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地理信息系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀
（作者未知） 2009/6/7
【摘 要】 從GIS基本功能、構(gòu)成特點(diǎn)出發(fā)歸納、總結(jié)GIS應(yīng)用的幾個(gè)方面，并詳細(xì)舉例說(shuō)明GIS在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀。
【關(guān)鍵詞】 地理信息系統(tǒng)空間測(cè)繪數(shù)據(jù)數(shù)學(xué)模型
1 地理信息系統(tǒng)概念及國(guó)內(nèi)外常用的地理信息系統(tǒng)軟件
地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System 簡(jiǎn)稱GIS)是一項(xiàng)以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的新興技術(shù)，圍繞著這項(xiàng)技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用形成了一門交叉性、邊緣性的學(xué)科，是管理和研究空間數(shù)據(jù)的技術(shù)系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下，它可以對(duì)空間數(shù)據(jù)按地理坐標(biāo)或空間位置進(jìn)行各種處理、對(duì)數(shù)據(jù)的有效管理、研究各種空間實(shí)體及相互關(guān)系。通過(guò)對(duì)多因素的綜合分析，它可以迅速地獲取滿足應(yīng)用需要的信息，并能以地圖、圖形或數(shù)據(jù)的形式表示處理的結(jié)果。
目前世界上常用的GIS軟件已達(dá)400多種。它們大小不一，風(fēng)格各異。國(guó)外較著名的有ARC/INFO，GENAMAP，MGE等；國(guó)內(nèi)較著名的有MAP/GIS，Geostar和CITYSTAR等。雖然GIS起步晚，但它發(fā)展快，目前已成功地應(yīng)用到一百多個(gè)領(lǐng)域。
2 地理信息系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外研究應(yīng)用
盡管現(xiàn)存的地理信息系統(tǒng)軟件很多，但對(duì)于它的研究應(yīng)用，歸納概括起來(lái)有二種情況。一是利用GIS系統(tǒng)來(lái)處理用戶的數(shù)據(jù)；二是在GIS的基礎(chǔ)上，利用它的開(kāi)發(fā)函數(shù)庫(kù)二次開(kāi)發(fā)出用戶的專用的地理信息系統(tǒng)軟件。目前已成功地應(yīng)用到了包括資源管理、自動(dòng)制圖、設(shè)施管理、城市和區(qū)域的規(guī)劃、人口和商業(yè)管理、交通運(yùn)輸、石油和天然氣、教育、軍事等九大類別的一百多個(gè)領(lǐng)域。在美國(guó)及發(fā)達(dá)國(guó)家，地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用遍及環(huán)境保護(hù)、資源保護(hù)、災(zāi)害預(yù)測(cè)、投資評(píng)價(jià)、城市規(guī)劃建設(shè)、政府管理等眾多領(lǐng)域。近年來(lái)，隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，加速了地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的進(jìn)程，在城市規(guī)劃管理、交通運(yùn)輸、測(cè)繪、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、制圖等領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。下面先從GIS理論上提煉和歸納，然后給出應(yīng)用的例子。
1.地理信息系統(tǒng)在地理空間數(shù)據(jù)管理中的應(yīng)用，即以多種方式錄入的地理數(shù)據(jù)，以有效的數(shù)據(jù)組織形式進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)管理、更新、維護(hù)、進(jìn)行快速查詢檢索，以多種方式輸出決策所需的地理空間信息。目前流行的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，與GIS中數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)在對(duì)地理空間數(shù)據(jù)的管理上，存在兩個(gè)明顯的不足；一是缺乏空間實(shí)體定義能力；二是缺乏空間關(guān)系查尋能力，這使得GIS 在對(duì)空間數(shù)據(jù)管理上的應(yīng)用日趨活躍。如ARC／INFO在公路管理中的應(yīng)用；ARC／INFO在對(duì)市政設(shè)施管理中的應(yīng)用。后者如北京某測(cè)繪部門以北京市大比例尺地形圖為基礎(chǔ)圖形數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上綜合疊加地下及地面的八大類管線(包括上水、污水、電力、通訊、燃?xì)�、工程管線)以及測(cè)量控制網(wǎng)，規(guī)劃路等基礎(chǔ)測(cè)繪信息，形成一個(gè)測(cè)繪數(shù)據(jù)的城市地下管線信息系統(tǒng)。從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)地下管線信息的全面的現(xiàn)代化管理。為城市規(guī)劃設(shè)計(jì)與管理部門、市政工程設(shè)計(jì)與管理部門、城市交通部門與道路建設(shè)部門等提供地下管線及其它測(cè)繪部門的查詢服務(wù)。
2.GIS在綜合分析評(píng)價(jià)與模擬預(yù)測(cè)中的應(yīng)用。GIS不僅可以對(duì)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼、存儲(chǔ)和提取，而且還是現(xiàn)實(shí)世界模型，可以將對(duì)現(xiàn)實(shí)世界各個(gè)側(cè)面的思維評(píng)價(jià)結(jié)果作用其上，得到綜合分析評(píng)價(jià)結(jié)果；也可以將自然過(guò)程、決策和傾向的發(fā)展結(jié)果以命令、函數(shù)和分析模擬程序作用上這些數(shù)據(jù)上，摸擬這些過(guò)程的發(fā)生發(fā)展，對(duì)未來(lái)的結(jié)果作出定量的和趨勢(shì)預(yù)測(cè)，從而預(yù)知自然過(guò)程的結(jié)果，對(duì)比不同決策方案的效果以及特殊傾向可能產(chǎn)生的后果，以作出最優(yōu)決策，避免和預(yù)防不良后果的發(fā)生。如GIS在焦作東部礦區(qū)煤礦底板突水預(yù)報(bào)中的應(yīng)用 ；GIS在土地信息和土壤保護(hù)中的應(yīng)用。后者如美國(guó)資源部和威斯康星州合作建立了以治理土壤侵蝕為主要目的的多用途專用的土地GIS。該系統(tǒng)通過(guò)收集耕地面積、濕地分布面積、季節(jié)性洪水覆蓋面積、土壤類型、專題圖件信息、衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)等信息，建立了潛在威斯康星地區(qū)的土壤侵蝕模型A=R*K*L*S*C*P，其中A為潛在的土壤侵蝕(面積/年)，R為降雨量，K為侵蝕土壤參數(shù)，L為坡長(zhǎng)，S為坡度參數(shù)，C為耕地面積，P為管理參數(shù)。探討了土壤惡化的機(jī)理，提出了合理的方案，達(dá)到土壤保護(hù)的目的，還可以利用它對(duì)土地進(jìn)行長(zhǎng)期的動(dòng)態(tài)研究，避免土質(zhì)的重心惡化。這里把土壤侵蝕模型A=R*K*L*S*C*P作用到與之有關(guān)數(shù)據(jù)，達(dá)到綜合分析評(píng)價(jià)及模擬預(yù)測(cè)結(jié)果。
3.GIS的空間查詢和空間分析功能的應(yīng)用。為了便于管理和開(kāi)發(fā)地理信息(空間信息和屬性信息)，在建庫(kù)時(shí)是分層處理的。也就是說(shuō)，根據(jù)數(shù)據(jù)的性質(zhì)分類，性質(zhì)相同或相近的歸并一起，形成一個(gè)數(shù)據(jù)層。這樣GIS對(duì)單副或多副圖件及其屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和指標(biāo)量算。這種應(yīng)用以原始圖為輸入，而查詢和分析結(jié)果則是以原始圖經(jīng)過(guò)空間操作后生成的新（未完，下一頁(yè)）
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