導(dǎo)語：如何才能寫好一篇電力火災(zāi)防控方案，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：剩余電流漏電探測器電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類號：X928.7文獻標識碼： A 文章編號：

引言

鐵路站房作為鐵路設(shè)計的關(guān)鍵部分，其投資巨大、設(shè)備運行系統(tǒng)復(fù)雜、人員密集，一旦發(fā)生火災(zāi)，特別是在候車廳、售票廳等人員密集場所，雖然能夠快速疏導(dǎo)，仍會造成很大損失，對鐵路運營造成重大影響。

根據(jù)消防局《中國火災(zāi)統(tǒng)計年鑒》統(tǒng)計，2007年以來，在發(fā)生的火災(zāi)中，因電氣原因引起的火災(zāi)很多，占火災(zāi)總數(shù)的比例很大，如何使得電氣火災(zāi)逐年下降，將是當(dāng)務(wù)之際；電氣火災(zāi)的發(fā)生并無明顯征兆，依靠傳統(tǒng)的人工檢修與巡視，很難在在火災(zāi)發(fā)生之前察覺，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)起到了關(guān)鍵作用。

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，特別是在漏電監(jiān)控方面屬于先期預(yù)報警系統(tǒng)，能有效避免火災(zāi)的發(fā)生。在鐵路站房內(nèi)此系統(tǒng)主要通過對供電線路剩余電流的探測，直觀、全面地監(jiān)測整個建筑供電線路的剩余電流數(shù)據(jù)，進行剩余電流報警，了解供電線路失電狀態(tài)等信息，從而及早發(fā)現(xiàn)電氣老化、潮濕等原因引起的電氣火災(zāi)隱患，降低火災(zāi)發(fā)生的風(fēng)險，由此電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于鐵路電氣設(shè)計中。

本文以京滬高速鐵路中間標準站房為例，闡述電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在鐵路站房中的應(yīng)用。

一、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)概念

規(guī)范GB14287-2005《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》中，電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)定義為：當(dāng)被保護線路中的被探測參數(shù)超過報警設(shè)定值時，能發(fā)出報警信號、控制信號并能指示報警部位的系統(tǒng)。

二、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的基本構(gòu)成

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)由電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備和電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器組成，電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器分為剩余電流式，測溫式，線型感溫火災(zāi)探測器。

站房多選用集散分布的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)由中央主機、多路系統(tǒng)總線、區(qū)域監(jiān)控單元和現(xiàn)場探測器組成，系統(tǒng)方案為在站房變電所低壓配電出線回路上設(shè)置現(xiàn)場探測器；在變電所內(nèi)設(shè)置一臺多回路監(jiān)控器對變電所出線回路的所有探測器進行區(qū)域集中監(jiān)控管理；另在站房的消防控制室配置一臺中央監(jiān)控管理主機。系統(tǒng)模型如下：

圖1：集散式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)示意圖

電氣火災(zāi)探測器是用于采集多種電氣火災(zāi)隱患信息的現(xiàn)場終端器件，一般裝于被監(jiān)控配電回路斷路器下方。一般分為漏電型和過流型兩種，本項目選用漏電型。

監(jiān)控單元具有監(jiān)控報警和通訊故障的歷史數(shù)據(jù)記錄、存儲，查詢等基本主機功能，同時也是連接于系統(tǒng)總線（一級總線）上的一個現(xiàn)場器件。

中央監(jiān)控主機承擔(dān)對工程電力系統(tǒng)電氣火災(zāi)監(jiān)控的值班管理和事故處理等任務(wù)。中央監(jiān)控主機主要由PC主機、顯示屏以及操作打印、中央報警、電源管理等單元組成。本項目選用琴臺式主機，設(shè)置在消防控制室內(nèi)。

三、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理

電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備與多個探測器通過二總線構(gòu)成一個完整的數(shù)字化總線通訊系統(tǒng)。電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備通過二總線與探測器連接，通過現(xiàn)場總線向探測器發(fā)出巡檢命令，接收探測器的狀態(tài)信息( 報警、故障、供電回路失電、剩余電流數(shù)值) ，當(dāng)電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備監(jiān)測異常信息時，進行聲光報警并顯示相應(yīng)信息和信息類型。電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備還可通過RS232 串行通訊將信息傳給圖形顯示系統(tǒng)，圖形顯示各種信息，并將信息數(shù)據(jù)儲存在其數(shù)據(jù)庫中，以備日后查詢。

