中国农业大学国际与贸易研究生复习参考书

王亚男

（天津市城市规划设计研究院，天津，300041）

摘要：从项目区的划定、DEM的构建，到项目区的适宜性评价，在此基础上对项目区进行土地利用分区，布置土地利用布局，确定综合规划的方案，形成了基于DEM的小流域土地整理的综合规划探讨。

关键词：DEM；小流域；土地整理；综合规划

基于DEM的小流域土地整理的综合规划与设计，其研究主要技术路线分为土地整理项目区范围的划定、基于地形图的DEM的构建、项目区适宜性评价、土地利用分区、土地利用布局、项目区规划与设计方案和主要工程规划与设计几个方面，详细流程如图1所示。

图1 小流域土地整理规划设计技术流程

1 小流域土地整理的项目区的划定

11 资料收集与实地踏勘

根据国土资源部颁发的《土地开发整理标准》及土地开发整理规划编制要求，项目规划所需资料一般包括：①项目区基本概况，包括行政辖区、地理位置、土地面积、人口等；②自然条件，包括项目区地形、地貌、气候、土壤、水文、地质、植被及自然灾害等情况；③社会经济条件，包括产业发展、市场状况、收入水平、民族习惯等；④土地利用现状，包括各地类的数量、权属、土地生产能力、土地利用中存在的主要问题等；⑤土地开发整理法规政策以及农业、水利、林业、环境保护等相关行业技术规范与标准；⑥土地资源、水资源调查报告、土地利用总体规划、土地开发整理规划等；⑦项目区的地形图、土地利用现状图、土地权属界线图、项目所在县（市）、乡（镇）土地利用总体规划图、土地开发整理规划图等。

与此同时，技术小组与当地有关领导必须多次到项目区进行实地踏勘，主要了解项目区的地貌、种植制度、水源、现状设施等情况，具体划定项目区边界等，并就项目片规划设计中可能涉及的具体问题向当地基层领导、农民征求意见，与当地农业、水利专家共同确定规划思路。

12 划定小流域土地整理项目区的原则

划定小流域土地整理项目区时应遵循以下三个原则：①项目完整性原则。项目区的边界不应只考虑行政区的边界，还应该考虑项目区周围自然地物的分布情况，例如以分水岭、路、沟、渠等为界。②结合实测的地形图，以生态系统为划分基础，从小流域生态系统角度划定土地整理项目区边界，然后把项目区的现状图与实测的地形图进行叠加匹配，得到具有地形、地类等信息的电子图件。③尽量保证土地的权属在同一个乡镇管辖范围内。

2 基于地形图的 DEM 构建

21 数据源的获取与转换

本文主要根据数字化的地形图来建立 DEM。下面以琉璃河土地整理项目为例，简要说明一下测图的过程。

首先在项目区进行实地控制测量，采用GPS静态测量，沿线布设E级GPS网，采用点连接和边连接相结合布网，平面坐标起算点采用北京市测绘院提供的位于北京市怀柔区琉璃庙镇柏查子村附近的两个GPS点作为起算点。然后利用全站经纬仪在野外实测。全站经纬仪可以自动记录和显示有关数据，外业采集数据后，用数据通讯线连接全站仪和计算机，把野外观测数据传输到计算机中，再对野外采集的数据进行预处理，检查可能出现的各种错误；把野外采集到的数据编码，用测量数据转化成绘图系统所需要的编码格式。数据计算是针对地貌关系的，当测量数据输入计算机后，生成平面图形，建立图形文件，绘制等高线。对照外业的草图，修改新生成的地形图，补测重测存在漏测或测错的地方，然后加注高程、注记等。进行室内和室外检查；最后对地形图进行图框内外整饰。

测图的成果是 AutoCAD 格式的文件，本文主要是应用MAPGIS 软件建立数字高程模型，因而要进行必要的文件转换。首先把 AutoCAD 格式的等高线和高程点的图层另存为dxf 格式。然后在MAPGIS 软件应用“文件转换”的模块，把dxf格式的等高线和高程点数据，分别转换为MAPGIS软件形式的点文件和线文件。点文件为包含高程点信息的数据；线文件为包含等高线信息的数据。

22 矢量数据的编辑与处理

在等高线数字化生产过程中，由于地貌形态复杂，数据量大、人机交互作业易出错和图像处理技术存在缺陷等原因，不可避免地造成等高线数据的几何信息和属性信息误差。几何信息误差主要包括等高线的点位或线位误差、等高线相交或自交和数据采集不均匀引起的数据冗余和等高线不光滑等。属性信息误差主要包括少量高程错误和系统高程错误。等高线矢量数据是建立数字高程模型的基础数据，其质量直接影响其使用效果，因此必须对等高线数据进行检查修改。

在等高线数据的处理中，可采用MAPGIS 软件中的“DTM分析”应用模块中等高线检查工具进行处理。首先对等高线数据进行错误检查，包括线自相交检查、线封闭性检查、线相交检查、高程跳跃值检查、高程赋值检查等，然后找出产生错误的具体原因，对等高线文件进行线编辑处理，主要是对线数据的增加、删除、移动、续线、闭合、分割、属性修改等，另外还有对高程点数据的增加、删除、移动等功能。

221 等高线赋以高程值的属性

由 AutoCAD 格式转换过来的等高线的文件，并没有有关高程值的属性，因而必须给每条等高线赋以高程值。首先，建立等高线文件的属性结构，根据高程值选择字段类型为双精度型，字段长度为8，小数位数为2。其次，找到高程线之间的差值，接下来启动自动赋高程值的工具，然后从已知高程点处向外引一条延长线，点击后出现一个对话框。在对话框中分别输入“当前高程”和“高程增量”，当前高程为起始点的高程值，高程增量为等高线之间的差，可正可负。从图上推断高程值是递减的还是递增的，递减的即为正，反之为负。最后，用同样的方法将所有的线属性录入。另存为“高程线”名称的线文件。

222 高程点赋以高程值的属性

由 AutoCAD 格式转换过来的高程点的文件，同样也没有高程值的属性，必须给每个高程点赋以高程值。与上述等高线赋以高程值属性过程的不同之处，是把高程点的注释赋为属性，应该注意的是在赋完属性之后，必须更改高程点的属性结构，即把“字段类型”由字符串改为双精度型，否则不能生成 DEM。

23 DEM 的生成

231 TIN 模型的生成

（1）线文件 TIN 模型的生成。首先启动MAPGIS 软件中“DTM 分析”功能模块，装入等高线文件。由线数据提取高程点。根据分辨率的要求选择抽稀系数，然后生成三角剖分网。把生成的三角剖分网文件另存 TIN 格式的文件。

（2）点文件 TIN 模型的生成。同样启动MAPGIS 软件中“DTM 分析”功能模块，装入高程点文件。由点数据提取高程点，选择高程点属性项，然后生成三角剖分网。图2是由高程点数据建立的琉璃河土地整理项目区的 DEM 模型。

图2 琉璃河土地整理项目区的 DEM 模型

图3 琉璃河土地整理项目区典型地块的 DEM 模型

232 GRID 模型的生成

与生成 TIN 模型不同，GRID 模型的生成主要是把等高线和高程点进行栅格化，把栅格化的结果保存 GRID 格式的文件。图3为琉璃河典型地块生成的 GRID 模型。从图上可以清晰地看到三维地形信息，如山脊、山谷、分水岭等，直观地了解项目区的整体情况，对整个项目区的规划有一个总体的把握和认识。

