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關鍵詞:Mapinfo; 人口地理信息系統(tǒng)
中圖分類號: P208 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2012)10-179-002
一、系統(tǒng)概述
1.系統(tǒng)概述
人口地理信息系統(tǒng)是近年來迅速發(fā)展起來的處理與地理信息有關的人口數(shù)據(jù)的一門新技術,具有對圖形和數(shù)據(jù)進行存儲、更新、編輯,對屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)一起進行分析和模擬等功能,能按索引數(shù)據(jù)項進行地圖及其上面信息的查詢,對同一地圖進行分層顯示,將各類統(tǒng)計信息逐層疊加在同一地圖的不同層(如行政區(qū)劃、河流、公路、建筑物等)上,并能將分析結果以地圖、表格、圖形或統(tǒng)計報告等形式輸出。
在對人口地理信息系統(tǒng)的應用中,人與真實世界的交互,通過地圖的數(shù)字化,以及跨平臺集成方法,讓人能夠很容易了解人口的密集度,掌握人口的信息。
系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境:Visual Basic 6.0 可視化軟件開發(fā)環(huán)境、Microsoft WindowsXP 操作系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)制作環(huán)境:Photoshop等圖形設計軟件、MapInfo地理信息系統(tǒng)軟件、Microsoft Access桌面數(shù)據(jù)庫軟件。
系統(tǒng)應用平臺:Visual Basic 6.0;MapInfo 7.0。
2.數(shù)字中的地圖
數(shù)字地圖憑借計算機高效、準確的處理功能來表示傳統(tǒng)在紙質地圖上用圖形、符號、顏色、注記等表示的空間信息,進而產(chǎn)生各種滿足不同需求的新的產(chǎn)品模式,表現(xiàn)為存貯介質、顯示設備和內容三個方面的差別。
數(shù)字地圖在內容上主要表現(xiàn)在三維信息和時態(tài)信息的引入,還使地圖與影像、不同比例尺地圖、不同類型地圖的縱向連接與集成,以及城市、省、國家及世界范圍的地圖橫向“無縫”連接成為可能。對許多數(shù)字地圖應用(如導航、監(jiān)控、指揮等系統(tǒng))來說,動態(tài)化、實時化成為應用最重要的指標。
所謂地圖數(shù)字化就是將地圖轉換為計算機系統(tǒng)能夠識別的數(shù)據(jù)文件,這種數(shù)據(jù)文件符合一定的數(shù)據(jù)格式,有特別的比例尺和精度,包括各空間要素在某一坐標系統(tǒng)中的位置和屬性,它們可以通過接收其格式的軟件系統(tǒng)來管理、提取、分析和編輯制圖。地圖數(shù)字化是建立地理信息系統(tǒng)的基礎,是地理信息系統(tǒng)的關鍵技術。
3.地理信息系統(tǒng)的概述
地理信息系統(tǒng)是以采集、存儲、管理、描述和分析與地球表面及空間地理分布有關的數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)。它是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎,在計算機硬件、軟件環(huán)境支持下,觀看空間相關數(shù)據(jù)進行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示,并采用地理模型分析方法,適時提供多種空間和動態(tài)的地理信息,為地理研究、統(tǒng)合評價、管理、定量分析和決策服務而建立的一類計算機應用系統(tǒng)。
從學術和技術的角度看,地理信息系統(tǒng)是結合計算機、系統(tǒng)工程、經(jīng)濟管理等多學科的知識,屬跨學科的技術系統(tǒng)。按其內容可分為:專題信息系統(tǒng)(Thematic Information),如災害監(jiān)測信息系統(tǒng)等;區(qū)域信息系統(tǒng)(Regional Information System)如加拿大國家信息系統(tǒng)、我國黃河流域信息系統(tǒng)等。事實上,許多實際的地理信息系統(tǒng)是介于上述二者之間的區(qū)域性專題信息系統(tǒng),如北京市水土流失信息系統(tǒng)等。
