GIS的9个基本服务功能

GIS的9个基本服务功能


发布日期: 2023-02-03 更新日期: 2023-02-03 编辑:xuzhiping 浏览次数: 2133

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摘要: 利用GIS至少可以向用户提供9个有价值的基本服务,包括:绘图和数据库、设备管理、设备图册、决策管理、设施规划、遵守联邦规定、业务流程重组、公众认知和电子商务。 1.GIS对绘图和数据库的价值 GIS能存储任何类型以地理属性命名的信息,包括以下两个主要功能: (...

利用GIS至少可以向用户提供9个有价值的基本服务,包括:绘图和数据库、设备管理、设备图册、决策管理、设施规划、遵守联邦规定、业务流程重组、公众认知和电子商务。

1.GIS对绘图和数据库的价值

GIS能存储任何类型以地理属性命名的信息,包括以下两个主要功能:

(1)作为地图和数据库的中央存储器。在最基本的层面上,GIS因为可以将图形格式(地图)和非图形格式(表格数据) 存储在一起。此外,GIS允许地图和数据库联系或整合在一起。这种集成允许创建智能地图,和纸质地图、计算机辅助设计 (CAD)的地图或单独的列表数据相比,可以进行查询和更深层的分析。另外,一旦一个中央存储库建立,它就代表了一个知识库,保护和提高多年存储的信息。

地理信息系统的价值还体现在强大的数据库上,允许数据自动存取、处理、查询、显示和输出。在GIS内部,不同来源和类型的各种数据集可以有意义的方式集成、显示、访问、分析和评估。

(2) GIS能进入许多不同智能连接数据库的门户。地理信息系统也可作为附加数据的视图或窗口,例如财务记录,存储在外部数据库的数据没有地理属性。GIS工具允许用户在GIS中结合相关空间数据查看和显示这些数据,这样可以发现规律和得到结论。

因为区分数据的存储、显示和输出,地理信息系统提供了一个几乎无限的显示和输出选项阵列。在GIS内部,数据类型分组存储,独立于其他数据类型。与CAD数据必须用特定的线宽、颜色,字体大小严格按照存储的样子显示和输出不同,GIS可以使用任何用户定义的符号或字体显示和输出存储 在数据库中的数据任何属性信息。因此一个水管可以由直径或材料进行标记,仅需要一个简单的点和单击操作,不需要为每个创建一个单独的图层。

通过选择GIS中特定数据图层,可以创建用于特定应用程序的专题地图。因此,用户可以使用相同的数据源创建不同类型的地图。例如,用户可以使用相同的数据源分别创建一个1:200比例尺 和1:1000比例尺的地图。但是,GIS在不同比例尺的地图中的信息数量和类型是不同的,在1:200比例尺地图上显示的细节更多。属性分配可以根据需要标记为不同的数据。

地理信息系统是结构化的、集中的存储库,在仔细的计划维护下,可以提供一个准确的、实时的信息库存。在GIS数据库的设计中,开发人员将使用业务规则和关系来定义如何现在输入和未来维护数据。当GIS内的地理特性或地区变化时,可以根据需要进行编辑和更新。

地理信息系统中的地图和数据库可以随着时间变得更加有用,如果更多的信息(例如地块、土地使用、分区数据、人口数据和地形等)的添加使得现有GIS地图和数据库得到增强,可能包含水、下水道、风暴和其他公用事业基础设施信息。此外,通过直观的界面和友好的应用程序,GIS资源很容易在现场部署。

2.GIS对于设施管理的价值

一个想要利用GIS更好地管理设施的机构,首先必须要清楚有哪些需要维护的设施。GIS的价值在于允许用户维护一个图形和非图形的设施库存,包括接收、处理、追踪维修和维护活动的工作订单。例如,如果在某交叉点的水管发生了破裂,GIS允许用户从空间上定位这个设施,找到通往该设施的最佳路线,使用空间工具来检查区域和相邻设施,确定需要完成哪些工作任务以及采用的车辆和设备。即时访问GIS的信息允许公用事业管理人员和现场人员 在办公室及现场更有效率地计划维护活动和做出更好的决策。此外,在GIS中可以自动追踪管道,允许工作人员重新定向水的流动将裂口分离。

GIS地图也可以下载到触控笔电脑上,为现场工作人员提供参考。例如,审查GIS数据可以确定工作条件、受维修或维护活动影响的其他结构以及过去的维修 和维护任务的历史记录。现场人员也可以使用触控笔电脑 来记录当前维修或维护任务的信息,以便数据可以下载到GIS。通过即时获取准确、更新的记录,工作人员可以更有效地完成他们的工作。

3.GIS对设施图册的价值

工厂业主对选定厂址特性的地图需求不断增长。解决这个需求的首选办法是建立地下掩埋设施和选定属性的数字表示。这些数字表示被称为设施图册。基于GIS的设施图册需求可能较少考虑,但它和建立基于GIS的配水和污水收集系统同样重要。例如,管道设备在街道图册中通常不会优先考虑,但是由于管道系统众多,为了支持设施操作和维护,快速获取管道信息的需求更大。