3 基于 DEM 的小流域土地适宜性评价

进行土地适宜性评价是小流域土地整理规划的基础，并为土地整理规划提供科学依据，减少规划的盲目性，使小流域生态经济系统的物质循环、能量流动、信息传递、价值增值这四大基本功能得以充分发挥。影响土地适宜性的因素很多，对于小流域地区，坡度和坡向是土地适宜性评价的重要因子。坡度和坡向是地面接受日照、风吹、雨水冲刷的重要因素。

为了实现评价方法和过程的定量化和科学化，需要利用现代化的 GIS 分析技术。利用DEM 数据中地表形态结构的提取和表达，其技术手段已经成熟。可以通过DEM 快速、简便地提取高质量坡度和坡向信息，应用 GIS 叠加分析方法对土地利用现状信息进行叠加、分组和统计分析。本文研究如何从地形地貌的角度建立评价模型，以北京市怀柔区琉璃河流域的土地适宜性评价为例，在 GIS 环境中实现定量评价。

31 小流域土地适宜性评价的评价指标及权重确定

通过研究怀柔区琉璃河流域的坡度和坡向地形地貌特征与该区农业生产条件的关系，并确定了各因子权重，见表1和表2。

表1 怀柔区琉璃河流域坡度分级权重表

表2 怀柔区琉璃河流域坡向分级权重表

32 坡度图和坡向图的生成

坡度是地形描述中一个常用的参数，是一个具有方向和大小的矢量。空间曲面的坡度是点位的函数，除非曲面是一个平面，否则曲面上不同位置的坡度是不相等的。给定点位的坡度是曲面上该点的法线方向与垂直方向之间的夹角。

本文中以怀柔区琉璃河地区1∶1000 地形图为依据，把AutoCAD格式的等高线等地形特征的要素转换为MAPGIS软件的线文件和点文件，然后利用MAPGIS 软件生成供分析用的DEM，依照上面的坡度分级权重表，在MAPGIS 软件中的“坡度分级图输出设置”中把坡度分为五个级，分别输入上下限，并把区参数设为上述表格中的参数值，然后生成坡度图，最后把点、线、区文件另存。在“输入编辑”中打开刚才生成的点、线、区文件，修改区文件的属性结构，增加“坡度”和“坡度分值”两项，并相应设置其字段类型和字段长度等。其中“坡度”一项的字段类型为字符串型，字段长度为10；“坡度分值”一项的字段类型为双精度型，字段长度为2，小数位数为1。然后利用“参数赋属性”的功能，依照坡度分级权重表，把“坡度”和“坡度分值”两项属性信息增加到坡度图上，最后保存点、线、区文件。图4、图5分别是琉璃河流域土地整理项目区坡度图和典型地块的坡度图。从图上可以反映出项目区的整体坡度情况，可以清晰准确地获得项目区的坡度信息。

图4 琉璃河流域土地整理项目区坡度图

图5 琉璃河流域土地整理项目区典型地块坡度图

基于 DEM 计算坡向时通常定义为，过格网单元所拟合的曲面片上某点的切平面法线的正方向在平面上的投影与正北方的夹角，即法线方向在水平方向投影向量的方位角。

与上述坡度图属性赋值相似，把“坡向范围”和“坡向分值”属性赋值到坡向图上，图6、图7分别是琉璃河流域土地整理项目区坡度图和典型地块的坡向图，为下一步的适宜性评价做好了基础。

图6 琉璃河流域土地整理项目区典型地块坡向图

图7 琉璃河流域土地整理项目区坡向图

33 小流域土地适宜性评价结果

土地适宜性评价是在地理信息系统软件支持下进行的。评价单元的划分是在以MAP-GIS 软件为工作平台的基础上，利用MAPGIS 软件中的“空间分析”模块进行空间叠加。首先把坡度图和坡向图的区文件添加到模块中，然后利用“区对区合并”功能，把坡度图和坡向图叠加，最后另存生成综合图，即可得到土地适宜性评价单元图，并对其进行调整，使每个单元达到自然条件、经营方式及经济收益相似，最终形成评价单元。

本研究采用综合指数评价模型进行土地适宜性评价，每一块土地的综合分级参数按下式确定：

综合分级参数＝坡度分值＋坡向分值

采用等距裁取方法，将该区土地适宜性用途分为四类（见表3）。

表3 土地适宜性评价综合分级表

利用MAPGIS 软件的“属性库管理”模块把叠加后生成的综合图的区属性输出dbf格式的数据库文件，然后用Excel 文档打开，根据综合分级公式，计算出各个评价单元的分值。最后把计算结果另存为dbf 格式的数据库文件。利用MAPGIS 软件的“属性库管理”模块的“属性连接”把计算结果和综合图的区属性连接起来，建立数据库。

4 基于 DEM 的小流域土地整理的规划方案

通过土地适宜性评价，加强了土地利用空间布局的研究。数字高程模型的发展为土地利用空间布局提供了理论依据，应用数字高程模型的有关理论和方法，确定各地类的土地利用空间布局，使土地整理规划设计更合理。根据小流域土地适宜性评价的结果来规划设计土地利用布局，主要有以下几个方面。

41 基于 DEM 的土地利用分区

在“输入编辑”模块中，打开综合图，依据表4 土地利用分区各地类参数值，利用“属性赋参数”的功能对项目区进行土地利用分区。得到以 DEM 为划分基础的土地利用分区，从图上看，斑块较为破碎，由于图上没有河线、居民点、道路和地类界等地形要素，因而需要进一步进行图形处理。

表4 土地利用分区各地类参数值

图8 琉璃河土地整理项目区典型地块土地利用分区

图9 琉璃河土地整理项目区土地利用分区

42 添加线状地物和居民点

上面生成的土地利用分区图中，主要是基于高程点和等高线生成，缺少河线、居民点、道路和地类界等地形要素。在下一步规划设计时，应把这些地形要素添加到图上。以琉璃河项目为例，首先把河线、居民点、道路和地类界等地形要素转化为MAPGIS 软件能识别的点、线文件；然后把这些地形要素添加到已经生成的分区图上。最后调整各图层的顺序，以便各个要素都能显示出来。

43 确定土地利用布局

土地利用布局是指按照土地的自然适宜性和社会经济发展要求，将各类用地合理布置并落实到土地整理区域内的具体地块上。根据实地踏勘的情况，在图上对小斑块进行合并处理。以道路、河线等显著线状地物为划定的基本依据，调整土地利用布局，使之更加合理。

431 水土保持区

综合分级参数小于04 的区域，是以水土保持为主，通过人工管理和自然恢复形成大型荒草地的自然斑块，大型自然植被斑块具有多种重要的生态功能，并为景观带来许多益处，如涵养水源、保持水土和保护生物多样性等。

432 经济林果区

综合分级参数在04～09 之间的区域，主要执行生态经济功能，该区景观生态建设的重点是：大力发展经济林果业和适当发展畜牧业，提高人民生活水平，同时兼顾生态环境保护功能。主要依据是本区坡度较大，不适合农业耕作开发，景观过程也主要以水土流失、植被覆盖率降低等生态退化过程为主，只是和生态环境保护功能区比较起来，程度稍为轻一点，因此必须将生态经济功能和生态环境保护功能并重。

433 平缓坡耕地农业耕作区

综合分级参数在09～13 之间的区域，主要执行农业耕作功能。该区景观生态建设的重点是：以高产、高质、高效农业为主导方向，推行种植业开发，满足人们的消费需求和提高经济收入。为此，在规划建设中要合理调整农、林、牧、副结构，以粮食为主，适当增加芝麻、油菜和棉花等油料作物和经济作物，引进优良品种，适当安排作物轮作，逐步推广套种面积，提高复种指数，同时由于降水不足的供需错位，因此大力推广应用地膜覆盖、节水灌溉等旱作农业技术，积极发展节水、集水农业，有效提高土壤生产效率和农作物产量。依据是坡耕地土层较薄，土壤肥力低，发展集约型农业的条件还不成熟。

