农田变量作业机械导航系统

一、引言 20世纪90年代出现的精准农业技术是一种关于农业管理系统的战略思想,是信息科学技术和计算机技术在农业中的应用典范.精准农业技术是21世纪农业的新模式,是农业发展的必然趋势,对合理利用和保护农业资源、保护环境、降低成本、提高产品质量、减轻劳动强度、提高工作效率、增加经济效益等均起到积极的推进作用.     

地理信息系统

摘要：本文简要介绍地理信息系统有关名词与概念。地理信息系统(Geographical Information System),简称GIS。1965年由美国学者W.L.Garrison首先提出。在我国曾被称为资源与环境信息系统(Natural Resources and Environment Information System)。还有一些类似的名称,但研究对象、研究方法基本上是一致的。地理信息系统是用于理论研究和方法探索的规范名词,而其他名称则用于倾向应用目的的具体系统。地理信息系统是六十年代开始迅速发展起来的地学新技术,是多种学科交叉的产物。他是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和动态的地理信息,为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统,具有以下三个方面的特征：①具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力,具有空间性和动态性;②以地学研究和空间决策为目的,以空间模型方法为手段,具有区域空间分析、多要素综合分析和动态预测能力,产生高层次的空间信息;③由计算机系统支持进行空间地理数据管理,并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法,作用于空间数据,产生有用信息,完成人类难以完成的任务。计算机软、硬件技术的支持使GIS得以快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和过程动态分析。地理信息系统按其内容可以分为三大类：1.专题地理信息系统：是具有有限目标和专业特点的地理信息系统,为特定的专门目的服务,如森林动态监测信息系统、水资源管理信息系统、矿产资源信息系统、农作物估产信息系统、草场资源管理信息系统、水土流失信息系统等。2.区域地理信息系统：以区域综合研究和全面的信息服务为目标,可以有不同规模的、按自然分区或行政分区的(如国家级、地区或省级、市级和县级)的区域地理信息系统。如加拿大国家信息系统、美国圣地亚哥县信息系统、我国黄河流域信息系统,浙江新登镇地理信息系统等。许多实际的地理信息系统(或称应用地理信息系统)是介于上述二者之间的区域性专题信息系统,如北京市水土流失信息系统、海南岛土地评价信息系统、深圳市国土规划地理信息系统等。3.地理信息系统工具或地理信息系统外壳(GIS TOOL)：地理信息系统工具是一组具有图形图象数字化、存贮管理、查询检索、分析运算和多种输出等地理信息系统基本功能的软件包,又称地理信息系统基础软件或开发平台。由于地理信息系统软件开发技术层次高、工作量大,重复编制复杂的底层基础软件浪费巨大。因此,采用地理信息系统工具作为开发平台,加入与具体任务有关的空间数据,并进行二次开发,形成所需的业务应用软件,是建立应用地理信息系统的捷径。在通用的地理信息系统工具支持下建立实用信息系统,可以节省软件开发的人力物力财力,缩短系统建立周期,提高系统技术水平,使地理信息系统技术易于推广,也使广大地学工作者能把更多的精力投入高层次的应用模型开发上,这种工作方法正普遍地被接受。目前GIS商品软件大多即为地理信息系统工具。在国际上,GIS商品软件已形成产业。在我国,由国家“九五”重中之重科技攻关项目支持,北京大学的CITYSTAR(城市之星)、中国地质大学的NAPGIS、武汉测绘科技大学的GEOSTAR等GIS基础软件产品已初具商品化规模。完整的GIS主要由四个部分构成,即计算机硬件系统、计算机软件系统、地理空间数据和系统管理操作人员。其核心部分是计算机系统。地理空间数据库反映了GIS的地理内容,而管理人员和用户则决定系统的工作方式和信息表示方式。1.计算机硬件系统一般包括四个部分：①计算机主机及网络设备;②数据输入设备：如图形数字化仪、图象扫描仪、键盘、通讯端口等;③数据存贮设备：软盘、硬盘、磁带、光盘及相应的驱动设备;④数据输出设备：图形/图象显示器、矢量/栅格绘图机、打印机等。2.计算机软件系统①计算机操作系统等;②地理信息系统软件和其他支撑软件。3.地理空间数据地理空间数据是以地球空间位置为参照的有关自然、人文、社会和经济等有关方面的数据,是GIS所表达的现实世界通过模型抽象的实质内容。4.系统开发、管理和使用人员人是GIS中的重要构成因素。GIS不同于一幅地图,而是一个动态的信息模型。需要人来进行系统组织管理、维护更新、扩充完善、应用开发,并灵活采用空间分析模型提取有关信息为研究与决策服务。地理信息系统的外观表现为计算机软硬件系统,其内涵却是由计算机程序和地理数据组织而成的空间信息模型：一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统,从视觉、计量和逻辑上对地理系统从功能上进行模拟,信息的流动以及信息流动的结果,完全由程序的运行和数据的变换来仿真,人们可以在GIS支持下提取地理系统的各不同侧面、不同层次的空间和时间特征,也可以快速地模拟空间过程的演变或思维过程的结果,取得空间预测或“实验”的结果,选择优化方案,尽可能避免错误的决策带来的损失。地理信息系统将定量分析与空间思维融于一体,被喻为新一代描述世界的语言与分析的工具,在资源调查、区域管理,城市建设、环境保护、农业区划、国土规划、灾害防治、交通规划、商业发展、军事国防等众多领域得到广泛应用。特别是在相关技术发展与促进下,如与遥感、GPS、VR(虚拟现实)、网络等技术的结合,以及“数字地球(Digital Earth)”观点的提出,GIS将得以全方位发展与深入应用。     

