网格化管理系统的探索与研究.docVIP

第3章 网格化管理系统的探索与研究 3.1 网格化管理系统的技术基础 3.1.1 地理信息系统GIS 地理信息系统（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有时又称为“地学信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。 Geographic Information System技术在城市网格化管理信息系统中处于核心地位。运用Geographic Information System技术，可以对行道树、信号灯、雨水篦子等基础地理数据进行分析，并实现对这些数据属性（如尺寸、材质等）的描述，可以整合遥感影像数据、城市单元网格数据、城市部件与事件数据等地理空间数据，进行建模，为城市网格化管理提供技术保障，为智能化数据采集提供技术支撑。 3.1.2 全球定位系统 GPS GPS系统由分布在全球的24颗卫星组成，其覆盖面积可以涵盖整个地球，该系统保证了无论何时何地目标上方一定会有4颗卫星在运行，从而保证了目标经纬度以及高度的数据会被实时采集到，进而就实现了定位、导航等功能。GPS系统是在1970年由美国军方研制而成的新一代空间卫星导航定位系统，其初始目的是为军方提供全球范围内的实时导航服务，并兼具着情报收集功能。而经过多年发展的GPS定位技术已经普遍应用到了人们的生产生活之中，GPS定位技术和通讯技术的完美结合，在空间定位领域里面产生了深远的影响，改变了传统的空间定位理念。 GPS实施的是“到达时间差”（时延）的概念：利用每一颗GPS卫星的精确位置和连续发送的星上原子钟生成的导航信息获得从卫星至接收机的到达时间差。 GPS卫星在空中连续发送带有时间和位置信息的无线电信号，供GPS接收机接收。由于传输的距离因素，接收机接收到信号的时刻要比卫星发送信号的时刻延迟，通常称之为时延，因此，也可以通过时延来确定距离。卫星和接收机同时产生同样的伪随机码，一旦两个码实现时间同步，接收机便能测定时延；将时延乘上光速，便能得到距离。每颗GPS卫星上的计算机和导航信息发生器非常精确地了解其轨道位置和系统时间，而全球监测站网保持连续跟踪卫星的轨道位置和系统时间。位于科罗拉多州施里弗（Schriever）空军基地内的主控站与其运控段一起，至少每天一次对每颗GPS卫星注入校正数据。注入数据包括：星座中每颗卫星的轨道位置测定和星上时钟的校正。这些校正数据是在复杂模型的基础上算出的，可在几个星期内保持有效。 在网格化城市管理系统中，GPS系统与GIS系统协同使用，为指挥监督中心对于城市事件、部件、监督员、行政执法车辆等诸多项目进行可视化及空间定位的管理工作提供方便。该系统能够相对准确的定位城市管理事件的发生地点，并且能够及时的调派发生地周围的监督员及时有效的对事件进行处理，并且能够在一定程度上还原事件发生的情形，为较难处理，有争议的事件提供原始处理依据。 3.1.3 遥感技术 RS 这项技术兴起于1960年，建立在物体可以辐射和反射电磁波的理论基础上，利用相关传感仪器对远距离物体所辐射和反射的电磁波信息，进行收集、处理，并最后成像，可以将发射电磁波的物体显现出来，进而实现对地面各种景物进行探测和识别。世界上的每一个物体都具有光谱特性，具体地说，它们都具有吸收、反射、辐射不同光谱的性能。各种物体在相同的光谱区所反映出的情况却是不同的，同一物体对不同光谱的反映也有明显差别。简而言之，即使是同一物体，所处的时间和地点不同，太阳光照射的角度就会发生变化，它们反射和吸收的光谱也各不相同。遥感技术就是根据这些原理，对物体作出判断，描绘出物体的大致轮廓，最终实现成像。 遥感技术通常是使用绿光、红光和红外光三种光谱波段进行探测。地下水、岩石和土壤的特性适宜用绿波段进行探测；植物生长、变化及水污染等适宜用红光段进行探测；红外段则主要用于探测土地、矿产及资源。此外，还有微波段，用来探测气象云层及海底鱼群的游弋。 在在网格化城市管理信息系统中，遥感技术的应用，可以获取实时、分辨率高、信息量丰富的遥感影像数据。结合Geographic Information System技术得到的基础地理信息数据，可以使城市地理数据在内容上得到极大的丰富，并使其得到及时更新补充。 以上三种技术的集合即被称为3S技术，其为网格化城市管理提供了十分便捷而又高效的技术保障，能够及时、高效、动态、整体的对观测的空间、目标进行系统分析，智能辅助研判，决策等。概括来说GPS系统会告诉我们管理的对象在哪里，我们的执勤车辆、执勤人员实