1、時磊忖呎 地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展前景 從20世紀(jì)60年代以來，隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)等先進技 術(shù)的不斷發(fā)展，地理信息系統(tǒng)有了很廣泛的應(yīng)用，并逐漸趨 于社會化應(yīng)用，已成為人們各種活動中不可缺少的系統(tǒng)。本 文簡要闡述了地理信息系統(tǒng)的相關(guān)概念，簡單介紹其幾項基 本的功能，從地理信息系統(tǒng)的發(fā)展出發(fā)，對地理信息系統(tǒng)的 應(yīng)用以及發(fā)展前景進行分析。 所謂地理信息系統(tǒng)主要通過地理空間數(shù)據(jù)，建立地理模 型并進行分析，實現(xiàn)對地理的研究的一種計算機技術(shù)系統(tǒng)。 其包含的學(xué)科比較廣泛，涉及了計算機科學(xué)、信息科學(xué)、地 理學(xué)等為一體的新興學(xué)科。其功能的全面與系統(tǒng)性，從多維 度的地理信息為人們研究與解決地理、環(huán)境、災(zāi)害、規(guī)劃等

2、重大問題提供所需的信息資源。地理信息系統(tǒng)作為計算機程 序與地理數(shù)據(jù)組成的地理空間模型，它將客觀世界模型化的 空間數(shù)據(jù)，用戶可在模型中對空間數(shù)據(jù)進行分析與預(yù)測，方 便管理與決策。另外，地理信息系統(tǒng)通過硬軟件的結(jié)合，使 得該系統(tǒng)功能比較多，并有了很廣泛的應(yīng)用。 地理信息系統(tǒng)的相關(guān)概念 地理信息系統(tǒng)又被稱為 GIS，該系統(tǒng)主要通過地理空間 數(shù)據(jù)對地理信息進行收集、儲存并分析處理。地理信息系統(tǒng) 經(jīng)空間的邏輯可擴展至形象思維，而隨著人們對地理信息系 統(tǒng)的理解逐漸加深，其內(nèi)涵在不斷的豐富，從不同的角度來 看其內(nèi)涵所包含的內(nèi)容也是各不相同的。第一，從技術(shù)上來 說，地理信息系統(tǒng)是通過計算機軟件與硬件的支持，并

3、進行 管理、分析與顯示空間數(shù)據(jù)的信息技術(shù)系統(tǒng)。第二，從學(xué)科 上說，地理信息系統(tǒng)作為一門新興的交叉學(xué)科，主要以測繪 學(xué)、地理學(xué)以及統(tǒng)計學(xué)為基礎(chǔ)，又通過計算機硬件與軟件技 術(shù)、遙感技術(shù)等先進技術(shù)支持。第三，從用途上來說，地理 信息系統(tǒng)作為一個工具箱，主要包括了采集、存儲、管理、 處理分析以及現(xiàn)實空間數(shù)據(jù)等。 我國地理信息系統(tǒng)的發(fā)展概況 我國的地理信息系統(tǒng)起步比較晚，但發(fā)展速度卻非常 快，在經(jīng)過40多年的研究開發(fā)與使用，我國的地理信息系 統(tǒng)逐漸趨于成熟。在我國對其發(fā)展的概況來看，可將其分為 三個階段：一是起步階段，20世紀(jì)70年代初，我國開始將 電子計算機應(yīng)用到測量、繪圖等領(lǐng)域中。而在這階段，國家

4、測繪機研究出了地形測量與航空攝影城圖等，為地理信息系 系統(tǒng)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。且在這一階段，確立了地理信息系 統(tǒng)概念，并逐漸開展了對地理系信息系統(tǒng)的研究與人才培 養(yǎng)。二是科研試驗階段。從 20世紀(jì)80年代開始，我國重視 對遙感技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，地理信息系統(tǒng)進入科研？驗的階 段。此階段遙感應(yīng)用研究所成立，成為專門研究地理信息系 統(tǒng)的機構(gòu)。在此階段，我國對制定了空間數(shù)據(jù)的規(guī)范化與標(biāo) 準(zhǔn)化，建成了空間數(shù)據(jù)庫，對數(shù)據(jù)進行處理與分析并對應(yīng)用 軟件進行開發(fā)等作為這一階段研究實驗的內(nèi)容。另外，對地 理信息系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用也進行研究，主要包括了資源以及 環(huán)境等方面。三是全面發(fā)展階段。從20世紀(jì)90年代初，我 國