四、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計

設(shè)計理念及依據(jù)

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計是以“預(yù)防勝于救災(zāi)”和“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的理念為基礎(chǔ)的。以GB50016-2006《建筑設(shè)計防火規(guī)范》、GB14287-2005《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》、GB50116-2008《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》等有關(guān)國家標準規(guī)范為標準。

2、設(shè)計選型

2．1、電氣火災(zāi)及其原因分析

由于電氣方面原因產(chǎn)生火源而引起的火災(zāi)，稱為電氣火災(zāi)。電氣火災(zāi)的直接原因是多方面的，例如接觸不良、過載、短路、雷電或靜電等都能引起火災(zāi)，從電氣防火角度看，電氣火災(zāi)大多數(shù)都是因電氣工程，電器產(chǎn)品質(zhì)量以及管理等問題造成的。電氣設(shè)備質(zhì)量不高，安裝使用不當(dāng)，保養(yǎng)不良、雷電和靜電是造成電氣火災(zāi)的幾個重要原因。目前，從統(tǒng)計的電氣火災(zāi)事故中，其中約有60%以上電氣火災(zāi)事故的起因源自電氣接地故障中電弧性對地短路，俗稱“漏電”。

2． 漏電探測器的選擇

本項目僅選擇漏電（剩余電流式）探測器是因為發(fā)生電氣火災(zāi)的主要原因是電力系統(tǒng)和設(shè)備的帶電部分對地漏電產(chǎn)生電弧所引發(fā)，雖然溫度監(jiān)控也是探測火災(zāi)發(fā)生的一種有效手段，但電氣火災(zāi)監(jiān)控是承擔(dān)火災(zāi)發(fā)生前的預(yù)防任務(wù)，其反應(yīng)滯后的物理特性決定了溫度監(jiān)控不適宜作為電氣火災(zāi)預(yù)防的主要手段。

因此，在本項目中，系統(tǒng)通過對站房變電所低壓配電出線回路的漏電檢測報警，以實現(xiàn)對站房電力線路及電氣設(shè)備的電氣火災(zāi)實施預(yù)防性監(jiān)控。

火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的監(jiān)測對象及安裝位置

監(jiān)測范圍：低壓開關(guān)柜中所有回路、環(huán)控電控柜中除風(fēng)閥外的所有回路。

安裝位置及方法：安裝在低壓開關(guān)柜饋出回路斷路器的下方，相線和N線必須一同穿過剩余電流互感器，PE線不能穿過互感器。安裝圖如下：

圖2：現(xiàn)場探測器安裝圖

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)要求

4.1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由二級總線組成，全部為二線制，工程布線采用RVS-2*1.0雙絞線。第一級總線為系統(tǒng)總線，用于系統(tǒng)主機與監(jiān)控器之間的通訊連接；第二級總線為現(xiàn)場總線，用于現(xiàn)場監(jiān)控器與電氣火災(zāi)探測器之間的通訊連接。

4.2.系統(tǒng)的總線統(tǒng)一采用RS-485通訊格式配合實時監(jiān)控軟件的自動識別功能，使二級總線具有全兼容的特性。

4.3.主機的功能和性能應(yīng)符合國標GB 14287.1-2005的規(guī)定。此外，為便于值班監(jiān)控管理，中央主機還應(yīng)具有以下主要功能：

4.3.1 對所有監(jiān)控節(jié)點具有實時監(jiān)控報警功能，被監(jiān)控電力線路和設(shè)備的漏電流達到動作閾值時，主機在15 sec.內(nèi)發(fā)出聲光報警，并在顯示屏上顯示有關(guān)的報警數(shù)據(jù)。

4.3.2 對監(jiān)控系統(tǒng)本身具有故障自動巡檢功能，發(fā)生系統(tǒng)故障時（如探測器故障、信號總線開路、短路等），在30 sec.內(nèi)發(fā)出區(qū)別于監(jiān)控報警的聲光報警信號，并在顯示屏上顯示有關(guān)的故障報警數(shù)據(jù)。