倾力打造专业GIS品牌尽心服务水土保持事业

北京地拓科技发展有限公司是面向生态环境领域的专业化3S技术企业.主要从事3S软件工程建设、网络系统集成、软件开发、通讯、生态环境规划设计等高新技术研发与经营业务.公司通过北京市高新技术企业、"软件企业"、水土保持监测资质、ISO9001:2000质量体系等多项认证,是中国地理信息系统协会会员单位.公司具有雄厚的经济基础和研发实力,自主产权的专业GIS软件在国家遥感中心国产GIS软件测评中连续四年获得推荐软件、表彰软件和特别表彰软件奖等5个奖项,2005年度被评为国家重点新产品,DTGIS基础平台在国家大型信息系统建设中得到应用.     

中国地学软件的骄傲--泰坦遥感数据处理商用软件

北京东方泰坦科技有限公司是国内享有盛誉的专业从事3S(GIS,RS,GPS)软件开发与应用的高新技术企业.从大力推广国际知名的PCI遥感软件到中国市场开始,东方泰坦公司一直致力于为用户提供空间信息处理的全面解决方案.2001年,泰坦公司开发了拥有完全自主知识产权的TITAN空间信息处理软件,该系统包括地理信息系统泰坦地理信息系统TITAN GIS、泰坦遥感图像处理系统TITAN Image、泰坦网络服务平台TITAN Web GIS Server、泰坦三维模拟浏览软件TITAN 3D Cruise、泰坦三维建模软件TITAN 3DM、泰坦扫描矢量化软件TITAN ScanIn、泰坦车辆监控系统TITAN GPS和TITAN for Oracle Spatial TOSA,是技术起点高、算法新颖、功能齐全、灵活方便、专业性强的新一代地学综合资讯软件.     

LBS系统综台技术

北京灵图软件技术有限公司成立于1999年,是一家以自主知识产权的软件产品为核心,集软件研发、地图生产、相关服务为一体的高新技术企业.经过8年的高速发展,灵图公司已经成为国内市场领先的电子地图及相关产品和服务提供商.灵图公司的主要产品包括:各类电子地图产品、车载导航系统软件、三维地理信息系统、GPS车辆监控系统、LBS综合应用系统、网络地图应用系统等.     