434 平坦的滩地和居民点

综合分级参数在大于13 之间的区域，居民点的扩大、矿产资源的开发都会导致对生态环境的影响。因此，应该尽可能地限制居民点的扩张，大力提倡植树造林，建设绿色村庄、田园村庄，提高环境的宜人性，促使人类与自然环境的协调。

435 渔业

山区小流域由于雨水资源和地下水资源短缺，渔业发展受到很大限制。小流域土地整理规划建设的重点是：在条件许可的地区，充分利用小型水利工程的截留河水，适当发展渔业，增加农民的收入。

以 DEM 为基础，以道路、河线等显著线状地物为划定的基本依据，确定的土地利用布局。有可能与实地的地形不符合，因而要去实地核对土地利用布局是否符合实际，并根据实地的情况做出相应的调整。

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本项研究受国土资源部科技司专项研究计划资助项目和国家自然科学基金资助项目（项目编号：40172096）资助；本文原载于《中国地质灾与防治学报》，Vol14，No2

李东山　黄润秋　许强　李彦荣

（成都理工大学地质灾害防治国家专业实验室，四川成都，610051）

摘要由于滑坡变形演化过程的复杂性、随机性和不确定性，大大增加了滑坡预报的难度。文章提出的预报系统是将20多种滑坡预报模型集成滑坡预报库，利用专家系统将定量、定性预报有机结合实现综合预报，并根据更新的监测资料对预报参数、预报结果进行修正和完善。随着时间的延伸和监测资料不断更新，预报准确度越来越高，实现动态追踪预报。整个系统基于GIS平台开发，利用了GIS本身所具有的强大空间数据和图形管理功能，同时还具有数据维护与数据处理等功能。

关键词滑坡预报　GIS　专家系统　综合预报

人们对滑坡的认识是19世纪后期从阿尔卑斯山区开始的，至今，滑坡研究已有100余年的历史。然而，滑坡的预报研究却起步较晚，多数学者认为，日本学者斋藤（MSatio）在20世纪60年代提出的滑坡预报经验公式，可以作为滑坡预报研究工作的起点。在此之后，经过广大学者的苦心探索，滑坡预报理论和方法有了较大的发展，经历了从现象预报、经验预报到统计预报、灰色预报再到非线性预报的历程，目前已进入了系统综合预报和实时跟踪动态预报的阶段。本文提出的综合预报系统是以上各种预报方法的集成，采用GIS系统对滑坡的各类信息进行综合管理，实现图形可视化，并采用专家系统的方法将根据理论模型进行定量预报与根据宏观现象进行定性预测和判断这两种方法有机地结合起来，最终实现综合预报和实时追踪预报[1]。

滑坡综合预报系统基于GIS为平台，采用面向对象的软件开发技术和可视化计算机语言，开发界面友好、 *** 作方便、图形显示形象直观、集成化程度高的滑坡实时预报系统。地质灾害是三峡库区移民工程中的重大环境问题，它不仅关系到移民安置的可持续发展，也关系到水库的正常运行。库区几乎每个县城都受到滑坡地质灾害的威胁。这一现状迫使我们在库区地质灾害监测和预测预报方面要有所创新，有所突破[2,3]。

1 系统的总体设计[4]

11 系统结构

系统采用组件式编程实现，以 MapGIS为基本开发开台，GIS与 MIS相结合，建立滑坡专家知识库，以适应各种滑坡的预报。系统结构如图1所示。

图1　系统结构图

各模块功能如下：①MapGIS平台：一个基本的 *** 作平台，实现图形可视化、数据的空间查询与分析、模型的三维动态显示。②预报模型组件：集成了20多种预报模型。③专家系统组件：定性预报与定量预报的综合分析。④数据库管理系统：对各类原始信息和成果信息进行综合管理。

12　系统的技术路线

系统以 GIS为中心，嵌入专业模块，各模块间的数据流由专门研制的数据库管理模块控制，系统结构清晰，具有可移植性、可视性和实用性强等特点。技术路线如图2所示。

图2　系统技术路线框图

2　系统的具体设计

21　预报模型组件

此组件集成了现有的绝大部分预报模型。包括：短期及临滑预报：Verhulst模型、协同模型、灰色系统、突变模型、Verhulst反函数模型、斋藤模型、Kawamura模型、指数平滑法模型、二阶回归模型、Pearl模型、三阶回归模型、神经网络模型、蠕变一样条联合模型、滑体变形功率模型。中期预报：黄金分割法、非线性动力学模型、分形理论，时序分析理论、卡尔曼滤波方法、灾变模型。长期预报：稳定系数法、稳定性模型综合评判等。

该模块的流程是：先对模型进行适用性检验，适用的模型从数据库得到数据，再进行数据前处理，通过计算后，得到的结果再返回到数据库。对于各模块的计算成果将在专家系统进行综合评价。其流程如图3所示。22　专家系统模块

图3　预报模型结构图

专家系统[5]的建立将理论模型的定量预报与根据宏观现象进行的定性预测和判断这两种方法有机地结合起来，最终实现综合预报和实时追踪预报的功能。

专家系统本身也包含了一个定性预报模型，他将能收集到的所有信息整理成知识库，这些信息包括宏观定性信息和监测数据、模型计算提供的信息等。通过一定规则进行预报。预报成果为滑坡破坏概率和滑坡所处阶段，这与一些定性预报模型的结果相同。在专家系统的最高层，还要根据规则库的相应规则把专家系统的定性预报成果和预报模型库提供的定性预报成果以及综合预报判据结合起来，得到系统的最终结果。同时，由于预报模型库将提供多个定量预报成果（滑坡时间的预报），专家系统也要根据相应的规则得到最终的滑坡时间。

专家系统最终提供的成果形式为：滑坡破坏概率；滑坡所处阶段（蠕动阶段、匀速变形阶段、加速变形阶段和临滑阶段）；滑坡破坏时间。

221　专家系统的构成

如图4所示，专家系统基本上是由下列几个部分构成的：

（1）知识库：系统的知识是以多位滑坡专家的知识、模型计算成果、大量滑坡实例的总结以及国内外大量文献资料进行综合分析整理得到。它是用于存储影响滑坡预报的所有知识和经验。知识库的建立实际上是解决专家知识和经验的表达问题。专家系统中的推理机就是利用知识库中的知识和信息进行推理判断而得出结论的。

图4　专家系统基本构成及原理

（2）推理机：推理机也可称作智能控制系统，在专家系统中它是一个控制其他知识库运行的超级知识库。推理机利用知识库中的知识和用户提供的信息进行搜索和推理以找到问题的答案。它的推理机制为正反向结合推理。

（3）综合数据库：它是用于存储由用户提供的随机信息以及在系统运行过程中所得出的中间结果和最后结论。

（4）用户接口：它用于系统运行过程中的人机对话，包括原始信息和数据的输入，中间和最后结论的输出等。

（5）辅助解释功能：它用于随时向用户提供帮助信息，回答用户提出的有关问题，如解释推理过程、要求系统对所提问题进行解释等。该功能为系统提供了友好的用户界面，增加了用户对系统使用的信心。