4.3.3 監(jiān)控報警具有優(yōu)先功能，不管在任何監(jiān)控查詢狀態(tài)，發(fā)生監(jiān)控報警時均能在主機上第一時間報警和顯示。當(dāng)發(fā)生多個監(jiān)控節(jié)點的漏電越限報警時，主機應(yīng)能根據(jù)事件發(fā)生的先后優(yōu)先依次報警和顯示。這種情況下，即使進行過消音操作，聲報警亦應(yīng)能重復(fù)啟動，光報警應(yīng)持續(xù)保持。

4.3.4 平時監(jiān)控狀態(tài)下，探測器液晶顯示屏上應(yīng)能顯示和查詢所有監(jiān)控節(jié)點的實時漏電流值（正常情況下為該監(jiān)控回路和設(shè)備的固有泄漏電流），在以監(jiān)控節(jié)點的實際漏電流為基準值時，所顯示的漏電流值誤差不應(yīng)超過±3% 。主機顯示屏上的實時漏電流顯示范圍應(yīng)不小于20～1200 mA。

4.3.5 主機應(yīng)具有對漏電監(jiān)控的預(yù)警功能，以提醒運行值班預(yù)先警覺，早期排除隱患，避免故障擴大。當(dāng)現(xiàn)場任一監(jiān)控節(jié)點的實時漏電流值達到設(shè)定值的50%時，主機應(yīng)發(fā)出漏電預(yù)警的聲光信號，其聲信號應(yīng)與監(jiān)控報警時有明顯區(qū)別。

4.3.6 主機顯示屏應(yīng)具有圖形顯示功能，能以監(jiān)控系統(tǒng)圖和監(jiān)控平面圖方式實時顯示系統(tǒng)監(jiān)控狀態(tài)。當(dāng)發(fā)生任一監(jiān)控預(yù)警、監(jiān)控報警或故障報警時，在主機發(fā)出聲光報警信號，以便值班運行迅速發(fā)現(xiàn)和判斷故障地點位置

4.3.7主機顯示屏應(yīng)具有數(shù)據(jù)查詢功能，數(shù)據(jù)查詢界面應(yīng)由基本參數(shù)和實時參數(shù)兩部分組成?；緟?shù)至少應(yīng)包括配電回路監(jiān)控節(jié)點的安裝部位、多路出線的回路序號、安裝部位中文描述、配電回路主開關(guān)熱脫扣電流、漏電流報警設(shè)定值、脫扣延時值等項內(nèi)容；實時參數(shù)至少應(yīng)能顯示實時漏電流以及報警事件性質(zhì)等項內(nèi)容。

4.3.8 主機系統(tǒng)應(yīng)對監(jiān)控節(jié)點具有漏電報警時的脫扣輸出設(shè)定功能，即對任一監(jiān)控節(jié)點，系統(tǒng)均應(yīng)可將其設(shè)定為僅報警或報警時輸出脫扣信號兩種保護方式之一。為滿足對配電回路漏電監(jiān)控分級跳閘保護的動作選擇性要求，系統(tǒng)應(yīng)具有對脫扣輸出的延時值設(shè)定功能，延時設(shè)定范圍不宜小于0～10 sec.。

4.3.9主機對監(jiān)控報警和故障報警事件應(yīng)具有實時打印事件編號、監(jiān)控部位、事件性質(zhì)、報警參數(shù)及日期時間等數(shù)據(jù)的功能。報警事件數(shù)據(jù)應(yīng)專門儲存，有獨立的查詢界面，并不可修改，以供故障責(zé)任分析之用。

4.4.區(qū)域監(jiān)控單元應(yīng)具有基本參數(shù)和實時監(jiān)控參數(shù)顯示、設(shè)定和查詢功能，并應(yīng)具有參數(shù)越限或監(jiān)控節(jié)點故障時的聲光報警功能。

4.5.現(xiàn)場探測器應(yīng)符合GB 14287.2-2005中的非獨立式監(jiān)控探測器功能和性能要求。此外，尚應(yīng)滿足下列要求：

