地理信息系统论文（汇总4篇）

【导言】此例“地理信息系统论文（汇总4篇）”的范文资料由阿拉题库网友为您分享整理，以供您学习参考之用，希望这篇资料对您有所帮助，喜欢就复制下载支持吧！

地理信息系统论文范文【第一篇】

关键词：机车 运用系统 动态监控 综合应用 信息平台

中图分类号：U491 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）03（c）-0024-02

1 提出相关的问题

铁路机务段指挥行车的具体工作通常是利用无线DMIS系统技术控制机车的实时动态，它的信息量及实时性不能实现对列车行车的连续追踪。地面工作人员应该快速和准确地掌握机车行驶的准确状态，同时在有需要的时候要对机车上面的工作人员做好指挥工作。

机车的监控设施主要是准确记录机车行驶的数据文件。很长一段时间以来都是使用人工方式记录的，人工方式记录有很多的不足，一旦机车出现事故，就无法快速取得准确的全部信息数据文件，也就不能对事故做出准确的分析；而且监控设施记录下的数据信息文件只是为进行安全的研究进行使用的，很多机车行驶的数据也没有充分利用。

铁路目前的信息化发展已经成为了一种趋势，广大铁路部门和铁路工作人员为了适应这样的发展趋势，需要实现比较长的距离车地信息数据传输方式，把火车行驶的具体状态出现的信息数据从火车中传输到指挥控制系统中，同时确保监控记录的信息文件可以做到自行分析，让信息数据在采集与统计工作中可以高质量地完成，为火车统计提供准确信息，提升统计的准确性，降低工作人员工作强度，提高效率。

机车运用智能管理系统是现在列车行驶时比较常用的一种系统，它主要是利用无线传输手段，确保信息传输设施可以与机车调度室和指挥部门进行有效的信息传输。控制工作室能够使用这种技术对火车驾驶员进行正确的控制，提升遇到突发事件的应对能力，同时做好安全分析工作，为火车的统计提供准确信息数据，降低统计工作量，为工作人员正确掌控机车运行的效率提供合理的建议和依据。

2 机车运用智能管理系统研究的主要目标

车载信息传输设备，通过232、485、CAN、局域网等端口，与监控装置、TAX2箱、能耗监测装置等设备连接，预留扩展接口，用于连接更多机车设备。利用网络，保证火车运行的信息可以进行远程的准确快速传输。车载信息数据设施，内置CPS模块，确保火车的位置定位是正确的。

组成机车运用智能管理平台的组成部分主要有：统一的门户，统一的用户、信息数据、智能表格、业务集成平台等。这里面业务集成平台是最主要的，有很多的内容：火车行驶的信息数据，利用虚拟地图监测火车行驶的具体情况，使用卫星定位技术，保证机车准确的定位，监控设施所记录的信息和文件要通过无线技术进行传输和分析，结合火车运行的数据信息，工作人员应该使用相关的数学模型去研究降低能耗等的优化技术。

3 机车运用智能管理系统的主要构成

机车运用智能管理系统属于比较复杂的系统平台，它是通过网络保证火车行驶的信息数据可以及时地进行传输与储存的平台系统。它充分使用了现在通用的技术手段，建设机车运用智能通讯集成平台。这个系统主要是由车载信息数据的传输设施、地面使用集成体系及Internet网络这几个部分构成的。地面集成体系主要是由通信相关服务器、数据相关服务器这些服务器组成的，通信服务器主要是接收火车行驶的信息数据同时发送到数据服务器和数据处理程序里进行存储。

这个系统主要有3个层次的结构：数据的采集传输、数据的处理及客户端。数据采集和传输：通过连接监控设备的无线终端采集监控文件和数据等信息，并将数据实时发送到通信服务器。数据处理：数据处理服务器通过Internet接收通信服务器转发的数据信息，经过数据处理程序的处理存入数据库。客户端：客户端通过IE浏览器浏览数据处理服务器处理后的数据信息，信息显示模式分为图形显示和表格显示两种。

4 机车运用智能管理系统使用效果

机车运用智能管理系统从2009年开始使用后，系统每种功能都是处于正常运行的状态，在数据的传输方面是非常稳定的，设施的质量也很好，系统功能以及性能可以满足机务段具体的使用要求。

机车运用智能管理系统优势有很多，它在运行性能方面比较稳定，信息传输质量很高，在日常的维护上也很便捷，适合机车的使用。这个系统投入以及使用能够为铁路部门在行车、管理、统计信息数据等很多方面的工作提供依据。机车运行信息输出不但可以对列车进行准确的定位和跟踪，也可以进行远程的质量安全管理，提供详细信息数据，系统能够进行自动生成报单和报表，这为机车统计提供了极大的便利。

目前这个系统在客户化方面的工作也正在持续地深入，系统不断为列车的实时追踪、质量鉴别、安全管理、数据远程传输诊断和统计分析等这些基础信息提供支持，为广大铁路工作人员提供参考。

5 结语

研究和分析好机车运用智能管理系统对于铁路信息建设有着很重大的意义，它可以充分地将车地资源进行有效的整合，及时取得火车行驶的各项关键信息数据，为火车运用和管理提供科学的依据，同时符合管理部门对掌控机车运行的具体要求。这个系统的全面使用和推广会有效地提升机车控制水平，推动行车指挥、监控等部门的自动化发展。

这个系统在智能化上也有很好的应用，它可以充分地降低机务段监控人员繁重的工作量，将动态的监测变成静态的监测，将电子报单进行合理的使用，取代手工报单，提高了工作的效率，也能缩短统计时间，节约成本。

车载与地面系统的各种软件和硬件能够有效地融入铁路的安全信息系统中，担负起车载数据信息与列车和地面控制中心的整合。同时对机车的行驶进行有效的控制，对数据信息存储进行有效监控记录，对机车进行突发事件的自动处理、进行远程控制这些任务都有很大的帮助。

参考文献

[1] 刘明鑫，汪学刚，邹林。基于TC35i和MSP430无线传输系统[C]//第九届全国信息获取与处理学术会议论文集。2011.

[2] 王伟，张鸣，杨静。由AT89S52与TC35i实现的短信息处理系统[C]//计算机研究新进展（2010）――河南省计算机学会2010年学术年会论文集。2010.