222　专家系统的流程

（1）知识库的建立。通过大量实例分析，结果表明斜坡演化过程中的位移、变形速率、声发射以及应力等都是反映斜坡变形演化的本质特征参数，降雨量是诱发滑坡的主要因素。其他因素还有：地下水动态、裂缝的分布演化状况、地表的变形演化状况、地表植被变化状况、地表植被变化状况、地面建筑物的变形破坏状况以及各种滑坡前兆现象等。地震是诱发崩塌、滑坡的决定性因素，当地震烈度大于7度时，仅此一项指标，滑坡即可复活，即刻进入临滑阶段。

（2）知识的表达形式

系统在知识库中采用产生式表示：

IF p1AND p2AND pnTHEN e[jd] [tm]

这里P1,p2，…，p。为规则前提，e为规则结论，p。为滑坡破坏概率，pn∈[0,1],jd为滑坡的变形阶段，分为蠕动阶段、匀速变形阶段、加速变形阶段和临滑阶段四个阶段。tm为滑坡破坏时间。

（3）规则库的建立。对于系统中不确定性因素，系统采用确定性因素法处理，即给不确定的信息赋以确定性因素值。这个因素值的取值范围是[-1,＋1]，常用图5和多位滑坡专家的经验的方式先来确定，再通过预测结果和监测数据的对比分析，调整和修正因素值。

图5　确定性因素与其语言关系图

每一个参数都应当考虑可能对滑坡预报不同程度的影响，这些影响在专家系统中就归结为知识库中的规则。同时，专家系统还要处理预报模型的定量和定性预报成果，对每一个预报模型也赋以确定性因素值，从而进行综合预报。该系统共建了11个知识库，规则达200多条。其整体结构如图6所示。

图6　系统知识的总体结构及推理判断过程图

在实际的预报过程中，随时根据最新的监测数据，对预报结果进行修正和完善，使随着时间的延伸和监测资料不断更新，预报准确度越来越高，实现动态追踪预报。同时，还应该随时根据更新的监测数据（现场监测数据或地质力学模拟的监测数据），调整和修正数值模拟模型，使在各个时段计算结果与监测结果都能达到最佳拟合。另一方面，还应通过对各个阶段的监测数据与变形趋势预测模型的预测结果的对比分析，随时修正和完善变形预测模型，使变形预测结果最大程度地逼近实际情况。

23　数据库管理模块

由于MAPGIS对数据库的管理功能有限，因此采用了外挂数据库的方式，对各种信息进行综合管理。包括对勘察资料、监测资料、预报判据资料、宏观迹象库的输入输出、编辑修改和查询功能。同时还要建立专家系统的知识库，规则库和预报模型的成果库，便于用户和专家查询与修改。

24　GIS工作平台

GIS有两个显著特征：①可以管理空间数据信息；②可以利用各种空间分析的方法，对多种不同的信息进行综合分析，寻求空间实体间的相互关系，分析和处理在一定范围内分布的现象和过程。其研究对象及内容是空间多源数据。滑坡预报数据正是典型的空间多源数据；滑坡空间预测分析评价，从根本上讲是空间分析问题，因此GIS在滑坡预报预测中的应用具有现实性。

GIS工作平台提供的主要功能包括：图形处理、数据空间查询、数据空间分析、动态三维显示。结构如图7所示。

图7　GIS平台结构图

①图形处理功能由 MAPGIS提供的控件可以直接实现。

②数据查询功能提供根据条件由属性查图形与由图形查属性，由于时间是滑坡预报系统的一个重要因素，因此还专门提供了历史查询功能。

③利用MapGIS提供的控件实现数字地形模型（DTM），由等高线或不规则三角网（TIN）产生数字高程模型（DEM），可进行高程分析，地面参数计算（坡度、坡向辐射度、地面粗糙度等），三维立体模型多角度方位显示。

④动态显示各曲面形态变化。MapGIS不提供三维动态显示，本系统采用Nurbs函数拟合曲面，Nurbs函数又是由足够多样本点（监测点）数据计算得出，当样本点数值改变时，又生成新的Nurbs曲面，Opengl提供了绘制Nurbs曲面的函数，采用帧动画或实时动画技术可将曲面动态显示[6]。

25　系统的集成

MAPGIS二次开发是以组件式来开发，大大降低了编程工作强度，使系统的可移植性、可视性和实用性都显著增强。对于专业模块的嵌入，实现无缝连接。

3　结束语

本文详细介绍了单体滑坡综合预报系统的技术路线及设计实现。该系统基于GIS平台，采用面向对象的软件开发技术和可视化计算机语言，是一个开发界面友好、 *** 作方便、图形显示形象直观、集成化程度高的滑坡实时预报系统。由于该系统充分利用了GIS本身所具有的强大空间数据和图形管理功能，使得系统具有强大的数据和图形管理、数据维护、数据与处理等功能。同时，该系统还将采用专家系统的方法将定量预报与定性预测和判断这两种方法有机地结合起来，最终实现综合预报和实时追踪预报的功能。

参考文献

[1]沈芳，黄润秋地理信息系统与地质环境评价[J]地质灾害与环境保护，2000,11（1）

[2]许强，黄润秋地质灾害发生时间和空间的预测预报[J]山地学报，2000,18（B02）

[3]李天斌，陈明东滑坡预报的几个基本问题[J]工程地质学报，1999,7（3）

[4]吴信才地理信息系统的设计与实现[M]北京：电子工业出版社，2002

[5]傅荣华，李天斌专家系统在确定岩体结构类型中的应用[J]地质灾害与环境保护，1993,4（2）

[6]孙家广，杨长贵计算机图形学（新版）[M]北京：清华大学出版社，1995

首先纠正下，是同等学力，学力和学历千万不能混。研究生教育分为学历教育和非学历教育两种，非学历教育由国务院学位委员会办公室负责，学生毕业后只有学位证书没有学历证书。教育部高校学生司研究生招生属于学历教育，也就是说学生经过学习、考试，通过论文答辩后既有学位证书又有学历证书。