4.5.1為現(xiàn)場安裝接線方便，探測器的剩余電流互感器和信號處理模塊應(yīng)為一體化的結(jié)構(gòu)。

4.5.2考慮探測器的可用性和適用性，其工作電源由系統(tǒng)自身解決，低壓柜回路不提供其工作電源。

4.5.3 現(xiàn)場探測器設(shè)置脫扣輸出信號端子，供需要時用，該端口為無源開關(guān)量，輸出能力不低于220V（阻性）。

4.5.4 現(xiàn)場探測器為穿心式工作方式，與配電系統(tǒng)一次回路間無電聯(lián)系。

總結(jié)

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是一種新型的以預(yù)警為特點的實時系統(tǒng)，應(yīng)用于鐵路站房中，能準確監(jiān)控電氣線路的故障和異常狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)電氣火災(zāi)的隱患，及時報警提醒運行管理人員消除這些隱患，對電氣火災(zāi)進行有效的預(yù)防?，F(xiàn)場運營使用過程中，要注意對漏電報警閥值進行準確設(shè)置，避免漏電探測器發(fā)生誤報，保證系統(tǒng)裝置運行正常。隨著研究的深入和工程實踐的積累，相信電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)能夠更好的發(fā)揮作用。

參考文獻

《剩余電流動作保護裝置的安裝和運行》GBl3955―2005

《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)第l部分：電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備》GBl4287．I一2005

《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)第2部分：剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器》GB 14287．2―2005

《工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊 (第三版)》 北京：中國電力出版社．中國航空規(guī)劃設(shè)計研究院等編，(2005年)

Enabling rapid wireless system composition through layer-2 discoverySud, S. ；Want, R. ；Pering, T. ；Rosario, B. ；Lyons, KIEEE Network 2008, 22(4)

篇2

關(guān)鍵詞：ZigBee協(xié)調(diào)器；路由器；STM32F107；Cortex網(wǎng)關(guān)

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）03-0284-02

物聯(lián)網(wǎng)目前的應(yīng)用已遍及智能交通、環(huán)境監(jiān)測、智能家居、智能醫(yī)療等多個領(lǐng)域，它的三項基本技術(shù)分別為傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)以及嵌入式系統(tǒng)技術(shù)。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，在互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)的推動下，物聯(lián)網(wǎng)對環(huán)境監(jiān)測有了更加積極的作用。本文主要講述的是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測及火災(zāi)防控方面的作用，環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)是專門為森林環(huán)境監(jiān)測、糧倉環(huán)境監(jiān)測、智能樓宇環(huán)境監(jiān)測等開發(fā)設(shè)計的智能控制系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到環(huán)境監(jiān)測以后，既可以有效減少資源損失也可以降低因為火災(zāi)引起的人員傷亡。

本文主要針對環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的設(shè)計展開，從 STM32+uC/OS-2軟硬件平臺的搭建到uC/OS-2操作系統(tǒng)上應(yīng)用程序的設(shè)計等，旨在實現(xiàn)一個基于ZigBee無線傳輸技術(shù)的網(wǎng)關(guān)設(shè)計，詳細分析ZigBee協(xié)調(diào)器與Cortex網(wǎng)關(guān)的串口通信實現(xiàn)、網(wǎng)關(guān)對ZigBee數(shù)據(jù)包的分解、uC/GUI界面設(shè)計、uC/OS-2操作系統(tǒng)多任務(wù)的實現(xiàn)及網(wǎng)關(guān)對ZigBee節(jié)點的反控過程。

1 系統(tǒng)硬件平臺

該環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)是基于STM32F107芯片構(gòu)建，運行uC/OS-2嵌入式操作系統(tǒng)。利用ZigBee技術(shù)組建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對各個環(huán)境數(shù)據(jù)的監(jiān)測和采集，匯總各監(jiān)測節(jié)點的數(shù)據(jù)到協(xié)調(diào)器，經(jīng)處理后顯示在uC/GUI界面上，最后通過串口發(fā)送到上位機。

1.1 STM32F107微處理器

STM32F107芯片集成了各種高性能工業(yè)標準接口，且STM32不同型號產(chǎn)品在引腳和軟件上具有完美的兼容性，可以輕松適應(yīng)更多的應(yīng)用。STM32F107連接線系列采用高性能的ARM Cortex-M3 32位處理器，高速嵌入式儲器（快閃存儲多達256個字節(jié)與64字節(jié)），所有設(shè)備提供通用16位定時器，以及標準和先進的通訊接口。

