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地理信息系统(GIS)在仓库MIS中的应用

原创 ERP 作者:jackdear 时间:2007-12-10 14:52:17 0 删除 编辑
在信息的诸多类型中与空间相关的信息是十分重要的一类,如何利用计算机处理这类信息是地理信息系统产生和发展的原动力。GIS技术在国防、城市规划、交通运输、环境监测和保护等领域的成功应用,极大地刺激了GIS技术的发展,使之成为世界各国激烈竞争的高科技热点之一,国家科委将其列入九五重中之重科技攻关项目。[@more@]  1、 GIS的定义和研究内容


  GIS是计算机科学、地理学、测量学、地图学等多门学科综合的技术。要给出GIS的准确定义是困难的,因为GIS涉及的面太广,站在不同的角度,给出的定义就不同。通常可以从4种不同的途径定义。(1)面向功能的定义,GIS是采集、存储、检查、操作、分析和显示地理数据的系统;(2)面向应用的定义,根据应用领域的不同,将GIS分为各类应用系统,如土地信息、城市信息系统、仓库规划信息系统等;(3)工具箱定义方式,GIS是一组用来采集、存储、变换和显示空间数据的工具的集合;(4)基于数据库的定义,GIS是这样一类数据库系统,它的数据有空间次序,并且提供一个对数据进行操作的操作集合,用来回答对数据库中空间实体的查询。


  我们认为,虽然GIS是一门多学科综合的边缘学科,有多种定义方式,但其核心是计算机科学,基本技术是数据库、地图可视化及空间分析;因此,可以这样定义:GIS是处理地理数据的输入、输出、管理、查询、分析和辅助决策的计算机系统。


  GIS研究内容非常广泛,主要有输入、存储、地理数据的操作和分析,输出等四个方面的内容。


  (1) 输入


  地理数据如何有效地输入到GIS中是一项琐碎、费时、代价昂贵的任务,大多数的地理数据是从低质地图输入GIS,常用的方法是数字化和扫描。数字化是先对地图进行数字化处理,再把处理完成后的地理数据输入到GIS中。数字化的主要问题是低效率和高代价。扫描输入则是直接把地图通过扫描仪输入到GIS中。它面临另一个问题,扫描得到的栅格数据如何变换成GIS数据库通常要求的点、线、面、拓朴关系属性等形式。这样,在GIS输入中常采用交互式的地图识别的方法,即GIS中的地图数据和图形可以通过友好的人机界面进行交互修改和补充。

  目前GIS的输入正在越来越多地借助非地图形式,遥感就是其中的一种形式,它已经成为GIS的重要数据来源。地理数据采集的另一项主要进展是GPS(全球导航定位系统)技术,GPS可以准确、快速地定位在地球表面的任何地点,可为GIS提供准确的地理数据。


  (2) 存储


  GIS对数据的存储采用了分层技术,即根据地图的某些特征,把它分成若干层,整张地图是所有层叠加的结果。在与用户的交换过程中只处理涉及到的层,而不是整幅地图,大大提高了GIS数据存储速度,因而能够对用户的要求作出快速反应。


  地理数据存储是GIS中最低层和最基本的技术,它直接影响到其它高层功能的实现效率,从而影响到整个GIS的性能。基于微机平台的MAPGIS能够快速、高效地处理多达上万幅的海量地图库。这不仅杂国产GIS软件中处于领先地位,即使与国外同类产品相比仍是其中的佼佼者,这与MAPGIS较好地解决了地理数据的存储问题密切相关。


  (3) 地理数据的操作和分析


  GIS中对数据的操作提供了对地理数据有效管理的手段,对图形数据(点、线、面)和属性数据的增加、删除、修改等基本操作大多可以借鉴CAD和通用数据库中的成熟技术有所不同的是GIS中图形数据与属性数据紧密结合一起,形成对地物的描述,对其中一类数据的操作势必影响到一致性和操作效率问题是GIS数据操作的主要问题。


  GIS的分析功能,即空间分析,是GIS得以广泛应用的重要原因之一。通过GIS提供的空间分析功能,用户可以从已知的地理数据得出隐含的重要结论,这对许多应用领域是至关重要的。如仓库参谋人员在GIS中的地图上划定一个范围,就可以得到该范围内仓库物资库存情况等信息,为仓库参谋人员的决策分析提供依据。


  (4) 输出


  将用户查询的结果或者是数据分析的结果以合适的形式输出是GIS问题求解过程的最后一道工序。输出形式通常有两种:在计算机屏幕上显示或通过绘图仪输出。对于一些对输出精度要求高的领域,高质量的输出功能对GIS是必不可少的。这方面的技术主要包括:数据校正、编辑、图形整饰、误差消除、坐标变换、出版印刷等。


  2、 GIS在仓库规划中的应用


  由于GIS本身是把计算机技术、地理信息和数据库技术紧密结合起来的新型热点技术,其特征非常适合仓库建设规划,从而使仓库建设规划走向规范化和科学化,使仓库建设的经费得到最合理的运用,也使仓库布局分配更加合理。仓库GIS作为仓库MIS系统中的一个子系统,它用地理坐标、图标的方式更直观地反映仓库的基本情况,如仓库建筑情况、仓库附属公路和铁路情况、仓库物资储备情况等;它是仓库MIS系统的一个重要的分之和补充。
  作为仓库规划的GIS应用系统,它主要解决两个方面的问题。一是解决仓库建设的规划审批;二是必须解决能为规划师和上级有关部门提供辅助决策功能。从仓库整个的宏观规划来说,它可以解决仓库的宏观布局问题。仓库规划的GIS应用系统总体结构如图1所示。图中各模块的功能如下:




  (1) 用户接口,它是提供用户调用系统其它功能的人机界面,要求界面美观实用,适合用户的操作习惯。

  (2) 数据库管理子系统,提供各种数据库的数据入库及建库管理。它由基础地形图库管理(通过分幅输入、接边和校准,形成一张完整的仓库地形图)、规划数据库(该库主要用来存放容积率、绿化率、限高等要素,以供规划参考,同时,它也存放规划行业的法规文件以供检索)、现状数据库(该库主要用来存放现存的所有建筑地理位置及用地现状,可作为规划用地的参考)、属性数据库(该数据库主要存放工作表格、规划设计说明信息、统计数据及各种帮助信息)等模块组成。

  (3) 数据接口子系统,主要完成和其它应用系统(如仓库物资管理信息系统、仓库人事管理信息系统等)的数据交换,实现数据共享。

  (4) 辅助设计子系统,提供各种线型、型号的设计功能及各种计算模块,为规划设计服务。

  (5) 知识库,主要存放仓库的人口分布情况、水文地质条件、仓库周围的社会经济情况和规划师的经验性知识等,以供规划决策使用。

  (6) 总体规划辅助决策子系统,根据用地现状、社会经济条件、人口分布情况、水文地质条件及经验性知识进行定性推理,得到仓库空间布局和用地安排等的总体规划方案,以供上级部门和专家决策使用。
  
  (7) 控制性规划子系统,在仓库总体规划指导下,根据规划控制数据库中的数据和知识库中的知识进行定性推理,得出各地块的用地面积、建筑容积率、总建筑面积、建筑间隔、库内交通和艺术风格等系统控制性设想方案,供专家决策使用。

  (8) 控制性详规子系统,该子系统是对仓库建设用地进行细分,并对细分后的各区、片、块建设用地的使用性质和使用强度作控制,为修建性详细规划提供编制则与依据,使规划设计、管理、开发有机结合。

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