淺談地理信息系統之應用

郭輝

摘 要：GIS是傳統地學學科和現代信息科學相結合的產物，它是一個綜合性的學科，主要涵蓋遙感、全球定位系統、互聯網等技術。GIS的發展速度令世人矚目，特別是在與民生和經濟息息相關的國土管理、水資源管理、交通管理等領域，GIS技術的運用更是得到空前的發展。近年來，我國在GIS研究領域取得了一定的成績。

關鍵詞：地理信息系統；資源管理；應用

GIS的用途極為廣泛，在社會各個領域都能用到地理信息系統，已經形成了地理信息系統產業，在新興的信息產業中占有核心部分。本文就GIS的概念及GIS在國土資源管理、水資源管理、交通資源管理領域的應用做如下闡述。

一、地理信息系統的基本概念

GIS是一種特定的、十分重要的空間信息系統。它是在計算機硬、軟件系統支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。地理信息系統處理、管理的對象是多種地理空間實體數據及其關系，包括空間定位數據、圖形數據、遙感圖像數據、屬性數據等，用于分析和處理在一定地理區域內分布的各種現象和過程，解決復雜的規劃、決策和管理問題。

二、GIS的廣泛應用

1.在土地資源管理領域。GIS的產生和發展首先是在土地管理中得到應用。土地的管理工作包含多方面的內容，如土地資源調查、土地利用規劃、地籍管理、土地市場管理等，迫切需要采用信息化的手段來進行科學、高效的管理。同時，由于土地管理中存在大量的空間數據，需要采用空間技術來進行管理，傳統的關系數據庫技術對屬性數據的管理已相當成熟，但對空間信息的管理顯得力不從心，地理信息系統技術不僅可以管理屬性信息和空間信息，而且還可以實現空間信息和屬性信息間關系的管理。早期的GIS幾乎全部是處理和土地有關的信息系統，GIS的概念正是由于計算機在土地管理中的應用而產生的。GIS和土地方面的這種淵源使GIS在土地方面得到了廣泛的應用。

2.在水資源管理領域。首先是在水土保持方面的應用。我國江河流域的水土流失和土壤侵蝕問題是關系著流域生態環境、經濟發展，甚至是江河流域實現可持續發展的大問題。因此，江河流域的水土保持工作是一個長期而艱巨的任務。多年來，日趨嚴重的水土流失問題引起黨和國家及全社會的高度重視，國家先后在主要江河流域實施了多個水土流失綜合治理工程，并在重點防治區建成了水土保持監測站網，同時利用遙感技術的周期性和視域廣的特點、GIS強大的信息管理和分析功能以及全球衛星定位系統的高精度定位的特點，使流域內的有關水土流失的大量信息得到統一管理，并應用GIS技術來管理動態監測數據、進行水土流失預測、生態環境效益分析，從而提供及時可靠的決策依據。其次是在水壞境檢測方面的應用。水質變化的信息對環境質量進行動態評價和有效監督也是非常重要的，有了準確的水質變化信息，我們就可以在水污染事件突發時盡快找到污染源，避免影響的擴大。運用GIS對水質信息進行管理，可以幫助規劃部門合理地選擇出能代表具體各流域和各地區的地表和地下水水質總體狀況的監測站點位置，以便進行水質水量連續自動實時的監測、水量調度和水污染控制。GIS在水利工程規劃中的應用，除了利用GIS的功能，自動生成規劃所需的水利工程位置圖、土地利用圖、行政區劃圖、土地特性分類圖外，大多發揮了GIS的分析和決策功能。GIS在水利勘測、規劃、設計、管理部門的應用，大大提高了工作效率，節省了大量的人力物力，提高了規劃設計和管理決策的科學性，從而產生了巨大的經濟效益與社會效益。

3.在交通管理領域。GIS的應用幾乎含概了所有的社會領域，而對于當今越來越突出的交通問題，地理信息系統充分發揮了作用，尤其是現代城市所產生的浩如煙海的交通信息，必須借助于電子計算機對信息進行采集、存儲、分析和決策。而把地理信息系統應用于交通問題的研究被認為是交通運輸工程現代化的一個重要組成部分。一是在公路設施管理中的應用。為了高效地管理公路交通設施，有機整合公路交通資源，合理分配建設投資，使公路交通在經濟發展、社會進步中發揮更大的作用，開發了基于GIS的公路設施管理系統。交通管理部門在規劃、設計、施工、維護、管理公路交通網絡的時候，GIS作為重要的工具，除了能夠通過圖形的方式直觀地反映公路交通網的現狀，查詢相關信息，以及制作漂亮精美的專題圖之外，更重要的是能夠在日常管理業務中提供輔助決策的依據。二是交通工程地理信息的采集、輸入及數據庫的建立。交通數據分為空間數據和屬性數據，空間數據的獲取方式有野外測量、攝影與遙感、現場調查、利用已有資料等。地理信息系統應用于交通，必須具備快速的圖示顯示、動態軌跡顯示、靈活快速的信息查詢和路徑計算與選擇等功能。現有的數據結構和模型都是針對具體問題設計而成的，既有各自特點，又存在局限性。在交通領域，GIS-T被公認為是21世紀的支柱性產業，是信息產業的重要組成部分。隨著GIS技術研究的進一步深入，必定會促進GIS-T的各個方面的應用和發展，帶動整個交通行業的突飛猛進。

總之，GIS正以其強大的地理信息空間分析功能在各個行業發揮著越來越重要的作用。GIS在21世紀不僅形成了自身的理論體系和技術體系，而且將形成天地一體化的空間信息服務產業，為國民經濟建設、國家安全、社會可持續發展和提高人民生活質量作出愈來愈大的貢獻。