1.2 網(wǎng)關(guān)的硬件接口

1.2.1 網(wǎng)關(guān)與ZigBee協(xié)調(diào)器的硬件接口設(shè)計

Cortex-M3網(wǎng)關(guān)與ZigBee協(xié)調(diào)器模塊通過串口實現(xiàn)通信，ZigBee協(xié)調(diào)器的串口0通過擴展插槽連接Cortex-M3網(wǎng)關(guān)的串口4。ZigBee協(xié)調(diào)器的硬件接口圖如圖2所示，CC2530的P0.2和P0.3是串口0的接收發(fā)送管腳。

1.2.2 LCD硬件接口設(shè)計

LCD采用128×64液晶顯示屏，CC2530之間通信時采用串行接口，進行信息顯示時需要進行LCD庫函數(shù)的移植，在應(yīng)用層調(diào)用庫函數(shù)，以實現(xiàn)用戶需要顯示的信息。其中LCD_RS是Data與Command的切換信號，對LCD的控制IC初始化。LCD_WR的作用是寫入數(shù)據(jù)。

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計

系統(tǒng)的軟件平臺基于uC/OS-2操作系統(tǒng)，uC/OS-2是一個可以基于ROM運行的、可裁剪的、搶占式、實時多任務(wù)內(nèi)核、具有高度可移植性的實時操作系統(tǒng)。uC/OS-2可以視為一個多任務(wù)調(diào)度器，具體實現(xiàn)系統(tǒng)啟動任務(wù)、網(wǎng)關(guān)對ZigBee協(xié)調(diào)器數(shù)據(jù)包的分解任務(wù)、觸摸屏顯示任務(wù)和蜂鳴器報警任務(wù)。

2.1 ZigBee協(xié)調(diào)器數(shù)據(jù)處理過程

路由器監(jiān)測節(jié)點加入ZigBee網(wǎng)絡(luò)后，采集環(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)送至協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器封裝監(jiān)測節(jié)點的數(shù)據(jù)依次串口傳輸至Cortex-M3網(wǎng)關(guān)，同時協(xié)調(diào)器還可以接收網(wǎng)關(guān)發(fā)送的指令對監(jiān)測節(jié)點進行反控。

2.2 網(wǎng)關(guān)對ZigBee協(xié)調(diào)器數(shù)據(jù)包的分解

網(wǎng)關(guān)對ZigBee協(xié)調(diào)器數(shù)據(jù)包接收通過UART4中斷服務(wù)函數(shù)實現(xiàn)，在中斷的處理函數(shù)中，把接收到的數(shù)據(jù)依次發(fā)送至上位機，同時每接收一個節(jié)點的10字節(jié)的數(shù)據(jù)就拋出消息郵箱。網(wǎng)關(guān)主程序端通過申請接收消息郵箱獲取每個節(jié)點的環(huán)境數(shù)據(jù)，并顯示在uC/GUI界面上。

2.3 網(wǎng)關(guān)主程序設(shè)計

網(wǎng)關(guān)主程序的設(shè)計圍繞著系統(tǒng)硬件的初始化、GUI庫的初始化、uC/GUI界面的顯示、uC/OS-2多任務(wù)的處理來設(shè)計。網(wǎng)關(guān)uC/GUI界面能夠顯示每個監(jiān)測節(jié)點的溫濕度，火焰，光照等數(shù)據(jù)。超過設(shè)定溫度報警數(shù)值，蜂鳴器報警。uC/GUI界面操作可以對ZigBee監(jiān)測節(jié)點進行反控。

3 實驗結(jié)果

ZigBee網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建后，ZigBee節(jié)點加入該網(wǎng)絡(luò)并進行數(shù)據(jù)傳輸。網(wǎng)關(guān)的ZigBee模塊接收到數(shù)據(jù)后對其進行處理，并按照在ZigBee數(shù)據(jù)處理任務(wù)函數(shù)里邊規(guī)定的輸出方式進行輸出，在網(wǎng)關(guān)uC/GUI界面上進行顯示，并通過串口在上位機上顯示。下圖為環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)界面：