地理信息系统名词审定工作*

“地理信息系统”(geographic information system,简称GIS)是对具有空间位置含义的地理信息进行采集、存储、管理、分析和表达的计算机系统。它是建立在系统论、信息论与控制论这些现代科学理论方法基础之上,针对当今世界面临的人口、资源、环境、灾害等问题,利用理论、技术、应用密切结合的综合优势,逐步形成的新兴科学技术领域。自从1962年加拿大科学家Roger Tomlinson首次提出这一概念,并领导建立了全世界第一个具有实用价值的地理信息系统——加拿大地理信息系统(Canada geographic information system,简称CGIS)以来,经过三十多年的发展,地理信息系统在理论研究、技术发展和组织建设等方面都取得了长足的进展,现已日趋成熟,并正在迅速发展成为新兴的高新技术产业,得到越来越广泛的应用。各种自然、社会、经济现象的数据都可集结在统一规格的地理信息系统中,为规划、管理、决策提供现代化手段和科学依据。地理信息系统是地球科学和信息科学间的边缘科学。它所研究的对象——地理信息,并不是仅指与地理学有关的信息,而是指具有空间位置含义的信息,因此也被称为空间信息。然而在中文里“空间”一词具有多义性,既有与“时间”对应的“空间”含义,又有“宇宙空间”的含义(英文中两者是有区别的,前者用spatial,后者用space;而中文里不加区别都用“空间”一词。目前台湾为区别起见将后者译为“太空”)。为避免词汇多义性可能带来的误解和更准确地表达其含义,人们也称之为地理空间信息或地球空间信息。不管使用什么词,其含义通常都是指地球表层(一般是指从地幔莫霍面到电离层之间的立体空间)中具有地理意义的地物或现象的几何信息、属性信息及它们之间的相互关系。很早以前人们就已发现,记录这类空间信息与记录非空间信息完全不同,后者可用数字和文字描述得十分准确、清楚,而前者欲用文字和数字描述清楚就十分困难,必须使用图形来直观地描述。例如欲描述几个不规则多边形的准确形状、大小及其相互间的关系,用语言文字几乎是不可能完成的,而用一幅简单的图就可轻而易举地解决问题。心理学家Larkin等人在题为“为什么一个图形可抵一万个字”的论文中从认知的角度全面地阐述了其原因,使用地图来记录描述这类空间信息具有简单、清楚、信息量大、生动直观、易于理解等优点。因此,几千年来它一直是描述空间信息的基本手段。然而,进入信息时代以来,特别是由于计算机技术和网络技术的迅速发展的数字化时代,这种模拟式的信息记录手段面临着挑战。非数字式的方式使得用计算机进行存储、管理和分析及用网络进行传输遇到困难。地图本身绘制、出版周期长,局部修改困难等特点使之也难于表现当今世界变化迅速的动态特征。正是为了解决这一问题,地理信息系统应运而生。它既可以以数字形式存储、管理、分析以及传输空间信息,生成数字地图,又可以用人们熟悉的二维地图形式和更接近现实的三维显示方式表达空间信息,因此很快得到了广泛的应用。在国家经济建设的各个行业中,只要需要空间数据和需要地图,诸如城市、交通、电力、公用设施、测量、国土资源、环境、农业、林业、水利、海洋、地质矿产等领域,地理信息系统都发挥了重要作用,而海湾战争更使地理信息系统在军事上的应用为世人所瞩目。目前,地理信息系统已经走过了信息存储、管理、查询检索、统计分析和制图表达等基本功能实现的初级阶段,正向着实用化的多功能、多目标、多层次的专业化综合分析管理信息系统、空间信息管理决策支持系统、智能化地理信息系统方向开拓发展。其应用也正向着更广阔的领域发展。地理信息系统出现仅三十余年,进入中国不过二十年左右。由于学科新,大量新词不断涌现,很多在这一领域目前使用频率很高的词汇,如“网络地理信息系统”、“数字地球”等,都是近几年才出现的。而且由于这一领域里的词汇基本是从国外翻译过来的,但如何翻译并无统一标准。