5、社會主義市場經(jīng)濟的不斷深入，地理信息系統(tǒng)對各行各業(yè) 的發(fā)展都起到了重要作用，特別是經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展、 土地的利用以及外資企業(yè)的引進，都成為促進該系統(tǒng)不斷發(fā) 展的關(guān)鍵因素。我國對該系統(tǒng)的研究和開發(fā)非常重視，并作 為國家重要的科研項目，無論是對其理論上的研究，還是在 其運用建設(shè)上都在積極開展中。國家對該系統(tǒng)的技術(shù)研究、 人才培養(yǎng)、軟件平臺等各方面都有很大進步。另外，我國對 該系統(tǒng)的科研與開發(fā)投入了許多資金以及人力資源，使其在 國內(nèi)有了更大的發(fā)展空間。 地理信息系統(tǒng)的基本功能 數(shù)據(jù)采集與錄入 這項功能實際就是在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中將系統(tǒng)外的初始 數(shù)據(jù)錄入至系統(tǒng)內(nèi)，并將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)內(nèi)便于處理的 格

6、式。對于數(shù)據(jù)的錄入來說，方法有許多種，比較常見的有 圖形數(shù)據(jù)、測量數(shù)據(jù)等錄入方法。 數(shù)據(jù)管理 數(shù)據(jù)管理主要是將數(shù)據(jù)通過某種形式記載于計算機里 時需Sr彳 或者是其外面的存儲介質(zhì)上。數(shù)據(jù)的存儲與數(shù)據(jù)文件的組織 密度有很大聯(lián)系，最重要的就是要形成記載的邏輯順序，也 就是明確儲存的位置，從而有利于提升數(shù)據(jù)的存儲以及提 取，此數(shù)據(jù)管理一般適用于商業(yè)上的數(shù)據(jù)庫軟件管理。對于 地理信息系統(tǒng)來說，數(shù)據(jù)管理是該系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。 空間查詢與分析 該系統(tǒng)中的空間查詢與分析是其的核心功能，主要完成 數(shù)據(jù)的運算、檢索搜尋以及綜合處理分析等。其中的數(shù)據(jù)檢 索搜尋，一般是從數(shù)據(jù)庫中進行的，查詢和獲得所需要的有 關(guān)數(shù)據(jù)信息

7、。綜合處理分析是則有助于加強該系統(tǒng)進行有效 評價、管理等能力。 空間決策 此功能是結(jié)合空間分析中的各種手段，使空間數(shù)據(jù)的處 理與轉(zhuǎn)換更加方便，并便于找出深層的空間數(shù)據(jù)關(guān)系，以圖 文方式進行體現(xiàn)出來，并為現(xiàn)實的地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用提供 科學(xué)的依據(jù)。空間決策支持解決了對復(fù)雜空間問題決策的有 效支持能力，拓展了地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)的各項具體功 地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用 現(xiàn)階段對于地理信息系統(tǒng)的相關(guān)軟件種類很多，對于地 理信息系統(tǒng)的研究應(yīng)用主要分為兩方面：一種是通過地理信 息系統(tǒng)來處理用戶的數(shù)據(jù)；另一種是通過函數(shù)庫二次研發(fā)出 時需Sr彳 用戶所用的地理信息系統(tǒng)軟件。而地理信息系統(tǒng)在多年應(yīng)用 下，其被應(yīng)用于各領(lǐng)

8、域中。隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展， 也加快了地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，其在各領(lǐng)域的應(yīng)用中發(fā)揮著 重要作用，并取得良好的社會與經(jīng)濟效益。下面簡要概括該 系統(tǒng)在我國各領(lǐng)域的應(yīng)用狀況。 資源的清查 資源的清查是該系統(tǒng)最為基礎(chǔ)的職能，其主要就是將各 途徑獲取的數(shù)據(jù)集中在一起，并通過系統(tǒng)統(tǒng)計與大范圍分析 功能，依據(jù)邊際與屬性特點，便于原始數(shù)據(jù)的快速體現(xiàn)，并 為資源的合理使用、開發(fā)以及有效管理提供重要依據(jù)。 城市規(guī)劃 該系統(tǒng)將城市數(shù)據(jù)信息進行匯集，有助于城市開展區(qū)域 的規(guī)劃和開發(fā)。在此系統(tǒng)中對城市規(guī)劃，其內(nèi)容主要對城鎮(zhèn) 的規(guī)劃、對建設(shè)用地適宜性進行有效評估、城市環(huán)境質(zhì)量分 析以及交通方面的規(guī)劃等。而在該系統(tǒng)中實

