GIS地理信息系统及其应用

摘要：本文通过对GIS的功能及要求详尽分析，阐述了GIS系统构成领域。

关键词：地理信息系统 功能 领域

地理信息系统（Geographical Information System，简称GIS）又称空间信息系统（Spatial Information System），它所处理的对象是我们人类社会赖以生成的地球三维空间中的物体。实际上，GIS的空间分析功能是它与CAD、MIS等系统的主要区别之一，也是GIS理论和技术方法发展的动力。

1、地理信息系统的功能及要求

根据地理信息系统的功能和应用， GIS的定义主要有如下4种：面向数据处理过程的定义，地理信息系统是一个具有输入、存储、查询、分析和输出地理数据的计算机系统；面向专题应用的定义，根据处理信息的类型来定义地理信息系统，如房地产管理信息系统，土地管理信息系统，城市交通管理信息系统，资源开采管理信 息系统等；工具箱定义，这种定义基于软件系统分析的观点，认为地理信息系统包括各种复杂的处理空间数据的计算机程序和各种算法。工具箱定义系统地描述了地理信息系统应具备的功能，这为软件系统的评价提供了基本的技术指标；数据库定义，强调分析工具与数据库管理系统的联接。一个通用的地理信息系统可以看成是许多特殊的空间分析方法与数据库管理系统的结合。

显然，上述四种定义都具有局限性，并未全面反映地理信息系统的内涵。考虑到地理信息系统与数据库、CAD等理论和技术的区别，笔者认为，地理信息系统是由计算机软硬件、地理数据和用户组成的，通过对地理数据的采集、输入、存储、检索、操作和分析，生成并输出各种地理信息，从而为资源管理、环境保护、灾害监测、城市管理等领域应用服务的系统，是计算机科学、遥感与航测技术、计算机图形学、计算机辅助设计、应用数学、地理学、地质学等学科综合发展的产物。

如在城市和区域的信息管理中，一方面要求数据项的选择应符合区域模型，要素过多会拖长系统建立和数据更新周期，失去动态性特点；要素不足，不利于全面的综合分析。此外，区域地理要素既相互关联，在形态和类型上又很不一致，既有具体的，又有抽象的，GIS数据结构要适合于各种形态，要素之间的地理关系也力求在数据结构中得到正确的反映，数据库要具有开放性。

另一方面要求地理区域具有层次性，因此对于区域信息管理也必须按照区域等级系统划分为不同的层次，具有不同的精度。对于较大尺度的地理区域，信息量较大，在GIS中要求采用适用的编码方法进行数据压缩，减少冗余。为满足区域综合空间分析的要求，区域要素要按照共同的地理空间配准。

2、地理信息系统（GIS）的应用领域

2.1 土地资源管理

如土地资源管理中的地籍管理系统:地理信息系统对地籍信息的管理体现在其信息直接反映每一块宗地的特征,它包括宗地的基本信息（位置、面积、利用类别等级等），权属管理（所有权、使用权、他项权利等），附着物信息（地上、地下建筑及各种设施情况），文档信息（调查原始资料、法律、条例等）和图形信息（地籍图、土地利用现状图等）。地籍信息管理系统的目标是完成土地调查、记、统计、评价，为地籍管理提供依据,为土地法律咨询提供手段。在城乡地籍管理领域，并建立了地籍管理系统、城镇地籍管理信息系统、时域地籍信息系统、农村地籍管理信息系统、日常地籍管理信息系统。

2.2 环境保护

随着经济的发展，环境保护要从日益繁重的档案管理、人工统计、手工制图等工作中摆脱出来，需要有先进的信息管理技术，将基础的调查数据、地理要素、专业图件和科学试验数据有效地管理起来，为统计分析、自动制图和档案更新服务。

纽约大学的Cinderby和Steve在其研究中指出，GIS技术与传统的空间数据、心理地图相合，能够显示出公众对环境的洞察力、理解力以及人们如何利用资源，并通过案例研究强调GIS技术已经成为环境管理中不可缺少的部分。

2.3 在灾害监测中的应用

在灾害监测中的应用一个典型的案例：黄河三角洲地区的防洪减灾研究表明，在地理信息系统支持下，通过建立大比例尺数字地形模型和获取有关的空间和属性数据，利用GIS的叠合操作和空间分析等功能，可以计算出若干个泄洪区域内的土地利用及其面积，比较不同泄洪区内房屋和财产损失等，可以确定泄洪区内人员撤退、财产转移和救灾物资供应的最佳路线，保证以最快的速度有效应付突发事件的发生。

2.4 城市管理

我国大城市数量居于世界前列，根据加快中心城市的规划建设，加强城市建设决策科学化的要求，利用地理信息系统作为城市规划、管理和分析的工具，具有十分重要的意义。例如：北京某测绘部门以北京市大比例尺地形图为基础图形数据，在此基础上综合叠加地下及地面的八大类管线（包括上水、污水、电力、通讯、燃气、工程管线）以及测量控制网，规划路等基础测绘信息，形成一个测绘数据的城市地下管线信息系统。从而实现了对地下管线信息的全面的现代化管理。为城市规划设计与管理部门、市政工程设计与管理部门、城市交通部门与道路建设部门等提供地下管线及其它测绘部门的查询服务。

推荐访问:及其应用 地理信息系统 GIS