4 結(jié)束語

本文主要設(shè)計一個基于ZigBee技術(shù)的無線環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)監(jiān)測節(jié)點采用CC2530單片機作為MCU，并且結(jié)合ZigBee協(xié)議架構(gòu)進行編程設(shè)計，來構(gòu)建ZigBee傳感器監(jiān)測節(jié)點。實現(xiàn)基于CC2530的傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計，并在IAR集成開發(fā)環(huán)境中進行基于ZigBee架構(gòu)的編程，節(jié)點模塊的調(diào)試。實驗過程中各方面運行良好，且成本較低，可以實現(xiàn)在智能樓宇、森林火情、糧倉環(huán)境等領(lǐng)域中的環(huán)境監(jiān)測。

參考文獻：

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篇3

關(guān)鍵詞：地理信息；GIS；應(yīng)用；發(fā)展

中圖分類號：C952文獻標識碼： A

引言

GIS以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，交叉了地理學(xué)、測量學(xué)、計算機科學(xué)以及地圖學(xué)等多門學(xué)科，通過采用地理模型分析方法將多種空間的和動態(tài)的地理信息適時提供給工作人員，為地理研究和地理決策服務(wù)的計算機技術(shù)系統(tǒng)。現(xiàn)階段，GIS的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴大，甚至已延伸到了企業(yè)信息化的過程中。

一、地理信息系統(tǒng)概述

GIS的全稱是地理信息系統(tǒng)，這是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)，它是一個在計算機硬件、軟件支持下，對整個或部分地球表層空間中的地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、模擬、分析、顯示和描述的系統(tǒng)，兼具“工具”、“資源”和“學(xué)科”三大屬性。其“工具”屬性是指為人們采用數(shù)字形式表示和分析現(xiàn)實空間世界提供了一系列空間操作和分析方法；“資源”屬性是指將單一分散的數(shù)據(jù)資料和科學(xué)積累集成起來，成為研究和解決空間問題所需的綜合信息資源?！皩W(xué)科”屬性是指其有著相對獨特的研究對象和技術(shù)體系，正在逐步地發(fā)展形成一門關(guān)于空間信息處理分析的科學(xué)技術(shù)。

經(jīng)過了近半個世紀的發(fā)展，GIS理論與技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，并且得到了廣泛的應(yīng)用。在資源調(diào)查、環(huán)境評估、災(zāi)害預(yù)測、國土管理、城市規(guī)劃、交通運輸、水利電力、農(nóng)林牧業(yè)等領(lǐng)域，GIS的作用和貢獻十分顯著。

二、地理信息系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

地理信息系統(tǒng)發(fā)展是從60年代的探索時期，70年代的發(fā)展時期，80年代趨于成熟，到90年代開始普及與應(yīng)用，然后逐漸步入用戶時代。社會對GIS的認識普遍提高，需求大幅度增加，GIS已經(jīng)成為許多機構(gòu)(特別是政府決策部門)必備的工作系統(tǒng)。GIS理論和技術(shù)得到了迅速發(fā)展，尤其是GIS、RS(遙感)和GPS(全球定位系統(tǒng))結(jié)合的3S技術(shù)，有力地推動了GIS的發(fā)展。RS是GIS重要的數(shù)據(jù)源，GPS為GIS則提供了空間定位信息，GIS利用這些數(shù)據(jù)和信息完成管理和分析功能。

目前，GIS在我國逐漸得到了普及應(yīng)用，服務(wù)領(lǐng)域不斷擴展，也獲得了廣泛的認可。但從技術(shù)實現(xiàn)方面看，大多數(shù)的GIS都是在現(xiàn)有的成熟技術(shù)上進行的開發(fā)，對新技術(shù)的追求力度還遠遠不夠。例如，GIS開發(fā)者大多關(guān)注于如何實現(xiàn)空間查詢，或者如何提高查詢效率，但是卻忽視了從查詢結(jié)果中用戶能得到什么樣的結(jié)果，對用戶有什么幫助，這時，GIS開發(fā)者是否可以借助智能專家系統(tǒng)來深入分析查詢結(jié)果，提供更有價值的信息。再者，從數(shù)據(jù)可視化方面看，GIS開發(fā)者可能更多地追求傳統(tǒng)的矢量和柵格數(shù)據(jù)的調(diào)度與展示，但是卻也忽視了多媒體、動畫、三維、虛擬現(xiàn)實等這些更現(xiàn)代的表現(xiàn)形式，以及多點觸控、光電感應(yīng)和重力感應(yīng)這些逐漸興起的操控方式。最后，從系統(tǒng)應(yīng)用方面看，大多數(shù)GIS還不能夠真正做到面向市場的企業(yè)級GIS，功能實現(xiàn)上也往往是常規(guī)的大眾化的應(yīng)用功能，沒有能夠從用戶角度出發(fā)來完成某一領(lǐng)域內(nèi)的深層次開發(fā)。

