動態擴展技術降低了信息系統對GIS平臺的依賴并使信息系統具備了良好的擴展能力。
3）瓦片服務動態投影及坐標轉換現有瓦片服務根據請求的空間參考信息自動生成新的服務，該服務能夠獲取現有瓦片數據空間參考信息并自動對其進行投影轉換等坐標信息處理工作，實時將處理結果返回給客戶端進行顯示。該技術支持標準及自定義投影的動態轉換，同時也支持不同大地基準的七參數坐標轉換。通過該技術一份數據僅需準備一套瓦片即可滿足多投影、多坐標系統的服務使用需求，切實降低數據處理和服務的工作量。
3結束語
1低保檔案信息管理的特性分析
低保檔案信息管理工作的開展，是以社會服務政策落實、社會救濟收益落實為中心，其管理職責以記錄低保用戶信息、低保福利領取信息、低保服務信息為主，所以，其管理工作的開展具有廣泛性、動態性、雙軌性、多層面性。廣泛性是指低保檔案管理針對廣大民眾群體，其低保申報人員、生活需求等方面存在明顯差異，而動態性是指隨著民生政策的多項調整，低保檔案管理也需要隨著政策、服務現狀進行調整。最后，明確低保檔案信息管理的特性，對吉林省公主嶺市的社會救助體系完善及創新有積極作用。
2吉林省公主嶺市低保檔案信息管理現狀
吉林省公主嶺市以搭建局域網絡的方式，對區域內的民生需求、低保用戶信息、低保用戶服務及民生政策落實等方面進行分化與調整，在注重低保檔案信息管理處理的前提下，對低保檔案進行審核及分類，但是，低保用戶本身的信息虛假問題、低保申請審核及立案存儲等方面，還需要進一步總結與統一處理。例如，吉林省公主嶺市的低保申請與低保審核分化為兩個體系，部分低保服務提供極容易出現材料不齊全、不規范的情況。此外，低保服務工作的開展，其管理工作忽略了服務時效性，部分低保申請及立案缺少及時性，嚴重影響低保檔案信息管理工作的效率提升。最后，隨著大數據信息及網絡平臺搭建，低保電子檔案的數據庫安全也影響低保檔案信息管理的效果優化，低保檔案信息存儲以五年為主，但是，這并不能滿足社會救助體系及低保服務的綜合性落實與改革。吉林省公主嶺市低保檔案信息管理雖然有專業化流程，但是，立案時效、申報信息審核、低保用戶服務提供、檔案信息的安全性等方面仍需進一步強化。缺少針對低保檔案信息的管理及安全保護，直接影響網絡背景下的新型社會救助體系創新。
3優化吉林省公主嶺市低保檔案信息管理的可行性措施
3.1深化低保檔案信息的基礎建設。低保檔案的基礎建設需要從低保人員檔案、低保檔案保存規范性入手，這是構建新型社會救助體系的基礎性工作。對吉林省公主嶺市的不同低保人員進行集中處理，并以鎮、鄉、村為基點，對低保人群的基本信息、生活水平、貧困程度等方面進行信息收集，以此為后續的低保服務開展提供信息依據。針對低保檔案信息的收集、存儲，以完善檔案規范管理制度的方式，結合村鎮的實際情況，構建專項的檔案管理制度。例如，部分低保用戶身體有殘疾，可以采用成立“殘疾人低保檔案庫”的方式，對不同殘疾等級的低保用戶提供不同的社會救助服務。3.2落實動態管理。民生政策及新型社會救助服務體系的構建，需要結合吉林省公主嶺市的民生情況以及低保服務的落實情況進行分析，在與其他行政部門協調落實社會服務的過程中，需要針對低保用戶的經濟水平變化進行調整。強化低保申請及低保辦理的資質，在明確低保對象后，為期發放低保金。針對部分已經“脫貧”用戶，需要及時進行處理，采用定期、不定期的抽查、民生普及的方式，對低保用戶、申報低保人群的經濟條件、實際生活情況進行信息收集與整理，這是利用低保檔案信息實現低保服務效益最大化的關鍵性工作。3.3強化信息化數據庫的安全性。隨著網絡低保檔案信息庫的構建，相對簡化了低保檔案信息的管理流程，但是，信息化數據庫的安全性及技術應用等方面仍需進一步強化，所以，吉林省公主嶺市的低保檔案信息管理，需要針對不同低保人群、不同時間段內的低保申請用戶進行專項管理，以成立“低保申請數據庫”、“低保審核數據庫”、“低保用戶服務數據庫”、“低保用戶調查數據庫”的方式，實現社會救助體系的網絡化、信息化。局域網絡的安全需要以信息查詢準則、信息隱蔽性為中心，例如，不允許擅自對低保用戶信息進行拷貝，以網絡監測的方式，對低保檔案信息的應用方式進行監管，以此提高低保檔案信息的安全性。3.4注重人員管理及培養。吉林省公主嶺市新型社會救助體系及低保檔案管理工作的落實與調整，需要從人員培訓、人員管理的角度進行強化。采用“獎懲制度”并從的方式，對低保檔案的經手人員進行管理，針對人員的信息處理效率、信息存儲全面性、信息安全性保護等方面進行審核，以構建綜合性人員管理制度的方式，實現低保服務處理時效性、管理效果的綜合提升。在分化人才培養及檔案人員管理的過程中，需要以低保檔案數據庫為中心，并以成立檔案人員培訓機制的方式，對檔案人員的網絡技術、信息處理能力等方面進行提升，以此推動新型社會救助體系建設及低保檔案信息管理質量的協調發展。
作者:左丹 單位:吉林省公主嶺市民政局社會救助事業中心
