gis在农业中的应用（共8篇）

gis在农业中的应用 篇1

摘 要：随着地理信息系统技术的发展,统计数据空间可视化的实现变得方便、快捷、即时和动态。本文从农业普查地理信息系统应用出发，围绕统计数据的指标轴、空间轴和时间轴，提出建立农业普查统计地理信息系统的设计思路以及总体框架，并就GIS技术在农业普查成果中的可视化展示以及专题分析方面进行了阐述。

关键词：GIS；统计地理信息系统；农业普查；空间可视化

0引言

地理信息系统是一种决策支持系统,它以地理空间数据库为基础,采用地理模型分析方法,把地理和相关属性有机结合起来[1]。其中地理空间信息可视化是信息可视化中重要的技术，涉及大多数国民经济的行业，已经有广泛的应用。地理空间可视化通过强大的、有效的地图系统将复杂的空间和属性数据以地理的形式展现出来，从而挖掘数据之间的关联性和发展趋势，了解市场动态、发现商业机会，进而做出及时和正确的判断和决策。

北京市农业普查地理信息系统（以下简称本系统）基于GIS技术，从地理空间的角度集成各类农业普查信息，实现农业普查信息的空间查询、分析与展现。北京市农业普查地理信息系统开发已成为北京市农业普查资料开发的亮点，极大地增强农业普查资料开发的深度和效果，提升该领域的信息化水平与统计信息服务质量。

本文基于北京市农业普查地理信息系统项目的建设成果，扼要阐述了地理信息系统应用于农业普查的相关技术及其可视化实现的效果。 1设计思路

本系统旨在通过GIS实现各类农业普查成果的可视化，提供基于空间的统计信息分析

[4]

[3]

[2]与挖掘功能，从而实现农业普查成果与空间信息的整合，系统的设计思路有以下三点：

1.1以两大核心数据库为基础，实现地理数据和农业普查数据的关联整合

包括统计地理数据库和统计业务数据库是系统的两大核心数据库。统计地理数据库包括选用北京市1：10000基本地形数据和遥感影像图、按市、县（区）、乡（镇、街道）、村委会（居委会）四级划分的）统计区划边界数据。统计业务数据库主要由历次农业普查成果数据、历年年报数据以及农村全面小康实现程度、农村城镇化实现程度、新农村建设综合实现程度和农业生态服务价值四个监测数据等宏观统计数据组成。空间地理数据库和业务数据库之间通过行政区划代码进行关联。

标准统计地理单元采用12位行政区划代码进行编码，由两部分组成，前六位为第一部分，表示县级以上（包括县级）行政区划代码，后六位为第二部分，表示县级以下行政区划代码。第一部分的六位代码统一使用《中华人民共和国行政区划代码》国家标准（GB/T2260）。这部分代码可分为三个层次，从左到右的含义分别是：第一、二位表示省级，第三、四位表示地级，第五、六位表示县级。第二部分的六位代码分为两个层次：第一层由第七、八、九位代码构成，按照《县以下行政区划代码编码规则》国家标准（GB10114）的要求编制。其中，第七位为类别标识，以“0”表示街道，“1”表示镇，“2和3”表示乡，“4和5”表示政企合一的单位，第八、九位为该代码段中各行政区划的顺序号。第二层由第十、十一、十二位代码构成，为居民委员会和村民委员会的代码，用三位顺序码表示，居民委员会的代码从001-199，由小到大顺序编写，村民委员会的代码从200-399，由小到大顺序编写。宏观统计数据以统计地理单元的行政区划代码为唯一标识，统计地理单元与宏观统计数据通过一对一的对应关系进行关联，从而实现各类统计信息基于GIS的展示和分析。

1.2三条轴线为出发点

对农业普查数据的认识，可以从指标轴、空间轴、时间轴三个维度来认识。

首先，各类统计都是围绕指标来组织的，多个指标构成统计指标体系。统计指标用来刻画描述总体基本状况和各个变量分布特征的综合数量。通过统计指标能客观反映统计数据的分类、主题和意义。统计分析也多围绕指标进行。

其次，统计数据作为社会经济现象的数字载体，具有典型的空间特征，因为任何社会经济现象都是在一定的地理空间范围内发生和变化的。因此，统计数据的采集、整理和分析，必须以地理空间为框架，才能反映其本质特征和地域规律。借助于GIS，可以更加直观地从空间轴上展现某一区域的情况，并通过空间区域上的比对，可以反映出各类统计信息的分布情况。

最后，统计活动是定期重复进行的（如经济普查一般是每五年进行一次），同样的统计内容和指标在不同时间重复统计，构成了统计成果的多个历史“快照”。引入时间轴以后，通过历年数据的对比可以看出持续的变化趋势。

在经济普查地理信息系统的设计中，必须要从指标轴、时间轴和空间轴三个维度来认识、展现和分析统计数据，才能更好地体现和挖掘统计数据的价值。

指标体系维国民经济核算国民经济综合统计社会科技固定资产投资贸易外经第三产业工业交通农业基本单位人口空间维建筑物调查村居乡镇小区委会街道县区地省市国家时间维其它分区旬月季半年年1.3三种表现形式为载体

在农业普查地理信息系统中，将通过表格、统计图和专题地图三种形式为载体来展现普查数据。

传统的统计数据展现形式主要是统计表格和统计图。统计表格是用纵横交叉线条所绘制的表格表现统计资料的一种形式。用纯数字的方式展示统计资料，最符合统计日常使用方式，优点是准确表达，缺点是数据内涵较难挖掘。统计图是根据统计数字，用几何图形、事物形象和地图等绘制的各种图形，也是最常用的统计资料表达方式。优点是更直观，缺点是无法将统计数据中的空间特性展现出来。

然而，这两种传统的统计数据展现和分析手段都是以二维表格和数理统计方法为基础的，统计数据的地理维通常被简化处理为表格中列。这种简化对统计数据的深入分析造成了很大困难，因为统计数据在对应地理空间中的位置及其分布特征往往是影响分析效果的关键因素。

基于专题地图展示统计数据既继承了统计图的直观性，又可将统计数据中空间相关的信息挖掘出来以专题图形式展示。常言道“一图胜千言”，系统将围绕地图集成、整合统计数据，提供地图为中心的操作方式，简化以往常规的以指标筛选和条件设置为主的操作流程。多年 图 1 统计数据的三个维度 实现傻瓜化操作、智能化提示和推荐，集中展示常规用户最感兴趣的内容，并通过地图整合统计表格、统计图、专题报告等各类资料，并能实现统计表格、统计图、专题图三种表现形式的任意切换。 2系统总体框架

根据系统的总体设计思路，确定系统总体框架如下：

应用层（北京市农业普查地理信息系统）专题报告展示与分析子系统地图浏览子系统管理与维护子系统数据查询分析子系统综合数据管理子系统应用支撑层身份认证与权限管理标准和规范体系基本GIS模块表格浏览和统计汇总模块统计图制作与生成模块专题图制作模块数据服务层运行管理体系统计地理数据库遥感影像库统计业务数据库软硬件基础平台元数据库其他硬件设施：计算机主机、存储、备份、输出等设备数据库（Oracle10g）SuperMap GIS平台（Iserver Java)操作系统（Windows）

