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二、地理信息系統在中學地理教學中的具體應用
(1)代替傳統教學用圖。對于中學地理教學來說,地圖的作用是至關重要的,它是最為經常用到的教學工具,信息量比較大,且形象直觀。為了培養學生的地理能力,首要的就是要培養其學習地圖的能力,也就是說,要學會對地圖進行閱讀以及填繪和分析。傳統教學中,一般都是利用教學掛圖以及課本附圖還有復合投影片等形式對地理分布知識進行講授,雖然利用教學掛圖和投影儀能夠深化教學,可是在使用過程中會占用空間,容易損壞,而利用GIS技術自主制圖,能夠將教師的問題清晰反應出來,也不容易損壞。這樣制作出來的地圖,信息容量比較大,且精度比較高,表現形式具有豐富性,能夠進行動態顯示,容易對內容進行修改以及擴充,也能夠結合具體需求提供信息,另外,它還可以將分布圖以及信息數字進行結合,使學生具有量的概念。(2)可以進行空間查詢。利用這一技術能夠達到雙向查詢的效果。比如,在對我國省級行政區進行教學的過程中,教師可以利用動態閃爍的形式顯示行政區名稱以及簡稱還有位置和輪廓等,同時還要賦予其屬性,能夠隨時對其面積以及人口還有社會情況和經濟狀況等進行查詢。另外,這種可視化能夠提升學生自身的感性認識,將其學習興趣充分調動起來。(3)使知識教學更加豐富。GIS能夠對傳統觀念和認識加以改變,使教學與學生都能夠有全新心態對地理知識加以探索與學習,對學生思維理念加以培養,增加其個性化學生。教師在對研究課題進行確定以后,學生能夠利用GIS數據庫開展研究性學習,從多個方面對研究內容加以了解,對知識教學加以豐富,使學生學習能力和教師的教學水平得到提升。
三、在中學地理教學中對GIS使用的幾點建議
(1)對相關教育資源進行建設。從當前情況看,GIS技術成果一般都被用在商業中,在教學中的應用比較少,因此,要對中學地理教學過程中GIS技術的應用加以重視。對中學地理教育的相關軟件以及地理數據資料進行開發,對教師進行GIS知識培訓,是中學教師地理專業水平以及計算機操作水平得以提升。在對人才進行培養與培訓的時候,一定要和中學教學進行銜接,多開設GIS課程,對相關教材以及案例數據進行編寫與制作,使教師對學生的學習進行指導,教師要改變傳統單純教授知識的模式,而是要將教學過程變為提供以及加工地理信息并解決地理問題的一個過程。當前,由于計算機技術不斷發展,教師要對免費資源進行科學利用,利用自身知識進行修改并利用。各級中學也可以和相關院校進行交流,使GIS技術和資源實現共享。(2)對GIS教育加以普及。在中學地理教學過程中,應用GIS技術,就是要求學生在對計算機相關知識進行掌握之后,可以利用GIS技術針對相關數據加以操作和處理,之后能夠對實際問題進行解決。在當前社會中,GIS技術的作用越來越重要,因此,要確保這一技術在中學地理教學過程中得以普及。從當前情況看,我國很多地區的中學都設置了微機室,雖然在數量以及質量方面無法滿足學生的需求,可是學校只要進行認真規劃,合理進行利用,就能確保學生上機機會,使學生對GIS的基礎知識進行操作應用,保證GIS技術的普及。(3)對相關教育體系進行構建。不能在大學才開始進行GIS教育,要融入在中小學教育過程中。結合教學環境要分地區以及分層次和分級別對GIS教育在中學階段進行設置并逐步做好落實工作。要在教學過程中分成基本要求教學以及拓展教學和研究性教學,也可以根據課程設置的相關結構,將其分成必修課程和選修課程,構建一套完整的GIS系統。在中學地理教學過程中利用GIS技術,能夠使學生對地理學科有一種正確的學習態度,和地理的前沿科技動態進行接觸,堅持與時俱進的原則,為GIS人才以及地理學科人才和復合型人才的培養打下良好基礎。
對于中學地理教學來說,地圖的作用是至關重要的,它是最為經常用到的教學工具,信息量比較大,且形象直觀。為了培養學生的地理能力,首要的就是要培養其學習地圖的能力,也就是說,要學會對地圖進行閱讀以及填繪和分析。傳統教學中,一般都是利用教學掛圖以及課本附圖還有復合投影片等形式對地理分布知識進行講授,雖然利用教學掛圖和投影儀能夠深化教學,可是在使用過程中會占用空間,容易損壞,而利用GIS技術自主制圖,能夠將教師的問題清晰反應出來,也不容易損壞。這樣制作出來的地圖,信息容量比較大,且精度比較高,表現形式具有豐富性,能夠進行動態顯示,容易對內容進行修改以及擴充,也能夠結合具體需求提供信息,另外,它還可以將分布圖以及信息數字進行結合,使學生具有量的概念。
(2)可以進行空間查詢。
利用這一技術能夠達到雙向查詢的效果。比如,在對我國省級行政區進行教學的過程中,教師可以利用動態閃爍的形式顯示行政區名稱以及簡稱還有位置和輪廓等,同時還要賦予其屬性,能夠隨時對其面積以及人口還有社會情況和經濟狀況等進行查詢。另外,這種可視化能夠提升學生自身的感性認識,將其學習興趣充分調動起來。
(3)使知識教學更加豐富。
GIS能夠對傳統觀念和認識加以改變,使教學與學生都能夠有全新心態對地理知識加以探索與學習,對學生思維理念加以培養,增加其個性化學生。教師在對研究課題進行確定以后,學生能夠利用GIS數據庫開展研究性學習,從多個方面對研究內容加以了解,對知識教學加以豐富,使學生學習能力和教師的教學水平得到提升。
二、在中學地理教學中對GIS使用的幾點建議
(1)對相關教育資源進行建設。
從當前情況看,GIS技術成果一般都被用在商業中,在教學中的應用比較少,因此,要對中學地理教學過程中GIS技術的應用加以重視。對中學地理教育的相關軟件以及地理數據資料進行開發,對教師進行GIS知識培訓,是中學教師地理專業水平以及計算機操作水平得以提升。在對人才進行培養與培訓的時候,一定要和中學教學進行銜接,多開設GIS課程,對相關教材以及案例數據進行編寫與制作,使教師對學生的學習進行指導,教師要改變傳統單純教授知識的模式,而是要將教學過程變為提供以及加工地理信息并解決地理問題的一個過程。當前,由于計算機技術不斷發展,教師要對免費資源進行科學利用,利用自身知識進行修改并利用。各級中學也可以和相關院校進行交流,使GIS技術和資源實現共享。
(2)對GIS教育加以普及。
在中學地理教學過程中,應用GIS技術,就是要求學生在對計算機相關知識進行掌握之后,可以利用GIS技術針對相關數據加以操作和處理,之后能夠對實際問題進行解決。在當前社會中,GIS技術的作用越來越重要,因此,要確保這一技術在中學地理教學過程中得以普及。從當前情況看,我國很多地區的中學都設置了微機室,雖然在數量以及質量方面無法滿足學生的需求,可是學校只要進行認真規劃,合理進行利用,就能確保學生上機機會,使學生對GIS的基礎知識進行操作應用,保證GIS技術的普及。
(3)對相關教育體系進行構建。
不能在大學才開始進行GIS教育,要融入在中小學教育過程中。結合教學環境要分地區以及分層次和分級別對GIS教育在中學階段進行設置并逐步做好落實工作。要在教學過程中分成基本要求教學以及拓展教學和研究性教學,也可以根據課程設置的相關結構,將其分成必修課程和選修課程,構建一套完整的GIS系統。在中學地理教學過程中利用GIS技術,能夠使學生對地理學科有一種正確的學習態度,和地理的前沿科技動態進行接觸,堅持與時俱進的原則,為GIS人才以及地理學科人才和復合型人才的培養打下良好基礎。
2、ALM系統基礎建設
ALM系統平臺基礎數據的統一定義是整個系統的基礎。通過對設備樹、數據分類、數據庫體系、告警體系等的統一定義,形成各個應用系統共有的基礎數據,減少各應用模塊及線路問的接口,有效提高維保系統的整體性能和數據共享。因此,應進行設備基礎信息庫、標準設備狀態監測模型及上層管理系統接口這3大基礎建設。
2.1設備基礎信息庫與ALM系統