同等学力报考，不允许跨专业。

复试阶段同等学力考生加试两门本科主干科目名称及参考书目

101地球科学学院业

070500地理学021-

任选两门（与初试、复试科目不同）共济

1地学遥感概论：《地学遥感概论》，薛重生，中国地质大学出版社，2004业

2环境与资源经济学：《环境与资源经济学》，曾克峰等，中国地质大学出版社，200448号

3人文地理学：《人文地理学》，王恩涌主编，高等教育出版社，2000 正门对面

4地貌学及第四纪地质学：《地貌学及第四纪地质学》，曹伯勋，中国地质大学出版社，19963362 3039

5经济地理学导论：《经济地理学导论》，杨万钟等，华东师范大学出版社，1999，第四版彰武

6旅游地理学：《旅游地理学》，保继刚，高等教育出版社，1999，第二版336260 37

7普通地质学：《普通地质学简明教程》,杨伦等,中国地质大学出版社,1998专

070702海洋化学3362 3039

1地球科学导论：《地球科学导论》，刘本培等，高等教育出版社，2002021-

2分析化学：《分析化学》，武汉大学化学系编，高等教育出版社，2001彰武

070704☆海洋地质济

1地球科学导论：《地球科学导论》，刘本培等，高等教育出版社，2002共

2沉积环境与沉积相：《沉积环境与沉积相》，王良忱等，石油出版社，19993362 3039

070900☆地质学3362 3039

1地质学基础：《地球科学导论》（面向二十一世纪课程教材），刘本培等，高等教育出版社，2002kaoyangj

《地质学基础》，宋青春等，高等教育出版社，2000，第三版

2计算机基础：《计算机文化基础》，李秀、姚瑞霞等著，清华大学出版社，2001

070901☆矿物学、岩石学、矿床学

1晶体光学：《晶体光学及光性矿物学》，曾广策，中国地质大学出版社，1998

2结晶学及矿物学：《结晶学及矿物学》（上、下册），潘兆橹，地质出版社，1998，第三版

070902☆地球化学

任选两门（与初试、复试科目不同）

1应用地球化学：《应用地球化学》，蒋敬业等，中国地质大学出版社，2006

2分析化学：《分析化学》，武汉大学化学系编，高等教育出版社,2001

3地球科学导论：《地球科学导论》，刘本培等，高等教育出版社，2002

070903☆古生物学与地层学

任选两门（与初试、复试科目不同）

1地球科学导论：《地球科学导论》，刘本培等，高等教育出版社，2002

2古生物地史学：《古生物地史学概论》，杜远生等，中国地质大学出版社，1998

3生物化学：《生物化学》（上、下），沈同等，高等教育出版社，2002

070904☆构造地质学

1板块地质学：《中国及邻区区域大地构造学》，车自成等，科学出版社，2002

2地质学基础：《地质学基础》，叶俊林等，地质出版社，1996

070905☆第四纪地质学

任选两门（与初试、复试科目不同）

1地貌学及第四纪地质学：《地貌学及第四纪地质学》，曹伯勋，中国地质大学出版社，1996

2环境地质学：《环境地质学》，朱大奎等，高等教育出版社，2000

3环境学导论：《环境学导论》，何强，清华大学出版社，2001

070922☆★生态地质学

任选两门（与初试、复试科目不同）

1普通地质学：《普通地质学简明教程》，杨伦等，中国地质大学出版社，1998

2自然地理学：《自然地理学》，伍光和等，高等教育出版社，2000，第三版

3地貌学及第四纪地质学：《地貌学及第四纪地质学》，曹伯勋，中国地质大学出版社，1996

4环境地质学: 《环境地质学》，朱大奎等，高等教育出版社，2000

5环境学导论：《环境学导论》，何强，清华大学出版社，2001

071200科学技术史

1世界通史：《世界通史》：第二编：工业文明的兴盛：16-19世纪的世界史，王斯德主编，李宏图等著，上海，华东师范大学，2001

2社会学概论：《社会学导论》，风笑天，华中科技大学出版社，1997

081603☆地图制图学与地理信息工程

任选两门（与初试、复试科目不同）

1遥感数字图像处理：《遥感数字图像处理》，汤国安等，科学出版社，2004

2地图学：《地图概论》，王琪，中国地质大学出版社，2005

3地理信息系统：《地理信息系统原理与方法》，吴信才等，电子工业出版社，2002

102资源学院

070501自然地理学

1经济地理学：《经济地理学》，李小建等，高等教育出版社，1999，第一版

2自然地理学：《自然地理学》，伍光和等，高等教育出版社，2000，第三版

070704☆海洋地质

1海洋沉积学：《海洋沉积学》，王琪、朱而琴主编，科学出版社，最新版

2海洋矿产资源：《海洋矿物资源》，熊传治、邹伟生主编，海洋出版社，2001，第一版

070901☆矿物学、岩石学、矿床学

1矿石学：《矿相学教程》（地质类专业用），徐国风主编，中国地质大学出版社，1986

矿相学，尚浚主编，地质出版社，1987

2矿田构造学：《矿田构造学概论》，翟裕生等，北京冶金工业出版社，1984

081801☆矿产普查与勘探

01-05方向：

1综合勘查技术：《金属物探简明教程》，丁绪荣等，地质出版社， 1980

《地球化学找矿》，阮天健、朱有光,地质出版社，1985

《成矿规律与成矿预测》，卢作祥、范永香，中国地质大学出版社，1989

2矿产勘查学：《矿产勘查学》，李守义、叶松青，地质出版社， 2003

06-13方向：

1含油气盆地构造学：《中国含油气盆地构造学》，李德生，石油工业出版社，2002

《石油勘探构造分析》， 王燮培、费琪、张家骅，中国地质大学出版社，1989

2含油气盆地沉积学：《沉积学》， 姜在兴，石油工业出版社，2003

《中国含油气盆地沉积学》，吴崇筠、薛书浩，石油工业出版社，1992

081802☆地球探测与信息技术

1数据库原理：《数据库系统及应用基础》，陈洛资，北方交通大学出版社，2002

2数学地质：《矿床统计预测》，赵鹏大，地质出版社，1994

081820☆★地学信息工程

1计算机基础：《计算机文化基础》，李季、姚婷等著，清华大学出版社，2001，第三版

2二选一：数据结构：《数据结构――使用C语言》，朱站立等编著，西安交通大学出版社，2002，第二版

矿产勘查与评价：《矿产勘查理论与方法》，赵鹏大，中国地质大学出版社，2001

081823☆★非传统矿产资源开发

1数学地质：《矿床统计预测》，赵鹏大，地质出版社，1994

2C语言： 《C语言程序设计》，谭浩强，清华大学出版社，最新版

081826☆★能源地质工程

1含油气盆地构造学：《中国含油气盆地构造学》，李德生，石油工业出版社，2002

《石油勘探构造分析》，王燮培、费琪、张家骅，中国地质大学出版社，1989

2含油气盆地沉积学：《沉积学》，姜在兴，石油工业出版社，2003

《中国含油气盆地沉积学》，吴崇筠、薛书浩，石油工业出版社，1992

081827☆★资源管理工程

1地质学基础：《地质学基础》，宋春青等，高等教育出版社，1996，第三版

2西方经济学：《西方经济学》（上、下），高鸿业，中国人民大学出版社，2001

082001油气井工程

1油气测井：《地球物理测井教程》， 周远田，中国地质大学出版社，1998

2石油工程基础：《石油工程》，陈涛平、胡靖邦，石油工业出版社，2000

082002☆油气田开发工程

1石油及天然气地质学：《石油地质学》， 张厚福等，石油工业出版社，1999

《石油及天然气地质学》，陈荣书等，中国地质大学出版社，1994

2石油工程基础：《石油工程》，陈涛平、胡靖邦，石油工业出版社，2000

120405☆土地资源管理

1土地法学：《土地法学》，沈守愚等，中国农业出版社，2002

2土地信息系统：《土地信息系统》，刘耀林等，中国农业出版社，2003

103工程学院

081400土木工程

1钢筋混凝土结构设计：《混凝土结构原理》，东南大学、天津大学、同济大学合编，中国建筑工业出版社，2002