图 1 总体框架

系统总体框架包括四个层次：软硬件基础平台、数据服务层、应用支撑层和应用层。其中数据服务层基于北京市统计局网络与硬件现有设备条件，存储、管理内部统计业务数据、空间数据并集成外部支撑数据（如系统使用的遥感影像图是直接调用北京市信息资源管理中心提供的遥感影像数据库），数据库平台统一选用Oracle 10g，GIS软件平台选用超图公司开发的SuperMap ISever Java标准版；应用支撑层为上层应用提供组件级的核心支撑功能模块，包括基本GIS模块，表格浏览和统计汇总模块，统计图制作模块和专题图制作模块，这些模块全部封装成JSP(JavaServer Pages)控件供开发使用；应用层提供基于B/S结构的北京市农业普查地理信息系统，该系统包括两个部分：以功能驱动的农业普查综合数据查询与分析，面向统计人员专业应用；以业务驱动的专题分析报告，面向领导进行分析决策，提供更深层次的数据挖掘服务。

系统功能结构如下图所示：

北京市农业普查地理信息系统基本GIS模块身份认证与权限管理应用支撑层表格浏览和统计汇总模块统计图制作与生成模块专题图制作模块管理与维护子系统农业普查地理信息子系统普查成果数据查询与分析模块专题报告展示与分析模块专题图浏览与查询模块

图 2 功能结构图

系统主要包括以下几个模块：（1）基本GIS模块：包括放大、缩小、全图、框选、圆选、多边形选、点缓冲、线缓冲、距离量算、面积量算、保存、打印、邮件发送等。

（2）表格浏览和统计汇总模块：以表格形式浏览业务数据，并且可以对数据进行统计汇总和常规的运算功能。

（3）统计图制作模块 ：以统计图表的形式对查询信息进行动态展示，包括柱形图、条形图、线柱图、曲线图、面积图等。

（4）专题图制作模块：以GIS特有的专题地图形式，实现统计信息基于地理空间的可视化，包括单值专题图、范围分段专题图、点密度专题图、等级符号专题图、统计专题图、复合专题图等。 4系统应用

系统以两种方式组织数据，一种以指标方式，一种以专题方式。在指标方式中，系统以各种类型的专题图展现农业普查业务数据，如下图所示：

图 3 多种类型专题图

在专题方式中，系统涵盖五个专题，分别为优势主导产业布局分析、都市型现代产业分析、人口分布特征分析、农村基础设施与环境分析和农村社会事业分析。由于篇幅有限，本文仅以其中的一个专题优势主导产业布局分析为例进行分析。

优势主导产业专题利用地理信息系统空间分析优势，结合相关信息，研究北京市优势主导产业空间布局的科学性和合理性，该专题分别对养殖业和种植业两个层面的布局进行分析，期望通过分析，能够为北京市优势主导产业发展规划提出合理布局的建议。该专题分析包括养殖业和种植业两个子专题，如下图所示：

图 4 生猪、家禽与河流分布分析

图 5 生猪布局合理性分析

图 6 家禽布局合理性分析

图 7 蔬菜与果园分布

养殖业、种植业的分布与地势和功能区定位密切关系，从产品分部看：生猪养殖集中在顺义、大兴、平谷；家禽养殖主要集中分布于密云、大兴、顺义和平谷；蔬菜种植集中在大兴、通州和顺义；果园高度集中于平谷地区，该区果园面积占全市的35%。

从地势分布看，生猪产业和蔬菜种植分布在平原地区。家禽主要集中在密云等丘陵山区部分平原地区；果园主要分布在丘陵地区和部分平原地区。

从养殖业布局现状看，生猪家禽养殖分布较为分散，养殖方式都以农户为主，生猪养殖主要集在人口较多的地区，与人口的相关系数达到了0.65；家禽养殖主要分布于人口相对稀少的丘陵和部分平原地区，与人口分布的关系不大。通过与水系结合的进一步分析，可知农村养殖业的发展离不开水，水资源丰富的地区，养殖业发展明显较水资源匮乏地区发达，由此可见，水资源情况与养殖业发展有很大关系。在养殖业发展的具体规划中，有必要考虑水资源分布情况，以便更加科学地进行规划，同时养殖业所产生的畜禽粪便对人居环境会带来负面影响，特别是在靠近水系的养殖区，很容易产生污染水系的问题。因此，有必要提高农村养殖业的规模化程度，发展小区型集中饲养，同时考虑到人口与水系，要向外部常住人口相对较少，离水系有一定距离的平原地区转移，合理布局，在降低畜禽粪便的无害化处理成本的同时，减少对人居环境的污染。

从种植业分布现状看，由于蔬菜需要温室大棚等设备进行规模化种植，一般在地势相对平坦的平原地区发展的程度相对较高，同时考虑到北京市农村蔬菜主要用于供应城市需要，不能距离中心城过远，因此建议在相对靠近中心城区的平原地带大力发展蔬菜种植是比较合理性的。而果树种植应当集中在丘陵山区地带发展，这不仅是考虑到平原地区土地资源有限，果园占地面积又比较大，同时也是考虑到果树种植需要适宜的山区气候条件。 10结语

gis在农业中的应用 篇2

是一项上世纪六十年代中期开始发展起来的, 以计算机为基础的新兴技术。通过对多因素的综合分析, 它可以迅速地获取满足应用需要的信息, 并能以地图、图形或数据的形式表示处理的结果。GIS的技术优势在于它的数据综合、模拟与分析评价能力, 可以得到常规方法或普通信息系统难以得到的重要信息, 实现地理空间过程演化的模拟和预测。它最初为解决地理问题而起, 应用范围仅限于某些专业。随着信息技术的发展、遥感技术的推广、社会信息化进程的加速和计算机软硬件水平的提高, GIS的应用范围扩大到社会信息服务领域, 被广泛应用于地质勘探、卫星遥感、军事地形、电力输油、旅游气象、GPS卫星定位、通讯、旅游、房地产等行业, 在自然资源管理、规划和信息服务方面发挥了重大的作用。

农业在我国的国民经济中起着举足轻重的作用, 而信息农业是现代化农业的重要组成部分。Internet的迅速发展, 给我国的农业生产管理者和农业生产者提供了一个广阔的信息资源空间, 利用先进的农业地理信息系统, 以GIS和Web技术为手段, 建立农业信息库、对农业资源实施动态监测、为农业管理部门和农业生产人员提供一个共享的农业情况信息窗口, 实现农业科学管理、合理分析及时决策, 对农业生产、经营和管理的信息化起到一定的推动作用。这对指导农业生产, 促进农业现代化发展, 避免资源浪费等方面具有重要的意义。