接口的子系統包括各種不同的設備。ALM系統監控的基本對象是設備,大多數的需求都是結合設備的監控、管理和維護提出的。因此,應建立基于ALM系統的設備管理功能,以支持通信系統的建設和運營維護。同時為地鐵設備管理提供支持?;贏LM系統的設備管理,其主要管理對象為通信系統設備信息,因此應為設備管理功能體系建立標準的設備信息顯示模型、完整的基于ALM系統的沒備信息庫和用于設備信息管理的接口。設備信息庫是ALM系統建設和運行的基礎,所有的設備信息顯示模型均通過設備信息庫生成。在系統調試階段,大量設備信息由各子系統承包商提供,而ALM系統承包商將這些信息整理并歸檔于設備信息庫。設備信息庫存儲于歷史數據庫中。設備信息庫是基于ALM系統多個基礎表而建立的,包括站點表、子系統表、設備類型表、告警分級表等。由于ALM系統站點眾多,每個站點的子系統眾多,設備信息庫是一個數據量非常龐大的表格,因此,必須建立合理的基礎信息體系,這樣才能保證數據錄入和檢索的完整和高效。同時,需采用海量實時性能較高的歷史數據庫產品,以支撐數據基礎體系的建立。設備信息庫是一個完整的信息中心,包括了所有專業/子系統的設備信息,因此ALM系統的建設和維護需要眾多專業/子系統的人員支持。為了便于每個專業/子系統人員對本專業的設備信息進行管理,必須建立一個通用的接口,使各專業/子系統人員不必直接面對數據量龐大的設備信息庫,而是通過接口進行本專業的數據錄入和檢索。設備信息管理接口是人機界面的一部分,是系統維護人員的工具之一。該接口往往被運營人員所忽視,由此會導致設備信息管理的雜亂無章。
2.2標準設備狀態監測模型
2.2.1設備狀態判斷
不同的設備具有自身的專業特點。ALM系統需要針對每一類設備進行告警分級、維修方式設定,以形成標準的設備狀態監測模型體系,然后通過高性能的軟件數據處理功能實現對設備維修信息的快速處置。一般將設備的狀態分為維持服務、暫停服務和•14f1•中斷服務,根據該設備的狀態判斷其是否完全具備維持運營的能力。1)維持服務:指設備雖然存在導致服務能力下降的故障,但仍然可以繼續向乘客提供服務,如某個攝像頭無法獲取圖像而乘客并不能感受到。2)暫停服務:指設備的故障導致無法滿足乘客需求,但乘客可以選擇其它設備代替或故障可以短時恢復。如站臺某個PIS(乘客信息系統)顯示單元無法開啟。3)中斷服務:指設備的故障導致無法滿足乘客需求,進而導致某個運營服務能力完全失去。如站臺廣播失效需人工喊話。ALM系統需根據設備實時信息自動判斷告警級別并采用不同的方式提供推送或輔助決策,由運營維護人員根據建議處理。可能的處理方式有:忽略,不做處理;記錄維修相關信息,在運營后維修;需更換備品備件;緊急搶修。
2.2.2數據處理方式
現場采集的設備狀態數據非常多,應對這些數據進行過濾、篩選、加工處理,以獲得維修決策的基礎數據。根據不同的管理需求,有不同的數據處理模型,如告警設置、趨勢分析等。1)告警設置:包括限值告警、區間告警、統計告警、百分比變化告警等。2)設備趨勢分析:是以定量、可視的形式對設備狀態進行管理,包括檢查設備的狀態是否處于控制界限之內,觀察設備狀態的變化傾向或狀況,預測設備狀態發展到危險水平的時間,早期發現設備異常并進行預維修或定修??刹捎脝沃第厔莘治觥⒄龖B分布趨勢分析、公式或統計方法趨勢分析等技術。
2.3決策支持
通過采集設備的現場狀態數據和基于歷史數據的分析,ALM系統可對維修決策提供支撐。按照設備、系統、網絡等不同維度對數據進行統計分析,對指標體系進行梳理,形成通信系統設備的評價體系;通過儀表、圖形、趨勢分析等形式,構建地鐵運營維護平臺的管理“駕駛艙”。
3、ALM系統與維修業務的結合
典型的設備維修業務流程如圖1所示。ALM系統主要在故障報告、報修、數據分析環節中起關鍵作用。ALM系統在整個維修管理業務流程中的作用如圖2所示。
2地下管網地理信息管理系統數據庫結構的需求分析
地下信息系統的具體應用可以從地下管網空間數據庫上面體現出來,整個數據庫的功能可以按照GIS平臺進行劃分,分為錄入編輯、查詢統計、制圖以及分析四大功能。地下管網雖說賦存于地下排列雜亂無序,但其仍然有著自己的特點:互不交叉性,也就是不同管線不會出現交集,這樣我們可以根據這點按照專業管線進行劃分,去管理這些數據;管線存在結點和管段,同類管線之間只有這兩點的拓撲關系;地理信息系統以二維空間表示地理位置的方法將實際呈三維空間分布的管線表達出來。盡管可以有其高程屬性,但大部分的GIS難以以三維方式表示空間數據。
3地下管網地理信息系統主要功能
3.1地圖登錄完整地圖是根據整個地下管網系統的實際地圖或圖紙資料繪制出來的。利用計算機技術繪制完整的地圖的時候,首先要做的就是計算機技術將該地圖數字化、矢量化,然后整個系統以此數字化地圖作為依托和框架。在使用這個系統的時候,這個數字地圖作為登陸口,將管網信息疊加在上面。因為數字地圖是多層次的,所以在繪制的時候根據不同的圖紙資料進行分層疊加,需要在設計登陸功能時加入分層信息,最終實現使用者選擇性的分層登陸和管理、動態顯示。這個模塊的功能主要有放大縮小以及地圖漫游等功能。
3.2查詢功能地理信息系統的設計,將涉及各個方面和層次的地下管網系統應當更多的特性和功能,所有有效信息記錄到圖庫。系統可以實現用戶查詢網絡和附屬設施,選擇圖上的設備可以查詢其屬性。主要功能包括:模塊數量或設備和相應的名稱和屬性查詢,系統圖和當地地圖查詢,用戶信息查詢,網絡基本屬性查詢,查詢的管道配件。
3.3統計功能為了實現系統對各類信息的統計就需植入統計功能,該功能包括:管線統計(規定范圍內的)、有關管線屬性動態統計、管線故障信息統計、管網節點數統計(規定范圍內)、各種類型管道性能統計、管網更新情況統、用戶類型統計、信息記錄統計等。
3.4故障分析功能當整個地下管網系統中某個環節出現故障時,系統就能夠實現故障的篩漏、定位、分析功能,通過系統分析確定故障部位,然后用設定色彩標注。故障分析系統能夠根據故障的實際情況利用系統運行將這些數據顯示在指定的屏幕上,例如:分析并生產故障數據,顯示故障的具體部位、故障類型、檢修方法等。
3.5性能維護功能當發生故障時,系統會快速確定故障位置,然后顯示故障兩端的設備背景圖,并將這些背景圖輸出。系統經過修整排除故障后,就會對管網的數字地圖及數據庫信息進行修改、增加、刪除等。
3.6測量運算功能要想計算整個管網地圖的面積和長度等信息,就要根據地下管網地理信息管理系統生成的數字地圖信息,調用數據庫資料,以折線、圓弧、圓、多邊形等形式,累加或累減的方式。因為面積和長度信息包括整體和局部兩個方面。
3.7圖形、數據輸出功能由于系統調出資料,通過打印機或繪圖儀輸出的原因,用戶就可通過計算機鏈接打印機、繪圖儀等工具調出當前所需要的地下管網資料數據、統計報表等相關信息。
4地下管網地理信息系統關鍵技術
4.1管線縱橫斷面圖地理信息管理系統的重要構成資料,地下管網信息的基礎———地下管網的斷面圖:該斷面圖不僅方便管理,而且防止了施工的無意破壞。斷面圖又分為橫斷面和縱斷面,橫斷面是指垂直于管線位置的一個截面,縱斷面是指沿著某一管線方向的一個截面。橫斷面的主要作用是得出各管線的坐標然后進行標注,根據標注可得出管線間的地理位置關系??v斷面的主要作用是直觀體現管線的走向與走勢,體現管線的坡度和地理特征。
4.2爆管分析地下管線地理信息管理系統的重要組成部分和關鍵功能是爆管分析功能。當地下管網出現故障時,分析出故障點及周圍設備信息,設定最優解決方案就是爆管分析功能的工作。出現故障時,首先經過分析計算出應當關閉的閥門,標示出關閉閥門后的影響范圍。繼而通過計算分析,選擇最優的方案,即影響最小的方案。爆管分析主要又分為兩個步驟:第一步,確定故障點,利用逆管追蹤的方法從故障點出發沿著管線追蹤,直至找到第一個閥門后停止,然后由該閥門確認其所管轄范圍,及關閉后的影響范圍。第二步,從查找到的閥門反向出發進行追蹤,得到受影響的管線范圍。
二、運用GIS技術輔助高中地理課堂教學
GIS全稱為地理信息系統,起源于上個世紀六七十年代,它是一門綜合性的技術學科,融合了地理科學、計算機科學和信息科學等多種應用科學,成為了現代社會生產和生活中廣泛應用的前沿科學技術。地理信息系統應用于輔助地理課堂教學具有非常突出的先天優勢,其地理數據編輯和存儲能夠反映地理學科的空間性、區域性和綜合性。在實際課堂教學中,教師可以根據課堂教學的內容,利用GIS數據時必須熟練,課堂教學前必須反復練習。教師在運用GIS軟件輔助課堂教學過程中,必須時刻注意觀察學生的興趣點和意見反饋,保持學生學習的積極性和主動性。
