基于GIS方法解決生活實(shí)際問題的案例

丁建華

云南師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院，云南昆明 650092

1 概述

1.1 GIS介紹

GIS（Geographical Information System）即地理信息系統(tǒng)，是由計(jì)算機(jī)軟硬件、地理數(shù)據(jù)和用戶組成的通過對(duì)數(shù)據(jù)的采集、輸入、存儲(chǔ)檢索，操作和分析生成并輸出各種地理信息，從而為工程設(shè)計(jì)、土地管理、資源管理、城市管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、管理決策等應(yīng)用服務(wù)的計(jì)算機(jī)科學(xué)，是一門具有極大發(fā)展?jié)摿Φ母咝录夹g(shù)。

1.2 ArcView介紹

ArcView GIS是美國ESRI公司開發(fā)研制的地理信息系統(tǒng)軟件。它有靈活易用點(diǎn)擊式圖形用戶界面，通過這種界面，用戶可以快速裝載空間和表格數(shù)據(jù)，并以地圖、表格、圖表的形式顯示出來。因其方便、靈活、操作簡單、通用性強(qiáng)的特點(diǎn)，特別適用于地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的普及和對(duì)傳統(tǒng)信息系統(tǒng)的GIS化，以技術(shù)可靠、算法先進(jìn)、實(shí)用性強(qiáng)而著稱于世[1]。

2 應(yīng)用案例

2.1 火力發(fā)電廠選址

利用ArcView軟件的網(wǎng)絡(luò)分析、空間分析、3D分析功能做適宜性分析，提供火電廠廠址的備選地點(diǎn)范圍。

案例：某區(qū)域需為1處火力發(fā)電廠的建設(shè)進(jìn)行選址，可選范圍約6000km2。區(qū)域內(nèi)有煤礦一處，為煤炭來源。東側(cè)有湖泊，為冷卻水源。區(qū)域內(nèi)有鐵路主線3條，需建設(shè)火電廠鐵路專用線一條用于煤炭運(yùn)輸。區(qū)域內(nèi)同時(shí)還有3個(gè)城鎮(zhèn)和1處森林公園，如圖1所示。

圖1 原始數(shù)據(jù)

圖2 最終評(píng)價(jià)結(jié)果

經(jīng)過環(huán)境限制分析（有四種不能選作火力發(fā)電廠廠址的限制條件：湖泊；研究區(qū)之外；城鎮(zhèn)及周邊3km范圍內(nèi)；森林公園及其周邊5km范圍內(nèi)）、計(jì)算取水費(fèi)用、計(jì)算鐵路支線建設(shè)費(fèi)用、計(jì)算煤炭運(yùn)輸費(fèi)用等4個(gè)步驟，得到每一步的單項(xiàng)專題。但是每個(gè)影響因素對(duì)選址的影響程度并不相同，故通過權(quán)重評(píng)價(jià)（設(shè)取水、鐵路支線建設(shè)、煤炭運(yùn)輸?shù)臋?quán)重分別為0.2、0.7、0.1），并進(jìn)行疊加分析，得到最終評(píng)價(jià)結(jié)果，如圖2所示（顏色越淺，適宜度越高）。

2.2 查詢路徑

利用ArcView的網(wǎng)絡(luò)分析功能，提供給人們解決問題的方案，讓人們能根據(jù)自己的需求，以時(shí)間、距離或費(fèi)用等因素為成本，獲得最佳路徑；或是獲得離自己最近的目標(biāo)設(shè)施、場(chǎng)所等的路徑。

2.2.1 查詢最佳路徑[2]

案例：查找美國蒙大拿州的海倫娜和北卡羅來納州的羅利兩個(gè)城市之間的最佳路徑，或以時(shí)間為成本、或以距離為成本。當(dāng)以距離為成本時(shí)，如圖4所示。當(dāng)以時(shí)間（時(shí)速限制為65英里/小時(shí)）為成本時(shí)，恰巧和以距離為成本的路徑是一樣的，如圖5所示。

圖3 以距離為成本

2.2.2 查詢最近設(shè)施[3]

圖4 以時(shí)間為成本

案例：在俄羅斯莫斯科市的任意一點(diǎn)，從兩個(gè)消防站中，查找最近的消防站以及到這個(gè)消防站的最佳路徑，同樣可以以時(shí)間或距離為成本。

圖5 以距離為成本

圖6 以時(shí)間為成本

3 結(jié)論

本文利用ArcGIS軟件，以三個(gè)比較具體的案例，展示了GIS技術(shù)的多方面應(yīng)用中的一小部分。發(fā)現(xiàn)通過GIS技術(shù)的空間分析功能、網(wǎng)絡(luò)分析功能、3D分析功能等，確實(shí)能夠快速、有效地解決現(xiàn)實(shí)中的一些實(shí)際問題，可以給決策者提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持和科學(xué)保障。相信今后，隨著社會(huì)數(shù)字化的不斷發(fā)展，GIS的應(yīng)用必將更上一個(gè)臺(tái)階。不僅會(huì)有功能更加豐富這樣的橫向發(fā)展，也會(huì)有具體功能進(jìn)一步挖掘這樣的豎向發(fā)展。盡量提高GIS大眾化、社會(huì)化、實(shí)用化的程度，使GIS技術(shù)的成果真正惠及人民大眾，從而服務(wù)于社會(huì)。

[1]韓晨，魏海燕.基于R2V、ArcView的地形圖屏幕矢量化和三維顯示的方法[J].山西師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2006，20(1)：92-95.

[2]湯國安，陳正江，趙牡丹，等.ArcView地理信息系統(tǒng)空間分析方法[M].北京：科學(xué)出版社，2002.

[3]秦其明，曹五豐，陳衫.ArcView地理信息系統(tǒng)實(shí)用教程[M].北京：北京大學(xué)出版社，2002.