“精细农业”是当今世界农业发展的新潮流, 也是面向高新技术农业发展的必然结果。该技术是用现代高新技术特别是信息技术来改造传统农业, 在机械化的基础上, 把地理信息系统 (GIS) 、定位系统 (GPS) 、决策支持系统、传感技术进行集成, 定量获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素 (如土壤肥力、含水量、苗情、病虫草害等) 实际存在的空间和时间差异性信息, 分析影响小区产量差异的原因, 采取技术上可行、经济上有效的调控措施, 区别对待, 按需实施定位调控的“处方农作”。在“精细农业”技术体系中, DGPS的定位应用以及GIS的应用开发是实施“精细农业”实践的关键技术之一, 即利用DGPS定位引导定量获取农田内作物产量和影响作物生长的环境因素的差异性信息, 在GIS中利用各种空间分析方法生成差异性信息分布图, 通过分析影响小区产量差异的原因, 制定经济、合理的生产决策方案, 生成作物管理处方图, 指导农田定位作业。

“精细农业”最先应用于发达国家的大型农场, 它最基础的技术路线和原则是在充分了解土地资源和作物群体的基础上, 因地制宜地根据田间每一操作单元的具体情况, 精细准确地调整各项管理措施和各项物资投入的量, 获取最大的经济效益。因此, 它也适用于以县、乡 (镇) 、村为单元的我国农业生产。由传统模式逐步向发达国家精准农业发展模式转变过程中, GIS有着巨大作用。GIS可以被用于农田土地数据管理, 查询土壤、自然条件、作物苗情、作物产量等数据, 并能够方便地绘制各种农业专题地图, 也能采集、编辑、统计分析不同类型的空间数据, 在精准农业中GIS可以应用于绘制作物产量分布图和进行农业专题地图分析。通过GIS提供的覆合叠加功能将不同农业专题数据组合在一起, 形成新的数据集。例如, 将土壤类型、地形、作物覆盖数据采用覆合叠加, 建立三者在空间上的联系, 可以很容易分析出土壤类型、地形、作物覆盖之间的关系。

地理信息系统与传统地图相比最大优点是能够很快地将各种专题要素地图组合在一起, 产生出新的地图。将不同专题要素地图叠加在一起, 可以分析出土地上各种限制因子对作物的相互作用与相互影响, 从中可以发现它们之间的关系, 如土壤PH值与产量的关系。利用已存贮的土壤背景数据库和农田灌溉、施肥、种子等数据库进行分析, 作出判断形成“诊断图”, 将这些结果与MIS等相结合进行综合分析, 结合社会经济信息作出投入产出的估算, 提出精准农业实施计划。在土壤普查原始数据及历年农业统计报表基础上, 用数据库形式, 以县、乡 (镇) 、村为单位, 建立起以土壤、作物信息等数据为基础进行技术分析并提出最佳施肥方案的GIS施肥指导系统, 实现精准施肥。

在我国, 农业正朝着集约化、现代化、数字化的方向迅速发展, 随之产生的大量与地理属性有关的空间数据, 使传统数据管理系统在管理和应用上的局限性逐渐暴露。为了满足农业健康快速发展的需要, 从上世纪80年代中期开始, 我国相关部门就将GIS技术应用于农业领域, 从国土资源决策管理、农业资源信息、区域农业规划、粮食流通管理与粮食生产辅助决策到农业生产潜力研究、农作物估产研究、区域农业可持续发展研究、农用土地适宜性评价、农业生态环境监测、基于GPS和GIS的精细农业信息处理系统研究等, 都取得了很大的成绩, 一些研究成果直接应用于农业生产, 取得了很大的经济效益。从技术角度看, GIS在我国农业资源与环境领域中的应用进展主要体现在四个方面:

1.作为农业资源调查的工具, 建立了农业资源地理数据库, 实现空间数据库的浏览、检索等, 利用GIS绘制农业资源分布图和产生正规的报表;

2.作为农业资源分析的工具, GIS技术已不限于制图和空间数据库的简单查询, 而是以图形及数据的重新处理等分析工作为特征, 用于各种目标的分析和重新导出新的信息, 产生专题地图和进行地图数据的叠加分析等;

3.作为农业生产管理的工具, 主要是建立了各种模型和拟订各种决策方案, 利用GIS的模型功能以及预测能力, 并与专家系统、决策支持系统及其它的现代技术 (如RS和GPS) 有机结合, 直接用于我国农业生产;

4.作为农业管理的辅助决策工具, 特别是在抗击自然灾害方面, 充分发挥GIS的空间查询和空间分析功能, 根据多尺度国家基础地理信息数据和社会经济信息, 实现受灾范围计算、地形分析、受灾居民地统计、受灾人口和经济统计、三维可视化等服务功能, 并根据灾情的需要, 系统可以直接服务于会商受灾群众转移安置、灾情评估等事宜。

遗传算法在GIS中的应用 篇3

关键词：GIS技术；遗传算法；地理空间问题

引言

随着GIS应用水平的不断提高，人们逐渐开始关注地理数据的模糊性、不确定性及其分析方法，显然，传统基于确定型数据分析模型已经不能有效地解答这一问题。同时，越来越多的复杂应用问题也对GIS空间分析功能提出了更高的要求。因此，把数学、计算机科学和信息科学领域的智能计算机技术引入地学研究，将模糊数学、神经网络、遗传算法等人工智能技术与GIS相结合，把不确定性的数据处理转换成可靠的、精确的知识和信息分析，把具有高度复杂性的客观世界的本质特征加以抽象和建模，以提高GIS空间数据分析和空间问题模拟的准确度。遗传算法算是其中一种较常用的方法，利用遗传算法模拟或求解地理空间问题可以解决GIS工程中的许多難题，提高GIS对非线性问题的解决能力，可以对多方面地理问题进行优化决策，最终得出较为可靠的结果。遗传算法是实现地理空间问题决策自动化的有力工具。

1.遗传算法介绍

遗传算法是根据达尔文的进化论模仿自然界生物进化得到的一种全局优化方法。与传统的搜索方法不同，遗传 算法是基于自然选择和种群基因的一种随机搜索算法[1]。

遗传算法在实现上有两种方法：一种是种群杂交，即选择一定数量的父代，不管王与后，任何两个个体都可以杂交，任何两个父代X个体杂交后产生一个相对优生的Y个体，第二代的Y个体再如同其父代一样进行杂交，一代一代地遗传下去，直至达到最优解；另一种是一王数后的杂交，在父代个体中，选择一个最优的父个体X，分别与其他的母个体Y杂交，优生子个体Y1，再在Y1中选择一个最优的个体X1作为王，丢弃不良的一个个体后，再新娶一个后Z。新王与后Z再进行杂交，一代一代进行下去，直至产生最优解。这两种方法各有其优缺点，对于选择范围较小的优化问题，种群杂交的收敛速度更快些，而对于选择范围较大的优化问题，一王数后的杂交更有利于人工控制，并且易于收敛[1]。