三、運用網絡信息技術拓展高中地理課堂教學
網絡信息技術的飛速發展,極大拓展了高中地理課堂教學的廣度和深度,充分利用網絡信息技術,可以使得課堂教學擺脫了時間和空間的限制。在高中地理課堂教學中,教師可以充分利用互聯網協助課堂教學,利用網絡技術的豐富性、互動性和廣泛性,適時地輔助學生的課堂學習,提高教師和學生之間的交流互動,培養學生對于學習地理的興趣,激發學生的地理空間感和民族自豪感。在實際課堂教學中,教師在設置網絡教學模式的時候,不能簡單將學生推向網絡就不管不問了,教師應該圍繞同一個教學主題開展有針對性的教學課程設置,合理安排網絡課堂教學內容。教師應該首先在課前準備和完善一個與當前課堂教學內容相關的學習主題,根據地理教學目標、地理教學內容和學生的認知水平,將學習主題劃分成不同的版塊,最后完善學生需要實現的學習目標,學生在登陸網絡環境進行網絡學習的過程中,教師應該對于學生的學習進度及時進行了解和互動,學生也應該將不懂的問題及時通過通訊工具和教師進行溝通,教師和學生的互動應該有序進行。
沈陽市的燃氣事業始建于1923年,是國內最早生產和使用燃氣的城市之一,現擁有地下燃氣管網2156公里,燃氣居民用戶80萬戶,工業用戶3000多戶。隨著沈陽市城市建設的飛速發展,我市的燃氣管道用戶及管網規模在不斷擴大,手工的管理模式和管理手段已無法滿足“合理規劃、科學管理、安全供氣、優質服務”的要求,因此,尋求一種高科技、現代化的管理手段是當務之急,我公司經多方面調研分析,認為建立地下燃氣管網地理信息系統是解決問題的捷徑,通過地理信息系統可以實現燃氣管網的動態管理,以便為城市燃氣規劃、管網管理、燃氣事故預防及突發事故的處理等迅速、準確地提供管網的相關數據。
該系統是采用先進的計算機網絡、通信技術、地理信息技術,建立在強大的網絡系統平臺上,支持大型數據庫系統。在這個網絡信息系統平臺上,可以實現燃氣管網的規劃設計、輸配管理、圖檔管理、搶修輔助決策、燃氣用戶管理及綜合查詢、統計等功能,各管網相關部門可以實現在各自部門同時查閱管網信息,以提高管網信息利用的效率。該系統建設分兩期進行,一期工程主要完成數據的采集、管理、更新、查詢、分析等主要功能,二期主要完成系統網絡工程的建設。
二、技術路線
煤氣管網地理信息系統的建立是一個復雜的系統工程,其建設的好壞不僅影響系統自身的應用情況,也將對整個沈陽市城市地理信息系統的推廣產生深遠的影響。為此,在設計和建設中必須遵循以下原則:
規范化原則
城市建設地理信息系統須嚴格遵循國家、遼寧省及沈陽市有關城市規劃、建設與管理的法規。數據的分類編碼應該嚴格遵循現有的國家標準、行業標準,并根據遼寧省和沈陽市的地方特色,制訂適合于本系統的分類編碼方案。
先進性原則
系統的功能設計應該立足于較高的起點,在考慮性能價格比的同時必須著重考慮系統的先進性。在軟硬件平臺的選用上考察國內外最新技術,同時也應考慮系統的通用性及各部門現有的軟硬件平臺及應用水平,便于該項目的成果盡早產生效益。本系統的地理信息系統平臺采用國際上處于領先水平的美國ESRI(EnvironmentalSourceResearchlnstitute)的Arclnf08,使系統立足于高起點,為煤氣系統的開發及應用打下良好的基礎。
完備性原則
系統的數據結構和功能體系應能充分滿足用戶提出的合理需求。
適用性原則
系統應具有良好的人機交互界面,易于使用,在系統的設計過程中,全面考慮各種特殊情況,使系統具有通用性。
示范性原則
沈陽市煤氣地理信息系統是遼寧省第一家專業管網系統,該系統的建立為沈陽市其它管網系統的建立積累技術經驗,同時也可以為其它兄弟城市建立管網系統提供寶貴的技術支持。
可擴充性原則
系統的要素、編碼、功能和數據庫結構都必須易于擴充,以滿足系統進一步的發展和沈陽市城市地理信息系統建設的需要。
三、系統一期工程
目前,沈陽市煤氣總公司的管網資料主要以紙質的500圖、臺帳、竣工檔案等形式存儲,無任何數字化管網信息,因此系統一期的一項主要工作是建立管網地理數據庫,此項工作主要由屬性錄入子系統、數據管理子系統來完成。
l、煤氣屬性數據錄入子系統
說明:在系統建立初期,為了方便用戶屬性的錄入,用VB和Access相結合開發了屬性數據錄入子系統,它主要應用于系統建立初期屬性數據的大量錄入,系統建立以后,不再使用此系統。
錄入:通過拷貝、提供可選項等方式,提高屬性數據錄入的效率,錄入過程中可以實現記錄的全屏幕編輯,如:刪除、修改、存盤等操作。
查詢:通過28種查詢方式,查詢到滿足用戶條件的記錄。
修改:高級用戶可以實現屬性數據的批量更新、恢復。
報表:可以實現條件報表,動態報表
2、煤氣數據管理子系統
說明:在系統建立初期,為了實現數字化各工序的管理,圖形和屬性數據的掛接,圖幅的拼接,錯誤的檢查等工作,用VB和Maplnfo相結合開發了數據管理子系統,它主要應用于系統建立初期。
管點分類:在拼接完成的1:5000區塊上,完成調壓站、抽水缸、節點、罐站、閥門井的分離
屬性掛接:在拼接完成的1:5000區塊分類表上,實施點屬性的掛接,全市拼接完成之后,完成點屬性向線屬性的抽取。
查錯:查出各種圖面錯誤(符號用錯、線端點無點符號、點符號不在線上、重復點、懸掛點、重復線、點號重復、點號為空)
拼圖:完成1:5000范圍內的拼圖,全市的拼圖·轉換:利用Maplnfo的轉換工具,將數據轉換成Arclnfo的E00格式或CAD格式。
打印輸出:查詢結果報表,總表報表、標準圖幅打印
3、煤氣地理信息系統
說明:在ARC/INF08環境下,以VB6.0作為系統二次開發語言,實現煤氣管網的專業化管理。
查詢:快速查詢、組合查詢、關聯查詢、空間查詢。
統計:快速統計、組合統計、關聯統計、空間統計。
專題圖:以字段為依據、生成各種專題地圖。
標注:根據標注參數設置,完成自動標注、扯旗標注。
分析:垂距分析、爆管分析、橫剖面分析、縱剖面分析、兩點連通分析開關測試、預警分析、水力計算、動態監控口
圖形管理:開始編輯、拴點上圖、捕捉設置、停止編輯、圖幅打印、沿道路打印。
屬性管理:單記錄屬性管理、多記錄屬性管理、更新維護次數、報表打印。
動態報表:查詢、統計、分析結果的動態報表。
圖紙輸出:標準圖紙的黑白打印、彩色打印、任意打印、沿道路打印。
數據轉換:與Maplnfo或AutoCAD之間的雙向轉換。
4、動態監控子系統
利用煤氣總公司已建成的動態監控系統采集的數據(存儲在SQLSERVER數據庫中),實現監測點數據在電子地圖上的動態顯示。
四、系統二期網絡工程
煤氣二期網絡系統是在煤氣一期工程系統(單機版)的基礎上擴充了網絡功能。二期工程的建立可以更好地發揮煤氣數據資源的價值,煤氣數據資源是煤氣公司寶貴財富,是近,百年來,幾代煤氣人辛勤勞動的結晶,它的數字化、錯誤的糾正更是耗費了大量的人力、物力
,網絡的建設可以使煤氣總公司這一寶貴的財富發揮其應有的作用和功能。二期網絡工程的建設與施,使各管網相關的部門可以及時了解最新的管網信息,為管網的設計、運行、維護、更新、管理提供高效、準確、及時的管網信息,加強管網科學化、自動化管理,為沈陽煤氣事業的騰飛,打下堅實的基礎,造福子孫后代。系統二期網絡工程的建設,使得煤氣公司的管網系統采用了客戶朋艮務器(C/S)方式,成為了真正的企業級的地理信息系統構架,使得各管網相關部門,可以做到足不出產,便可以了解到最新的管網信息,使得煤氣公司在全國范圍內處于技術領先地位。
1、網絡工程目標
提供沈陽市煤氣管網設計、管理一體化的解決方案,完成沈陽市煤氣總公司企業級GIS體系,強化煤氣管網管理。
采用當今世界最先進的企業級GIS應用構架,采用符合技術發展和工業標準的Oracle數據庫作為系統數據管理平臺,構架先進的企業級應用系統,使得系統的投資能夠長期為用戶服務。實現管網數據資源最大程度的共享,實現管網規劃、設計、管理、維護一體化。
提高管網信息的使用價值,使一期的投資達到更好的經濟效益和社會效益
提高沈陽市煤氣總公司的企業形象,為IS09000的認證準備雄厚的技術儲備。
2、網絡結構