甚至至今还没有一本专门的英汉地理信息系统词典问世,只有一本含有地理信息系统词汇在内的“英汉地球空间信息科学技术词典”刚刚完稿,尚未跟读者见面。因此用户只能根据自己的理解来翻译、使用。造成该领域里用词比较混乱,既不统一,也不规范,给应用带来很大不便。有的同一个英语词就有多种不同的译法,如geomatics一词,译法就有“地理信息学”、“地理信息工程”、“地学信息工程”、“地球信息科学”等;coverage一词,则有“图层”“覆盖”等多种译法,又都觉得不能令人满意,至今找不到一个令大多数人都满意的词,使很多人至今仍直接使用英文。有的多个英语词译成同一个词,如network GIS、internet GIS、Internet GIS和Web GIS常常都译成“网络地理信息系统”。然而分析这几个英文词汇的组成可以看出,这几个词都是由两个词组成的复合词。复合词中第2个词“GIS”对应的是“地理信息系统”,第1个词则分别是“网络”、“互联网”、“因特网”和“万维网”。这几个词的含义是有明显区别的,组成的复合词显然也是有区别的。万维网上的地理信息系统(Web GIS)与互联网地理信息系统(internet GIS)显然是有差异的,统统译成网络地理信息系统似有不妥。我们自己的用词如此,与台湾的用词比较差异就更大了。一些老的学科,由于很多基本词汇及其组合词两岸用法是一致的,只有少部分新词可能有不一致之处,问题相对简单一些,且两岸都出版了一些词典,进行对比、统一有很好的基础;而地理信息系统是全新的学科,除部分词汇从其他学科“借用”过来外,大部分词汇是新产生的,双方差异很大。阅读台湾同行发表的该领域的学术文章时,有时会发现几乎每句话里都有用法不同的词汇。一句短语中出现几个不一致的词也是常事。例如地理信息系统研究中,遥感与地理信息系统的结合是一个重要的研究内容,很多专业会议上都列出这样一个主题：“遥感/地理信息系统的集成”,而台湾的用法是“遥测/地理资讯系统之整合”。注意“遥测”一词大陆上使用时是与“遥感”完全不同的含义的另一个词。再如“数字化得到的数字高程图”是地理信息系统中最常用也最重要的数据,台湾的用法是“数化(法)得到的数值高程图”。凡此种种不可胜数。加之双方都没出版发行过地理信息系统的辞典,对比都难于下手,更不用说统一了,这些都给两岸交流带来不便。由于地理信息系统仍处在高速发展阶段,应用领域也越来越广,新词仍在不断出现,不及早审定、规范这些词的用法,问题会越来越突出,也越来越难解决。有鉴于此,全国名词委在1998年成立了“地理信息名词审定委员会”。应邀参加该委员会的,既有国内长期从事该领域工作的著名学者和来自港台的专家,也有长期在国外从事地理信息系统研究的华人学者。在各方专家的大力支持和热心参与之下,开始着手开展了与地理信息系统有关的名词的审定工作。由于至今整个华语界没有一本英汉对照的地理信息系统词典,使本项工作不得不在没有参考资料的情况下从零开始。在“英汉地球信息科学技术词典”的作者大力支持下,我们从该词典还在编辑修改的手稿中挑选出部分地理信息系统方面的词汇作为开始工作的基础。很多委员还从自己收集到的词汇和英文词典中挑选了一些新词,克服了基础差的困难。为克服经费紧张和很难把国内外的委员召集起来专门开会的困难,我们就充分利用了多数委员参加各种学术会议(如全国地理信息系统协会等)的机会,在会议主办者的支持下,在会议期间召开各种座谈会、讨论会、审定会,以抓紧时间完成词汇的收集和整理。目前名词审定工作正在进行,两岸名词对照工作也已开始起步。地理信息名词审定工作开始的时间短,与其他学科比,不仅基础差,经验也不足。我们将学习其他学科名词审定工作的丰富经验,力争高质量地完成其名词的审定和两岸名词的对照工作,以推动地理信息系统领域名词的规范化和标准化。* 本文是2000年6月16日在全国科学技术名词审定委员会第四届委员会全体会议上的发言。** 李京教授是地理信息名词审定委员会副主任。     