[3] 吕巍，吕晓枫，李新。计算机接口技术实验的改革与实践[C]//科技创新与节能减排――吉林省第五届科学技术学术年会论文集（上册）.2008.

[4] 薛小平，张思东，陈香。基于RFID的集装箱及其货物的基础数据采集研究[C]//可持续发展的中国交通――2005全国博士生学术论坛（交通运输工程学科）论文集（下册）.2005.

[5] 周旭东，楚随英。PLC控制系统抗干扰技术分析[C]//第二届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集（上册）.2004.

[6] 王盛军。基于C8051F020 SOC爬行器控制系统设计与实现[C]//2010通信理论与技术新发展――第十五届全国青年通信学术会议论文集（上册）.2010.

地理信息系统论文【第二篇】

印度黄檀是一种喜光落叶大乔木，属于豆科蝶形花亚科。它起源于印度干旱地区，具有速生、耐旱和耐瘠薄等优良特性。一年生印度黄檀幼苗的树高可达3m，胸径可接近10cm。在印度的分布区域内其绝对最高温度39qc～49℃，绝对最低温度4oC～6oC，年降雨量760～4570mm。印度黄檀能在瘠薄、疏松或低盐土中生长，但在干硬的粘土中，容易受到病害，成活率低J。印度黄檀具有多种的用途。它的叶子可以作饲料和药材，主干可以被加工制成世界上名贵的红木家具。在印度，除了柚木之外，印度黄檀是最重要的栽培树种。由于它的速生、耐旱和耐瘠薄等优良特性，无论在印度还是美国都被认为是一种理想的城市和园林绿化树种引。

2印度黄檀适生陛区划方法的研究现状

树种的适生性区划是林业区划的一种表现形式。林业区划是指根据林业的特点，在研究有关自然、经济和技术条件的基础上，分析、评价林业生产的特点与潜力，按照地域分异的规律进行分区划片。中国在1950年以后，为了大力发展农业，提高农业的经济效益，借鉴前苏联的农业科学技术，开展了农业区划工作。当时林业区划从属于农业区划。随着国民经济的发展，国家对林产品的需求量越来越大，而由于受林业本身生长周期长、见效慢等特点以及中国复杂的地理环境的影响，合理的林业区划对降低林业生产的风险、提高林业工作的效率和质量具有重要的作用。

目前，常用的林业区划方法可分为与计算机结合的数量定量区划方法和基于地理信息系统技术的区划方法7．引。在树种适生性区划研究当中，用得比较多的数量定量区划方法为传统的聚类分析方法、主成分分析法、模糊数学法和灰色关联度法。基于地理信息系统技术的区划方法是利用ArcGIS或ArcView等软件的空间分析和制图功能，结合由数量定量方法所建立的数学模型进行区划。

树种的区域性试验为数学建模提供了基础数据。显然，区域性试验数据的正确性是保证区划结果正确的前提。因此，对树种区域性试验方法的研究是适生性区划研究的一个重要部分。

2．1印度黄檀的区域性试验研究

由于印度黄檀对环境的适应能力比较强，许多国外学者对其进行了深入的研究，其中大多数的研究都从微观的角度来分析印度黄檀的生理特征，而对印度黄檀的区域性研究较少。国内对印度黄檀的专项研究仅见于中国林业科学研究院资源昆虫研究所对印度黄檀木材解剖构造及物理力学和化学性质的初步研究’加J，而对其区域性试验和适生性区划尚未见报道。印度黄檀的区域性研究主要体现在不同试验方法下印度黄檀与其它树种在适生性方面的比较研究。

IanHUNTER在印度的卡纳塔克邦对一年生的印度黄檀、赤桉和大桉幼苗分别做了4种不同的灌溉水平和9种不同的施肥量的研究。最后发现充足的水分和N肥量是印度黄檀快速生长的关键因素。PSMINHAS等用咸水和正常的沟渠水分别对印度黄檀和埃及树胶进行灌溉，得出咸水灌溉使得印度黄檀的生长量比用灌溉时少了53％。BSINGHandGSINGH在焦特布尔对4个月生的印度黄檀的繁殖苗做了5种不同灌溉水平的试验，证明了水分是影响印度黄檀生长的关键因子¨。由于印度黄檀属于喜光树种，在一定的水肥条件下，它的存活率跟种植密度大致成反比的关系。

在印度黄檀的区域性试验中，许多学者主要考虑了水分、土壤性质和种植密度的问题，而忽视了温度因子。在同一气候类型的区域内，由于地形起伏造成局部温度的差异也反映在同种植物生长的差异性上。

在印度黄檀的区域性试验中，应该重点考虑温度、水分、土壤性质和种植密度与生长量、保存率和结实率的关系，并对这些因素做出详细的数据记录，为适生数学建模提供准确的数据。

2．2数量定量区划方法

从2O世纪80年代末开始，数量定量的区划方法应用到林业区划当中，逐步取代传统的带有很大主观臆断性的林业区划方法’。康志雄等应用谱系图聚类分析方法，划分了长江流域以南的杨梅适生性分布区。谱系图聚类分析方法应用简单，但最大的缺点是聚类图不直观，而由星座图聚类分析方法得出的聚类图的效果显然是比较好的。陈建新等运用了主成分分析方法，突出了广东秃杉区划中贡献率较大的因子和优化了各因子在区划中的综合贡献率，取得了良好的区划效果。主成分分析法对多个变量起降维的作用，减少了计算量，但存在丢失有效信息的现象，并且不同统计软件下的主成分分析结果有一定的差别。

在区划过程中，有些个体是介于两个或两个以上的类别之间，带有模糊性。利用模糊数学进行区划更加符合实际。朱斌等对安徽省栽培苹果的生态气候条件进行了模糊聚类分析，初步划出了安徽苹果经济栽培南线引。宋于洋等将层次分析法和模糊数学综合评价法相结合，对新疆天然甜型葡萄酒原料种植区域进行了区划研究，得出了各个地区的适生性评分¨。模糊函数在确定适生性阀值水平时带有主观性，结合其它方法可以提高区划的准确度。

从系统论的角度看，林业生产系统是一个典型的本征灰色系统。树种适生性区划可以用灰色系统理论和方法来解决。张志刚等运用灰色关联度法分析了l0个杂种棉后代在不同生态点的主要农艺及经济现状进行了分析。为了更加客观地进行分类，李宝根在福建省森林景观资源等级区划中，先用灰色关联度法确定各因子的关联度值，再用聚类分析法进行分类，取得了满意的效果。灰色关联度法的计算比模糊数学法要简单，但是容易丢失区域间的边界信息。