該系統的網絡結構采用標準的快速以太網,傳輸介質采用100M的非屏蔽雙絞線,服務器及客戶端計算機通過中心的100M高性能交換機連接,系統結構如下圖所示:
沈陽市煤氣管網地理信息系統二期工程
該網絡系統結構簡單明確,使用很少的投資實現完全的網絡系統,同時便于系統的升級與擴充。如果建立了相應的網絡中心,不僅可以控制、維護各工作站數據的使用,還可以作為展示中心,如果與遙調、遙測系統相聯,還可以在投影上動態顯示各監測點的數據??紤]網絡結構和應用軟件系統的具體要求,系統使用高性能的服務器系統與網絡交換機。
本系統米用ESRI公司企業級GIS解決方案,實現大規?;A空間數據的管理。系統結構如下圖所示,采用三層結構體系,底層為空間與屬性統一的數據庫系統(數據庫采用”Oracle8i);中間層為應用系統服務器,應用系統為ARCINFO與ARC—SDE,具有強大的空間分析能力,及空間數據管理能力,并支持3維地形圖分析;上層(客戶端)基于UapObject組件開發基礎空間數據管理系統,支持管網數據的查詢、統計、圖形打印、動態報表、數據輸出或轉出等基本功能。系統采用ESRI公司的網絡平臺ARCSDE、Mapobjects,不僅考慮到與一期軟件平臺(ESRI
公司的Arclnf08)的兼容性,主要是考慮系統整體構架的先進性、可擴充性和企業級應用。
系統采用大型數據庫0racle8i,主要是用于管線數據和基礎地形圖海量數據的管理。Oracle8i是當今先進的地理數據庫,它可以同時存儲圖形信息和屬性信息,同時,它與ESRI公司的ArcsDE8的兼容性最好,可以保證系統能夠發揮最高的效率,同時也保證了方案的最優性,保證系統在相當長的時間內不會落后。
3、方案特點
應用當今世界最為先進的企業級GIS應用框架,為煤氣工程提供了靈活、高效的企業級應用解決方案,系統的運行實施,將使沈陽市煤氣管網的管理達到國內領先水平,并接近國際同期水平。
系統是采用真正的客戶朋艮務器結構的GIS系統,是在企業范圍內高效、安全
地共享煤氣管網數據的必然選擇。
采用工業標準數據庫管理系統,同時存儲空間數據和屬性數據,保證數據的安全性、一致性。
系統方案符合當前煤氣管網管理和GIS技術發展趨勢,特別是采用的GIS技術解決方案目前處于絕對領先的優勢,通過系統運行期間的升級、維護,能夠保證在相當長的時間內不會落后。
合理的軟件配置,具有較好的性價比。
保證了煤氣一期工程的投資利用,最大程度地重用了一期工程的資源,保護了前期投資,避免資源浪費。
五、結語
沈陽市煤氣總公司從2000年6月開始至今已順利地完成了一期工程。使我公司的燃氣管網管理登上了新的臺階,但由于我市燃氣事業起步較早,歷史原因造成燃氣管線的部分數據不詳,因此,管網資料需要進一步完善,同時,今年啟動二期工程的建設,力爭在最短的時間內完成,使得該系統能夠近早地為沈陽市煤氣總公司服務。
參考文獻:
l、ESRI公司系列產品簡介,富融科技有限公司,1999、10
二、煤炭企業地銷管理信息系統的具體實現
基于上述需求目標的分析,對于煤炭企業地銷管理信息系統選型,選擇了Browser/Server結構。對于網絡的選擇,采用100Mb/s高速以太網交換結構,不僅能提供優秀的遷移途徑,充分保護在現有網絡基礎設施上的投資,而且成為改善交換機與交換機之間骨干連接和交換機與服務器之間連接的可靠、經濟的途徑。網絡的結構如圖1所示。對于服務器的選擇,采用MicrosoftWindows7操作系統;對于數據庫的選擇,采用MicrosoftSQLServer2008。SQLServer是海量數據的存儲中心,數據在數據庫中能完成復雜的計算。針對數據錄入的實際需求,運用VisualC#語言與Mi-crosoftWindows7操作系統開發了磅房錄入系統、銷售部門錄入系統兩套。信息系統不僅為用戶建立了賬戶和密碼,密碼設計在系統中加密傳輸及存儲,還為用戶設定了權限,對不同的用戶設計了不同的權限,可實施不同的操作。
三、煤炭企業地銷管理信息系統的日常管理
一、引言
隨著Internet的不斷普及,電子商務的迅猛發展,世界已進入信息時代,發展信息產業、建設信息高速公路和培養信息建設人才已經成為重要的發展戰略。人們不僅需要利用互聯網快速檢索和交互使用各種社會經濟、商務信息,同時越來越迫切需求將這些信息與地理信息有機地匹配和結合起來,以獲得這些經濟信息的空間分布及其相互關系。
地理信息系統作為一種以采集、貯存、管理、分析和描述整個與地理分布有關數據的空間信息系統,與人類生存、地區的發展和進步密切關聯,在我國已受到愈來愈多的重視。
二、地理信息系統概述
地理信息系統(GeographicInformationSystem,GIS)是以地理空間數據為基礎,按照地理特征的關聯,將多方面的數據以不同層次聯系起來,構成現實世界模型,并在此基礎上采用模型分析方法,提供多種動態的地理信息,為輔助決策而建立起來的計算機技術系統。
1.GIS的特點
GIS具有其他信息管理系統所不可比擬的優點,其最大的特點就是具備對空間數據的管理功能。具體來講包括如下幾個方面:
(1)共同管理空間數據和屬性數據:這是GIS最顯著的特點之一。GIS不僅具有管理屬性數據的功能,還能采集、管理、分析和輸出多種地理空間信息,并且將屬性數據集成到空間數據之上,不僅直觀而且可實現兩者互相查詢。
(2)具備強大的空間分析能力:由于空間數據和屬性數據的集成以及地理空間模型方法的應用,使GIS具備空間分析、多要素綜合分析和動態預測等功能,能夠滿足地理研究和輔助決策。
(3)具有豐富的信息:GIS數據庫中不僅包含豐富的地理信息,還包含與地理信息有關的其它信息,如人口分布、環境污染、區域經濟情況、交通情況等。
2.GIS的發展
20世紀70年代后,由于計算機硬件和軟件技術的飛速發展,促使GIS朝著實用方向迅速發展,一些發達國家先后建立了許多專業性的土地信息系統和地理信息系統。20世紀80年代,計算機技術的提高為GIS普及和推廣應用提供了硬件基礎,GIS軟件的研制和開發也取得了很大成績,涌現出一些有代表性的GIS軟件,如Arc/Info、MGE、System9等。GIS的普及和推廣應用又使得其理論研究不斷完善,使GIS理論、方法和技術趨于成熟,開始有效地解決全球性的難題,例如全球沙漠化、全球可居住區的評價、厄爾尼諾現象、酸雨等問題。
我國GIS的起步較晚,到20世紀70年代末才提出開展GIS研究。進入20世紀80年代后迅速發展,在理論探索、規范探討、實驗技術、軟件開發、系統建立、人才培養和區域性試驗等方面都取得了突破和進展。1994年4月,我國專門成立了“中國GIS協會”,此后又成立了“中國GIS技術應用協會”,加強了國內各種GIS學術交流,研制推出了Geostar、Citystar、MapGIS等具有自主版權的GIS軟件。
網絡技術的出現,使得Internet成為GIS新的系統平臺。利用互聯網技術,在Web上空間數據,供用戶瀏覽和使用,是GIS發展的必然趨勢。與傳統的GIS技術相比,WebGIS具有訪問范圍廣、平立、系統維護升級方便等特點。
多媒體技術和三維技術也正在進入GIS中,以改善GIS的數據采集、數據處理以及成果表達與輸出的效能,發揮聲、像等多媒體的應用。目前,圖形圖像的立體顯示己成功地融入數字攝影測量系統(DPS)中,DPS與GIS的集成和多媒體技術的應用將把我們感興趣的東西變成一個虛擬實體,我們可以通過GIS的輸出系統用視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等來感知它?!皵底值厍颉钡母拍畋貙⒊蔀楝F實。
隨著GIS的深入發展,GIS系統與其它學科結合更加緊密,3S(地理信息系統GIS、遙感RS、全球定位系統GPS)或5S(前面3S加上數字攝影測量系統DPS、專家系統ES)的集成,使得測繪、遙感、制圖、地理、管理和決策科學相互融合,成為快速而實時的空間信息分析和決策支持工具,使GIS廣泛用于交通、城市規劃、公安偵破、車船駕駛、農作物規劃和科學耕種等。GIS己經涉及到社會科學、自然科學的許多領域,GIS必將發展成為集社會科學、自然科學于一體的全球性、綜合性軟科學。
三、GIS在電子商務中的應用