基于三维可视化技术的市区地面沉降数据分析及风险控制系统的设计与实现

本文基于地理信息系统技术、应用时空可视化技术、三维仿真技术、LOD技术研究建立三维地质体仿真系统,整合现有地理信息系统数据、城市地面监测数据、预测数据等多源数据建立高精度三维地质体数字模型.引入灾害防治专家系统分析模型,建立地面沉降数据分析及风险评估系统.将一系列影响地面沉降的不同时期的数据可视化,模拟地面沉降发展过程及发展趋势,提出符合沉降机理的、与城市化建设相适应的地面沉降防治与风险评估的理论与方法,为土地资源管理、城市规划、地下水资源开发利用、重大工程设计施工等提供技术支持.     

高可信地理空间数据库管理系统及其重大应用

该项目面向国家空间信息基础设施建设和我国地理信息系统（GIS）技术创新发展的重大需求，突破了自适应空间数据引擎、规模可伸缩空间数据模型等一批高可信地理空间数据库管理系统的核心技术，研发出自主产权的企业级地理空间数据库管理系统平台软件——BeyonDB，建成了基于国产化软件平台的国家基础地理空间数据业务化运行应用系统，为我国GIS技术的跨越发展奠定了基础。     

软件需求演化建模方法及管理系统

迅速发展的互联网技术,使得软件的开发和应用模式发生了很大变化,在网络环境下,用户可以方便地访问软件服务,用户需求呈现更加个性化、多元化的趋势,并推动软件在网络环境下快速演化.网络时代的到来,给需求演化管理带来更多新的挑战.本成果主要研究支持网络化环境下软件需求演化预测、分析和管理的核心技术,形成一个以支持需求演化预测、需求演化评估和风险分析、需求演化管理为主要特征的需求演化建模及管理系统.该系统已在国内上百家企业中进行了成功应用,为软件企业降低应用成本、提升企业能力和产品质量起到积极作用,取得了显著的经济效益和社会效益.     

LBS系统综合技术

北京灵图软件技术有限公司成立于1999年，是一家以自主知识产权的软件产品为核心，集软件研发、地图生产、相关服务为一体的高新技术企业。经过8年的高速发展，灵图公司已经成为国内市场领先的电子地图及相关产品和服务提供商。灵图公司的主要产品包括：各类电子地图产品、车载导航系统软件、三维地理信息系统、GPS车辆监控系统、LBS综合应用系统、网络地图应用系统等。     

分子技术与分子科学刍议

对分子科学和分子技术的发展简况、研究内容及其相互关系进行了初步讨论,指出在发展分子科学研究的同时必须注意加强相应的技术发展.这将对促进分子科学的发展及推动分子科学为国民经济服务是十分重要的.     

功成名遂 遥感信息看今朝

江西省遥感信息系统中心组建于1992年，为省级科研事业单位，是江西省从事“3S”技术（遥感、地理信息系统和全球定位系统）的应用与开发、区域可持续发展技术服务的专业研究机构，同时为山江湖工程提供技术支撑。     

地理信息系统在森林资源监测与管理中的应用研究

为适应林业建设的发展,加强森林资源监测管理,黑龙江省林业厅提出地理信息系统(GIS)在森林资源监测与管理中的应用研究课题.     

