淺談地理信息的發展與應用

(成都理工大學旅游與城鄉規劃學院 四川 成都 610059)

淺談地理信息的發展與應用

任琴王瑞琳

(成都理工大學旅游與城鄉規劃學院四川成都610059)

隨著社會經濟的發展與科學技術的進步,人類活動對自然環境的作用越來越顯著，因此，人地關系更為密切地交織在一起。人類社會系統和地理環境系統合成一個巨大的綜合系統，組成要素復雜多樣，地球多層研究和整體分析，推動了地球系統科學的發展、方法論、信息論等理論方法的研究，促進現代地理學的飛速發展。本文主要是通過介紹地理信息的發展與應用來分析地理信息在人類生活中的具體作用及對人類生活的影響。

地理信息；地理信息系統；3S技術

一、地理信息的特性

地理信息是指與空間地理分布有關的信息，它表示地表物體和環境固有的數量、質量、分布特征，聯系和規律的數字、文字、圖形、圖象等的總稱。具有區域性，其是通過數據進行標識的，這是地理信息系統區別其他類型信息最顯著的標志，是地理信息的定位特征。具有多維性，是指在二維空間的基礎上，實現多個專題的地三維結構。具有動態性，是指地理信息的動態變化特征，即時序特征。可以按照時間尺度將地球信息進行劃分，進而對未來作出預測和預報。

二、地理信息的獲取與利用

人類社會科學技術的發展，在一定程度上也可以從地理信息的表達工具與手段上得以表現。在遠古時代，地理信息的交流決定著人類的棲息環境與狩獵場所，隨著人類對世界探索范圍的擴大，如何表達這樣一種地理環境的方式也在不斷的改善。

(一)文字語言形式

文字的出現成為了地理信息的重要載體，促進了地理信息的傳播和交流。例如：《山海經》，它記錄了人類環境當時的狀況，用文字的方式向人們傳達了什么地方有山，什么地方有水。但是文字面對萬千變化的地理環境不能更形象地表達與傳遞。

(二)地圖、圖形語言

古希臘時期，地理學之父埃拉托色尼首次測定地球的周長，用經緯網或者投影的方式使得地圖能夠較合理地抽象地表達地理信息，這便出現了早期地圖的雛形。人們使用圖形符號等形式來表達地理環境，使人們能夠非常直觀地看到地理對象、地理實體、地理現象在空間上的展布格局。

(三)指南針及渾天儀的發明

人類的生產生活需要明確的方位消息、位置信息以及對地理現象的變化信息，這就出現了對地理定向定位的工具指南針。它利用地磁場的特征解決了人們判別方位的難題，常用于航海、大地測量、軍事等方面。我國的渾天儀是東漢天文學家張衡所制的，是渾儀和渾象的總稱，它的發明為指導農業生產提供了重要的基礎。

(四)地理大發現

早在15、17世紀的地理大發現中，歐洲的船隊出現在世界各處的海洋上，尋找著新的貿易路線和貿易伙伴，航海者使用墨卡托投影、羅盤等工具，這極大地推進了航海事業的發展。

三、地理信息技術的發展

地理信息技術的發展是地理事象時空分布與變化特征研究的理論與方法發生了巨大的變化，對地理科學的發展產生了強大的動力。遙感技術、地理信息系統以及多種分析測試技術的應用，使我們可以更迅速更精確或者更準確地認識互相有聯系的事物的本質和區域間的差異性及相互依賴性。

(一)遙感技術的發展

遙感技術發展的早期階段是一種無記錄的地面遙感，初期階段是空中攝影遙感階段，1858年出現了世界上第一次空中攝影。在1926年米勒發明了立體鏡的繪圖儀使得垂直攝影和斜視攝影的航片都能夠來繪制地形圖，極大地推動了攝影遙感的發展。現代遙感技術是在人造衛星的出現后得到發展。我國在1970年發射了第一顆人造地球衛星“東方紅”，隨后陸續發射了“風云一號”和“風云二號”氣象衛星。在1999年成功發射中巴地球資源1號衛星。現在，我國已經構建了一個較為完善的衛星體系，使得我國的衛星遙感技術走在國際的先進行列。