2基础工程学：《基础工程学》，刘昌辉，中国地质大学出版社，2005

081401☆岩土工程

1岩体力学：《岩体力学》，刘佑荣等，中国地质大学出版社，1999

2基础工程学：《基础工程学》，刘昌辉，中国地质大学出版社，2005

081405防灾减灾工程及防护工程

1岩土工程勘察：《岩土工程勘察》，李智毅、唐辉明主编，中国地质大学出版社，2000

2土力学：《土力学》，方云等，中国地质大学出版社，2002

081601大地测量学与测量工程

1数字测图原理与方法：《数字测图原理与方法》，潘正风等，武汉大学出版社，2005

2工程测量学：《工程测量学》，张正禄等，武汉大学出版社，2005

081602摄影测量与遥感

1数字测图原理与方法：《数字测图原理与方法》，潘正风等，武汉大学出版社，2005

2遥感原理与应用：《遥感导论》，梅安新等，高等教育出版社，2001

081803☆地质工程（01－05方向选第一组；06－10方向在第二组中三选二）

第一组：

1岩土钻掘工程学：《岩土钻掘工程学》，鄢泰宁，中国地质大学出版社，2001

2基础工程原理与方法：《地基处理与基坑支护》，黄生根主编，中国地质大学出版社，2004

第二组：

1土力学：《土力学》，方云等，中国地质大学出版社，2002

2基础工程学：《基础工程学》，刘昌辉，中国地质大学出版社，2005

3凿岩爆破工程：《凿岩爆破工程》，吴立等，中国地质大学出版社，2005

081822☆★地下建筑工程

1凿岩爆破工程：《凿岩爆破工程》，吴立等，中国地质大学出版社，2005

2岩土加固技术：《岩土加固实用技术》，程良奎等，北京地震出版社，1994

081830☆★资源与环境遥感

1数字测图原理与方法：《数字测图原理与方法》，潘正风等，武汉大学出版社，2005

2遥感原理与应用：《遥感导论》，梅安新等，高等教育出版社，2001

081831☆★钻井工程

1钻井液与岩土工程浆液：《钻井液与岩土工程浆液》，乌效鸣，中国地质大学出版社，2001

2石油工程：《石油工程》，陈涛平、胡清帮主编，石油工业出版社，2005

081903☆安全技术及工程

1电气安全：《电气安全》，杨育启，首都经济贸易大学，2002

2起重与机械安全：《起重与机械安全》，袁化临，首都经济贸易大学，2002

104地球物理与空间信息学院

070800☆地球物理学

1普通地质学：《普通地质学简明教程》，杨伦、刘少峰、王家生，中国地质大学出版社，1998

2大学物理：《普通物理学》，程守洙、江之永，高等教育出版社，1998

081102检测技术与自动化装置

1单片机原理：《单片机原理及接口技术》，胡汉才，清华大学出版社，1996

2电子测量：《电子测量技术基础》，张永瑞，西安电子科技大学出版社，1994

081802☆地球探测与信息技术、081825☆★地球物理工程、081829☆★环境与工程地球物理

1场论：场论，位场理论、电磁场理论及d性波理论的版本均可

2信号处理：《数字信号处理教程》，程佩青编，清华大学出版社，最新版

105环境学院

070602大气物理学与大气环境

1大气探测学：《现代气象观测》，张霭琛编著，北京大学出版社，2000

2天气学原理：《天气学原理和方法》，朱乾根等编著，气象出版社，第三版

070922☆★生态地质学

1普通地质学：《普通地质学简明教程》，杨伦等，中国地质大学出版社，1998

2生态学：《生态学》，李博编，高等教育出版社，2000

071010生物化学与分子生物学

1微生物学：《微生物学》，沈萍，高等教育出版社，2000，第一版

2基础生态学：《基础生态学》，孙儒泳等，高等教育出版社，2002，第一版

077501环境科学

1环境生态学：《环境生态学》，程胜高、罗泽娇，化学工业出版社，2003

2环境保护与可持续发展：《环境保护与可持续发展》，钱易，高等教育出版社，1999

081500水利工程

1水文地球化学：《水文地球化学基础》，沈照理，地质出版社，1993

2水文学原理：《工程水文学》，吴明远，水利电力大学出版社，2000

081821☆★地下水科学与工程

1地下水动力学：《地下水动力学》，陈崇希等，中国地质大学出版社，1990

2水力学：《水力学》，吕文肪等，同济大学出版社，1990

083000☆环境科学与工程

1环境学：《环境学》，左玉辉，高等教育出版社，2000

2环境化学：《环境化学》，戴树桂，高等教育出版社，1997，第一版

106珠宝学院

050404设计艺术学

1图案：《装饰图案构成》，温练昌编著，人民美术出版社，2000

2美术设计原理：《平面构成，立体构成，色彩构成》，毛溪等著，上海人民美术出版社，2003

070920☆★宝石学

1宝石颜色成因理论：《结晶学与矿物学》（上册），潘兆橹，地质出版社，1994

宝石的矿物物理，谢先德著，广东省出版社，2003

2珠宝首饰评估：《珠宝首饰评估》，丘志力、李立平等，中国地质出版社，2003

107材料科学与化学工程学院

070300化学

1仪器分析：《仪器分析》，武汉大学化学系编，高等教育出版社，2001

2高分子化学：《高分子化学》，潘祖仁主编，化学工业出版社，2003，第三版

070921☆★岩石矿物材料学

1材料物理性能：《材料物理性能》，丘成军等主编，哈尔滨工业大学出版社，2003

2材料科学基础：《材料科学基础》，胡赓祥、蔡珣主编，上海交通大学出版社，2002

《材料科学基础习题与辅导材料》，蔡珣、戎咏华主编，上海交通大学出版社，2003

0805材料科学与工程

1材料物理性能：《材料物理性能》，丘成军等主编，哈尔滨工业大学出版社，2003

2材料物理化学：《材料物理化学》，张志杰主编，化学工业出版社，2006

081704应用化学

1化工原理：《化工原理》，王志魁主编，化学工业出版社，2005，第三版

2分析化学：《分析化学》，武汉大学等五校编，高等教育出版社，2000，第四版

201信息工程学院

077402计算机软件与理论

1计算机组成原理：《计算机组成原理》，白中英主编，科学出版社，第三版

2数据结构：《数据结构》，朱站立，西安交通大学出版社，2002，第二版

081000信息与通信工程

1通信原理：《通信原理》，樊昌信主编，国防工业大学出版社，2002，第五版

2数字信号处理：《数字信号处理》，姚天任，华中科技大学出版社，2000，第二版

081200计算机科学与技术

1计算机组成原理：《计算机组成原理》，白中英主编，科学出版社，第三版

2数据结构：《数据结构》，朱站立，西安交通大学出版社，2002，第二版

081603☆地图制图学与地理信息工程

1地图学概论：《地图概论》，王琪主编，中国地质大学出版社，2002

2数据结构：《数据结构》，朱站立，西安交通大学出版社，2002，第二版

202机械与电子工程学院

050404设计艺术学

1 人机工程学：《人机工程学》，丁玉兰，北京理工大学出版社，2003

2 设计图学：《设计图学》，李理，化学工业出版社，2004

080200机械工程

1 机械制图：《机械制图》，王巍，高等教育出版社，2005

2 测试技术：《测试技术》，贾民平，高等教育出版社，2001

081000信息与通信工程

1 C语言程序设计：《C语言程序设计》，谭浩强等编，高等教育出版社，最新版

2 电路：《电路》，邱关源等编，高等教育出版社，1999，第四版

081101 控制理论与控制工程

1．微型计算机控制技术：《微型计算机控制技术》，于海生等，清华大学出版社，1998

2．传感器原理及工程应用：《传感器原理及工程应用》，郁有文，西安电子科技大学出版社，2003

203 计算机学院

077402计算机软件与理论、081200计算机科学与技术

1C语言：《C程序设计》，谭浩强，清华大学出版社，第三版

《C程序设计实践指导书》，何兴恒主编，中国地质大学出版社