電子商務是在Internet開放的網絡環境下,基于瀏覽器/服務器應用方式,實現消費者的網上購物、企業之間的網上交易和在線電子支付的一種新型的商業運營模式?;ヂ摼W固有的特性既賦予了電子商務有別于傳統商務無法比擬的優點,隨著電子商務的應用和研究的深入,已經證明電子商務是必須以傳統商務為基礎,是不能脫離傳統商務獨立存在。
GIS雖然是地理學研究的成果,但它集地理學、計算機科學、測繪遙感學、環境科學、城市科學、空間科學、信息科學和管理科學為一體,是多學科集成。這種集成使GIS能對各種信息進行加工、處理、融合和應用,為各種用戶提供信息服務和管理決策依據。特別是目前WebGIS的發展能更好地適應電子商務的網絡化需求。
1.在電子商務物流管理中的應用
電子商務離不開傳統物流,GIS使傳統流通企業在運作方式、技術、管理水平和經營理念上發生了根本性變化,使物流表現出許多新的特點,如信息化、自動化、網絡化、智能化、柔性化。將GIS引入到電子商務下的物流管理中,符合GIS和電子商務的特點,也符合物流業的發展。
GIS具有強大的數據管理功能,所存儲的信息不僅包括以往的屬性和特征,還具有了統一的地理定位信息。因此能將各種信息進行復合和分解,形成空間和時間上連續分布的綜合信息,支持各種分析和決策。這是其他信息系統所不具備的優勢之一。
(1)交通路線的選擇。在電子商務的物流管理中,涉及到物質實體的空間轉移,運輸和倉儲站中成本的70%以上,因此交通運輸方式及路線的選擇問題直接影響物流成本的多少。這都屬于空間信息的管理,這正是GIS數據管理的強項。在基于GIS的物流分析中,對于網絡中最優路徑的選擇首先要確定影響最優路徑選擇的因素,如經驗時間、幾何距離、道路質量、擁擠程度等,采用層次分析法,確定每條道路的權值。物流分析中的路徑可以分為這樣三種情況:
①兩個特定的地點之間的最佳路徑;②一個地點到任意點之間,從一個地點到多個地點之間,車輛數量以及行駛路線選擇;③網絡中從多個地點運往多個地點的最優路徑選擇配對。
對于前兩種情況都可以采用經典的Dijkstra算法實現。對于第三種情況,可以采用管理運籌學的運輸模型結合Dijkstra算法實現,可以選用Floyd算法或是根據著名的旅行商問題(亦稱貨郎擔問題)的解法求解。在求得最優路徑的基礎上,再根據現有車輛運行情況可確定車輛調配計劃。
(2)機構設施地理位置的選擇。對于供應商、配送中心、分銷商和用戶而言,需求和供給這兩方面都存在著空間分布上的差異,此外供應商和分銷商其服務范圍和銷售市場范圍也具有一定的空間分布形式,因此物流設施的布局是電子商務下物流管理所必須面臨的問題,其合理程度直接影響利潤獲取的多少。機構設施地理位置的選擇包括位置的評價和優化。評價是對于現有設施的空間位置分布模式的評價,而優化是對于最佳位置的搜尋。地理位置的合理布局實質上就是在距離最小化和利潤最大化兩者之間尋求平衡點?,F有的針對市場功能區域進行空間分析和模擬的模型很多,如Batty的裂點方程、Peily的零售重力模型、Tobler的價格場和作用風以及空間線性優化模型。
(3)車輛運輸動態管理。全球衛星定位系統(GlobalPositionSystem,GPS)是20世紀產生的一項高科技系統。在物流領域,GPS能廣泛地應用于各個環節,如用于汽車的定位、跟蹤、調度,這樣能極大地避免物流的延遲和錯誤運輸的現象,貨主可以隨時對貨物進行全過程的跟蹤與定位管理。此外還能掌握空中交通以及鐵路運輸中有關貨物的動態信息,增強了供應鏈的透明度和控制能力,提高了整個物流系統的效益和客戶服務的水平。GIS能接收GPS數據,并將它們顯示在電子地圖上,這在很大程度上能幫助企業動態地進行物流管理。
2.數字城市——電子商務和運營平臺
數字城市的核心是地理空間信息科學,地理空間信息科學的技術體系中最基礎和基本的技術核心是“3S”技術及其集成。
數字城市是以空間信息為核心、以網絡為支撐的城市信息管理與服務體系。數字城市建設的任務就是利用現代高科技手段,充分采集、整合和挖掘城市各種空間信息資源,建立面向政府、企業、社區和公眾服務的信息平臺、信息應用系統等。地理信息系統平臺是數字城市建設的核心任務之一,它為城市發展和信息化建設提供統一的空間定位與基礎信息公共平臺,進而實現城市信息資源按照地理空間位置的整合和共享。
一個實用、可行的城市規劃信息系統,不但可以滿足規劃管理部門的城市規劃、城市建設、城市管理、輔助決策的要求,而且能夠提供出行、購物、旅游、交通、教育、文化、娛樂、房產交易、證券交易等綜合信息服務,是數字城市與大眾的聯系紐帶。
地圖信息服務是城市綜合信息服務的一個重要部分,可以建立企業機構的各個地理位置數據庫,為企業管理人員和客戶靈活方便掌握企業機構的地理分布情況和相關資料,并在此平臺的基礎上提供企業門戶網站向客戶宣傳介紹企業相關信息和業務,也可作為第三方企業單位的宣傳和廣告啊分布平臺,起到提升企業形象的作用,為企業獲取相關收益。
3.客戶關系管理中的應用
GIS作為一種空間信息輸入、處理、存儲、管理、分析和輸出的技術,其應用的核心在于空間現象、過程和規律的可視化分析,表面上GIS與客戶關系管理(CRM)不相關,但實際上,GIS提供全方位的信息,歷史的、現在的、空間的、屬性的。通過這些可以獲得客戶資料以及與企業相關的綜合數據,如用戶的歷史購買力、購買行為、年齡構成、地理分布;所在區域的交通狀況、經濟發展程度、消費水平等。從而幫助企業做出企業和客戶的空間分布、物流、營銷等方面的決策。與此相聯系的是一系列通用數據庫文件,它具有常用的狀態信息,包括各種事件記錄、資源調查、交通狀況以及生產流通、存儲與銷售狀況等內容。這些圖形由許多彩色圖形標志,如線段、圓圈組成,這些圖形可與背景地圖疊加,顯示客戶關系管理中有關區域的變量之間的分布特征,與此同時,還可以通過地理信息子系統,顯示客戶關系管理產品配送路線,區域商業環境等。GIS系統為整個系統提供了更為直觀、形象的圖形分析和管理工具。在此基礎上,進行如消費趨勢分析、銷售力量分析、目標市場分析以及潛在客戶分析等,為管理者提供決策支持。
組件式GIS軟件,使GIS應用可視直接嵌入到CRM系統中,實現無縫集成;采用關系數據庫,將GIS數據于CRM數據統一存儲和管理。隨著InternetGIS技術的發展,GIS在CRM中的應用更加廣闊。
四、結束語
地理信息系統與電子商務歷史上是獨立并分開發展的不同系統,但是在當今信息化、網絡化的時代,各種信息技術的整合是大勢所趨。無論從技術特征上、體系結構上、操作的可行性上來講,它們的結合都是切實可行的,而且是有價值的。將GIS技術引入到電子商務的物流管理、客戶關系管理,不僅開拓了GIS的應用領域,同時也促進電子商務自身的發展。
參考文獻:
[1]張鐸:電子商務與物流[M].北京清華大學出版社,2000.1
[2]陳述彭魯學軍周成虎:地理信息系統導論[M].北京科學教育出版社,2000.1
目前,我國信息系統審計僅有十幾年的歷史,尚處于探索階段,既缺乏開展信息系統審計業務的人才隊伍,也沒有形成專業規范體系,所進行的一些計算機審計方面的探索和嘗試以及計算機審計軟件的開發和應用還大都停留在對被審計單位電子數據進行處理的階段。存在的主要問題有:信息系統審計觀念落后;信息系統審計相關的準則、標準和規范尚不完善;信息系統審計專業人才匱乏;信息系統審計軟件開發工作滯后。1997年,廣州地鐵開始公司“信息化”建設。最初,廣州地鐵經營審計采用“繞過計算機審計”的方法,即對導出數據進行審計。審計過程中,其逐漸意識到了運用這種“黑箱原理”審計方法的風險。因此,2006年公司組建了專門的IT審計模塊,探索“如何利用計算機審計”和“通過計算機審計”。其后,廣州地鐵信息系統審計發展經歷了借力、助力和自立三個階段。一是借力期:IT審計模塊成立初期,公司與外部顧問共同開展IT審計項目,通過外部專業人員向審計人員傳輸IT審計技能,同時制定《IT審計實施細則》,在人員技能儲備和制度上為IT審計模塊的發展奠定了基礎。二是助力期:審計人員參照審計手冊,利用從外部顧問處學習到的審計技能,逐步開展信息系統審計工作,將IT審計工作模式調整為以自身力量為主,外部咨詢服務為輔的模式。三是自立期:2009年,廣州地鐵IT審計已基本實現自主化,且IT審計模塊逐步走向成熟,同時其還建立了具有自身特色的信息系統審計框架。目前,IT審計已經發展成為廣州地鐵內部審計的一根“支柱”,連同“內控審計”,作為基本的審計手段貫穿于各類專業審計工作中,支持審計體系的鞏固與發展。