2.遗传算法在GIS中的应用

2.1并行遗传算法在软件可靠性优化中的应用

对于软件的可靠性优化，也就是在完全固定的资源模式之下，找出一种能够将软件的各方面性能进行更完善分配的对策，从而使得运行的系统有更高的稳定性和可靠度，为企业在生产过程中提供更高的经济利益。而遗传算法在这个过程中，能够很好地将软件运用模拟生物化的方法来进行搜索，从而优化使用方案，在解决这个问题上，遗传算法显示出了自身强大的优势[2]。

并行遗传算法是在传统遗传算法的基础上进行改进以提高其运算速度。一般而言，它通过运用迁移策略和适应度函数可以有效地抑制早熟现象，在接近收敛时能够继续优化，并获得局部最优解。

2.2混合 DNA 遗传算法在实际应急救援路径方案设计中的应用

由于 DNA 计算和遗传算法有着诸多的相似之处，将 DNA 计算引入遗传算法进行改进，提出几种新型的交叉算子和几种新型的变异算子，并通过TSP 问题验证了该算法的有效性。TSP 问题是目前研究最为广泛的组合优化问题之一，其问题复杂性方面属于 NP 难题，对于其近似算法的研究一直是一个世界性的重要课题。遗传算法解答的有效性和全局最优的概率都明显高于早期的启发性算法，因而值得探索和研究，但标准遗传算法存在收敛速度缓慢，容易早熟的问题，针对这一问题，提出了一类新的混合遗传求解该类 NP 问题。仿真结果表明，该算法能够快速收敛到问题的近似最优解，并能很好地维持种群的多样性。因此，该方法对实际应急救援路径方案的设计具有一定的参考价[3]值。

应急物资配送问题的研究是一项复杂的系统工程，通过研究多个配送点和多个需求点之间配送一次即可满足需求的情形，将应急物资指挥中心的物资发放问题转换成为了多旅行商的问题，并应用了混合 DNA 遗传算法和新提出的交叉算子和变异算子，最后通过计算机的 Matlab 软件进行仿真求出应急物资配送的最优解，同时印证本算法的合理性和可行性。但是不考虑道路约束以及应急点的时间限制性等，有待进步加强研究[3]。

2.3基于改进的遗传算法的航空运输系统的设计与实现

研究国内外航空运输业的发展历程，尤其是航空运输系统的发展历程，对主流航空运输系统的设计模式有一定的了解后重点研究配送过程中飞行路线的优化问题。飞行路线的优化是航空运输业最需要解决、优化的问题，为了有效解决飞行路线的优化，使系统适合国内用户使用习惯及行业现状。

对遗传算法进行改进，设计并实现了一个基于 B/S 结构的航空运输系统。该系统包含了前台登录、后台管理、航班信息管理、客户信息管理、发货管理、报表管理等功能。其中发货管理部分将遗传算法应用并实现到本系统上，最终给出一个合理、有效的基于遗传算法的航空运输系统。这样一个系统对于减少企业运营成本、改善经营状况有着很大的帮助[4]。

2.4基于遗传算法的动态路径优化

随着我国社会的不断发展，交通环境不断恶化，这都成为影响社会发展的消极因素。路径优化可以帮助出行者寻找出合适的行驶路径，实现交通流在整个城市路网中各路段上的最优分配，这对于解决城市交通拥挤、提高运行效率和行车安全系数、减少能源消耗以及改善交通环境等来说都具有非常积极的意义。

对路网的建立和动态路径优化算法进行了深入研究，将道路上的实时交通流信息转化为路权，并用改进的遗传算法动态地进行路径优化，建立动态路网模型。改进的遗传算法避免了车辆在行驶中进入拥挤区域，减少了车辆的排队等候时间，提高了路径优化的动态性和实时性[5]。

2.5优化遗传算法的模糊聚类在图像分割算法中的应用

图像分割是需要进度对多种像素进行对比分割，将图形中的像素进行归类分布，采用聚类的方法分析得出图形的分割阈值，这种模糊类聚的计算方法在图形分割中是一种常用的算法。将遗传算法应用到各种图形的分割计算中，对于模糊C均值 （FCM） 迭代计算，运用遗传算法，能够有效的解决这一问题。在一般的图形分割中，运用遗传算法能够提高 FCM 算法的计算速度，图形分割的有效性，但不能有效的对变异率 Pm 和交叉率Pc进行控制，不能够自行调节像素搜索和分割的结果，影响分割的准确性和结果的正确性，需要遗传算法进行优化，改变计算的约束条件，提高算法的准确性[6]。

在图像分割时，采用优化遗传算法，能够有效的对图像分割的约束条件和相关的交叉参数进行设置，通过对对 FCM图像分割算法的分析，最终得出函数的优化条件，说明了遗传算法的模糊聚类在图像分割有效性[6]。

3.总结

通过对遗传算法的研究，发现遗传算法与传统的搜索算法不同，主要表现在以下几个方面：（1）遗传算法作用于一个参数集的编码而不是参数本身，二进制和十进制是两种广泛采用的遗传算法编码方式；（2）遗传算法是一种多解并行搜索机制，使其能以较大的概率找到整体最优解；（3）遗传算法用一个适应度函数来引导搜索，因而能应用到不同的问题中而不要求该问题受到某些特殊约束，入系统的连续性和可微性等；（4）遗传算法使用随即转移规则而不是确定性的转移规则。因此，遗产算法被应用于各行各业，尤其是地理问题的空间分析中，可以解决很多传统算法无法解决的问题。

参考文献

[1] 王平刘湘南黄方. GIS空间分析原理与方法， 科学出版社， 284-323.

[2] 周政. 并行遗传算法在软件可靠性优化中的应用[J]. 华章. 2013（19）： 323.

[3] 闻玉刚. 混合DNA遗传算法及其在组合优化中的应用[D]. 辽宁科技大学， 2013.

[4] 高慶. 基于改进的遗传算法的航空运输系统的设计与实现[D]. 吉林大学， 2013.

[5] 李云. 基于遗传算法的动态路径优化[D]. 太原理工大学， 2013.

GIS在区域规划中的应用初探 篇4

随着我国社会主义市场经济的快速发展,新时期的.区域规划需要加强对区域空间发展的控制和引导,G1S所具有的一系列技术优势,成为辅助区域规划决策的有力工具.本文以多年的实践经验为基础,总结GIS在区域规划中应用的技术流程,指出GIS应用过程中存在的诸多问题,以便能够在GIS应用的实践中引起重视,并逐渐找到解决问题的方法和途径.

