淺談地理信息系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用

郝曉燕

摘 要：地理信息系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)是以遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)為核心的綜合性應(yīng)用技術(shù)，它正逐漸成為當(dāng)今信息技術(shù)的重要部分，并將成為信息領(lǐng)域各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)。地理信息系統(tǒng)技術(shù)是地理科學(xué)與信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它在環(huán)境保護(hù)、資源的合理利用以及維護(hù)世界和平等方面正顯示出越來(lái)越重要的作用。本文將就地理信息系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展趨勢(shì)

1 引言

地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System，GIS，以下簡(jiǎn)稱為GIS），也稱作土地資源信息系統(tǒng)。它是60年代開始迅速發(fā)展起來(lái)的地理學(xué)研究新技術(shù)，是多種學(xué)科交叉的產(chǎn)物。GIS是一種采集、處理、存貯、管理、分析、輸出地理空間數(shù)據(jù)及其屬性信息的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)。

2 地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

GIS的應(yīng)用范圍十分廣泛，憑借其博才取勝和運(yùn)籌帷幄的優(yōu)勢(shì)，它已成為國(guó)家宏觀決策和區(qū)域多目標(biāo)開發(fā)的重要技術(shù)工具。

2.1 GIS在資源環(huán)境管理中的應(yīng)用。資源清查是地理信息系統(tǒng)最基本的職能。利用GIS的分析和統(tǒng)計(jì)功能，提供資源環(huán)境管理的各種基本信息，并通過(guò)對(duì)應(yīng)用模型的建立，為政府的決策提供依據(jù)和幫助。

2.2 GIS在道路交通管理中的應(yīng)用。近年來(lái)，GIS在交通方面的應(yīng)用得到了廣泛的重視，并形成了專門的交通地理信息系統(tǒng)GIS—T，以滿足道路交通管理方面的要求。GIS在交通管理方面的應(yīng)用主要有路廊設(shè)計(jì)（通過(guò)分析土地利用圖、地形圖以及現(xiàn)有道路網(wǎng)等多種空間數(shù)據(jù)，定出公路最終線向）、道路管理，主要是指動(dòng)態(tài)分段管理（在數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄道路的每種屬性的起點(diǎn)到道路原點(diǎn)的距離，并不是真將道路切斷存儲(chǔ)，適合于動(dòng)態(tài)的分析）、流量和路徑分析（包括道路網(wǎng)絡(luò)分析和最短路徑尋找等）。

2.3 災(zāi)害的評(píng)估、預(yù)測(cè)與防治。主要指自然災(zāi)害和人為作用所造成災(zāi)害影響的評(píng)估與防治，利用GIS技術(shù)，對(duì)災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測(cè)、評(píng)估、預(yù)報(bào)、抗災(zāi)及應(yīng)急救援、災(zāi)害保險(xiǎn)、災(zāi)后恢復(fù)等工作。例如1986～1996年，美國(guó)利用GIS技術(shù)，先后進(jìn)行了加利福尼亞、哥倫比亞和克羅拉多等地的地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)和災(zāi)害致?lián)p的風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)估工作。該國(guó)還于1989年在核廢料處理地點(diǎn)選擇過(guò)程中，利用GIS系統(tǒng)綜合分析了棱廢料處理場(chǎng)所對(duì)水文、人口、交通以及保存條件等因素的基本要求，為有關(guān)部門決策提供依據(jù)。

2.4 GIS在城市規(guī)劃、城市管理中的應(yīng)用。城市規(guī)劃與管理涉及到大量的組成要素，包括人口、交通、資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、金融等，利用GIS數(shù)據(jù)庫(kù)管理將這些信息納入城市的統(tǒng)一系統(tǒng)中，通過(guò)GIS功能進(jìn)行城市和區(qū)域多目標(biāo)的開發(fā)和規(guī)劃。國(guó)外城市GIS已十分普遍，近幾年，我國(guó)（IS技術(shù)在城市建設(shè)電取得了一定的成效。我國(guó)目前已有近500個(gè)大小不等的城市，大城市數(shù)量居世界前列，許多城市如北京、上海、天津、深圳、已經(jīng)建立了較為完善的城市GIS管理系統(tǒng)，其他城市如常州、海口、沙市、洛陽(yáng)等也開始籌建城市GIS，為提高城市管理水平，促進(jìn)城市發(fā)展起到巨大作用。