2计算机组成原理：《计算机组成原理》，白中英主编，清华大学出版社，第三版

301管理学院

120100☆管理科学与工程

1决策支持系统：《决策支持系统》，张玉峰著，武汉大学出版社，2004，第一版

2项目管理：《项目管理》，张卓编，科学出版社，2005，第一版

120200工商管理

01、02、04方向

1企业战略管理：《企业战略管理理论与案例》，杨锡怀，高等教育出版社，2002

2营销管理：《市场营销学》，吴健安，安徽人民出版社，2000

03方向

1 成本会计：《成本会计》，焦跃华， 中国财政经济出版社，2004， 第一版

2 审计学：《审计学》,财政部注册会计师考试委员会办公室编,中国财政经济出版社,2006

05方向

1现代饭店运行实务：《饭店管理实务》，王林、谭白英主编，武汉大学出版社，2004

2旅行社管理：《旅行社经营与管理》，杜江编著，南开大学出版社，2001，第一版

120201会计学

三选二：成本会计必选。

1成本会计：《成本会计》，焦跃华， 中国财政经济出版社，2004， 第一版

2初级会计学：《初级会计学》，郭道杨、朱小平，经济科学出版社，2000，第一版

3财务管理学：《财务管理学》，荆新，中国人民大学出版社，2002，第三版

120202企业管理

1企业战略管理：《企业战略管理理论与案例》，杨锡怀，高等教育出版社，2002

2营销管理：《市场营销学》，吴健安，安微人民出版社，2000

120203 旅游管理

1现代饭店运行实务：《饭店管理实务》，王林、谭白英主编，武汉大学出版社，2004

2旅行社管理：《旅行社经营与管理》，杜江编著，南开大学出版社，2001，第一版

302经济学院

020100理论经济学

1政治经济学：《现代政治经济学》，程恩富主编，上海财经大学出版社，2000

2发展经济学：《发展经济学》，张培刚主编，经济学科出版社，2001

020200应用经济学

1政治经济学：《现代政治经济学》，程恩富主编，上海财经大学出版社，2000

2发展经济学：《发展经济学》，张培刚主编，经济学科出版社，2001

081824☆★资源产业经济

1政治经济学：《现代政治经济学》，程恩富主编，上海财经大学出版社，2000

2发展经济学：《发展经济学》，张培刚主编，经济学科出版社，2001

303政法学院

010108科学技术哲学

1西方哲学史：《西方哲学史 [专著] 》，邓晓芒、赵林著， 高等教育出版社，2005

2现代西方哲学：《新编现代西方哲学》，刘放桐等编著，人民出版社，2000

030103宪法学与行政法学

1国际法：《国际法》（高等学校法学教材），梁西，武汉大学出版社，2003

2知识产权法：《知识产权法》（高等政法院校法学主干课程教材），吴汉东，中国政法大学出版社，2004

030108环境与资源保护法学

1刑法学：《刑法学》（21世纪法学规划教材），张明楷主编，法律出版社，2003

2中国法制史：《中国法制史》（21世纪法学系列教材），曾宪义主编，中国人民大学出版社，2001

030203科学社会主义与国际共产主义运动、030500马克思主义理论

1毛泽东思想概论：《毛泽东思想概论》，湖北省教育厅组编，丁俊萍主编，华中师范大学出版社，2003

2邓小平理论与“三个代表”重要思想概论：《邓小平理论与“三个代表”重要思想概论》，湖北省教育厅组编，孙居涛、俞思念主编，武汉大学出版社，2003

071200科学技术史

1世界通史：《世界通史》：第二编：工业文明的兴盛：16-19世纪的世界史，王斯德主编，李宏图等著，华东师范大学出版社，2001

2社会学概论：《社会学导论》，风笑天，华中科技大学出版社，1997

120400公共管理

1行政学原理：《行政管理学概论》，张国庆，北京大学出版社，2000，第二版

2公共部门人力资源开发：《政府部门人力资源开发》，宋斌、鲍静、谢昕，清华大学出版社，2005

304艺术与传媒学院

050302传播学

1新闻史：《中国新闻传播史稿》，吴廷俊，华中科技大学出版社，1999，第一版

2新闻采访与写作：《新闻采访与写作》，丁柏铨，高等教育出版社, 2004，第一版

050404设计艺术学

01- 06方向：

1素描：《毕加索线描》，杨津人编，漓江出版社，1987

2色彩：《色彩写生的画理与画法》，金纬等著，中国建筑工业出版社，2005，第一版

07方向：

1影视动画后期制作：《影视动画数字后期编辑与合成》，李晓斌，海洋出版社，2005

2多媒体原理：《多媒体技术与应用》，冯博琴，清华大学出版社，2005

08方向：

1MIDI制作：《MIDI制作》，魏家宪，湖北音像艺术出版社，2000

2录音合成：《录音合成》，朱伟，中国广播电视出版社，2003

401外国语学院

050201英语语言文学、050211外国语言学及应用语言学

1基础英语：《新编英语教程》（1-4），李观仪，上海外语教育出版社，2003，修订版

2英语写作：《英语写作手册》，丁往道，外语教学与研究出版社，修订版

402数学与物理学院

070102计算数学

1复变函数：《复变函数》，余家荣，高等教育出版社，2003，第三版

2函数逼近：《函数逼近论方法》，莫国瑞、刘开第，科学出版社，2003

070104应用数学

1复变函数：《复变函数》，余家荣，高等教育出版社，2003，第三版

2实变函数：《实变函数论》，周民强，北京大学出版社，2001

070207光学

1电磁学：《电磁学》，梁灿彬、秦光戎、梁竹健著，高等教育出版社，2004

2原子物理：《原子物理》，褚圣麟，高等教育出版社，1988

403体育部

040303体育教育训练学

1运动心理学：《运动心理学》，全国体育院校通用教材，人民体育出版社，最新版

2运动生物化学：《运动生物化学》，全国体育院校通用教材，人民体育出版社，最新版

501高等教育研究所

040106高等教育学、120403教育经济与管理

1中国教育史：《简明中国教育史》，王柄照等，北京师范大学出版社，1994

2外国教育史：《外国教育史教程》（缩编本），吴式颖，人民教育出版社，2003

502应用心理学研究所

040203 应用心理学

1社会心理学：《社会心理学》，时蓉华，浙江教育出版社，1998

2发展心理学：《发展心理学》，林崇德，浙江教育出版社，2002

庄一兵 郁标 刘映

（上海市地质调查研究院，上海200072）

摘要：本文阐述了建立上海市地面沉降地理信息系统的背景、过程和采用的主要技术手段，概括介绍了系统应具有的功能，为尚未开展地面沉降信息化工作的地区提供了参考。

关键词：地面沉降；WebGIS；上海市

1 引言

自20世纪60年代以来，为了控制上海地面沉降，上海市开始系统实施地面沉降监测，至今已积累了40余年的地面沉降与地下水动态监测数据。为了对这些海量数据进行有效管理，1997年开始基于VisualBasic开发建立统一的“地面沉降信息系统”，初步实现数据管理、地面沉降分析及预测等功能。由于是单用户版，多个用户都必须安装一套系统，维护不同版本数据库，经常造成数据的不一致，数据更新不及时，并缺乏地理空间查询和分析功能。鉴于以上不足，我们对系统进行升级开发，在开发后期，又将系统移植到WebGIS之上，实现了WebGIS功能，并对数据库结构进行标准化统一。这为今后地面沉降日常研究工作，信息定期发布、科学评价地下水资源等工作创造了有利条件。

2 WebGIS服务技术

WebGIS服务（Web Service）是一种自包含（self－containt）、自描述（self－describing）的模块化应用程序，可以通过互联网进行发布、定位和调用。与传统的基于桌面或局域网的GIS相比，WebGIS具有以下的优点：

真正的信息共享：WebGIS可以通过通用的浏览器进行信息发布，使得不仅是专业人员，而且普通用户也能方便地获取所需的信息；此外，由于Internet的迅猛发展，Web服务正在渗入千家万户，在全球范围内任意一个>