三、地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用

1、GIS在資源環(huán)境管理中的應(yīng)用

資源清查是地理信息系統(tǒng)最基本的職能。利用GIS的分析和統(tǒng)計功能，提供資源環(huán)境管理的各種基本信息，并通過對應(yīng)用模型的建立，為政府的決策提供依據(jù)和幫助。該系統(tǒng)通過收集耕地面積、濕地分布面積、季節(jié)洪水覆蓋面積、土壤類型、專題圖件信息、衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)信息，建立了潛在的威斯康星地區(qū)的土壤侵蝕模型，據(jù)此，探討了土壤惡化的激勵，提出了合理的改良方案，達到對土壤資源保護的目的。

2、GIS在道路交通管理中的應(yīng)用

近年來，GIS在交通方面的應(yīng)用得到了廣泛的重視，并形成了專門的交通地理信息系統(tǒng)GIS-T，以滿足道路交通管理方面的要求。GIS在交通管理方面的應(yīng)用主要有路廊設(shè)計、道路管理，主要是指動態(tài)分段管理、流量和路徑分析。

3、GIS在城市規(guī)劃中的應(yīng)用

通過地理信息系統(tǒng)將城市數(shù)據(jù)信息歸并到一個統(tǒng)一的系統(tǒng)中，然后進行城市與區(qū)域的開發(fā)和規(guī)劃，包括城鎮(zhèn)總體規(guī)劃、城市建設(shè)用地適宜性評價、環(huán)境質(zhì)量評價、道路交通規(guī)劃、公共設(shè)施配置，以及城市環(huán)境的動態(tài)檢測等。這些功能的實現(xiàn)是以地理信息系統(tǒng)的空間搜索方法、多種信息的疊加處理和一系列分析軟件加以保證。

4、GIS在災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用

利用地理信息系統(tǒng)，借助遙感遙測數(shù)據(jù)，可以有效地進行森林火災(zāi)的預(yù)測預(yù)報、洪水災(zāi)情監(jiān)測和洪水淹沒損失的估算，為球在搶險和防洪決策提供及時準確的信息。如在地震災(zāi)害中利用遙感遙測數(shù)據(jù)和實地統(tǒng)計數(shù)據(jù)，通過GIS技術(shù)建立災(zāi)情系統(tǒng)，在疾病監(jiān)測、重點基礎(chǔ)設(shè)施保護、應(yīng)急指揮與管理、移動和車載制圖、資源跟蹤和管理、災(zāi)害損失估計以及相關(guān)信息的等功能的實現(xiàn)，為抗震救災(zāi)做出相應(yīng)的貢獻。

5、GIS在醫(yī)療衛(wèi)生中的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)在醫(yī)療衛(wèi)生中的應(yīng)用主要包括兩個方面：一方面是GIS與流行病研究；另一方面是GIS與醫(yī)療設(shè)施分布。其中GIS與流行病研究主要是應(yīng)用于對流行病的數(shù)據(jù)可視化、空間數(shù)據(jù)分析以及流行病模型的建立。GIS與醫(yī)療設(shè)施分布中，應(yīng)用于醫(yī)療設(shè)施規(guī)劃，通過分析由調(diào)查統(tǒng)計獲得的數(shù)據(jù)，并對其進行社會經(jīng)濟分類，然后建造合理的小社區(qū)診所。GIS在醫(yī)療衛(wèi)生中的另一個重要應(yīng)用就是將上述兩個方面結(jié)合起來，建立空間決策支持系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括對流行病分布情況、醫(yī)療設(shè)施的分布情況進行可視化表達，以及對感染人群的流向等方面的控制，為流行病的防控提供決策支持。

