浅谈地理信息系统技术与应用

郝晓燕

摘 要：地理信息系统应用技术是以遥感、地理信息系统、全球定位系统和网络等技术为核心的综合性应用技术，它正逐渐成为当今信息技术的重要部分，并将成为信息领域各国竞争的制高点。地理信息系统技术是地理科学与信息技术相结合的产物，它在环境保护、资源的合理利用以及维护世界和平等方面正显示出越来越重要的作用。本文将就地理信息系统应用技术进行探讨。

关键词：地理信息系统技术；应用；发展趋势

1 引言

地理信息系统（Geographical Information System，GIS，以下简称为GIS），也称作土地资源信息系统。它是60年代开始迅速发展起来的地理学研究新技术，是多种学科交叉的产物。GIS是一种采集、处理、存贮、管理、分析、输出地理空间数据及其属性信息的计算机信息系统。

2 地理信息系统技术应用现状

GIS的应用范围十分广泛，凭借其博才取胜和运筹帷幄的优势，它已成为国家宏观决策和区域多目标开发的重要技术工具。

2.1 GIS在资源环境管理中的应用。资源清查是地理信息系统最基本的职能。利用GIS的分析和统计功能，提供资源环境管理的各种基本信息，并通过对应用模型的建立，为政府的决策提供依据和帮助。

2.2 GIS在道路交通管理中的应用。近年来，GIS在交通方面的应用得到了广泛的重视，并形成了专门的交通地理信息系统GIS—T，以满足道路交通管理方面的要求。GIS在交通管理方面的应用主要有路廊设计（通过分析土地利用图、地形图以及现有道路网等多种空间数据，定出公路最终线向）、道路管理，主要是指动态分段管理（在数据库中记录道路的每种属性的起点到道路原点的距离，并不是真将道路切断存储，适合于动态的分析）、流量和路径分析（包括道路网络分析和最短路径寻找等）。

2.3 灾害的评估、预测与防治。主要指自然灾害和人为作用所造成灾害影响的评估与防治，利用GIS技术，对灾害进行监测、评估、预报、抗灾及应急救援、灾害保险、灾后恢复等工作。例如1986～1996年，美国利用GIS技术，先后进行了加利福尼亚、哥伦比亚和克罗拉多等地的地质灾害评价和灾害致损的风险性评估工作。该国还于1989年在核废料处理地点选择过程中，利用GIS系统综合分析了棱废料处理场所对水文、人口、交通以及保存条件等因素的基本要求，为有关部门决策提供依据。

2.4 GIS在城市规划、城市管理中的应用。城市规划与管理涉及到大量的组成要素，包括人口、交通、资源、环境、经济、金融等，利用GIS数据库管理将这些信息纳入城市的统一系统中，通过GIS功能进行城市和区域多目标的开发和规划。国外城市GIS已十分普遍，近几年，我国（IS技术在城市建设电取得了一定的成效。我国目前已有近500个大小不等的城市，大城市数量居世界前列，许多城市如北京、上海、天津、深圳、已经建立了较为完善的城市GIS管理系统，其他城市如常州、海口、沙市、洛阳等也开始筹建城市GIS，为提高城市管理水平，促进城市发展起到巨大作用。

2.5 GIS应用于在水文与水利方面。利用GIS可以研究河流治理、水污染、洪水安全保障等问题。GIS技术与传统方法相比，具有信息量大、速度快、思维可视化等优点，利用水情信息、水库信息、雨量信息含沙量信息等，可有效解决水文模型研究中长期以来存在数量不足和信息量不丰富的问题，丰富了水文地质研究内容，提高了水文模型的预报和估算精度。我国这方面的应用研究主要有黄土高原小流域动态监测信息系统研究，河流域区域治理和开发信息。

3 地理信息系统的发展趋势

作为一个优秀的GIS软件，应该具备支持数字地球的基本能力，应在DBMS、OS等软件上的应用集成平台。GIS软件的发展需要从原本的二维或者是三维的处理朝着多维的处理进行转变，实现从原本基于系统作为中心的基准朝着以数据作为中心的方面进行转变，实现从面向地图处理朝着空间实体的处理以及对时空管理进行处理的转变，将以往单纯的管理型朝着决策型转变。在技术体系方面，GIS的软件还需要考虑到下述的几个方面：

2.1在数据的组织与融合方面。目前，计算机的运算速度已经能够满足空间数据的基本运算要求，所以需要将原本以图层作为基础的组织方式加以改变。这样才能够实现面向空间实体的数据组织，实现不同尺度之间的空间数据活动，实现影像数据和矢量数据之间的互动，实现嵌套表和多维属性的组织，实现多资源空间数据的装载与融合处理，这样才能够对数据仓库的机制加以支持，拥有强大的索引机制。

2.2在数据的存储、分析以及查询方面。从原本面向过程的分析以及相对应的处理手段朝着面向问题的分析以及相对应的处理手段进行发展，实现基于空间数据的数据挖掘，实现联机事务和联机分析处理，实现空间关系概念和关系运算的扩充以及支持。

2.3空间数据的管理和计算。实现数据、服务代理以及多级的B/S体系结构，实现多用户的同步空间数据处理与操作，实现空间数据的解压缩与高效压缩，实现空间数据分布式的存储与数据的安全。

2.4在时序处理和三维处理方面。实现空间数据的快速还原能力和增量存储，实现混合式的三维空间数据模型，实现快速的广域三维空间的显示和计算處理。

2.5应用集成能力方面。能够实现地理信息系统与全球定位系统以及遥感之间的相互集成，实现OA与GIS之间的集成，实现应用模型本身的支持能力，实现DCS与GIS之间的有机集成。

2.6在操纵能力方面。建立模型定义语言和相关的支持机制，实现多通道的用户界面，实现数据空间化以及可视化的支持，实现一定的虚拟现实之间的相互表达。

3 结语

随着GIS技术的不断发展，相信它在环境领域的运用会进一步得到扩展和完善，而环境管理也会因它而更加方便、有效。预期GIS将会成为环境领域最重要、最有效的手段之一，但同时也需要广大环保工作者和科研人员不断探索和拓展。

参考文献

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[2] 周斌.试论地理信息系统的发展现状及趋势[J].城市地理，2015（16）：71.

[3] 黄森明.浅谈地理信息系统中GPS控制测绘技术的应用[J].江西建材，2015，03：255.

（作者单位：秦皇岛华润燃气有限公司）