利用数量定量方法进行区划，主成分分析法和聚类分析法忽略了引种地与种源产地之间的关系，模糊数学方法虽然较为合理，但计算量比较大。灰色关联度法相对模糊数学方法来说，虽然计算要简单，效果相似，但是与其它数量定量区划方法一样，模型需要大量的原始数据，并且区划结果难以保持区块的空间连续性和行政界线的完整性。

2．3基于地理信息系统技术的区划方法

应用地理信息系统技术进行树种适生性的区划，是目前比较流行的林业区划方法。相对于数量定量方法而言，它具有节省大量外业和内业的工作量以及制图效果好等优点。地理信息系统技术的区划一般先确定区划需要考虑的环境因子，利用DEM图、行政区划图等生成数据底图，再通过数量定量的方法建立各因子对区划的综合评价模型，得出各因子的评分，通过空间叠加分析生成区划图。

朱琳等采用模糊数学的综合评判方法，计算出各要素的隶属度，建立了单因子栅格图层。张超等先用逐步聚类的方法对福建永安县森林资源进行了预分类，然后用ArcGIS得出了以林班和以村为单位的永安市林业区划图引。数量定量方法得出的区划图往往忽视了地域之间的连续性。数量定量的方法与ArcGIS软件结合，能较好地保留地域间的连续性和快速有效地取得区划结果。数学模型是地理信息系统技术进行区划的基础。

ArcGIS在区划中的一个突出特点是可以通过空间插值的方法，根据已知点的数值来生成一些未知点的值J。姚圣贤等在樱桃气候的区划中运用ArcGIS的三角网距离加权平均法对光、温和水三要素进行内插J。为了达到空间插值的目的，在ArcGIS中建立环境因子数据库，利用现有的数据建立一个函数关系式，使这个关系式最大限度地逼近已知空间点的数据，通过ArcGIS的空间分析功能求出某一环境因子或综合的环境因子在某个地区的空间分布规律。ArcGIS的空间插值和分析功能节省了区划工作中大量的外业工作，提高了区划的精度。

3存在的问题及发展方向

印度黄檀是一种抗旱、抗瘠薄的喜光树种。在热带或亚热带地区，水分和土壤性质对其生长起重要的作用。许多研究针对其生长状况与水分、土壤肥力和种植密度之间的关系进行研究。对于区域性试验来说，目前的研究还不能全面反映综合的环境因子对印度黄檀生长状况的影响。

传统的林业区划方法与统计软件和分类绘图软件相结合，大大减少了计算量和提高了制图的效率。其应用简单、数量关系明确等优点仍然使它广泛应用于林业区划工作当中。但是，传统的林业区划方法需要大量的外业数据，而中国地形复杂多样，很多山头地块的数据难以从气象台站或外业调查中获取，区划图精度较低，效果粗糙，只能勉强满足大尺度范围内的区划要求。

利用地理信息系统技术进行区划，克服了传统林业区划中的缺陷，既节省了大量的外业工作，又提高了区划图的精度和效果。基于地理信息系统技术的区划结果，其准确性与选择的数学模型有很大的关系。数学模型的建立只是根据某一时段的环境值建立的，而且区划的效果也因不同的数学模型而有所差异。因此，如何选择和建立合适的数学模型以及如何开发出一个相对通用的区划系统必然是以后研究的方向。

在印度黄檀的适生性区划中，根据研究区域地形和气候的复杂性，可以把整个研究区域分成若干小区，实行分区建模，克服用一个模型推算整个区域环境因子空间分布情况的缺陷，提高区划的精度。

论文关键词：印度黄檀适生性区划区域性试验

地理信息系统论文【第三篇】

伴随着预警理论的发展，安全生产预警研究工作经历了3个阶段，如图1所示。1)初期萌芽及发展。1888年，巴黎统计学大会上，法国经济学家福里利在《社会和经济气象》研究论文中，以黑、灰、淡红和大红等几种颜色来测定法国1877—1887年的经济波动，开启了预警理论的研究。20世纪30年代中期，经济监测预警系统兴起，随着年代不断改进、发展并进入实际应用时期。在这期间，美国创建哈佛指数法、扩散指数法、综合指数法等多指标信息综合方法对宏观经济进行预警。2)中期深化拓展。到20世纪70年代，经济预警系统不断完善简化，应用领域外推拓展，在自然灾害管理中得到应用。许多国家分别建立水文观测、地震测报、火灾监测等灾种的监测预警台站并联成网络，对自然灾害过程进行连续的监测和预警。预警系统在经济调控和灾害管理中所取得的丰硕成果，促使预警理论不断发展并推广应用于各个领域，具体为社会领域中的人口预警、食物安全预警、劳务预警等，环境领域中的气象预警、干旱预警、生态环境预警等。3)安全生产预警发展。基于成熟的预警理论，安全生产预警也不断发展，并应用于石油、化工、煤矿、冶金等高危行业。例如：Mironowicz等针对煤矿生产情况，对煤矿危险源进行监测并进行安全生产预警等。先期安全预警思想主要借鉴经济预警理论及方法，采用指数预警法对各行业进行安全生产预警，预警指标较少，预警结构功能单一。随后，安全生产预警系统采用事故统计模型来发现监测对象的波动规律，将选取的指标综合成一个数值，通过所属区间来判断系统发展状态。随着安全生产预警理论的发展，安全生产预警指标的选取主要通过安全系统论、事故致因理论以及历史事故等多方面进行选取，采用人工智能方法进行模型构建，并综合运用系统论、信息论、控制论的原理和方法，结合自动检测与传感技术、计算机仿真、计算机通信等现代高新技术，及时检测并反映系统的安全状态。

2安全生产预警的运用现状分析

安全生产预警作为安全问题事前管理以及事故控制的有效手段，起着举足轻重的作用。目前，安全生产预警已经被广泛应用于各个领域，笔者选取煤矿安全生产预警、建筑施工安全生产预警以及道路交通安全预警等高危行业进行安全生产预警现状分析。