二、信息系統審計內容
1、國內外關于信息系統審計內容的研究
開展信息系統審計首先要明確審計內容。國際信息系統審計協會規定,信息系統審計的主要內容包括信息系統程序審計、信息技術(IT)治理、系統生命周期管理、IT服務的交付與支持、信息資產的保護、災難恢復和業務連續性計劃。近十幾年來,國內的學者和組織也對信息系統審計的內容進行了探索和研究。審計署在2012年頒布的《信息系統審計指南———計算機審計實務公告第34號》中明確提出了:信息系統審計包括對應用控制、一般控制和項目管理的審計。其中,應用控制包括信息系統業務流程,數據輸入、處理和輸出的控制,信息共享和業務協同;一般控制包括信息系統總體控制、信息安全技術控制、信息安全管理控制;項目管理包括信息系統建設的經濟性、信息系統建設管理、信息系統績效。上述具有代表性的規定和研究成果對信息系統審計內容的劃分,均是以對信息系統邏輯結構的分析為基礎。全面分析信息系統的邏輯結構,可從信息系統的構成要素、信息系統生命周期和信息系統管理三個維度進行描述:從構成要素來看,信息系統由人員、應用(包括軟件平臺和應用系統)、所采用的技術、硬件設備、數據文件運行規則組成;信息系統生命周期可劃分為信息系統的規劃階段、開發階段、運行維護階段和更新階段;從信息系統管理的維度來看,對系統的管理與控制活動貫穿于信息系統生命周期的始終,主要是通過有效執行一系列健全有效的規章制度和管理規程來實現。
2、廣州地鐵信息系統審計實施框架
結合廣州地鐵信息化項目多、系統更新快、數據集成度高、系統控制與手工控制并重等特點,圍繞信息系統構成要素、信息系統生命周期和信息系統管理三個維度,廣州地鐵將信息系統審計的內容劃分為整體計算機控制審計、應用控制審計和系統建設效能評價三個方面。其中,整體計算機控制審計是對信息系統運行中的控制活動進行審計,目的是合理保證由信息系統支持的業務流程控制是可靠的、生成的數據和報告是可信的。應用系統控制審計是對業務流程中的自動化控制活動進行審計,以合理保證交易的有效性、經適當授權和記錄、完成的完整性、準確性和及時性。項目及系統績效審計是對信息化項目的過程及成果對企業和業務產生的效益進行審計,用來合理保證信息化項目的投資/產出比例符合建設的目標,以及信息系統對企業戰略起到的預期的支撐作用。圍繞上述三個方面,廣州地鐵內部審計確立了以下的實施框架。
(1)確立整體計算機控制安全、操作、變更的三個評價維度,圍繞“信息系統全生命周期”,明確整體計算機控制十個流程。
廣州地鐵通過學習和借鑒國際信息系統技術管理和控制標準COBIT,建立起了一套自己的整體計算機控制審計框架??蚣芸砂戳鞒毯涂刂祁愋蛢煞N方式進行劃分,兩種劃分方式在本質上是一致的。在按流程劃分出的每個子流程中,信息系統審計人員需要從變更、安全、操作的角度去確認和評估具體的控制點;在按控制職能所作的劃分中,審計人員需要圍繞信息系統的策略與計劃、信息系統操作、與外部供應商關系、業務可持續計劃、應用系統開發、數據庫、軟件支持、網絡、硬件等十個子流程進行審計。圍繞安全、變更、操作三個角度及十個子流程,廣州地鐵共梳理出有關整體計算機控制的41項審計內容,并針對每一項內容明確了控制目標和風險,建立起了一套完整的整體計算機控制矩陣。例如,信息系統策略和計劃子流程中,廣州地鐵明確了整體計算機控制的三大目標———信息系統戰略、規劃和預算應與實際業務和戰略目標保持一致,計算機處理環境應得到具有適當技能和經驗的人員的充分支持和保證,以及計算機處理環境中的人員應接受適當的培訓,審計人員在此基礎上針對各控制目標,識別并歸納出廣州地鐵現行的9個控制活動。在具體開展信息系統整體計算機控制審計時,信息系統審計人員根據審計項目的特點和要求,選擇需要評價的子流程,再對照子流程的控制活動進行評估及測試即可。
(2)從內部控制目標出發,將信息系統應用控制劃分為訪問控制、完整性控制及數據質量控制三大方面。
廣州地鐵將信息系統的應用控制劃分為應用系統訪問控制、流程和系統完整性控制以及數據質量控制三大類,并針對各類控制分別設計了不同的審計內容。一是應用系統授權訪問控制審計包括對系統的認證方式、授權機制、權限的分配管理以及不相容職責分離在系統中的實現情況的審計,目的在于保證經過允許的人才能訪問和操作系統。二是流程和系統完整性控制審計是對系統輸入、處理、輸出以及接口等各種系統運行規則的審計,用以保證所有經允許處理的數據均轉換到介質上并被處理,且處理的結果可通過適當的方式加以輸出,所有輸入、轉換、處理和輸出均在正常的時間內準確地進行。三是數據質量控制審計則是指對信息系統中的數據的完整性、規范性和有效性所進行的審計,旨在保證所有系統的輸出均反映為經批準的有效的經濟業務,所有經過系統的數據真實、有效,且能滿足企業各項業務的使用要求。
(3)圍繞“信息化項目”和“信息系統”,綜合評價信息化建設的效益。
在開展整體計算機控制審計和應用控制審計的基礎上,廣州地鐵從企業經營和投資效益的視角出發,在信息系統審計中引入了3E審計的概念,嘗試對信息系統建設項目的成效、建成后系統的應用效能以及信息化對戰略的支撐效果進行審計。為了全面評價項目,廣州地鐵通常將對單個信息系統建設項目的合規性審計與項目效能審計結合在一起開展。一是信息系統建設成效審計旨在通過對系統建設全過程的審計,促進信息系統的建設規范性,提高信息系統建設的質量。二是信息系統應用效能審計包括對業務需求的實現情況、建成功能的使用情況的審計分析,以及對系統應用對業務管理規范化、標準化和精細化提升作用的綜合評價,目的在于促進系統使用價值的最大化,減少系統建設的投資浪費。三是戰略支撐效果審計是從支持戰略實現的角度,評價信息系統的建設效益,保證信息化建設在符合業務管理要求的同時,符合公司戰略的需要,支持公司戰略的實現。
三、信息系統審計實施步驟
信息系統審計步驟(或流程),是審計工作從開始到結束的整個過程。信息系統審計流程一般可劃分為四個階段:計劃階段、實施階段、報告階段和后續階段。計劃階段是信息系統審計流程的起點,此階段的主要工作包括了解被審計系統的基本情況,初步評價被審計單位信息系統的內部控制和外部控制,識別重要性和編制審計計劃。實施階段是根據計劃階段確定的審計范圍、重點、步驟和方法進行有針對性的取證、評價,并形成審計結論的過程。實施階段是信息系統審計工作的核心,主要由符合性測試和實質性測試兩個部分構成。在報告階段,信息系統審計人員需運用專業判斷,整理、評價收集到的審計證據,以經過核實的審計證據為依據,形成審計意見,出具審計報告。審計報告的出具并不意味著信息系統審計工作的終結。根據國際信息系統審計標準,信息系統審計人員對于系統中發現的重大問題和漏洞,需要對被審計單位所采取的糾正措施及其效果進行后續審計。審計人員需要將后續審計納入計劃,并安排必要的人員和時間進行后續審計。廣州地鐵IT審計模塊成立之初,即明確了IT審計“對公司的系統流程與控制、項目進行審計”和“提供有益于增加公司價值的咨詢服務”兩項核心職責,并圍繞公司戰略,以“風險導向”、“服務戰略”理念為指導,從信息系統審計戰略規劃和具體項目執行兩個層面分別制定信息系統審計的流程。
1、以公司戰略為導向,制定信息系統審計的戰略規劃
一直以來,廣州地鐵奉行“源于戰略、服務于戰略”的現代審計理念。這一理念主要體現在兩個方面:一是在制定內審工作計劃時,從公司戰略出發,制定各個內審業務及各專業審計模塊的戰略,并以業務戰略為指導,開展具體的審計工作;二是在開展審計項目的過程中,始終從保障公司戰略執行的角度去發現問題、評價問題,提出整改意見和落實整改。信息系統審計的戰略規劃來源于公司的戰略,以及以公司戰略指導制定的公司信息系統戰略規劃和內部審計業務戰略規劃;同時還須結合公司信息化現狀和IT審計模塊定位,明確廣州地鐵IT審計發展戰略目標。