一般來說,一個完整的地理信息系統(tǒng)通常由四個部分組成,它們是計算機硬件環(huán)境、軟件環(huán)境、地理空間數(shù)據(jù)、系統(tǒng)維護和使用人員。
4.人口分類系統(tǒng)
人口統(tǒng)計信息系統(tǒng)是地理信息系統(tǒng)按職能不同的分類。
人口地理信息系統(tǒng)就是為了滿足城市人口空間分析而設計的,是具有面向非計算機用戶的實用信息系統(tǒng)。它建立在地理信息系統(tǒng)平臺上,具有人口管理信息系統(tǒng)與基礎地理信息系統(tǒng)的綜合功能,可進行常規(guī)人口統(tǒng)計、人口時間序列預測、人口地理空間分析、空間查詢與人口動態(tài)空間預測、人口地理分布與流動模型建立,是人口地理分析與輔助決策的重要工具。
在本系統(tǒng)中,是利用Visual Basic 的編程語言的可嵌入式特點,再加上MapInfo的本身有查詢、圖形、數(shù)據(jù)庫等功能,充分實現(xiàn)了與真實世界的交流。
所謂人口分類在本文中,就是將人口信息通過使用計算機將人口信息結合地理信息開發(fā)出來的應用系統(tǒng)。
系統(tǒng)功能:地理信息與人口信息查詢顯示;電子地圖的縮小、放大、漫游、鷹眼;按地區(qū)查詢相關的人口信息;顯示各個年齡段的人口信息。
二、系統(tǒng)設計
建立一個完善的大型應用系統(tǒng),應對各種不同平臺博采眾長,利用其他平臺能夠調用MapInfo環(huán)境下的數(shù)據(jù)、圖形等。在Windows環(huán)境下,可以通過MapBasic之外的其他編程語言控制MapInfo,例如,可以將MapInfo的地圖窗口集成到用Visual Basic編程語言開發(fā)的應用程序中。另外,C、Visual Basic或Delphi等,可以集成MapInfo窗口到非MapBasic應用程序中。特別是在原有成熟的應用系統(tǒng)中,增加地理信息管理功能,這種方法是簡捷有效的。
生成一個集成地圖的應用程序,不僅可以采用一種非MapBasic語言,還可以采用多語言混合編程。常用的是C和Visual Basic兩種語言。在這里選用的是Visual Basic語言。
1.系統(tǒng)邏輯結構設計
2.系統(tǒng)功能模塊設計
3.地圖數(shù)據(jù)
背景數(shù)字地圖數(shù)據(jù)包括幾何圖形數(shù)據(jù)和索引數(shù)據(jù)。幾何圖形數(shù)據(jù)以矢量化數(shù)據(jù)存在,地圖的顯示需要從大量索引中檢索出相關的幾何圖形數(shù)據(jù)。
由于MapInfo可以同時含有圖形表與信息表的文件,所以當在建立數(shù)據(jù)時,可以在MapInfo中同時生成數(shù)據(jù)庫文件。
數(shù)據(jù)庫由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理,數(shù)據(jù)的插入、修改和檢索均要通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進行。
根據(jù)數(shù)據(jù)庫的要求,按照MapInfo的格式,進行將數(shù)據(jù)庫的分層與結構設計,設計出數(shù)據(jù)庫的E-R圖。
4.系統(tǒng)查詢設計
系統(tǒng)對信息的查詢,是針對地圖來顯示記錄位置以及信息的??梢圆榈接涗浽诘貓D上位置,并直觀的顯示出來。
5.系統(tǒng)物理結構設計
在地圖數(shù)據(jù)庫技術中,對數(shù)據(jù)庫的一切操作都要落實到對文件的存取,因此文件組織是整個系統(tǒng)的基礎。文件是由記錄組成的,結構組織的復雜程度取決于文件的使用方式。文件有邏輯文件和物理文件之分。邏輯文件指的是用戶眼中的文件,只涉及各個記錄的內容而不考慮他們在存貯器上是如何存貯的。物理文件則涉及到記錄在存貯器上的物理組織方法。
三、系統(tǒng)實現(xiàn)
1.系統(tǒng)中應用程序間的訪問
VB與MapInfo都支持OLE Automation方式。OLE Automation方式,實際是一種編程接口,通過它應用程序可以訪問在另一個應用程序中實現(xiàn)的對象,提供編程對象給其他應用程序的稱“服務器”,訪問這些對象的應用程序稱“客戶機”。這里利用OLE Automation方式,在VB應用程序中將MapInfo作為一個對象來使用,編程調用MapInfo對象,實現(xiàn)對人口信息的集成。