2．1煤矿安全生产预警

煤矿安全生产预警是以煤矿安全生产法律法规为依据，利用现代化工具和各种技术手段，收集各类数据如人、环、物等状况，同时针对安全生产活动进行评估、审核、整理、分析、监测，发出不同阶段的安全生产预警信号。国内在20世纪90年代后期出现了煤矿行业的微观预警，其思想和方法基本源于经济预警的基本理论。其后，张明从作业人员、设备设施、工作环境、管理状况方面建立了初步的煤矿安全生产预警指标体系，构建了基于模糊综合评判法的预警管理系统。牛强等利用自组织神经网络研究了煤矿安全生产预警模型和安全生产预警专家系统。随着人工智能技术以及计算机技术的发展，一些新兴的改进的方法也被提出，如丁宝成构建了基于模糊层次分析法及补偿模糊神经网络的煤矿安全生产预警组合模型。邵长安等构建了基于地理信息系统(GIS，GeographicInformationSystem)的煤矿安全生产预警系统，通过GIS技术对空间的动态数据进行收集及处理，并采用BP神经网络进行系统模型构建。这一系列的研究极大地推动了煤矿预警技术的发展，为预警技术在煤矿安全生产中的应用做出了积极的贡献。

2．2建筑施工安全生产预警

我国的建筑生产安全事故严峻程度仅次于矿山和危险化学品领域，严重影响了建筑业的可持续发展。国内外很多学者从20世纪六七十年代就开始对建筑业的安全和健康问题进行了大量深入细致的研究，主要通过调查统计方法建立模型，获取安全管理指数，进行建筑安全事故预警。目前，一些学者通过对建筑安全事故的成因分析，已研究了用预先危险性分析法、灰色综合评价方法等多种风险预测理论方法，对生产事故风险进行预警。冯利军通过事故致因理论以及危险源辨识对建筑安全事故成因进行了深刻的分析，建立了建筑安全事故成因诊断的分析模型(ARCTM，Acci-dentRootCausesTracingModel)。在建筑安全事故预警方法上，运用比较多的有基于模式分类的贝叶斯预警方法、神经网络方法以及遗传－神经网络法等。随着计算机技术的发展，一些学者也采用了新兴的方法进行事故预警，如赵平等强化人、机、环境、管理4方面的安全隐患信息和危险源的预警管理，采用多源信息融合技术的D－S证据理论法对不确定的复杂的工程数据进行定性分析和融合，用融合的最终数据判断施工项目的安全施工状态。针对建筑安全事故数据收集困难、数据集为小样本的特点，解决小样本数据集有特殊优势的支持向量机方法也逐步运用到建筑安全事故预警研究中。赵元庆等针对建筑施工项目安全风险评估的精度要求以及施工特点，首次提出基于粒子群算法优化的支持向量机方法，从人员、设备、材料、环境、技术以及管理几大方面进行指标选取，结果显示精度较高，具有一定的实际应用价值。

2．3城市道路交通安全预警

道路交通安全预警，就是依据对道路交通事故发展稳定状况的判断，采用定性与定量相结合的方法，对道路交通安全发展态势进行过程描述、追踪分析和警情预报。国内交通安全预警理论的研究，包括高速公路交通安全管理、铁路交通安全管理、空中交通安全预警管理、城市道路交通安全预警以及交通灾害的研究。城市道路交通安全预警方法多样，基于车速的交通事故贝叶斯方法、模糊评判法等都是较为常用的预警方法。例如：王宁从宏观层面和微观层面分别构建了区域城市道路交通安全预警系统和局部城市道路交通安全预警系统的模型，采用贝叶斯矩阵法(BMOM，BayesianMethodofMatrix)预测交通事故，分析城市道路交通安全状况，根据预警等级进行报警。例如：宇仁德等针对道路交通监测数据多样性、空间性以及多属性等特点，建立了基于GIS的道路交通安全预警系统，构筑了数据采集与接收子系统、数据分析与处理子系统、数据查询子系统、事故评价、检测与预测子系统以及报警与调度子系统。此外，李玲琦对基于智能交通系统(ITS，Intelli-gentTransportSystem)的事故多发路段预警技术进行了研究，提取了运行车速作为单车运行状态下的事故前兆特征变量，建立了由交通环境信息采集、危险状态判别、预警信息和通信4部分组成的高速公路事故多发路段预警系统。

3各行业安全生产预警对比分析

煤矿安全生产预警、建筑施工安全生产预警以及城市道路交通安全预警都是安全生产预警在重要行业的具体应用，安全生产预警系统要求首先对该行业生产事故影响因素分析，通过指标选取原则，从影响因素中提取指标，并采用层次分析法或者相对重要程度等级法进行指标权重的划分，再选取相应的数学方法构建预警模型，通过输出值确定安全状态，并相应的预警信号。不同行业安全生产预警的流程基本相同，但是仍旧存在一些差异，主要概括如下：

3．1指标的选取

煤矿安全生产预警中指标的提取主要包括作业人员、机械设备、工作环境、管理状况、地质条件等，大部分学者主要从以上5个方面进行指标体系的构建，部分学者则选取了煤层赋存条件及开采条件作为预警指标进行安全生产预警，指标覆盖性不够，因此预警效果不明显。建筑施工安全生产预警中指标的提取则主要从人、物、环境、管理4个方面进行，对建筑行业来说，物的因素主要指的是施工过程中所涉及的设备、材料、半成品、燃料、施工机械、机具、设施、能源等；此外，在建筑施工安全生产预警指标中，还考虑了安全投入这一因素。城市道路交通安全预警指标主要从人、车、道路、交通管理、交通环境5个方面进行了考虑。各行业安全生产预警指标的选取见表1。

3．2预警方法

安全生产预警是通过分析事故影响因素与事故发生或者事故发生风险之间的关系的技术，常用的预警方法包括指数预警法、统计预警法以及模型预警法，其中模型预警法主要用于监测点比较多、影响因素复杂的情况，包括灰色系统理论、模糊综合评判法、人工神经网络等。针对于不同行业的基本特点，安全生产预警方法的选取也不尽相同。煤矿安全生产预警、建筑施工安全生产预警以及城市道路交通安全预警常用的方法见表2。