2、通過風險評估,確定各信息系統風險等級,制定層次分明、重點突出的信息系統循環審計計劃
為利用有限的審計資源掌握公司主要信息系統的建設、運營情況,保障信息資源的有效利用,降低公司信息系統的整體風險,廣州地鐵建立了一套“根據信息系統風險評級制定差異化的審計策略”。
(1)梳理信息系統脈絡,全面掌握信息系統現狀。
廣州地鐵結合信息系統規劃、建設和運營的情況及系統分類梳理出被審計信息系統清單,并從系統構成要素的角度收集系統相關的信息。這些信息包括系統名稱、功能模塊、采用產品等基本信息,以及項目的建設信息、系統的使用狀況和運維的基本情況。這些信息是風險評分的依據,也為后續開展具體審計工作時確定審計方案提供了指引。
(2)開展信息系統風險評級,制定風險導向型審計計劃。
內審人員從通用風險、業務風險、項目風險、系統風險、數據風險和人員風險六大風險類別出發,全面識別信息系統各類構成要素中存在的風險;對信息系統進行風險評價,根據風險得分將信息系統按優先級分別劃分為高、中、低三類。結合公司IT審計資源的情況,對優先等級高的系統采用三年一審策略,中等級系統5—6年一個審計周期,風險等級低的系統則根據需要安排審計。在此審計策略的基礎上,再綜合考慮公司業務的十大風險、領導關注事項、上一年度內控評價結果和審計項目成果、公司新一年的工作重點、公司信息系統的變動情況,并制定出本年度的信息系統審計計劃。
3、以風險為導向,開展信息系統審計
在項目實施階段,審計人員必須從公司整體信息系統控制環境和被審計系統的狀況、流程與內部控制兩個方面進一步收集被審計系統的相關資料,了解和確認被審計單位已建立的內部控制措施,并對這些控制措施的設計是否達到控制目標進行評估。
(1)以“輪流循環+以點帶面”的方式開展整體計算機控制審計。
公司的信息化業務采用統一集中管理的模式,整體計算機控制對各個系統具有一定的通用性。因此,在實務操作中,廣州地鐵采用“以點帶面”的策略,以單個信息系統整體計算機控制為切入點對整體計算機控制進行審計,評價整體信息系統的安全性;同時,考慮到信息系統在一定時間內相對穩定,因此在實施整體計算機控制審計時可采取輪流測試的方式,即每年從十個子流程中選取幾個進行測試,經過一定周期后,完成對整體計算機控制的全面審計。例如,在2011年開展的信息安全審計項目中,審計人員就圍繞信息安全這個審計主題,從十個子流程中選取了與信息安全直接相關的信息系統操作、信息系統安全、業務可持續計劃、應用系統開發與實施、數據庫開發與實施和系統軟件支持等六個流程進行審計。分步、循環開展整體計算機審計,在審計風險可控的情況下,大大節省了審計資源,也使得審計人員能夠更加深入地挖掘和分析整體計算機控制方面所存在問題以及問題的成因,提出更為切實可行、同時又符合公司信息化業務發展現狀和要求的整改措施。
(2)以風險為著眼點,確定應用控制審計重點。
應用控制是各個信息系統內部所建立的控制機制,應用控制審計必須針對某個具體信息系統開展。在開展應用控制審計的過程中,審計人員應緊緊圍繞“風險”這個著眼點,通過對原有業務成熟度和系統建設過程中風險的評估,選擇不同的審計側重點開展應用控制審計。例如,在合同管理系統審計項目中,由于合同管理系統是全新開發的系統,審計人員經分析,判定系統在應用系統訪問控制方面的風險較高。而在進行控制評估和測試后,審計人員發現業務人員在創建系統權限設置機制時完全套用了公司辦公自動化系統的權限機制,而未針對合同業務流程中不同于公司組織架構下的角色設立相應的用戶組,導致系統無法實現合同經辦人與審批人職責的分離,存在重大的內控風險。
四、信息系統審計方法
在信息系統審計中,可因地制宜,綜合運用多種學科的技術方法,包括:傳統審計中內部控制測評的基本方法和審計取證的基本方法(包括審閱、核對、監盤、觀察、查詢、函證、計算、分析性復核);計算機科學的技術方法,如數據測試法、程序編碼審查法、受控處理法、受控再處理法、整體測試法、平行模擬法、程序比較法、漏洞掃描、入侵檢測、嵌入審計程序法等等;行為科學的技術方法,如運用組織發展的理論與方法、個體行為一般規律的理論和方法。這些方法與技術并不是孤立的,而是互相聯系的。目前,廣州地鐵在信息系統審計中所運用的方法仍主要集中在傳統的內控審計方法和信息系統管理的技術方法兩個領域,具體包括詢問、觀察、文件復核、抽樣、重新執行、使用計算機輔助軟件等。在部分項目中,也采用了一些計算機科學的技術方法。受限于審計資源不足,廣州地鐵較少采用程序比較法、平行模擬法、程序編碼審查法等高成本的審計方法,而傾向于選用一些較為高效的測試方法。但這些高效方法的運用不能完全消除審計風險,這就需要審計人員根據自身的經驗盡量避免。
1、傳統審計方法的運用
廣州地鐵在開展信息系統審計過程中較多運用傳統審計的方法。例如,在對信息系統整體計算機控制進行審計時,通過對系統使用人員的訪談、調研和對系統各項操作的觀察,梳理出整體計算機控制相關的各種控制活動。在沒有測試環境的情況下對生產在用信息系統的人機交互界面和功能進行調查和確認時,審計人員大量運用了觀察的方法。在對固定資產信息系統模塊進行審計中,審計人員通過觀察物資采購人員、資產管理人員、會計核算人員在系統中的操作界面、系統實現效果以及業務操作流程來了解系統功能的構造。發現采購中的供應商信息在跨系統流程過程中丟失,導致財務系統和實物管理的MAXIMO系統的資產臺賬中均缺少供應商信息,致使日后采購同類物資時,采購人員無法獲取歷史采購信息作為參考,增加了市場調研成本。除內控矩陣和訪談、觀察等方法之外,編制流程圖、數據流圖和報表流圖也是信息系統審計經常使用的方法。
2、計算機科學技術方法的運用
計算機科學技術方法是信息系統審計特有的方法,來源于IT行業的信息技術的轉換應用,主要包括基于數據分析的方法和基于程序分析的方法,這些方法的綜合使用使得對信息系統的審計更加有效。具體方法的選用需視被審計系統的實際情況而定。在一個審計項目中,廣州地鐵審計人員經常將多種方法結合使用。例如,在票務收入系統審計項目中,審計人員首先采用數據測試法,使用正常及非正常的測試地鐵票搭乘地鐵,在系統中跟蹤測試票的處理情況,以驗證系統處理與控制功能是否均有效;在對系統中后期內部開發的車站單程票售賣功能進行審計時,審計人員采用了程序編碼審查法,對系統的源程序編碼進行審查,審查后發現單程票售賣金額統計報表在進行數據處理時省略了小數點后的尾數,導致報表金額存在偏差;在對票務系統的清分報表進行驗證時,審計人員又采用了平行模擬法,抽取系統中一段時間內的正式交易記錄,在系統外模擬系統的處理規則對交易記錄進行處理,并將處理結果與系統的報表數據進行核對,結果發現系統在數據傳遞和處理過程中,由于系統對于異常數據的審核過于嚴格,導致部分正常數據被當作垃圾數據丟進異常庫,給公司造成票務損失。
3、計算機輔助審計軟件的應用
計算機輔助審計軟件的應用是信息系統審計的一個顯著特點,也是審計人員準備階段需要重點關注的問題之一。目前,廣州地鐵對計算機輔助審計軟件的應用主要體現在以下兩個方面。
(1)對系統中數據的準確性、完整性和一致性的檢查。
例如,在合同管理系統審計項目中,為核對系統接口程序的可靠性,審計人員利用審計輔助軟件快速完成了對合同系統和財務系統數據一致性的核對,迅速查找出兩個系統中不一致的數據。經過深入分析,審計人員發現由于財務核算人員在財務系統中復核合同支付數據時發現錯誤,將支付申請退回給合同系統再由合同經辦人重新填報時,合同系統未對已生成的支付信息進行更新,導致上述問題的出現。針對海量數據處理系統,數據驗證是審計的重點,計算機輔助軟件是“不可或缺”的審計工具。在地鐵票務收入保障審計項目中,審計人需要通過數據驗證的方式對業務處理的核心系統———自動售檢票(AFC)系統中的系統傳輸和處理機制進行驗證。為此,審計人員共設計了8大類29子類47個數據驗證主題。審計時,審計人員運用計算機輔助審計技術,在兩個月內完成了對AFC系統中10天總計超過3億條運營數據的驗證工作。
(2)利用計算機輔助軟件進行對比測試。