作 者：何新东 宋迎昌 王丽明 HE Xin-dong SONG Ying-chang WANG Li-ming 作者单位：何新东,宋迎昌,HE Xin-dong,SONG Ying-chang(中国社会科学院,城市发展与环境研究中心,北京,100073)

王丽明,WANG Li-ming(北京城市学院,北京,100084)

GIS在城市规划编制中的应用 篇5

摘要：科学发展观要求编制城市规划时要进行科学决策，科学决策必须有新的技术方法来支撑。地理信息系统（GIS)技术为现代城市规划编制提供了这样的一个技术平台，利用GIS可以提高城市规划编制的技术含量，使规划方案建立在理性、定性定量分析相结合的基础之上，避免了传统规划编制时单纯依靠定性分析的弊端，从而使城市规划更好地发挥指导城市建设的作用。

关键词： GIS城市规划编制应用

ABSTRACT： The scientific outlook on development requires scientific decision-making in urban planning, which should make use of new technology.Geographic Information System(GIS)can provide such a technology platform for modern urban planning.The use of GIS can improve the technical contents of urban planning.The planning can be built on rational analysis of qualitative and quantitative, in order to avoid the defects of traditional planning which is relied solely on qualitative analysis.Therefore, urban planning can play a better guiding role in urban construction.KEY WORDS ：GIS, urban planning, application

一．GIS与城市规划

GIS的定义是随着其技术的不断进步及应用领域的不断拓宽而不断完善的，目前最为广泛接受的定义为：GIS是“一个收集、储存、分析和传播地球上关于某一地区信息的系统，该系统包括相关的硬件、软件、数据、人员、组织及相应的机构安排”。其中“收集、储存、分析和传播”是一个完整的GIS所必须具备的四大功能，即“输入、存贮、操作和分析、表达输出”。

经过40多年的发展，GIS已经逐渐成为一门相当成熟的技术，在各个领域得到了广泛的应用，目前GIS已经应用到自然资源的管理利用、土地管理、城市规划、军事、交通运输、工业布局、环境保护、人口普査、国家海洋等各个领域中。在城市规划领域，随着经济、社会的发展，世界城市化进程的加快，现代城市规划与传统城市规划已完全不同，它不仅涉及物质目标，还要更多地注重社会目标和生态环境目标，而且规划数据的类型和层次也呈多样化发展，这些都对传统的城市规划提出了严峻的挑战。正是由于现代城市规划面临着更多更复杂的问题，而传统的规划技术方法已不能有效地解决这些问题，因此现代城市规划必须利用先进的科学技术，来适应现代经济社会的要求，以解决更加复杂的城市问题。

由计算机技术与空间数据相结合产生的GIS这一高新技术包含了处理城市地理信息的各种高级功能，它所具有的空间数据管理、地理信息可视化等功能使其成为应用于城市规划领域的强有力支撑工具。尤其是近些年，GIS 更以其强大的地理信息空间分析、空间建模与空间决策支持功能，在城市规划中发挥着越来越重要的作用。GIS的应用可以渗透到城市规划的各个方面，包括从编制到管理，从前期资料收集整理到成果出图，从小范围的详细规划到更大的区域规划，从综合性的总体规划到专业性的专项规划，从项目选址到可持续发展。略制订等方面。而且随着GIS在城市规划领域应用的日益广泛和深入，应用的角度正呈现出多样化的特点，可以说，GIS为城市规划提供了一种崭新的思路和先进的技术方法。

二、GIS在城市规划编制中的应用

1.概述

编制城市规划的目的是为确定城市的规模和发展方向，实现城市经济和社会发展目标，合理利用城市土地，协调城市空间布局等所作的一定期限内的综合部署和具体安排。城市规划编制的对象是城市的物质空间，它要为城市经济产业、政策措施等非物质规划对象提供实体空间，城市规划编制的核心在于科学、合理的进行城市物质空间的规划决策，空间是城市规划编制的“主角”。而GIS具有管理海量空间数据及其属性数据的功能和强大的空间分析功能，空间在GIS中也是核心要素。城市规划编制和GIS的“空间”本质相同，二者在“空间”上具有相互借鉴、吸收、整合、集成的契合点，所以将GIS技术应用到现代城市规划编制中在实践上是必要的，在技术上是可行的。

在城市规划编制中，主要利用了 GIS强大的空间分析功能，而这一点正是CAD技术所欠缺的。如果说CAD技术是城市规划编制中的第一次技术革命，那么GIS技术用于城市规划编制则是第二次技术革命。城市规划编制因为CAD的使用而甩掉了绘图板，进入了数字绘图时代，大幅度地提高了规划编制效率，规划成果表达也更加精美完善。CAD还使规划师从繁重的体力劳动中解脱出来，可以有更多的时间来思考规划方案本身。GIS使城市规划编制在CAD的基础上又向前迈进了一大步，克服了CAD不具有空间分析功能的弱点，使城市规划编制走进了科学理性分析的时代，为规划方案的编制、评价和实施提供了一套完整的数学分析模型和技术方法，由此城市规划编制在技术上又实现了一次进步。

2.应用内容

城市规划编制是一个对城市空间、资源进行布局与配置的过程，在规划编制过程中，信息获取和处理将在很大程度上决定着规划编制成果的质量。以GIS为核心的现代空间信息技术运用于城市规划编制会改变传统规划编制中的空间信息获取和处理的方法，会大幅提高规划编制的工作质量和效率。总结GIS在城市规划编制中的应用，可以归纳为如下三点。

（1）规划数据管理

数据是城市规划的生命，没有数据也就没有真正意义的城市规划。而有了数据若没有高效的管理，那么数据将不会发挥其应有的作用。各种规划编制都是建立在对规划区自然地理环境、社会人文、经济发展状况等诸多要素全面了解的基础之上，相关数据的获取和有效管理是规划编制和决策的前提和基础。在规划编制时，GIS则可以有效地管理各种数据，通过空间数据库的建立，GIS把规划的空间信息和属性信息有机集成起来，既可以存储、输入、更新、显示各种数据，又可以方便规划师随时、准确地调用各种数据。

（2）规划数据分析

规划编制从本质上看是对获取的规划数据进行分析以做出各种决策。传统的CAD技术的缺陷是其不能进行有效的空间分析。GIS的特点就在于其不仅有强大的数据管理功能，更重要的是拥有强大的空间分析功能。GIS的空间分析功能在城市规划编制中的应用主要有城市空间扩展和景观格局分析研究、建设用地适宜性评价、公共设施选址研究、城市交通网络研究等。在这些研究中最常用到的GIS空间分析工具是空间信息的査询和量算、缓冲区分析、叠加分析、网络分析等。已有的应用研究证明在规划编制中，灵活运用GIS技术可以快速精确地完成复杂的空间分析，极大地减轻了工作量，如常规的地形分析、适宜性评价等。这使规划师有更多的时间和精力投入到对规划本身的思考，更全面地把握规划区的现状情况，从而才可能做出更为科学的规划决策，避免了传统规划决策的主观随意性。GIS的空间数据分析技术能够为城市规划编制建立一个科学理性的分析平台，这是GIS对传统城市规划编制最大最重要的贡献，也是GIS在城市规划科学决策中处于核心地位的原因所在。

（3）规划决策分析

有了数据并对数据进行了必要的分析，下一步就是对此做出各种规划决策。近年来，随 着GIS技术的进步，各种规划模型和GIS相结合可以完成复杂的空间决策问题，这些模型有选址模型、区位-配置模型、元胞自动机模型、城市建设用地适宜性评价的多准则决策模型