3．3运行效果

国内的煤矿预警研究早期主要借鉴经济预警的理论和方法，但经济运行机制与煤矿灾害的发生机理迥异，缺少对煤矿灾害预警机理的研究。同时，部分研究工作中构建的煤矿灾害指标体系主要针对水灾、火灾、瓦斯突出等某一具体灾害，不具有动态适应性。现今的煤矿安全生产预警系统能够从宏观上进行把握，针对煤矿的整个生产和安全系统进行全方位的系统设计，并且预警的准确程度也在逐步提高。

在建筑生产安全事故管理方面，绝大多数研究都是对建筑生产安全事故的事后分析，少数进行生产安全事故预警工作的研究也主要是利用传统的方法进行，建筑施工预警理论不成熟。要想在建筑安全生产预警方面取得一定的进展，就必须广泛借鉴其他学科，特别是人工智能、模式识别、人工神经网络、遗传算法等智能学科和非线性系统学科的研究成果。对于城市道路交通安全预警问题已经进行了大量卓有成效的理论研究和工程实践，但研究工作还相对较为零散，只是进行局部的指标体系设计，没形成一个清晰成熟的交通安全预警系统的概念。

4结论

1)单指标预警时可通过对各项指标的国家标准值进行预警阈值的确定，综合预警则通过事故等级或者安全状态各区间临界值，确定统一的预警阈值。

2)预警指标的选取涉及生产技术水平、安全管理水平、生产者和管理者的素质以及社会和文化等因素，根据各影响因素确定指标原则能够使指标的全面性和完整性得到保障。

3)安全生产事故影响因素众多，事故影响因素之间具有复杂的非线性关系，在经济预警方法的基础之上，结合企业以及各行业安全生产的特点，采用人工智能以及计算机技术进行预警，或者各类方法相结合进行预警是未来的发展方向。

4)预警对于企业安全生产的正常进行具有重要作用，能够为企业进行安全事故管理提供决策支持。预警指标选取、预警方法选择以及预警阈值的确定是安全生产预警研究的核心内容，众多学者的研究成果大都确立了“预警指标－预警方法－预警系统”的结构框架，但还缺乏深入的基础理论探讨，监测、预警和决策支撑体系的研究仍是薄弱环节，缺乏实际运用，大量的基础理论、概念框架、技术方法等问题还需深入研究。

地理信息系统论文【第四篇】

关键词 地理科学 成就 问题 展望 福建

以人类生存环境、人地关系和区域为主要研究对象的地理科学，是一门包含自然科学、人文社会科学和工程技术科学的综合性学科。钱学森院士以其独特的视角认为地理科学是与自然科学、社会科学、数学科学、系统科学、思维科学、人体科学、文艺科学、军事科学、行为科学相并列的科学部门[1]，将地理学推向一个更高的层次。

我国地理学已取得骄人的进展，表现在科学研究方向的突破、对国家建设的贡献、研究手段的革新、对科学和教育的促进作用、对社会的贡献等方面[2]。福建地理科学的发展，是我国地理科学发展的一部分，在理论与技术及其实践中都取得明显进展，在地方经济建设中发挥了重要的作用。

一福建地理学的主要成就

（一）研究方向的拓展

地理科学是以综合和实践为主要特点的科学，其独特的视角和研究方法，与目前全球变化研究、地理系统科学、可持续发展理论所强调的综合和集成不谋而合。福建地理学者结合学科特点，经过研究机构的结构性调整和重组、重要科研项目的启动与实施、人才队伍的培养与形成等各方面的努力，在科学发展和可持续发展的背景下，不断扩展其研究的方向。福建地理工作者通过野外调查、室内实验分析，根据长期研究积累的资料，在资源与环境研究、区域自然地理与农业区划、生态功能区划和海洋功能区划、生态监测理论与方法、水土流水与生态调控、海平面变化、区域发展与规划、城市与人口及区域可持续发展、城镇体系规划、生态环境综合信息图谱、地空耦合技术等优势领域开展研究，取得显著进展。尤其是近年来，福建地理工作者在野外观测平台和重点实验室建设的基础上，结合现代先进技术，在地球表层生态系统及过程，亚热带森林生态系统碳氮循环与全球变化，地理信息科学与电子地图与信息图谱，生态农业，城市化发展和人口循环流动等理论与实践方面取得一系列的重要成果，获得突出的成果。特别是在重大战略领域如土地利用/土地覆被变化、人地关系地域研究和重要学科方向上向纵深突破。尤其是我省地理学者对改革开放以来中国人口城镇化空间模式的研究，引起相关领域国际学术组织和权威专家的高度重视。与此同时，许多学者也参与了中学地理、高等院校地理教学改革和教材的编写，发表了许多著作。福建地理学者在学术领域的地位也得到显著提高，发表在国内、国际优秀学术期刊的论文数量也大幅度增长。地理工作者涉足的领域，已经突破了传统地理学的范围，与自然、人文、社会等众多学科不断的交叉融会，与人口、资源环境、经济与社会可持续发展等全球问题密切相关。

(二)对地方社会经济建设的贡献

地理科学除了本身的规律与发展的轨迹，又与社会发展紧密相关联，可以说社会经济建设发展的需求是地理科学与资源科学的原动力[3]。新中国成立后，我省地理工作者组织和参与完成了国家和地方经济建设密切相关的一系列关于自然条件、国土资源、农业发展、产业布局、城市化等方面的研究任务，包括福建省海岸带和海涂资源社会经济调查、梅花山自然保护区综合科学考察、农林、茶果、蔬菜、橡胶、宜林地的调查研究、武夷山生物多样性生态调查等各类考察研究；福建省简明综合农业区划、福建农业综合自然区划、莆田农业区划试点研究、大比例尺海洋功能区划等各类区划研究；福建省中长期科技发展规划、福州市国土资源综合评价、漳州市国土规划、湄洲湾区域国土总体规划、九龙江流域国土整治等国土规划研究；海沧投资区资源合理开发利用与保护、土地利用总体规划、区域旅游资源及开发研究、房地产市场研究、景观生态建设与社会可持续发展示范工程、特色农业信息化的示范应用研究、福建人口流动研究、城市化问题、生态环境遥感监测与规划建设、生态省建设条件分析与战略思考等发展战略领域的研究。在这个过程中，为地方各级政府和社会提供大量的决策建议和宝贵的科学资料与科学依据。例如，2002年8月完成的《福建省生态环境现状调查》，对我省的陆域和海域生态环境首次进行全面系统的调查总结，系统地反映我省生态环境现状及发展趋势，同时还分析了我省生态环境保护建设中存在的问题和成因，提出进一步改善我省生态环境的对策与建议，为区域经济的结构战略性调整和重大建设项目合理布局提供决策依据，为生态省的建设发挥了积极的作用。在此基础上，又进行了全省生态功能区划工作，根据福建生态环境要素特征、生态环境敏感性和生态服务功能的空间分域规律，将福建省分为5个生态区、17个生态亚区和106个生态功能区。全省生态功能区的划分已作为《福建建设生态省规划纲要》的重要组成部分。再如，在2003年“数字福建”重大应用项目――《福建省生态环境动态监测与管理系统》研究中，应用先进的“3S”和多媒体、互联网技术，通过野外实地调查研究，建立能动态监测、高效管理、综合分析、适时的全省生态环境动态监测体系和决策支持与管理信息系统，同时实现网络信息共享。该项目的建成，可为环保、气象、测绘、林业、海洋等部门提供服务，这将极大地推进我省生态环境工作的现代化和信息化，为制定生态环境保护规划与政府综合决策提供科学依据，对全面贯彻落实《全国生态环境保护纲要》，实施可持续发展战略，实现省委、省政府提出的生态省建设的宏伟目标均有积极的促进作用，对我国东部地区以及全国生态环境动态监测体系的建设也将发挥重要的示范作用。