即審計人員從信息系統中抽取某部門樣本數據,將樣本數據輸入到與計算機輔助軟件中進行處理,把審計軟件輸出的結果與業務系統產生的結果進行對比分析,以判定業務系統的可靠性與準確性。廣州地鐵在已開展的運營票務收入保障審計項目中大量地使用了此種方式。審計人員將各車站站務人員在票務系統中錄入的售票數據導入到計算機輔助軟件中,按照業務規則對數據進行處理,將處理結果和系統輸出的結果進行對比。經對比,審計人員發現票務系統在處理異常數據時過于嚴格,導致部分非異常數據被系統當作異常數據丟入異常庫中,給公司造成票務損失。
系統采用運行穩定的C/S結構體系,使用Oracle10g數據庫。
1.2系統的價值
方便易用的操作形式,節省使用者掌握系統功能的工作量。快速建立設備臺賬,能夠結合生產業務的工程管理流程,動態地維護設備變化情況。直觀的圖形表現方式和豐富的查詢方式,使管理人員能夠很方便地了解線路設備的詳細情況。標準的圖形輸出和數據接口,為工程設計、線路改造、線損計算等生產業務提供依據。
2關鍵技術
2.1自主研發的矢量繪圖和圖形生成技術
能夠對系統方便地進行圖形操作,完成設備維護,并且可以快速生成線路條圖(平斷面圖)、線路拓撲圖。
2.2線路設備模板
通過設備標準模板的維護,加快了線路設備維護速度,同時也提高了錄入設備的標準性。
2.3豐富的數據接口
系統中包含了GPS衛星定位接口、地理信息系統數據轉換接口、用電整合接口。提高了配電基礎臺賬與平斷面圖管理系統作為生產基礎性管理系統的價值,同時也將系統結合到生產的工作流程之中。
3在配網管理中的作用
配網管理地理信息是地理信息系統在配網管理方面的應用系統,是在地理背景圖上對配電網的變、配電站內設備及配電網上設備進行綜合管理的系統,是供電企業生產管理系統的重要組成部分,同時與用電管理及調度管理系統有著密切的聯系。地理信息系統的引入使網絡拓撲和配電網信息更直觀、更便于運行管理。
4地理信息系統功能與應用情況
4.1系統基本信息維護
包括部門維護、操作員維護、口令管理等功能模塊,管理系統運行最基礎的數據。
4.2基礎數據維護
4.2.1材料庫管理
管理配電設備臺賬維護過程中,所涉及的所有基礎材料信息。包括桿塔、線纜、開關、變壓器、配件、拉線等設備的型號信息和具體的材料信息。操作方法。以“材料類型維護”為例,介紹“材料類型維護、線纜類型維護、拉線類型維護”功能的使用方法。點擊“材料類型維護”(路徑:系統–基礎數據維護–材料類型維護),彈出“材料類型維護”窗口,點擊“新建”后,新建的內容可以在“詳細信息”中操作(此時“新建”“修改”“刪除”均為灰色不能操作狀態),可以選擇新建的“材料類型”“存儲類型”,添加“材料名稱”“規格”“單位”“單重”“單價”。添加了相應的數據后,點擊“保存”按鈕,數據庫就保存成功了。如果不想保存,則點擊“取消”按鈕。
4.2.2設備模板管理
根據線路的架設情況、桿塔類型、線纜類型,建立一系列的線路設備模板。在條圖批量繪制、設備維護時使用模板進行設備維護。在系統中,將模板分為兩種類型,即“桿頭模板、拉線模板”。以維護“桿頭模板”為例,介紹模板的制作。點擊“添加”按鈕,系統會自動生成一個“模板編號”。為模板選擇相應的“模板名稱、導線架設類型、導線類型、電桿類型、線纜型號、模板編號、模板說明和模板設備”。此模板中的材料名稱“鋼絞線”設備類型“GJ–25”,是從窗口右邊的“設備類型”中選擇過來的,選擇方法:在窗口右邊“設備類型”中,選擇“鋼絞線”,選中后,點擊“+”按鈕,“鋼絞線”即可。“鋼絞線”的數量可以手動輸入。
4.2.3設備模板批量修改
設備模板批量修改,可以認為是設備模板管理的輔助功能,它可以更直觀地批量修改模板的配件設備。
4.2.4條圖圖例維護
維護條圖、拓撲圖生成過程中需要各種設備圖例。圖例維護界面分為三大部分,頂上為工具條、左下為設備類型拓撲、右下為畫板。
4.3操作權限管理
管理各個部門操作員對線路的操作權限。默認情況下,操作員只能查詢和維護自己建立的線路。
4.4配電基礎臺賬審批
配電管理人員通過配電基礎臺賬審批功能,對基層單位提交的基礎臺賬修改情況進行審核??梢员WC配電基礎臺賬數據的準確性和及時性。
4.5配電基礎臺賬數據備份歷史
將配電基礎臺賬按時間段進行完整備份,保存各個歷史時期的完整配電基礎臺賬。
4.6條圖(平斷面圖)生成
根據維護好的基礎臺賬數據,按選擇的線路自動生成線路條圖??梢赃M行圖紙的打印和工程的設計。
4.7拓撲圖生成
根據維護好的基礎臺賬數據,按選擇的線路自動生成線路及分歧線路的拓撲圖。并可以進行圖紙的打印。
4.8數據查詢、歷史數據差異比較分析
數據查詢。按部門、線路統計出設備臺賬的相關報表,并進行打印。歷史數據差異比較分析。將備份的歷史設備臺賬和目前運行的設備臺賬按時間段進行分析、比較,并形成反映各個基層單位設備臺賬變化的相關報表。為工程管理和材料管理提供依據。
4.9GPS數據定位接口
將配電基礎臺賬數據下裝到GPS衛星定位設備上進行設備定位,并將GPS衛星定位設備采集的數據上傳到配電基礎臺賬數據庫中。為GIS系統數據轉換、工程設計、線路長度計算、線路走向及轉角角度計算等工作提供原始數據。
4.10GIS系統數據轉換
將配電基礎臺賬數據和GPS衛星定位數據進行計算,并進行數據格式的轉換。生成ArcGIS格式的地理信息系統數據,供地理信息系統使用。也可以提取地理信息系統的數據到配電基礎臺賬數據庫中進行使用,更高效地利用配電基礎臺賬與平斷面圖管理系統和系統中基礎臺賬數據。
4.11工程管理
結合配電線路工程信息,進行設備臺賬的維護,生技科管理人員以工程編號為單位,對條圖的變化情況進行審核;并以配電線路工程為單位對設備臺賬的變化情況進行查詢統計。
4.12用電營銷系統整合
結合用電營銷的業擴報裝處理流程,與用電營銷系統進行系統整合。使用電營銷系統能夠提取生產的設備臺賬數據,特別是變壓器信息,進行業擴報裝工作。在配電基礎臺賬與平斷面圖管理系統中,根據用電業擴報裝提供的登記書信息,結合生產工程管理工作,維護生產設備的變化情況。每月進行用電、生產設備盤點,及時糾正設備的差異。
這一功能主要是分析各個觀測孔不同時間段觀測水位的變化趨勢、各個礦區的突水點的變化趨勢、各個礦區的具體涌水量的變化趨勢、各個礦井的歷年的降雨量的變化趨勢等,并繪制相關的曲線圖、直方圖等圖件。
1.2水文地質資料的輸出
數據輸出是數據庫系統的重要組成部分,也是數據處理的最后過程。此系統在數據輸出部分包括兩部分內容,即備份數據庫數據和輸出成Word表格。當前面對礦井生產管理標準化的要求,為了實現對礦井水文地質資料的有效管理,設置水文地質資料的輸出功能,用戶就能夠按照自身的具體需要,對使整個數據庫中的數據信息進行相應的輸出。
1.3水文地質資料的維護
對水文資料進行維護主要是對數據資料進行備份,這樣如果原始數據有所損壞和丟失的時候,還有備份的資料可以運用。
2礦井水害預測系統的總體設計和功能分析
礦井水害預測系統的總體的目的在于,利用水害預測進行水害的防治,加強水文地質的技術工作管理,確保生產的可靠性和安全性。這個系統主要是采用GIS的技術來設計,并選用的是MicrosoftSQLServer2000的數據庫平臺進行管理。GIS的技術的優勢在于能夠統一管理空間以及時間屬性,并實現信息共享、異構數據可以實現互訪。
2.1GIS的基本功能
2.1.1對地圖進行的操作GIS的這一功能是用來操作相關的空間數據,其內容有以下幾點,放大和縮小地圖,設置不同地理要素的顏色、線型、填充、符號,顯示全圖等。
2.1.2對地圖進行編輯地圖編輯技術設計,主要是輸入圖名、圖廓、圖例以及點狀符號、線狀符號和面狀符號,可以用文本作為輸入的標記,還能對圖形進行修改、刪除、復制、剪切、粘貼、地物旋轉,為編輯數據提供了方便。
2.1.3數據的導入和導出由于地質信息十分復雜、多態,在采集空間數據時,無法在較短時間內完成大量的工作,通常會出現工作效率不高的現象。因此,需要提高空間數據采集的有效性,尤其是對于數據格式不同的空間信息來說,如何高效的利用就顯得十分的重要。數據庫的設計者在一開始就對這方面的問題有相當的了解,而且在設計時非常注重對空間西你想進行整合與協調,使系統能夠導入常用的那些空間數據,并導出現有的數據。