9、現(xiàn)城市規(guī)劃，主 要使用該系統(tǒng)中的空間檢索以及多種信息的處理分析等方 式來完成。 土地調(diào)查由于土地調(diào)查數(shù)據(jù)所涉及的方面較為 廣泛，主要有土地的地理方位、面積大小以及土地類型等。 土地調(diào)查運用該系統(tǒng)，主要實現(xiàn)對土地數(shù)據(jù)進行分析處理， 然后將結(jié)果提供需要的用戶，實現(xiàn)對土地的科學(xué)有效的使用 與管理。 交通應(yīng)用 交通領(lǐng)域結(jié)合該系統(tǒng)，主要實現(xiàn)對加通道路的規(guī)劃、測 繪、設(shè)計等。在該系統(tǒng)中，將空間及屬性數(shù)據(jù)進行處理分析。 交通領(lǐng)域結(jié)合該系統(tǒng)還可實現(xiàn)對交通路段的監(jiān)控、地形分析 以及道路優(yōu)化等。該系統(tǒng)中的空間分析能力，為交通領(lǐng)域提 供了便捷的服務(wù)。另外，將交通地理系信息系統(tǒng)與各信息處 理分析軟件進行結(jié)合，還可實現(xiàn)

10、對道路交通的進行規(guī)矩，有 助于對基礎(chǔ)設(shè)施方面的管理與控制。 通信業(yè)的應(yīng)用 通信所需的各種資源與地理信息有著很緊密的關(guān)系，通 信技術(shù)的發(fā)展離不開地理信息的運用。通信資源管理系統(tǒng)結(jié) 合該系統(tǒng)后，促進了通信系統(tǒng)的規(guī)劃預(yù)算、工程預(yù)算、運行 維護等計算機管理的一體化進程。此外運用地理信息系統(tǒng)可 對通信市場進行評估和掌控， 有效降低成本，提升經(jīng)濟效益。 此外，地理信息系統(tǒng)具有通信行業(yè)地動態(tài)規(guī)劃所需要的大量 數(shù)據(jù)，還可以為網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建進行資源分析，并保證通話質(zhì)量 等。 醫(yī)療衛(wèi)生的應(yīng)用 就目前該系統(tǒng)在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域中的運用來看，其主要牽 涉到了兩個方面的內(nèi)容，一方面是該系統(tǒng)與流行病的研究； 另一方面就是地理系統(tǒng)與

11、醫(yī)療設(shè)施分布。地理信息系統(tǒng)與流 行病研究主要實現(xiàn)流行病相關(guān)數(shù)據(jù)的可視化，并對其進行空 間數(shù)據(jù)的分析處理，通過構(gòu)建模型的方式進行深入探究。該 系統(tǒng)在與醫(yī)療設(shè)施上的結(jié)合，主要完成對醫(yī)療設(shè)施的規(guī)劃， 通過鬼系統(tǒng)所搜集的數(shù)據(jù)，將其分析并分類，對社區(qū)診所的 選址等都有很重要的作用。此外，也可將這兩個方面進行相 融，然后運用該系統(tǒng)，可創(chuàng)建空間決策系統(tǒng)，可有效掌握流 行病的分布狀況以及醫(yī)療設(shè)施的分布等，實現(xiàn)可視化了解。 還可以對流行病感染人群進行掌控，對流行病的防控也起到 很大的作用。 災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用 災(zāi)害監(jiān)測通過地理信息系統(tǒng)與遙感遙測數(shù)據(jù)技術(shù)，可對 森林火災(zāi)、洪水災(zāi)情以及洪水淹沒損失等災(zāi)害進行有效監(jiān) 測

12、。通過遙感遙測數(shù)據(jù)與實際統(tǒng)計數(shù)據(jù)，然后利用地理信息 系統(tǒng)進行災(zāi)情發(fā)布，實現(xiàn)對疾病的檢測、重點基礎(chǔ)設(shè)施保護、 應(yīng)急指揮與管理以及災(zāi)害損失估算等，在抗震救災(zāi)中發(fā)揮著 重要作用。 軍事國防中的應(yīng)用 在現(xiàn)代軍事戰(zhàn)爭中，3S技術(shù)的不斷開發(fā)，其主要運用于 軍事戰(zhàn)略構(gòu)思以及戰(zhàn)術(shù)安排等方面。可在該系統(tǒng)的以及遙感 遙測數(shù)據(jù)的綜合分析下，再利用先進的全球定位系統(tǒng)，實現(xiàn) 對攻擊目標(biāo)的確認(rèn)。 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展前景 開放地理信息系統(tǒng)研究 時磊誡呎 ?_放地理信息系統(tǒng)是通過最新的技術(shù)以及商業(yè)模式，保 證地理信息的互用性，避免非互用性對其他行業(yè)所產(chǎn)生的負(fù) 面影響。美國早前成立了開放地理信息系統(tǒng)協(xié)會，主要為了 創(chuàng)建美國國內(nèi)