在没有设施图册的情况下,设施所有者通常使用竣工图纸作为掩埋设施和相关地下位置属性的记录,这常常会带来如下问题:

(1)每个设备位置由多个工程建立,没有单一最新的竣工图纸来表示掩埋设施。

(2)没有单一来源的最新数据,找到一个简单的问题答案 通常是一个非常耗时的任务,通常需要通过研究大量的图纸和CAD文件。

(3)在缺乏竣工文档的条件下,项目建设或维护活动 需要进行现场验证甚至探洞勘察。众多掩埋设施系统的现场验证和连接过程需要大量资源。

(4)未能找到信息或不能准确地确定竣工条件,可能在设备操作和维护以及设计和设施改进施工中导致代价高昂的问题。

设施图册能快速确定掩埋设备及相关数据和图纸。对设备所有者来说,重要的是能够快速确定现场的资产信息,特别是关于掩埋设施和结构。空间定位资产和提供用户接口数据 和图纸的设施图册在日常活动中能有效辅助业主确定位置、产能和成本。设施图集的典型用途包括:

(1)在挖掘前识别厂址内的设施和财产所有权。

(2)维护和建设活动中管道系统隔离的规划和实施。

(3)基于设施图册中现有管道和结构的位置,规划和设计新管线或新结构位置的平面图。

(4)设施改进中规划和设计与现有管道系统的连接。

(5)提供对于维修信息资产和执行分析(如财务分析和资产管理等) 记录的数据库。

4.GIS作为管理决策工具的价值

GIS为负责跟踪和管理基础设施资产的人员提供了很大的价值。通过评估准确而完整的GIS数据,如拥有资产的库存、条件和价值,管理人员可以做出更好的决策。

GIS可以随时用来自动跟踪资产价值变化和更新。

GIS可以通过编程来回答管理的常见问题和特定的查询。例如,查询“显示所有去年安装的下水道”将产生一个指示 所有去年安装的管道位置的地图,所以管理者可以一目了然地发现趋势。其他的查询可能会“显示所有已报废的设备资产”、“显示过去五年所有替换的设备资产”、“显示这个服务区域中所有已关闭的阀门”、“显示所有关闭12345阀受影响的客户”或“显示所有X流域内的降水属性”。复杂的问题只受限于数据的可用性。

通过查询GIS,管理中可以生成特定的地图,用于作决策或突出某些决策将对现有的基础设施影响的查询。通过执行一个空间或表格查询,显示输出地图,结果变得更有意义和相关性。因为有准确和完整的GIS数据作决策基础,管理者在作决定时可能更有信心。

5.GIS对设施规划的价值

GIS可以用来计划由于人口增长和新发展引起的设施修理、替换、扩展或增加。

作为一个设施规划工具,GIS可以用来分析为设施维护管理 应用程序收集的历史信息和跟踪为资产管理应用程序收集的信息。在过去,设施规划主要是一个手动过程,通常基于本能、直觉和一些关于系统的历史知识。通过使用GIS工具来执行基于空间查询,用户可以决定哪里需要改进,基于预计人口、总体规划信息、计划发展或维修历史。通过历史数据与未来预测的联合分析,GIS在执行市政总体规划和资本改进规划中可以提供巨大的价值。

GIS对设施规划最大价值体现在一次分析几个数据集时,因此,GIS允许使用几个因素(数据层)来进行决定,以便更多地模拟真实的生活。一旦管理者起草了一份短期 或长期资本改进计划,建议能绘制出来,以便选民能直观地看到计划对服务区域的影响。

水动力模拟通常作为设施规划过程的一部分。如果在模型构建和反馈中使用准确和完整的GIS数据,GIS可为模拟过程增加价值。使用GIS数据建立网络产生更精确的模拟结果,结果可以被导回用于显示和输出。

6.GIS对遵守美国联邦法规的价值

GIS可以协助几个新的美国联邦法规得到遵守。这些美国联邦法规可能需要公用设施开展额外的工作,但它们也可以被视为帮助建立或加强GIS潜在的资金来源。这里只提供了两个最近的规定的简短概括,即CMOM和GASB34。

1.政府会计准则委员会第34号声明

政府会计准则委员会(GASB)是成立于1984年的一个私人、非营利性组织。它为美国州政府和地方政府的发展 和改善会计和财务报告标准服务。尽管GASB不是一个美国联邦实体,但政府必须遵循GASB标准以从他们的审计师那里获得财务批准。1999年6月,GASB发布了声明,代号为34,是有史以来为政府制定的最全面和深远的会计准则。34号声明要求州政府和地方政府建立一个基础设施价值、折旧和管理实践的报告机制。最重要的新规则是关于一般基础设施资产的报告。在其众多的新规定中,GASB34要求政府报告基础设施资产的价值,包括供水和污水处理设施、道路和人行道以及类似的长期资产。

GASB34需求的关键特性包括下列内容:

(1)年度财务报表中包含基础设施(价值)资产基础报告。

(2)报告基础设施资产的历史成本或估计历史成本。

(3)在网络或子系统级别确定重要的通用基础设施资产。

(4)跟踪原始资本及折旧,采用修改方法报告基础设施资产。

(5)用来辅助这个过程的GIS进程包括资产库存和估价模型,折旧和替代折旧的资产管理系统。

GASB34要求对所有资本资产(包括基础设施)的实际成本 (或估计成本)和使用周期中的贬值资本化。一种折旧是使用修改后的方法。修改后的方法需要政府来证明它维护基础设施达到 或超过一个建立的条件水平。

修改后的方法更多强调正在进行维护的资产。延期维修已被证明比持续维护和更新更昂贵,而且随着时间增加更为恶化。这就是为什么修改的方法或资产保存方式是公共事业部门、公共工程和工程的首选。概括为以下几点:

(1)持续维护延缓设施退化和失效。

(2)推迟高成本替代。

(3)避免失败成本(罚款、公关、损害赔偿)。

(4)避免昂贵的应急修理和更换。

(5)强调维护,延长资产寿命。

2.能力、管理、操作和维护

废水系统的能力、管理、操作和维护(CMOM)是美国 环境保护署(EPA)规定中的一个术语,主要用于排污系统溢流和修改国家污染物排放消除系统(NPDES)。与GASB34不是美国联邦法律规定的程序不同,一旦美国环境保护署批准CMOM,它将成为美国联邦授权的规定。CMOM的目的是改善公用事业业务实践。CMOM的要求总结如下:

(1)项目信息汇总。

(2)应用程序描述。

(3)应用程序轮廓。

(4)近期表现总结。

(5)管理程序。

(6)操作程序。

(7)维护程序。

GASB34和CMOM都要求库存和资产管理、条件评估、识别维护和修理安排的程序和投资规划。这两个程序都是数据密集型程序。由于数据存在于许多不同的部门和地点,如CAD、监控和数据采集(SCADA)、计算机维修管理系统(CMMS)、金融和工程,单位内需要大量的协调和合作以使得这些努力成功。越来越多的机构开始转向将GIS作为实现GASB34和CMOM程序的中央元素。采用GIS技术,机构可以记录和跟踪他们资产的库存和空间位置。此外,他们可以执行全面的资产属性左右数据,如条件、年龄、日期以及维修历史和时间表。最终,企业级GIS可以实现整个单位网络的数据共享和更新,不再需要复制数据库,提高单位的整体效率和效果。

7.GIS对业务流程重组的价值

现有效率低的业务流程不会通过使用GIS立即得到改善。开发GIS应被视为一个调查和评估现有流程和在遗留系统构 建工作流的机会,确定真正有价值的步骤,并使用GIS具来自动创建一个更高效的工作流。GIS真正的价值是当一个耗时的12步过程可以简化为5步或6步的过程,既省时又省钱。

典型的GIS重组流程包括维护和工作指令过程、许可和计划审批以及施工等。虽然GIS开发者可以应用 GIS技术计划如何重组现有流程,知道GIS技术应用在合适的地方新流程才能得到实施。

8.GIS对增强公众认知的价值

大多数的公众仍然不知道什么是GIS,因此政府申报中使用GIS可能不会提高公众的认知。但是,公众利用GIS提高效率和便利的经历肯定会提高 对一个机构的感知。所以公众知道GIS提高客户满意度不重要,重要的是公众承认客户满意度提高而机构认识到这是由于使用GIS的原因。

基于准确、完整的数据,GIS工具可以用来创建可信、专业和自定义的地图。如果GIS数据形成量身定制的地图 描述当前的问题,并提出改进的积极作用,媒体和公众会更容易理解技术计划和建议。例如,通过形象地描绘维修工作频繁发生的地方、洪水区域的范围和位置以及有水质问题的社区,单位更容易解释和证明设备改建的成本。

如果一个单位的职员能通过访问GIS立即实现公众的请求,公众将会认为该单位提供了优秀的客户服务,对这个单位的服务更有信心。如果GIS地图是通过互联网 或便利的公众共享终端根据需求提供,公众将会更加高兴。如果开发商、房地产经纪人、水管工、建筑公司或公众必须排长队来获得信息,从办公室跑到另一个办公室去访问地图,或等待店员来整理抽屉里的纸质地图,他们会认为该单位效率低下。相反,一个组织利用其指尖GIS数据就会被视为是一个现代的、进步的、高效的组织,得到公众支持。更重要的是,通过GIS电子访问地图和记录的社区将会在吸引新的 商业和经济发展方面更具竞争力和成功率。

9.GIS对电子商务的价值

GIS技术可以为任何电子商务提供解决方案来增加有价值的信息。从GIS中得到的数据可以比纸质地图更容易与公众共享。对于从一个州变到另一个州的付费,开发人员和其他客户 可以在互联网上回顾现有的GIS数据,确定他们需要什么元素,在线请求一个包含某个特定的应用程序的部分GIS光盘。这使得用户无需花时间去几个办公室或部门收集所需的测绘信息。此外,地图驱动应用程序可以为电子商务添加一个直观的界面。这可能使得用户更快地接受和使用频率增加。

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