VB與MapInfo的接口:在VB應用程序里實現(xiàn)對另一個應用程序(MapInfo)的訪問,利用前面所提到的OLE Automation技術,把MapInfo作為服務器,VB應用程序作為客戶機,可以無縫地實現(xiàn)集成MapInfo對象于VB應用程序中。
2.系統(tǒng)功能模塊實現(xiàn)
3.2.1界面
3.2.2預覽圖形顯示模塊
3.2.3選擇圖形模塊
3.2.4數(shù)據(jù)查詢模塊的實現(xiàn)
四、結束語
地理信息和發(fā)展必將進入一個全新的時代,制圖者將成為“信息結構設計師”。
由于現(xiàn)在人口流動頻繁,人口管理不便,所以人口地理信息系統(tǒng)的進一步開發(fā)迫在眉睫。
參考文獻:
[1]網(wǎng)冠科技.Visual Basic 6.0程序開發(fā)觸類旁通百例,北京:機械工業(yè)出版社,2005.8
關鍵詞:信息管理 運籌學 對策論 排隊論
運籌學是一門應用科學,它廣泛地運用現(xiàn)有的科學技術知識和數(shù)學方法,解決實際中提出的專門問題,為決策者選擇最優(yōu)決策提供定量依據(jù)。系統(tǒng)工程是一種設計、規(guī)劃、建立一個最優(yōu)化系統(tǒng)的科學方法,是一種為了有效地運用系統(tǒng)而采取的各種組織管理技術的總稱。運籌學為系統(tǒng)工程奠定了重要的理論基礎,提供了解決實際問題的有效方法。信息管理作為一個系統(tǒng)工程,無疑與運籌學有著極為密切的關系。因此,探討運籌學與信息管理的關系顯得尤為重要,為運籌學與信息管理的合作與交融起到了不可低估的作用。
一、運籌學的發(fā)展
Operation Research原來的意思是操作、作業(yè)、運用、作戰(zhàn)等的研究,譯作運籌學,來源于《史記》“運籌于帷幄之中,決勝于千里之外”一語中“運籌”二字,既顯示其軍事的起源,也表明它在我國已早有萌芽。運籌學是一門應用科學,是應用分析、試驗、量化的方法,它使用許多數(shù)學工具(包括概率統(tǒng)計、數(shù)理分析、線性代數(shù)等)和邏輯判斷方法,來研究系統(tǒng)中人、財、物的組織管理、籌劃調度等問題。它對管理系統(tǒng)中人力、物力、財力等資源進行統(tǒng)籌安排,為決策者提供有依據(jù)的最優(yōu)方案,以期發(fā)揮最大效益。作為一門非常實用的學科,它在經(jīng)濟建設和管理中的前景是非常輝煌的。運籌學的思想方法在我國古代就有過不少的記載。如田忌賽馬、沈括運軍糧的故事就充分說明了,我國在早期不僅有過樸素的運籌思想,同時也在生產(chǎn)實踐中實際運用了運籌方法。但運籌學作為一門新興的學科是在第二次世界大戰(zhàn)期間出現(xiàn)的,當時主要是用來解決復雜的戰(zhàn)略和戰(zhàn)術問題。二戰(zhàn)之后,從事這項工作的許多專家轉到了經(jīng)濟部門、民用企業(yè)、大學或研究所,繼續(xù)從事決策的數(shù)量方法的研究,運籌學作為一門學科逐步形成并得以迅速發(fā)展。戰(zhàn)后的運籌學主要在一下兩方面得到了發(fā)展,其一為運籌學的方法論,形成了運籌的許多分支,如數(shù)學規(guī)劃(線性規(guī)劃、非線性規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、目標規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、隨機規(guī)劃等)、圖論與網(wǎng)絡、排隊論、存儲論、維修更新理論、搜索論、可靠性和質量管理等。1947年由Geroge Dantgigtichu 的求解線性規(guī)劃問題的單純形法是運籌學發(fā)展史上最重大的進展之一。其二是由于電子計算機尤其是微機迅猛地發(fā)展和廣泛地應用,使得運籌學的方法論能成功地即時地解決大量經(jīng)濟管理中的決策問題。世界上不少國家已成立了致力于該領域及相關活動的專門學會,美國于1952年成立了運籌學會,并出版期刊《運籌學》,世界其他國家也先后創(chuàng)辦了運籌學會與期刊,1957 年成立了國際運籌學協(xié)會。作為管理五大職能之一的決策過程,往往是通過定性或定量的方法來進行。為了提高管理者的決策能力,可以通過管理者的實踐和經(jīng)驗的積累,不斷提高其定性分析的能力。而其定量分析能力的提高則需要學習管理運籌學的思想與方法,管理者掌握了管理運籌學,并了解了管理運籌學在決策過程中的重要地位,這將對提高其決策的能力水平有極大的幫助。運籌學在管理中的應用,可以從兩個方面來觀察。一是運籌學的應用所涉及的方面;二是以企業(yè)實際使用的頻率來看運籌學的應用情況。