此外，我省利用地缘优势，与台湾本领域学术界建立了密切的学术联系，在促进闽台资源环境领域的学术交流和科技合作方面开拓了新局面，在海峡两岸资源的永续利用方面起到了积极作用，也对我省建设海峡西岸经济区作出了贡献。

福建地理工作者的上述工作，在协调人类认识地表环境、协调人地关系、促进自然资源和自然条件的合理利用等方面起着不可替代的作用，使得可持续发展观念和科学发展观更加深入人心，在相当程度上改变了人们的行为和工作方式，为福建步入小康社会和精神文明建设有不可磨灭的贡献。

（三）研究手段的革新

福建省地理科学于20世纪80年代和90年代，在经过长期的基础理论研究和经验积累的基础上，也开始了研究技术手段的革新，主要表现在开展定位和实验研究，使地理学多由定性的描述转向定量的观测分析。在不断调整创新和增强实力的过程中，地理学在本省得到了长足的进步，先后建立和加强了若干新的研究基地和重点学科，加强了地理学作为基础学科的地位，突出了地球系统科学和可持续性科学的内容，同时也继续派生出了一些新的研究领域和应用方向。

①重点实验室和野外实验地（站）建设：在福建师范大学地理科学学院相继建立了亚热带资源与环境福建省重点实验室和福建省湿润亚热带生态地理过程高校重点实验室；在漳州市漳浦县马坪镇建立了规模特色农业生产模式试验样区，进行果园生态栽培试点、农果牧系统生态模式、景观生态规划等研究；在长汀县和田镇建立了野外实验站，进行水土保持、水土流失综合治理、山地生态整治与生态产业关键技术、山地生态系统重建等研究；在闽江口建立了湿地研究观测场，进行海滨河口湿地生态系统过程研究。

②地理信息系统实验室的建立：20世纪80年代以来，福建省多所高校建立了GIS实验室，并开设了GIS专业，促使空间分析方法愈来愈多地在各种预报、预测和发展研究领域中得到应用，从资源卫星和气象卫星等对地观测平台获取地球表面遥感数据，拓展了地理学的观测视野，也为各高校及社会输送了大批的GIS专业人才。地理信息系统科学技术不仅推动了我省地理科学的发展，也为各种涉及空间数据分析的学科提供了新技术手段。

③新方法的引入和新领域的派生：将数学、物理、化学、生物等科学方法与地理科学研究相结合，将系统论、信息论、耗散结构理论等新的理论应用于许多研究领域，将模型建立和空间分析在区域研究和城市发展规划中逐步推广，这大大加强了地理学这一古老学科的活力。近年来，生态学、水科学、信息科学、经济学、农学等领域与地理学相互交叉，地理学充分吸收百家之长，壮大自身力量，同时也在相当程度上促进了自然资源和自然条件的合理利用，阻止了人与环境之间关系恶化的趋势。

我省地理学界不断扩大与国际地理界的联系和交流，吸收一些新的地理学说和新的工作方法，以适应全球化新时代。

二福建地理学发展面临的主要问题

谨观慎思我省地理学的发展历程，在一代代地理人的共同努力下，所取得的成绩是有目共睹的，但是将其放诸全国乃至整个世界地理学发展进程的大背景之下，我们仍然看到了许多不足之处。

（一） 侧重重复性的应用研究，忽视学科本身的发展

由于市场经济的导向作用，相当一部分研究力量流向一些课题经费较多、见效快的短线研究，不少地理工作者追求一种“短、平、快”式的研究模式。经济的发展为我们提供了更多、 更新的应用领域。任何一门学科最终都是为人类生产生活服务的，地理学也不例外。发挥其优势，让它服务于社会，本是无可厚非的，但是纵观近年来福建地理学者所做的工作发现，不少应用研究都是出于一种纯粹的收益目的，较少体现为国家全局性和重大地区性科学问题和应用问题，忽视学科本身的发展。而且许多研究属于重复性工作，用一个地区做过的模式来套做另外的地区的现象相当普遍。正是由于这样一种工作模式在相当程度上导致了学科本身发展的滞后。近年来，福建地理学界的理论建树明显少了，虽有一些理论方面的教材和专著问世，但缺乏重大学科理论建设的论著。

（二） 学科整合不足，学术走向迷茫，基础研究逐渐弱化

一方面学科交叉与分支迅速，地理学出现模糊化、边缘化与空洞化；另一方面地理学同其它学科之间甚至在地理学分支学科之间的融合明显不足，其综合性仍处于较低层次。

当前 ,解决资源环境安全、生态建设与区域可持续发展等一系列重大问题 ,都离不开地理学的研究。但是 ,彻底解决这些问题 ,也必然需要与大量的其他学科 ,特别是应用学科的不断交叉。包括环境学、生态学、大气科学以及经济学和社会学等在内的多种学科 ,大量介入资源的利用与保护、环境变化与治理以及社会经济发展规划等这些地理学的传统优势研究领域。地理学研究的主体与科学问题不断受到其他学科的关注与渗透 ,地理学的理论和方法 ,在许多领域得到重视和应用。后者在利用了地理学研究成果，取得成功的同时也常常掩盖了地理学研究的基础成就。地理学在与其它学科交叉的同时 ,常常也会偏离地理学发展的主干 ,转为其他学科的分支 ,从而造成地理学研究出现“范围边缘化、对象模糊化”。地理学分支学科发展迅速，从解决具体问题的角度来看，分支学科的发展是成功的，但是各分支学科发展不平衡，缺乏有效集成，对综合地理学的忽视和削弱，使得地理学的“内容空洞化”。表面上来看，地理学与各学科及其下分支学科间交叉、组合应用，然而从深层次上来讲，这种交叉组合是远远不够的，只是一种初级阶段的融合[4]。