国家统计遥感关键技术与业务系统研究

以遥感、卫星定位导航、地理信息系统为代表的空间信息技术是继计算机技术、网络技术后对经济社会发生重大影响的现代信息技术。空间信息技术与统计工作的有机结合,不仅扩展了空间信息技术的应用领域,推动着空间信息技术的进一步发展,而且可以变革统计调查模式,再造统计调查流程,完善统计管理机制,有效提高统计能力、数据质量和政府统计公信力。为积极推进空间信息技术在国家统计行业的研究与应用,“十一五”期间,在国家863计划支持下,由国家相关单位牵头承担的地球观测与导航技术领域重点项目“国家统计遥感业务关键技术研究与应用”在国家统计调查制度、核心关键技术、空间统计基础框架和共享平台、业务系统及应用推广等方面取得了一批重要的创新成果,为国家统计事业的可持续发展提供重要技术保障。     

施工现场设施安全检验软件--JL-JSAJ

为全面提高施工现场设施安全计算水平,加快施工现场设施安全计算的信息化步伐,采用计算机标准软件规范分析和相应标准技术文档,能直接有效地加强施工企业现场设施安全技术和管理能力,提高技术含量和整体水平,满足经济建设的要求.根据目前施行的各种规范要求,在PKPM施工系列软件的基础上,对建筑施工现场设施中关键部分编制了吉林省施工现场设施安全验算软件.     

开创IT新时代——访浙江大学计算机科学与技术学院高济教授

计算机科学是研究计算机基础理论、系统结构、计算机软件、以及计算机应用技术的一门新兴学科。随着人工智能、因特网计算、普适计算、移动计算、网格计算、服务计算、云计算等创新技术的不断涌现，计算机科学发展迅速，应用领域也不断拓广，已经渗透到人类社会的各个层面和角落，并且影响着人们的工作与生活。如今，社会的发展与进步已经离不开计算机，人们更是离不开计算机，因为计算机在改变世界的同时也改变了人们的生活。     

军事需求对计算机诞生发展的促进

计算机是人类历史上最伟大的发明之一,它的诞生和早期发展与军事需求紧密相关。第二次世界大战期间弹道火力表的计算需求,催生了第一台通用电子计算机。严格的军事应用促进了微电子技术的发展。当晶体管诞生后,美国军方是研发生产的主要资助者和标准制定者,而且早期的晶体管、集成电路产品主要被应用于军事领域。赛其防空系统建设以"大科学"的组织方式,促进了计算机软件和硬件的全面发展,计算机商业公司和研究机构在承担项目过程中,获得了大量的资金、技术,也培养了尖端人才,为促进计算机的全面发展奠定了坚实的基础。     

为软件产业发展民护航

软件产业基地公共技术支撑体系是国家科技基础条件的重要组成部分,是发展中国软件产业的重要技术基础.建立软件产业的公共技术支撑体系,可以为软件企业及科研机构提供充分的技术资源和技术服务,为促进软件产业发展,帮助软件企业提升产品质量提供资源和技术保证.     

地理信息系统名词审定工作

“地理信息系统”( ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ ,简称ＧＩＳ)是对具有空间位置含义的地理信息进行采集、存储、管理、分析和表达的计算机系统。它是建立在系统论、信息论与控制论这些现代科学理论方法基础之上 ,针对当今世界面临的人口、资源、环境、灾害等问题 ,利用理论、技术、应用密切结合的综合优势 ,逐步形成的新兴科学技术领域。自从 196 2年加拿大科学家ＲｏｇｅｒＴｏｍｌｉｎｓｏｎ首次提出这一概念 ,并领导建立了全世界第一个具有实用价值的地理信息系统———加拿大地理信息系统 (Ｃａｎａｄａｇ…     

城市燃气气源储配及 应用关键技术

本课题作为“十一五”国家科技支撑计划中燃气行业综合课题,紧紧围绕天然气高速发展的科技需求主线,研究完成了9项新技术:①城市燃气气源配置与多气源互换性方法;②燃气实验配气与燃具适应域测试技术与装置;③中国城市燃气成分数据库与互换性应用计算软件;④二甲醚城镇燃气用基本特性与气质标准;⑤二甲醚工程应用关键技术与示范;⑥液化天然气储配技术及厂站建设标准;⑦燃气管网模拟软件与SCADA系统集成技术;⑧燃气输配系统负荷预测技术与软件;⑨天然气燃烧过程热经济学优化评估技术.