二、運籌學與管理信息系統(tǒng)的聯(lián)系
運籌學的專家們認為,管理信息系統(tǒng)的發(fā)展是促進運籌學發(fā)展的一個新的機會。從狹義上看,管理信息系統(tǒng)是一個運行系統(tǒng),而運籌學主要面對運行系統(tǒng),所以這種發(fā)展存在著可能性。管理信息系統(tǒng)的專家們認為,運籌學將成為推動管理信息系統(tǒng)的發(fā)展,并使其成為一門學科的基礎理論,與運籌學的結合將大大有助管理信息系統(tǒng)科學化的過程:
第一,面向企業(yè)的戰(zhàn)術執(zhí)行層,如生產(chǎn)調度、供應與銷售、財務管理、人力資源管理等。第二,以信息為運作對象,包括信息的收集、存儲、加工、傳輸和使用。第三,是企業(yè)功能系統(tǒng)的一個映射,是由計算機硬件、軟件、數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)、工作規(guī)程和操作人員組成的一個系統(tǒng)。
上述三點包含了管理、信息、系統(tǒng)三個要素,說明管理信息系統(tǒng)有三個理論支柱,即:管理科學、信息科學與技術及系統(tǒng)理論。
三、策論在信息管理中的應用舉例
有兩個信息服務部門:一個是新興的、思想意識先進、具有開拓精神的一群人組成。我們稱之為局中人1,另一個則是具有悠久歷史、基礎較好、有較好的固定投資的部門,我們稱為局中人2。這兩個部門都想開拓市場,為本地區(qū)1000家企事業(yè)單位提供信息服務。他們可以分別采用電話聯(lián)系、登門拜訪、網(wǎng)上聯(lián)系這三個策略,而這三個策略又不能同時采用。且這1000家企事業(yè)單位只能接受一個局中人的信息服務,不能同時接受兩個。我們把策略1代表電話聯(lián)系,策略2代表登門拜訪,策略3代表網(wǎng)上聯(lián)系,則支付矩陣是:
在這里矩陣中的數(shù)字表示局中人的支付數(shù)目。比如局中人1采用第1種策略,局中人2采用第1種策略,矩陣的值a11=0,則表示局中人1和局中人2取得的信息服務用戶相同。局中人1采用第1種策略,局中人2采用第2種策略,矩陣的值a12=-500表示局中人2比局中人1多擁有500個信息服務用戶。以此類推。如果有n個信息服務部門,則是非合作n人對策,模型要復雜得多,在此不贅述。對策論的引入,是要提醒各信息服務部門抓住機遇,選好策略,搶占市場,否則就沒有立足之地。
四、排隊論在信息管理中的應用舉例
某圖書館有讀者5000,日來館借書在100-300人次之間。該館圖書實行開架借閱。設置100個代書板,每人限拿一個代書板借書。則庫內最多人數(shù)限為100名讀者。每人平均在庫內逗留時間為10分鐘。則該館日容納讀者量為100×60÷10×8=4800。就是說該圖書館基本上能滿足全校讀者同日到館的情況。也就是說即使在人流最多的時候,也能滿足接待任務。在這里100個代書板相當于100個排隊系統(tǒng)。每個10分鐘的逗留時間相當于服務時間的分布,也就是服務速度。這表明每10分鐘該館平均可接待讀者100名。而每日讀者來館的人數(shù)只有100-300名??梢娫擆^讀者稀少。造成資源閑置浪費。因此該館應廣開門路,吸引更多的讀者。而該館的還書口只有1人,設平均每分鐘接待1名讀者,則該館日接待還書讀者量為1×60×8=480。雖然該館日還書接待能力只有借書接待能力的1/10,且讀者的到館時間也經(jīng)常很集中,但從用戶到館的速度(A=10060×8-30060×8)和服務的速度(S=1)來看,S>A,服務設施可有1-AS的空閑時間。所以暫時還不需要增加還書設備和人力。
總之,運籌學是運用科學的數(shù)量方法,研究對有限的人、財、物、時、空、信息等資源進行合理籌劃和運用,尋找管理及決策最優(yōu)化的綜合性學科。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,科學技術的飛躍,運籌學也不斷的發(fā)展完善成為近代應用數(shù)學的一個重要分支,主要是將信息管理、管理信息系統(tǒng)等事件中出現(xiàn)的一些帶有普遍性的運籌問題加以提煉,然后利用數(shù)學方法進行解決。運籌學將為決策者提供定量、定性分析結果,有助作出全局優(yōu)化決策。
參考文獻
[1]車濟炎,林德宏.新知識詞典[M].南京:南京大學出版社,1987
[2](美)哈姆迪?阿?塔哈著.運籌學[M].上海:上海人民出版社,1985