等。选址模型根据数字高程模型，利用GIS的缓冲区和叠加分析生成选址专题地图以供规划编制决策服务。区位配置模型用来确定各类公共服务设施和基础设施的最佳区位，从而优化某种设施和资源在空间上的配置。LA 模型和GIS相结合是解决这类复杂空间决策问题的有力工具，通过GIS数据处理和调用、模型运算、GIS专题地图显示提供直观和精确的依据，可以将资源配置的最优区位呈现给规划决策者，提高规划编制的科学合理性，有效避免人为主观决策的随意性。近年来CA和GIS的结合越来越紧密，二者结合既增强了 GIS的空间模型运算和分析能力，也使得CA技术在规划编制中的应用更加深入。目前在各种规划编制中应用GIS技术最广泛的则是城市用地的生态适宜性评价模型，这是规划编制的基础性工作。将多准贝决策模型和GIS的基本功能相结合可以使基于GIS的用地评价技术走向深入和完善。传统的土地适宜性评价仅使用GIS的叠功能，没有反映社会、经济、环境等多因素的影响，没有考虑这些因素之间的相对重要程度和轻重缓急。将MCD技术禾口 GIS结合，以GIS作为评价的技术平台可以使城市土地评价不仅在物质形态上可行，而且能满足经济、社会和环境的多方面需要。同时随着三维GIS技术的发展和应用，把规划的理论和模型构筑于三维GIS平台上，可以运用三维GIS技术进行规划编制的仿真模拟。这样不仅可以预测规划状态的变化，而且可以对各种不同的规划方案进行客观评价和选择，从而使规划问题解决得更好。GIS具有很强的二次开发能力，能够在其平台上整合各种规划模型，如空间可达性模型、生态适宜性模型等，并可以把实现规划模型的GIS分析操作工具和规划模型集成起来，由此运用常用的计算机编程语言就可以构建一个基本的基于GIS的规划决策支持系统。这是GIS在城市规划编制中的深入应用阶段，也是GIS在城市规划中的更高级应用。

三、结语

综上，我们可以认为GIS是现代城市规划编制中的又一个有效的技术工具。GIS作为现代空间信息技术的代表，必然能够在现代城市规划编制中发挥强大的决策支持作用，特别是把GIS的空间分析功能应用到规划编制中，可以为确定城市合理的发展规模和空间布局提供科学依据，这必然会大大提高城市规划编制的科学性、合理性、精确性和技术含量。

科学发展观的建立和《城乡规划法》的实施为城市规划提出了新的挑战和机遇，也把城市规划编制推到了 一个特殊的转型期。GIS以其强大的空间分析能力可以为转型期的城市规划编制提供一个全新的技术平台和决策分析工具。但这并不意味着GIS可以取代规划师的作用，没有规划师的专业知识，GIS在城市规划编制中将不能发挥作用。从长远来看，只有把城市规划的专业知识和GIS有机结合起来构建基于知识的GIS系统，才能更加充分发挥GIS在城市规划编制中的应用潜力，实现GIS和城市规划更为紧密的结合，也从而使GIS在城市规划编制中的应用进入更高级的阶段。

参考文献

[1]顾朝林.科学发展观与城市科学学科体系建设[J].规划师，2005，21(2):5-7.[2]宋小冬，叶嘉安.地理信息系统及其在城市规划与管理中的应用[M].北京：科学出版社，1996.[3]李文实，黄民生，吴健平.基于GIS的区域规划研究[J].世界地理研究，2003，12

gis在农业中的应用 篇6

数据字典在ArcView GIS中的实现与应用

汪新庆 李伟忠 刘刚

（中国地质大学国土资源信息系统研究所 武汉 430074）

摘  要：数据字典保存了有关数据库结构的重要信息，对于数据库系统的开发、维护有重要的意义。ArcView GIS是一款地理信息系统软件，具有对属性数据的操作功能，本文就数据字典在基于ArcView GIS的地理信息系统开发中的应用进行了探讨，通过数据字典技术管理ArcView中的图层，实现程序代码与数据模型的分离，从而提高程序的适应性。

关键词：数据字典 ArcView GIS   图层

数据字典是数据库系统中用来保存非数据信息的数据库，它承担着管理数据资源、数据标准化等功能，以其重要性被称为“数据库的数据库”[1][2]。ArcView GIS是ESRI（环境系统研究所）开发的桌面地理信息系统软件，采用了一种无拓扑关系的矢量数据格式shapefile，同时具有管理、处理属性数据表的能力[3][4]。

在“计算机辅助区域地质调查实习系统”的开发过程中，我们尝试了将数据字典技术应用到GIS图层的管理中。该系统涉及到地质观察点图层、GPS点图层、地质路线图层、地质界线图层、断层线图层、地质体图层等多类图层，而建立各类图层的关键在于建立图层的属性数据表，传统的编程开发都是将数据与代码紧紧绑在一起，这种方法的缺陷在于程序代码严重依赖数据模型，不利于系统的维护、升级，开发过程中一旦图层的`属性表的结构发生了更改，开发者将不得不更改大量的代码段。

鉴于ArcView GIS中的图层同数据库系统中的数据表存在相似性，在ArcView GIS中可以借鉴数据库系统中的数据字典来管理图层。简单地说，该数据字典主要包括以下几个数据表：

图层编号

图层说明

图层类型

图例文件

001

地质观察点图层

Point

Legend1.avl

002

地质路线图层

PolyLine

Legend2.avl

003

地质体图层

PolyGon

Legend3.avl

……

……

……

……

表1：图层信息表

字段代号

字段名称

字段类型

字段宽度

小数宽度

QDEBGA

地质点编号

CHAR

8

0

QDETYP

地质点类型

CHAR

1

0

PADTHP

地质路线编号

CHAR

6

0

……

……

……

……

……

表2：字段属性表

其中，表1是关于图层信息的数据表，主要保存系统中所存在的各图层的基本信息，其中［图层编号］字段中的值对于各个图层来说是唯一的，此编号由系统开发者编制，而非系统运行过程中随机生成。［图层类型］字段保存了各图层中空间对象的类型，［图例文件］字段中保存了缺省状态下系统为该图层配置的图例文件；表2是字段属性表，描述所有图层的属性表中包含的所有字段的信息，由于不同的图层可能包含同一字段，因此另有专门的数据表在图层与字段间建立链接。表2中各条记录（即各个字段）以”字段代号”相区别；表3表示了图层包含字段的关系。

图层编号

字段代号

001

QDEBGA

001

QDETYP

002

gis在农业中的应用 篇7

农业生产系统是一个高度复杂的自然社会复合体系, 对资源环境的依赖性较重, 系统内各资源环境要素及其相对应的社会经济状态既有垂直变化也有水平差异。这决定了其在时空中的复杂性和变异性极强。传统数据管理系统和方法面对这一复杂系统产生的海量数据, 尤其是大量的空间信息数据, 已越来越显得“有心无力”。与此同时, GIS凭借其特有的空间信息管理与处理加工能力, 成为农业现代化及其可持续发展强有力的技术支持。