13、與全球范圍的信息基礎(chǔ)設(shè)施，便于人們自由使 用以及處理地理信息。還對未進入地理信息處理的行業(yè)開辟 開拓新的地理信息處理環(huán)境，為社會帶來新的商業(yè)利益與商 業(yè)模式。而地理信息上。計算機生產(chǎn)商、電訊公司以及高等 院校等都參與開放地理信息系統(tǒng)的研究，促進軟件以及新商 業(yè)途徑的出現(xiàn)于發(fā)展。 地理信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化 計算機技術(shù)對地理信息系統(tǒng)的發(fā)展有著巨大的推動作 用。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將數(shù)據(jù)庫在地理位置上進行分布呈現(xiàn)，可促使 數(shù)據(jù)庫在區(qū)域內(nèi)就可實現(xiàn)自我更新、管理以及維護等。網(wǎng)絡(luò) 的開放性特征使分布的數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)共享。此外，萬維網(wǎng)的發(fā) 展為地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)提供更廣泛的發(fā)布、獲取與查詢等方 面的路徑。地理數(shù)據(jù)可依據(jù)地理位置等

14、進行查找，也可以直 接在網(wǎng)上進行數(shù)據(jù)的管理，通過模型模擬而形成新的數(shù)據(jù)結(jié) 果。而目前網(wǎng)絡(luò)結(jié)合地理信息系統(tǒng)仍存在一定的問題，地理 信息系統(tǒng)巨大的數(shù)據(jù)容量會使網(wǎng)絡(luò)寬帶無法滿足地理數(shù)據(jù) 傳輸?shù)哪芰ΑＡ硗猓W(wǎng)絡(luò)在地理信息系統(tǒng)中的有效應(yīng)用，都 是需要不斷探究的問題，很多網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在地理信息系統(tǒng)中實 現(xiàn)商業(yè)化以及實用化仍有一定距離，還需要研究與實驗才可 時Sr忖呎 實現(xiàn) 地理信息系統(tǒng)構(gòu)件化 組件技術(shù)在近些年已經(jīng)進入成熟應(yīng)用的階段，而在這種 技術(shù)影響下，軟件系統(tǒng)作為相互協(xié)同工作的集中對象，并未 所有對象提供特定服務(wù)與消息，便于對象間的相互了解。地 理信息系統(tǒng)的構(gòu)件化，使用適宜的地理信息系統(tǒng)的功能，以 組件的形

15、式供應(yīng)給開發(fā)人員，并形成了一定的優(yōu)勢，比如地 理信息系統(tǒng)的構(gòu)件化與傳統(tǒng)地理信息系統(tǒng)相比，價格上更便 宜且靈活性更強。構(gòu)件化的地理信息系統(tǒng)可集中提供空間數(shù) 據(jù)管理的能力，實現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的有效連接，從而用戶得 到性能價格比以及開發(fā)地理信息應(yīng)用系統(tǒng)。同時，VB/VC等 都成為地理信息系統(tǒng)比較好的開發(fā)工具，且發(fā)揮著各自不同 的優(yōu)點。 結(jié)合云計算技術(shù) 在地理信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化以及云計算技術(shù)的不斷發(fā)展 下，地理信息系統(tǒng)的功用也在不斷延伸，并對此系統(tǒng)的性能 有了更高的要求。為實現(xiàn)資源的有效整合以及滿足地理信息 系統(tǒng)的需求，可結(jié)合云計算技術(shù)來實現(xiàn)。當(dāng)前，地理信息系 統(tǒng)軟件平臺都推出了云服務(wù)功能，為該系統(tǒng)與云計

16、算技術(shù)的 融合的發(fā)展提供了重要的基礎(chǔ)。 結(jié)論 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展，在各行各業(yè)中都發(fā)揮著重要的作 時需Sr彳 用。要對此系統(tǒng)技術(shù)進行不斷探究和開發(fā)，結(jié)合當(dāng)前先進的 各項技術(shù)，促使地理信息系統(tǒng)能夠更好地服務(wù)于用戶、社會 以及經(jīng)濟，取得更大的社會效益以及經(jīng)濟效應(yīng)。 參考文獻 1 儲征偉，楊婭麗.地理信息系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 J.現(xiàn)代測繪，2011，34（ 1）： 19-22. 2 郭宏慧.地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢分析J. 河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，13（ 1）： 140-142. 3 王璐，翟義欣，王菲.地理信息系統(tǒng)（GIS）的發(fā)展及 在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀與展望J.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2005 （S1）： 362-366. 4 賀園園，胡小敏.地理信