作为自然科学和社会科学的桥梁，地理学本来应该在学科交叉以认识和解决复杂问题上做出独特贡献，但由于其内部的自然研究和人文研究融合不足，真正的综合性成果仍然乏善可陈，还出现了两极化的倾向，一是越来越专，一是越来越泛[2]。最终使得地理学研究对象不明确，学术走向迷茫，甚至有走向“死胡同"的危险。在这种形式下，地理学的基础研究也逐渐弱化，基础科学和统一地理学的基本思想、基本概念和经典理论等方面的研究被严重削弱。

（三）发挥区域优势进行特色研究不够

福建地处东南一隅，因山川阻隔，形成一个相对独立的地理单元，其独特的地理环境为地理工作者提供了很好的研究素材；福建与祖国腹地相对隔离，却又面向开放大洋，又由于其“侨乡”优势及对特区位，使福建成为一个矛盾的、复杂的经济个体。这种“复杂”与“矛盾”决定了其经济发展的有别于其它省份的“个性”。这些都是福建地理工作者应该关注的，然而从目前来看我们做的仍然不够。

福建面朝广阔的太平洋，基于海洋有很多的特色研究，如海洋产业发展与布局、海洋资源开发与可持续发展研究、滨海旅游空间结构研究 、海洋生态研究、海洋地缘政治研究等。在这些方面地理学介入太少，没有做足工作。

（四）地理学教育欠缺，学术梯队建设不够完善

长期以来，在基础教育阶段，地理学科遭受着不公正的待遇，被视为“小学科”,这导致许多学生地理思想缺失，向高校输送的高质量地理人才也明显不足。而在高校地理教育中，存在着学科发展不平衡，高校之间培养综合地理学人才不平衡，教材系统不健全、不规范的现象。

学术也需要“积聚”，但目前福建省内从事地理研究的单位很少，这不利于学术上的交流和信息的共享。将福建整个地理学界作为一个整体来看，我们和北京、江苏等“地理大省”存在很大差距。这使得我们在承接全国性大课题以及召开全国性、国际性重要会议、开展国际合作方面明显处于劣势。

高校地理专业学生都应该是科研的生力军，是学术梯队中的重要一环，但这一环目前却有脱节的危险。很多学生不具备独立科研的能力，其中既有自身的原因，也有教育模式的原因，应引起整个地理学界的高度重视。

三 福建省地理学发展建议与展望

福建省地处海峡西岸，地理区位优越，经济发展迅速，但也肩负着优化经济结构、合理利用资源、保护生态环境，促进人口―资源―环境可持续发展等重大任务。显然，地理学是实现这些重大任务的支撑学科之一。

地理学应为一系列重大的决策问题提供科学依据。这些决策问题是重大的资源利用和自然保护问题、重大自然灾害的治理问题、地区开发战略和发展问题等。在21世纪发展中，这些问题将进一步突出。在所有的福建省区域性问题中，地理学家要重视闽西地区、沿海地区的生态环境和发展问题。在新的历史时期，政府决策的许多问题，地理学家都可以参与工作，要通过这些重大问题的研究，进一步提高地理学的决策应用价值，对地区一系列重大问题，需要建立起迅速反应的能力。

在愈来愈多的新学科出现和参与福建省的资源环境和发展问题研究的情况下，地理学面临着严峻的挑战。为了弘扬地理学传统，为社会和科学发展作出更多的贡献，地理学要立足于自己的优势和学科特点，找准自己的方向，特别注意发现新的问题和新的领域。

（一） 主要发展方向

(1)国土整治研究。21世纪，我们必须明确地理学能给政府和人民解决什么问题，包括区域性的资源开发利用、生态环境退化的监控与治理、全球变化及其区域响应等。水土流失问题、主要江河水质生态安全问题、滨海湿地退化问题等也将是地理学长期的研究目标。

（2）可持续发展研究。这个方向自20世纪60年代在国际上逐步形成以来，已经成为地理学发展的主流之一。福建省经济高速发展，强烈地改变着自然和社会经济结构，这些问题的研究，可为实施可持续发展战略服务。地理学家和地理工作者要了解福建省的自然、资源与环境、社会和城乡发展，包括城市发展与规划、区域发展及可持续发展、农村发展等，就需要进一步开展地区经济与社会及城乡发展的研究。

(3)地理信息应用研究。GIS技术、RS技术、空间数据的应用是地理学也是地球科学发展的重要推动力量。地理学科应进一步发展地理信息科学的应用研究，为区域社会经济可持续发展与生态环境保护提供分析预报和决策支持的新的技术手段；为地球科学及其他有关学科研究提供时空信息并进行资源与生态环境研究分析、预测预报和时空调控的科学基础。

（4）生态系统地理过程与全球变化的区域环境响应研究。生态系统地理过程与全球变化的区域环境响应的研究成为重点领域之一。在新的世纪，其研究方向也发生了重大调整：第一，从认识地球系统基本规律的纯基础研究为主，扩展到与人类社会可持续发展密切相关的一系列生存环境实际问题的研究；第二，研究人类活动对环境变化的影响，扩展到研究人类如何适应全球环境的变化；第三，在更高层次上进行生态系统地理过程的综合集成研究。这些计划的制定与实施，对全球变化的区域响应、自然过程主导的自然适应过程和人类活动主导的有序人类适应过程的基础理论研究和应用研究，必将提出新的要求[5]。

（二）发展地理学的方法论

21世纪在地理学各分支学科继续发展的情况下，要求我们在地理学的方法论方面作深入探讨并取得某些共识，地理学不是各种有关专业的简单汇合，而是具有明确的核心和一致性。地理学已经具有一套比较完善的方法论概念，但要进一步发展。