平台独立性：无论服务器/客户机是何种机器，无论WebGIS服务器端使用何种GIS软件，由于使用了通用的Web浏览器，用户就可以透明地访问WebGIS数据，在本机或某个服务器上进行分布式部件的动态组合和空间数据的协同处理与分析，实现远程异构数据的共享。

较低的开发和应用管理成本：普通GIS在每个客户端都要配备昂贵的专业GIS软件，而用户使用的经常只是一些最基本的功能，这实际上造成了极大的浪费。WebGIS在客户端通常只需使用Web浏览器（有时还要加一些插件），其软件成本与全套专业GIS相比明显要节省得多。另外，由于客户端的简单性而节省的维护费用也不容忽视。

更简单的 *** 作：要广泛推广GIS，使GIS系统为广大的普通用户所接受，而不仅仅局限于少数受过专业培训的专业用户，就要降低对系统 *** 作的要求。通用的Web浏览器无疑是降低 *** 作复杂度的最好选择。

巨大的扩展空间：Internet技术基于的标准是开放的、非专用的，是经过标准化组织IETF和W3C为Internet制定的，这就为WebGIS的进一步扩展提供了极大的发挥空间，使得WebGIS很容易与Web中的其他信息服务进行无缝集成，建立功能丰富的具体GIS应用。

平衡高效的计算负载：传统的GIS大都使用文件服务器结构的处理方式，其处理能力完全依赖于客户端，效率较低。而当今一些高级的WebGIS能充分利用网络资源，将基础性、全局性的处理交由服务器执行，而对数据量较小的简单 *** 作则由客户端直接完成。这种计算模式能灵活高效地寻求计算负荷和网络流量负载在服务器端和客户端的合理分配，是一种较理想的优化模式。

3 系统平台选择和开发过程

MapGIS－IMS（Internet Map Server）是中地软件推出的新一代基于Internet的分布式GIS解决方案。对于最终用户，它提供了一种更为快捷、廉价的方式以获取地理信息；对于高级用户，它还提供了更为丰富的管理工具来建立可缩放的、高效的站点。MapGIS－IMS遵循GIS标准，采用分布式GIS软件技术，基于Internet网，采用多层体系结构和几种分布式对象技术的综合使用（CORBA，DCOM、JAVA）来为建立及发布地图信息提供了快捷的一体化解决方案。

IMS提供了包括显示、工程管理、工作区管理、分析功能等一系列COM模块，利用微软的Active Server Pages（ASP）技术，可建立丰富的GIS应用。通过JavaScript和VBScript等编程语言，用户可以定制WEB页，通过FrontPage，Visual InterDev等产品建立客户化的用户界面。脚本程序可以在浏览器端执行，也可以通过标准应用服务器（如ASP）在服务器端执行。

因此，本系统选用MapGIS－IMS作为系统开发的网络GIS平台，利用Visual StudioNET2003开发环境进行各模块及功能的开发，调用MapGIS－IMS核心模块，实现监测设施点、线、面的可视化查询显示及图形与属性互查。可以查询地图的属性，地理坐标、位置等信息。浏览的属性数据不仅包括数值型的，而且可以包括非数值型的，如图像、地图、动态图象等多媒体属性。

系统开发过程包括系统目标确立、系统设计、系统开发，系统调试维护及系统评价等几个方面。其中，系统设计是系统实现过程中的核心部分，它包括系统功能设计、数据库设计、应用模块开发设计；而系统开发部分则是系统实现的实践阶段，包括子模块的开发，程序调试、集成及运行等若干阶段。所以，系统的建设过程，就是将系统应用目标、各种数据信息、业务流程以及各种计算机软硬件有机结合形成统一整体的过程。

4 系统开发关键技术

41 多源数据无缝集成技术

本系统除了提供上海市地面沉降专题数据外，还提供了上海市1：25万地图数据和中心城区1：5万地图数据两种不同比例尺的，不同来源的空间数据进行无缝集成显示。

42 有效地管理维护基础数据和地面沉降专业数据

对各种地面沉降专业数据可提供远程导入和维护，方便野外作业用户把测量数据及时导入系统，这样对整个系统数据的快速更新起到了关键作用。系统管理员可以通过在服务器端设置相应的地面沉降研究成果，改变服务平台数据的发布状态，这样大大地节约了系统维护成本，满足地面沉降数据维护的要求。

43 稳定的3层体系结构

根据系统需求和软件工程的原理，本系统采用B/S架构，并且以MapGIS－IMS平台为基础，用户工作界面是通过>

整个系统的网络结构图如下：

华东地区地质调查成果论文集:1999~2005

5 系统主要功能

整个系统由基础信息模块，综合查询模块，综合分析模块，数据管理模块，系统管理模块5大功能模块构成。大概涵盖以下几个方面：

51 数据和权限管理功能

数据管理包括数据维护和数据导入，它实现了专题数据的远程维护、属性数据的灵活导入、统计数据维护和下载，以及各种空间数据的维护和管理。权限管理实现了各种用户对相应的数据和功能进行权限控制，重要数据权限可以控制到字段。

该系统收集了影响上海地面沉降的主要信息数据，包括上海市地下水灌用水量、地下水水位、土层变形量、地基土的孔隙水压力及地面水准点高程监测数据。系统对监测设施和监测数据进行管理，包括监测设施的增加，修改和监测数据的导入和修改。为了便于数据统一管理和灵活使用，并配置相应的地理底图和监测点，使用户在地理底图上所见即所得。

52 空间查询分析功能

对地面沉降数据资料和以往的研究成果有机的结合起来，对资料进行动态管理，建立高效便捷的录入、修改、查询检索、统计、打印。同时实现了矩形、圆形、多边形等多种方式的空间查询。对水量、水位、变形量从时间，区域，含水层次进行三方面查询。对查询结果进行分析，并根据用户需要画出曲线图形。对图形可以进行下载，下载后用户可用Word对其进行编辑修改。

用户可以通过以画圆、多边形、点击等WebGIS的网络 *** 作方式对监测设施进行查询统计。下图表示用户想得到某个范围内的设施在某个时间段内的最大值、最小值、以及均值。

华东地区地质调查成果论文集:1999~2005

53 信息共享发布功能

系统利用MapGIS－IMS建立WebGIS站点，通过Internet提供各种专业数据与应用服务，具有多源数据的集成功能，用户可以通过IE浏览工具，获取想要的地面沉降监测数据，并进行相应的专业分析。通过该系统可以把上海地区地面沉降监测、分析、研究的最新成果，以最方便、最快捷的方式提供给社会，为地区经济建设服务。

华东地区地质调查成果论文集:1999~2005

6 结束语

经过多方面的努力，初步建成了基于WebGIS平台的上海市地面沉降地理信息系统。虽然系统在实现过程中遇到一些困难，但相信该系统的建立为上海地面沉降防治信息化工作打下了一个很好的基础。

参考文献

［1］吴信才WebGIS地理信息系统参考手册武汉：中国地质大学，2001

［2］卓泳地理信息系统论坛，2005

［3］钱贞国基于Web服务的分布式WebGIS设计与应用中国科学院遥感应用研究所2004

Study and Development on the Geographic Information System for Land Subsidence in Shanghai based on WebGIS Platform

Zhuang Yibing,Yu Biao,Liu Ying

(Shanghai Institute of Geological Survey, Shanghai 200072)

Abstract: This article elaborates the background, the process and the technical method used of the geographic information system on Shanghai established and introduces summarized the function of the system which should have This may provide the reference for the area which don’t yet launch the geographic information system information

Key words: Land subsidence; WebGIS; Shanghai

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