1 GIS概念

地理信息系统 (Geographic Information Systems, 简称G1S) 是一种采集、存储、管理、分析、显示与应用整个或部分地球表面与空间和地理分布有关数据的计算机系统, 是分析和处理海量地理数据的通用技术, 是一门集计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体的新兴边缘学科。它以地理空间数据库为基础, 采用地理模型分析方法, 适时提供多种空间的、动态的地理信息, 为地理研究、地理决策服务。目前已被广泛应用于城市规划、交通运输、农业生产等诸多领域。它不但与全球定位系统 (GPS) 和遥感 (RS) 相结合, 构成“3s”集成系统, 而且与CAD、多媒体、通信、因特网、办公自动化、虚拟现实等技术相结合, 构成了综合的信息技术。

2 GIS技术处理数据的原理

为了对农业生产进行多方位的监测, 先使用GIS软件对县域主要作物耕作区域进行数字化, 对可能种植监测作物的区域进行窗口标记, 然后使用遥感软件, 如ERDAS软件, 调用GIS窗口, 对窗口内的遥感图像进行农情分析处理, 再通过高级语言进行封装, 通过人机视窗对话完成主要农作物播种面积、土壤水分、作物生长状态和估产等农情监测。数据处理原理如图1所示。

3 GIS技术在农业生产中应用

3.1 农业资源调查与管理

农业资源是人们从事农业生产或农业经济活动所利用的各种物质与能量。农业资源调查就是针对农业资源的属性进行清查。GIS建立这些属性的空间和统计数据库, 信息来源于土壤图、气候图、各种统计报表等。GIS将图形与数据库有机结合, 可实现农业资源档案的计算机一体化, 为农业资源自动化管理服务。利用GIS建成的信息系统较传统的数据库管理系统查询更科学、空间数据更及时, 农业资源统计表和图形的同时输出使得信息更直观。

3.2 农业区划

利用GIS进行农业区划, 将自然资源、社会经济数据库与GIS结合, 快速形成各种农业区划统计图件;也可将遥感系统 (RS) 与GIS相结合, 利用RS的遥感结果, 借助GIS的先进功能对不同区划方案进行动态模拟与评价, 编绘出各种综合评价图、区划图等, 直观定量地显示区划结果。

3.3 农用地适宜性评价

农用地适宜性评价是通过对农用地自然属性的综合鉴定, 将农用地按质量差异分级, 以阐明在一定科技水平下, 农用地在各种利用方式中的优劣及对农作物的相对适宜程度, 是用地利用决策的一项重要基础性工作。利用GIS进行土壤适宜性评价就是将土壤类型、质地、有机质含量、氮磷钾含量等土地空间和属性数据进行整合, 依据各个因素对作物生长的重要性赋予权重, 在地理信息系统中分析运算, 生成土壤适宜性评价图, 也可根据实际情况建立数学模型, 进行农用地适宜性的单因素评价和多因素综合评价, 实现土地适宜性的分级。

3.4 农业灾害预测与控制

利用遥感、GIS和计算机等技术对重大农业灾害进行综合测评, 为政府和有关机构提供及时有效、准确可靠的决策信息, 为减灾、防灾、救灾等提供更充分的科学依据, 为农业生产和农村经济稳定发展提供有力保证。对于有灾害发生的区域, 可根据GIS空间信息计算出的大致受灾面积, 估算该区域的经济损失。根据GIS的空间特性, 对某一区域历史数据的演变分析以及区域内灾害发生的基本规律、时空分布、危害程度等进行综合评价和模拟, 并对灾害发展趋势进行预测, 为防灾、减灾提供对策。

3.5 农作物估产与监测

农作物估产和监测对国家及时了解农作物产量、制定粮食进出口政策和价格至为重要。其内容主要包括以下方面: (1) 估算作物种植面积; (2) 由单产模型、长势遥感监测来确定估产模式。科学、准确地估产, 提供数字化、图像化的农情, 对政府进行科学、正确的决策具有重要意义。目前, 由RS、GIS、GPS现代信息传输技术结合构成的“3S”技术体系已被许多国家用来进行农情监测分析。

4 GIS技术在农业应用中应注意的问题

(1) 数据资源方面。准确、有效的信息数据是GIS技术应用的“血液”。在各涉农部门加强信息化硬件建设的同时.要严防数据源缺乏, 要充分利用现代信息技术, 进行数据的收集与整合, 及时为系统注入新鲜“血液”才能保证GIS技术应用的时效性。

(2) 信息共享与信息标准方面。在农村信息化建设工作的推进中, 各部门存在各自为政、重复建设的“孤岛”苗头。为了保证农村信息化建设健康快速发展, 一套上下贯通、横向协调的信息共享与信息标准机制亟待建立。

(3) 服务与应用方面。各涉农部门要严格贯彻全方位为农民服务的宗旨, 同时开展农村党员干部现代远程教育, 用最先进的手段, 把最新的科技文化知识直接传达到农村干部群众中。

(4) 评价体系方面。逐步建立一套完善的评价体系, 树立优秀服务型农业电子政务典范, 由此带动全国范围内农村信息化建设的快速发展。

5 结束语

GIS技术在农业生产中的应用是一项系统而复杂的工程, 还有很多工作需要进一步的研究和开发。由于农业空间数据获取手段上的不同, 如何对不同来源、不同数据组织形式的农业空间信息进行有效管理和综合应用, 是我们不得不面对的问题, 今后应考虑在平台上增加空间数据转换模块, 以便实现农业空间信息的交换与共享。

摘要：综述了地理信息系统 (GIS) 的概念、功能和特征以及GIS的发展过程、应用领域, 讨论了GIS在农业资源调查与管理、农业区划、农业土地适宜性评价、农业生态环境研究、农业灾害预防、农作物估产及精确农业等方面的应用现状, 阐述了GIS在农业领域应用研究的重要性及在推广应用中的限制因素, 并对GIS在农业领域未来的发展趋势进行了展望。

关键词：地理信息系统,遥感,农业信息化

参考文献

[1]吴炳方.全国农情监测与估产的运行化遥感方法[J].计算机应用, 2000 (1) .

[2]杜青林.加快农业遥感技术应用推动农业和农村经济发展[J].中国农业资源与区划, 2002 (3) .

[3]杨邦杰, 裴志远.农作物长势的定义与遥感监测[J].农业工程学报, 1999 (3) .