遙感技術的應用。目前遙感技術主要用于：資源與環境的調查；城市化進程的監測；自然災害動態監測；全球氣候變化監測；突發事件實時監測等。由于高分辨率的遙感出現使得我們對地物看得更加清楚，逐步突破了因天氣等各種原因造成的遙感技術問題。現代遙感技術的發展趨勢有：高分辨率遙感發展迅速；全天候遙感已成為重要發展方向；航天航空遙感同步發展。

(二)GIS技術的發展

地理信息系統(GIS)是一種空間信息系統，在計算機硬、軟件系統的支持下，對整個或部分地球表層空間中的地理數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述，它的實質就是基于多種高技術手段的地理信息系統，它把空間的邏輯思維延伸到了形象思維。

我國地理信息系統大致可分為三個階段，起步階段：20世紀70年代初期，我國開始嘗試將電子計算機應用于測量、制圖和遙感領域中。在1976年陳述彭教授在國內一次會議上首次提及“地理信息系統”概念。試驗階段：進入80年代，GIS也進入了試驗階段。1980年中國科學院遙感應用研究所第五研究室的成立，標志著我國第一個從事GIS研究應用的專門機構建立。全面發展階段：80年代末到90年代以來，隨著社會主義市場經濟的發展，沿海經濟開發區的發展、土地的使用和外資的引進，GIS的應用顯得迫在眉睫，從而有力地促進了地理信息系統的發展。

GIS技術的應用。GIS的應用非常廣泛，應用于資源調查、環境評估、交通運輸、災害預測、城市規劃、郵電通訊、軍事公安、國土管理、水利電力、農林牧業等領域。形成了諸如資源與環境GIS，國土管理GIS，工商經營管理GIS，城市規劃GIS，農林牧副漁GIS等方面。

(三)GPS全球定位系統

全球定位系統是一個中距離圓型軌道衛星導航系統，它可以為地球表面絕大部分地區提供準確的定位、測速和高精度的時間標準。全球定位系統的特點：全天候、不受氣候影響；全球覆蓋；三位定速定時高精度；快速、省時、高效率；應用廣泛、多功能；可移動定位。

四、3S技術與數字地球的研究

遙感技術(RS)、地理信息系統(GIS)、全球定位系統(GPS)的集合應用，稱為3S技術。由于地球信息手段的綜合性和地球系統科學的多樣性，促進“數字地球”的建立。所謂“數字地球”，就是用數字的方法將地球、地球上的活動及整個地球環境的時空變化裝入電腦中，實現在網絡上的流通，并使之最大限度地為人類的生存、可持續發展和日常的工作、學習、生活、娛樂服務。目前地球信息技術研究要點為：地理時空數據模型與機理研究；大型數據庫的建立與數字融合研究；地學信息時間分析模型和信息圖譜研究；數據采集與處理研究等。

五、不足與建議

地理信息以及相對應的科學技術為我們國家數字城市的建設及其發展做出了相應的貢獻，但是還是有一定的問題存在，其中包含了地理信息資源短缺、開發使用滯后；相關信息資源尚待整合且整合標準不相同；針對數字化城市建設的地理信息的規范體系尚未形成；信息共享與服務體質急需建設；主要科學技術需進一步的探索研究等。

拓展地理信息及其技術的應用領域，對于地理信息建設與相關技術發展具有重要意義，建議加強對地理信息資源及標準體系的建設，需在以后的建設工作中實時的進行深入的探索和不斷的創新。

[1]周星.地理信息服務的三大趨勢[J].觀察.2013,(07)

[2]龔健雅,耿晶,吳華意,張彤.地理信息資源網絡服務技術及其發展[J].測繪科學技術學報.2013,30(4)

[3]何玲.地理信息建設探討[J]城市建設理論研究.2013(12)