6、GIS在軍事和國防中的應(yīng)用

現(xiàn)代戰(zhàn)爭的一個基本特點就是與“3S”技術(shù)的緊密結(jié)合，從戰(zhàn)略構(gòu)思到戰(zhàn)術(shù)安排各個環(huán)節(jié)。通過遙感遙測等手段獲得數(shù)據(jù)，然后利用地理信息系統(tǒng)對獲得的數(shù)據(jù)進行分析和處理，再結(jié)合全球定位系統(tǒng)對目標攻擊點進行定位。

四、地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

1、GIS網(wǎng)絡(luò)化

對于GIS的發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是起到質(zhì)變作用的重要技術(shù)。萬維網(wǎng)的發(fā)展給GIS數(shù)據(jù)在更大范圍內(nèi)的、出版、獲取和查詢提供了有效可行的途徑。網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的使用從視覺上給提供和使用地理數(shù)據(jù)的人們帶來了方便。地理數(shù)據(jù)不僅可以按照地理位置、專題內(nèi)容、生產(chǎn)機構(gòu)、使用價格等進行搜索，甚至可以直接在網(wǎng)上進行數(shù)據(jù)的各類空間操作，使用網(wǎng)絡(luò)提供的各類模型進行模擬，直接產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)結(jié)果，真正地實現(xiàn)“網(wǎng)絡(luò)就是計算機”這一新的概念模式。

2、GIS標準化

GIS發(fā)展到今天這個規(guī)模，能夠在各種領(lǐng)域得到使用，使人們不斷意識到軟件、硬件、數(shù)據(jù)等要素進行必要的標準化才能實現(xiàn)更有效、更廣泛地對GIS的使用。其中內(nèi)容可能包括GIS的各個組成部分、各個操作過程、各種數(shù)據(jù)類型、軟件硬件系統(tǒng)等。標準化真正實現(xiàn)將使人們能在一個共同理解的基礎(chǔ)上共享信息和資源。

3、數(shù)據(jù)商業(yè)化

地理數(shù)據(jù)的開發(fā)、更新和維護既費時又費力，在GIS界曾經(jīng)有認同結(jié)果，GIS硬件、軟件和數(shù)據(jù)的造價比是110100，所以如何更有效地生產(chǎn)和維護地理數(shù)據(jù)將會是GIS未來面對的主要挑戰(zhàn)之一。

4、系統(tǒng)專門化

目前，GIS軟件和系統(tǒng)還是作為一個整體獨立存在。許多軟件提供全面的GIS功能，可以在任何一種需要GIS的部門使用，沒有具體專業(yè)領(lǐng)域的限制；而從使用機構(gòu)的角度來看，很多機構(gòu)都只需要GIS軟件中的部分功能。軟件的部件見化是這個趨勢的前兆，也為GIS軟件的專業(yè)化做了必要的準備。將來的各類應(yīng)用系統(tǒng)中，GIS可能會作為一個必備的部件存在。

5、GIS全球化

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展縮小了世界的空間，使人與人之間的距離也縮短了。在這個環(huán)境里，GIS越來越發(fā)展成為一種有效的工具來幫助人們了解他們所生存和依賴的自然條件狀況和社會變化狀況。GIS的標準化也將進一步促進它在國際范圍內(nèi)的推廣和使用。

6、GIS大眾化

GIS不僅在國際舞臺上已經(jīng)越來越受到人們重視，甚至在人們?nèi)粘Ｉ钪幸财鸬搅嗽絹碓街匾淖饔?。在GIS界有人曾經(jīng)說過，全球80%的人都離不開GIS，所以GIS的大眾化是不可避免的。

結(jié)束語

近年來，隨著GIS(地理信息系統(tǒng))理論與技術(shù)的不斷發(fā)展，GIS的應(yīng)用日益廣泛，其在地學(xué)學(xué)科中大規(guī)模的應(yīng)用和全面發(fā)展，同時也涉及到所有空間信息分析處理的領(lǐng)域中。因此，著重對地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展進行研究是非常重要的。

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