GIS系统在农网改造中的应用 篇8

关键词：GIS系统；农网改造；电力基础设施；供电企业；信息采集 文献标识码：A

中图分类号：TM727 文章编号：1009-2374（2015）16-0149-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.16.073

1 GIS系统简介

1.1 GIS系统

GIS系统是在计算机技术水平不断提升的基础上发展起来的，它的本质是计算机系统中的一种，它可以对地理信息进行收集、存储、管理以及查询等，也可以说它是一种可以对地理信息进行分析并处理的通用地理信息技术。GIS根据地理特征之间的关联，把多个环节中产生的数据以某种联系构建成模型，并对其进行管理或使用。由此可以看出，它为空间辅助决策分析提供了重要的前提条件。因为农网改造自身对地理空间的依赖性比较强，所以将GIS技术应用到农网改造工作中能够完成对农网的实时动态管理工作。

1.2 GIS应用于农网改造的技术优势

GIS的核心理念就是把地表信息根据某种特性作分类整理，再作分层分析与管理。GIS不同于其他的技术，例如CAD等，其优势主要表现在：（1）图形显示输出上的优势。GIS能够向人们展示出质量优等的图形界面，它还能够按照不同属性的资料显示出相应的主题。不仅如此，GIS制图还能够有效解决主题叠合的问题，实现统一坐标下多个主题的叠合；（2）分析、查询功能上的优势。GIS同时具备了处理数据与图形的功能，进一步实现了图形信息的深度应用。而查询统计功能则给电网的有效管理提供了充足的数据信息依据；（3）模型模拟上的优势。GIS可以以多种模型为前提进行地物模拟，并非常直观清晰地展示在面前。

2 GIS系统在农网改造中的应用

农网改造是一项繁琐而艰巨的任务，借助GIS系统的优势可以使农网改造工作更加规范、系统，保障改造后的农网便于管理，满足用户对农网的需求。

2.1 专业地理图形的编辑、查询以及显示

2.1.1 地理位置图的设计管理。农网的面积通常较大，而且设备也比较多，如果仍使用过去的图纸，那么就无法从整体上了解农网的地理分布情况。GIS系统在农网改造中的引入则很好地实现了电网和地理信息的互相对应，从而为电网的规划设计提供了依据。

GIS系统能够显示地理位置图（如送、配电线路图等），不仅如此，图形还能够根据需求进行扩大、缩小以及复印。如需增加或删除部分信息，如公路、河流以及村庄等都可以进行相应的操作来实现图形的增加或删除。在系统图中设计线路，包括线路、变压器等的增加都能够实现，只需找到正确的位置，再通过系统工具直接执行相应的操作即可。

2.1.2 线路平、断面图（条图）的设计管理。通常情况下，相关部门在改造农网中都是借助计算机来获得平、断面图的设计的。工作人员在计算机中输入线路的线型、跨越、杆型、杆号、杆高等的相关数据便可以自动生成线路的平、断面图。在此过程中，所有的数据参数都能自动标注，而且杆高与档距会根据比例分别绘出，其中的跨越物同样也会显示出来。结束输入之后，在送、配线路平面图中的任意点取线路便可以查看计算机根据所输入数据自动生成线路的平、断面图设计图纸。如此一来，设计图纸和线路就会结合为一个整体，工作人员可以根据线路名称查看线路的地理位置以及其他信息。

2.1.3 杆塔组装图设计管理。将所有的杆塔组装图与相关资料都输入到计算机中，工作人员即可随时查看、选取以及打印图纸了。这样一来，农网改造过程中所需的杆塔组装图纸也就得到了。

2.1.4 变电所主接线图的设计管理。现今我国大部分村镇的变电所主接线都会输入到计算机中，这就为绘制、修改以及显示操作提供了极大的便利。在计算机窗口中根据需要放大、缩小或漫游，便可以便捷地实现了农网改造变电所的设计与查询工操作。图形目标确定后，通过GIS系统就可以查询与统计主接线图上不同主变所对应的线路与设备相关数据了。在接线图上选择某一线路的配出线，系统图上就会显示相连的主干线与分支线的地理位置，还可以执行放大或缩小操作。

2.2 配电变压器和计量点的设计管理

GIS系统能够给出配电变压器和计量点改造所需的较为具体、丰富的信息以供指导。在配电线路图中选择变压器，GIS系统就能够显示与修改变压器的具体参数或数据，同时还能够给出和变压器相连的计量表的具体相关数据。

2.3 综合查询统计管理

农网改造工作中需要不断查询与统计各种信息数据，工作量十分庞大，而GIS系统则能够保证设备材料统计结果的高效性、方便性以及准确性。如此一来，相关工作人员就可以留出更多的时间放在采购材料与编制概算、预算等工作内容上了，这无疑能够在很大程度上提升企业的工作效率。查询统计子系统在电力系统中的功能通常是实现送电线路、配电线路以及变电所内相关设备、资料的分类、整理以及查询。分别为：（1）线路耗材的查询统计。按照用户事先指定的线杆范围对线杆中使用到的所有材料数量进行查询与统计。同时，还可以对一条线路进行分段查询统计；（2）线路设备查询。主要是指对配电线路中所有设备的查询，通常有杆基、线杆上的拉线以及线杆之间的导线等；（3）变电所内部设备查询。可根据变电所、主变编号、设备分类、设备类型、配电出线、设备编号范围、出厂日期、安装日期、使用日期、使用年限、产地、设备状态、负责人以及某些设备属性来查询主变编号、设备类型分类统计的各类型设备的数量等内容。

2.4 低压设计系统

低压电网改造工作内容繁多、工作量比较大，因此在农网改造中又开发了低压设计系统。该系统主要包括低压平面图设计与低压预算管理两大内容。其中前者是把绘制出的低压线路平面图通过计算机自动生成统计、汇总设备材料；后者则是事先设定好定额与费率，之后再按照平面图自动统计出设备、材料规格以及相应的数量。这一系统的最突出优势就是能够以村为单位进行汇总，同时还可以以镇为单位进行汇总，更甚以县为单位进行汇总，如此一来就为材料的统计与决算提供了

便利。

2.5 固定资产管理

与其他工作内容相比，固定资产管理的内容要明显更加繁琐与复杂。农网改造完成之后，必须要做好固定资产的统计工作，因为这与整个改造工作质量之间有着直接的关系。GIS系统还拥有固定资产自动统计查询功能，固定资产资料同样也可以在农网改造工作完成后自动生成。

3 结语

作为农村的一项基础建设，农网的稳定运行同人们的生活和工作有着紧密的联系，在人们用电需求不断增大的过程中，提高农网的供电能力显得尤为重要。在农网中充分发挥GIS系统的优势，实现了电网管理的自动化和智能化，先进的信息技术为农网的稳定、持续供电提供了坚实的技术保障，还可以进一步提高电能质量，将优质的服务提供给广大用户。此外还能优化农村的供电环境，改善电力企业的管理水平，为电力企业创造更大的经济效益。

参考文献

[1] 刘春梅，冷春田.地理信息系统在输电管理中的应用[J].黑龙江电力，2008，26（4）.

[2] 翁颖均，朱仲英.地理信息系统技术在电力系统自动化中的应用[J].电力系统自动化，2009，（18）.

[3] 管国斌.对中小城镇GPS控制网中几个问题的探讨[J].浙江测绘，2010，（2）.

[4] 刘琳，张健.高压输电网地理信息管理系统[J].华北电力技术，2008，（12）.

[5] 祝滨，仇晋.基于矢量坐标搜索法的地区电网网络拓扑方法的研究[J].电力自动化设备，2013，（2）.

作者简介：何龙（1982-），男（锡伯族），辽宁辽阳人，辽阳市农村电力服务有限公司技师，研究方向：农网自动化及服务。