2.5 GIS應(yīng)用于在水文與水利方面。利用GIS可以研究河流治理、水污染、洪水安全保障等問(wèn)題。GIS技術(shù)與傳統(tǒng)方法相比，具有信息量大、速度快、思維可視化等優(yōu)點(diǎn)，利用水情信息、水庫(kù)信息、雨量信息含沙量信息等，可有效解決水文模型研究中長(zhǎng)期以來(lái)存在數(shù)量不足和信息量不豐富的問(wèn)題，豐富了水文地質(zhì)研究?jī)?nèi)容，提高了水文模型的預(yù)報(bào)和估算精度。我國(guó)這方面的應(yīng)用研究主要有黃土高原小流域動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)研究，河流域區(qū)域治理和開發(fā)信息。

3 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

作為一個(gè)優(yōu)秀的GIS軟件，應(yīng)該具備支持?jǐn)?shù)字地球的基本能力，應(yīng)在DBMS、OS等軟件上的應(yīng)用集成平臺(tái)。GIS軟件的發(fā)展需要從原本的二維或者是三維的處理朝著多維的處理進(jìn)行轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)從原本基于系統(tǒng)作為中心的基準(zhǔn)朝著以數(shù)據(jù)作為中心的方面進(jìn)行轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)從面向地圖處理朝著空間實(shí)體的處理以及對(duì)時(shí)空管理進(jìn)行處理的轉(zhuǎn)變，將以往單純的管理型朝著決策型轉(zhuǎn)變。在技術(shù)體系方面，GIS的軟件還需要考慮到下述的幾個(gè)方面：

2.1在數(shù)據(jù)的組織與融合方面。目前，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度已經(jīng)能夠滿足空間數(shù)據(jù)的基本運(yùn)算要求，所以需要將原本以圖層作為基礎(chǔ)的組織方式加以改變。這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)面向空間實(shí)體的數(shù)據(jù)組織，實(shí)現(xiàn)不同尺度之間的空間數(shù)據(jù)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)影像數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)之間的互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)嵌套表和多維屬性的組織，實(shí)現(xiàn)多資源空間數(shù)據(jù)的裝載與融合處理，這樣才能夠?qū)?shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的機(jī)制加以支持，擁有強(qiáng)大的索引機(jī)制。

2.2在數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分析以及查詢方面。從原本面向過(guò)程的分析以及相對(duì)應(yīng)的處理手段朝著面向問(wèn)題的分析以及相對(duì)應(yīng)的處理手段進(jìn)行發(fā)展，實(shí)現(xiàn)基于空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)挖掘，實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)事務(wù)和聯(lián)機(jī)分析處理，實(shí)現(xiàn)空間關(guān)系概念和關(guān)系運(yùn)算的擴(kuò)充以及支持。

2.3空間數(shù)據(jù)的管理和計(jì)算。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、服務(wù)代理以及多級(jí)的B/S體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多用戶的同步空間數(shù)據(jù)處理與操作，實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的解壓縮與高效壓縮，實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)分布式的存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)的安全。

2.4在時(shí)序處理和三維處理方面。實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的快速還原能力和增量存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)混合式的三維空間數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)快速的廣域三維空間的顯示和計(jì)算處理。

2.5應(yīng)用集成能力方面。能夠?qū)崿F(xiàn)地理信息系統(tǒng)與全球定位系統(tǒng)以及遙感之間的相互集成，實(shí)現(xiàn)OA與GIS之間的集成，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用模型本身的支持能力，實(shí)現(xiàn)DCS與GIS之間的有機(jī)集成。

2.6在操縱能力方面。建立模型定義語(yǔ)言和相關(guān)的支持機(jī)制，實(shí)現(xiàn)多通道的用戶界面，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)空間化以及可視化的支持，實(shí)現(xiàn)一定的虛擬現(xiàn)實(shí)之間的相互表達(dá)。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著GIS技術(shù)的不斷發(fā)展，相信它在環(huán)境領(lǐng)域的運(yùn)用會(huì)進(jìn)一步得到擴(kuò)展和完善，而環(huán)境管理也會(huì)因它而更加方便、有效。預(yù)期GIS將會(huì)成為環(huán)境領(lǐng)域最重要、最有效的手段之一，但同時(shí)也需要廣大環(huán)保工作者和科研人員不斷探索和拓展。

參考文獻(xiàn)

[1] 江彬，周榮福，許保瑞，徐海林，鄭睿博，吳向楠.地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2010（15）：61-62.

[2] 周斌.試論地理信息系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].城市地理，2015（16）：71.

[3] 黃森明.淺談地理信息系統(tǒng)中GPS控制測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用[J].江西建材，2015，03：255.

（作者單位：秦皇島華潤(rùn)燃?xì)庥邢薰荆?/p>