(1)区域概念。包括全球的概念、区域差异和区域相互依赖性的概念，没有区域就没有地理学。针对不同的空间尺度界定不同的区域论题，研究发生在区域中的过程和演变规律，而不是静态地研究区域。各种地带和各种类型地域（流域、区域、地方)的研究、全球变化的区域响应、陆地生态系统的演变、温室气体增加的影响等，在不同区域是不一样的，因为地表各种过程在不同时空尺度表现差异及其自身的抗干扰能力和恢复能力不同。在人文领域内，区域一体化和多样化发展，是地理学研究和教学的基本范畴。

(2)统一地理学的观念。这种观念强调研究人类活动成为一大驱动因素的地球表层系统及其中的“人―地”地域系统。几十年以来，特别是近年来，老一辈地理学家就强调对重大的地理学问题开展综合性多学科交叉研究的极端重要性。自然地理学不考虑人类的活动和人文地理学忽视自然和生态基础都是致命的弱点。现代地理学的基本特点是：统一地理学、全球地理学和有人的地理学[6]。

(3)将格局和过程关系的研究作为重要的观点和技术路线。发生在各种类型和各种尺度的区域中的过程必然产生一定的格局，而格局的变化又会影响到自然、生态、社会发展的进程，这就产生了格局和过程间相互作用的研究。这种相互作用还表现在区域之间的相互依赖性，包括不同尺度区域之间的相互依赖性。如对不同时间序列、不同空间尺度的土地利用和土地覆被变化的研究就是如此。

（三） 加强学科交叉与融合研究

要以综合的观点和学科交叉的方式研究地球表层系统的演变及其动态机制。地球表层系统包括区域性的自然系统、人―地系统和社会经济系统三个子系统。自然系统中我们关注自然支配的环境变化，这方面的问题仍需进一步研究。核心问题是“人地关系地域系统”。要探讨这个系统的内部组成、主要关联及其与外部环境的关系，揭示人类对环境变化的感知和响应，以及人类对环境的利用和影响及环境对人类的影响。在较小空间尺度上，揭示地表物质元素转化与迁移的机制；在宏观层面上，研究气候变化和全球物质反映之间的关系。从不同的空间尺度研究人口、资源、环境之间关系实质，并寻找解决的途径。通过较小尺度的研究，经过尺度转换，为大范围区域的区域开发与国土整治提供理论基础和政策依据。为了促进地理学理论和地理学思想的创新，需要各种科研机制来促进对跨越多时空尺度的复杂问题和多学科交叉联系问题的研究。

（四）要面向全国、面向世界、提高科研竞争力

福建经济发展的程度在不断提高，福建在中国乃至国际的影响日益扩大，地理学在更大程度地发展是必然要求。因此，要加强全国、全球问题的研究，并力争在国际性会议上的交流中不断展示成果，甚至我们要培养将主要精力用于全国、全球问题研究的科研专家，积极参与国家和国际研究计划。

（五）促进技术创新，以信息化推动地理学的发展

信息化使现实空间表征的理论方法得到了革命性的发展。GIS和RS技术的应用通过时空数据和空间分析，使我们可以更迅速更好地认识相互联系事物的本质和区域间的差异及其相互依赖。为了深入研究和揭示地球表层动态系统中物质循环和要素作用机理，必须重视地理学的实验研究，并使微观和宏观研究相结合。但是，这些不能代替样本研究，不能代替考察和观测等，否则，我们就不能认识“真实世界”及其动态系统，改进真实系统的描述。大型工程的战略研究为福建大规模建设时期所急需，目前尚很薄弱。发展工程地理学，既适应这种需求，又开拓了地理学的应用领域。

（六） 加强地理学的教学工作

地理学是21世纪人才必备的素养，各地都越来越重视地理教育。为了适应福建省21世纪社会经济发展的需要，在高等学校地理学的课程设置及课程建设问题上，急需加强概论性的地理学及其中的自然地理学、人文地理学与地球信息科学的基础课程，核心地理学课程必须保持和创新。21世纪的地理学，需要在人才培养上注意全面、综合性的理论思维，要适应实践和科学的发展，开创新的地理学课程，提高学生的地理理解力。

让青少年了解国情和培养爱国主义是基础教育的主要目标之一。当今世界，资源、环境、人口、发展等全球性问题越来越尖锐，而地理学是各基础学科中最能综合、直接地解决这些问题的课程。因此，世界各国、各地区都越来越重视地理基础教育。地理学要通过基础教育和科普工作，培养人们的地理学观念，努力提高一般人口的地理学能力，推动地理学的发展。

（七） 形成福建特色的现代地理学体系

福建地理学应该在适应现代科学技术综合化、整体化和系统化的发展趋势的同时，结合福建的地理特点，加强内部联系，改善研究方法和手段。要利用闽特的区位优势，形成具有地方特色的科学研究理念、因地制宜的科学研究理论、定性描述与定量分析相结合的研究手段，注重多学科相结合，发挥地理学综合性和实践性的特点，构建具有福建特色的现代地理学体系。

参考文献

[1]钱学森。论地理科学[M]．杭州：浙江教育出版社，1997．

[2]蔡运龙，陆大道，周一星等． 地理科学的中国进展与国际趋势[J]． 地理学报，2004，59（6）．

[3]路甬祥． 地理科学与资源研究的发展趋势[J]． 地理学报，2005，60（3）．

[4]葛全胜，吴绍洪，朱立平，等。 21 世纪中国地理学发展的若干思考[J].地 理研究，2003，22（4）：406-414.

[5]符淙斌，董文杰，温刚，等。全球变化的区域响应与适应[J].气象学报，2003，61（2）：245～250.

[6]陆大道，蔡运龙。我国地理学发展的回顾与展望―地理学：方向正在变化的科学[J].地理科学进展，2001，16（4）：467～472.

课题组成员：

1.曾从盛：福建师大地理科学学院副院长，研究员，博士生导师

2.郑达贤：福建师大地理科学学院教授，博士生导师

3.袁书琪：福建师大地理科学学院副院长，教授，博士生导生

4.朱宇：福建师大地理科学学院研究员，博士生导师

5.王维奇：福建师大地理科学学院

6.张林海：福建师大地理科学学院

7.雷波：福建师大地理科学学院