我國(guó)地理信息系統(tǒng)應(yīng)用研究

[摘 要] 地理信息系統(tǒng)是現(xiàn)代分析處理地理數(shù)據(jù)的重要系統(tǒng)，融合地圖學(xué)、測(cè)繪學(xué)、環(huán)境學(xué)、信息科學(xué)、管理科學(xué)等多種學(xué)科。本文在闡釋信息系統(tǒng)內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)要介紹該系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)方式，最后重點(diǎn)分析地理信息系統(tǒng)在多種不同領(lǐng)域的應(yīng)用情況。

[關(guān)鍵詞] 地理信息系統(tǒng)；集成二次開發(fā)；基礎(chǔ)開發(fā)

1、地理信息系統(tǒng)內(nèi)涵

地理信息系統(tǒng)，是20世紀(jì)60年代創(chuàng)立并發(fā)展起來(lái)的新興技術(shù)，英文全稱為為Geographical Information System，簡(jiǎn)稱GIS，地理信息系統(tǒng)融合多種學(xué)科，包括地圖學(xué)、遙感學(xué)、測(cè)繪學(xué)、空間科學(xué)、環(huán)境學(xué)、信息科學(xué)、管理科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等，是現(xiàn)代用來(lái)分析和處理海量地理數(shù)據(jù)的重要技術(shù)手段，不同的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Φ乩硇畔⑾到y(tǒng)有不同的定義，有的側(cè)重GIS的技術(shù)內(nèi)涵進(jìn)行定義，有的偏重GIS的應(yīng)用功能進(jìn)行定位。比如有的把它定義為對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存貯、提取、分析以及顯示的工具，有的定義為協(xié)助發(fā)展和規(guī)劃，進(jìn)而做出決定的工具，無(wú)論側(cè)重哪個(gè)方面，GIS都是利用現(xiàn)代科技手段獲取地球信息，利用數(shù)學(xué)方法完成信息之間的轉(zhuǎn)換、預(yù)測(cè)、驗(yàn)證。這一過(guò)程的核心是計(jì)算機(jī)技術(shù)，數(shù)據(jù)庫(kù)、地圖可視化和空間分析是基本技術(shù)，地球系統(tǒng)內(nèi)的信息流組成其主要研究?jī)?nèi)容，主要研究和服務(wù)對(duì)象是資源環(huán)境。地理信息系統(tǒng)與其他信息系統(tǒng)相比，它的顯著優(yōu)勢(shì)是具有處理空間分布數(shù)據(jù)的能力。通過(guò)有效結(jié)合屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)，再利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行分析、處理，最后用圖表或曲線形式反映出來(lái)，為社會(huì)服務(wù)。

2、地理信息系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)的方式

地理信息系統(tǒng)的開發(fā)方式包括基礎(chǔ)開發(fā)、借助GIS工具進(jìn)行二次開發(fā)和集成二次開發(fā)，在基礎(chǔ)開發(fā)過(guò)程中，開發(fā)者不依賴GIS軟件，而是利用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言采集、處理、分析空間數(shù)據(jù)信息，采用相關(guān)算法進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)。這種開發(fā)方式可以大大節(jié)省成本，但是設(shè)計(jì)復(fù)雜需要大量人力物力，并且功能無(wú)法與商業(yè)化GIS軟件相比。借助GIS工具進(jìn)行二次開發(fā)，當(dāng)前大多數(shù)軟件商都向開發(fā)者推薦利用GIS軟件開發(fā)宏語(yǔ)言，用戶利用宏語(yǔ)言能夠非常方便地進(jìn)行二次應(yīng)用，但是這種開發(fā)方法的宏語(yǔ)言非常有限。集成二次開發(fā)是利用專業(yè)的GIS工具軟件，實(shí)現(xiàn)GIS的基本功能，利用可視化開發(fā)工具作為開發(fā)平臺(tái)，進(jìn)行二者的集成開發(fā)。目前主要有OLE/DOE技術(shù)和GIS組件技術(shù)。

3、地理信息系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1應(yīng)用于礦產(chǎn)資源調(diào)查、預(yù)測(cè)。近年來(lái)，隨著地理信息系統(tǒng)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多地被應(yīng)用到礦產(chǎn)資源的調(diào)查、評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)中，這種應(yīng)用在地理信息系統(tǒng)產(chǎn)生初期就受到國(guó)內(nèi)外找礦工作者的關(guān)注。在礦產(chǎn)勘查階段使用該技術(shù)，能夠幫助找礦工作者準(zhǔn)確快速判斷地形，了解地貌露頭巖組合特性，以及地下構(gòu)造形態(tài)、斷層走向等信息，工作者可以通過(guò)掌握這些信息，繪制出常規(guī)測(cè)繪無(wú)法達(dá)到地區(qū)的地形圖，如沙漠、高原、戈壁等，對(duì)找礦工作者有很大幫助。

3.2應(yīng)用在城市規(guī)劃和管理領(lǐng)域。城市規(guī)劃和管理涉及的要素非常廣泛，包括人口、交通、環(huán)境、資源、金融、經(jīng)濟(jì)等等，GIS數(shù)據(jù)庫(kù)管理可以把這些信息全部納入城市系統(tǒng)，然后進(jìn)行城市多目標(biāo)的開發(fā)規(guī)劃。近年來(lái)，GIS技術(shù)在我國(guó)取得了非常顯著的成果。北京、上海、天津，深圳等發(fā)達(dá)城市已將建立了相當(dāng)完善的GIS管理系統(tǒng)，還有一批城市如?？?、洛陽(yáng)等地正在積極籌備建設(shè)城市GIS系統(tǒng)，GIS系統(tǒng)的建設(shè)大大提高了城市的管理水平，促進(jìn)了城市飛速向前發(fā)展。

3.3應(yīng)用在水文和水利領(lǐng)域。GIS技術(shù)可以用來(lái)研究河流治理、水污染以及洪水安全保障等方面的問題。GIS技術(shù)有著傳統(tǒng)方法無(wú)法企及的優(yōu)越性，不僅速度快而且信息量龐大，并可實(shí)現(xiàn)思維的可視化，通過(guò)對(duì)水情、水庫(kù)、雨量信息的掌握，可以高效解決水文模型研究中一直存在的數(shù)量不足、信息量單一的問題，大大豐富了水文地質(zhì)的研究領(lǐng)域，提高了水文模型研究的精度。我國(guó)的黃土高原小流域動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究、黃河三角洲洪水災(zāi)情分析系統(tǒng)研究、黃土高原三川河流區(qū)域治理與開發(fā)信息系統(tǒng)研究等在這方面的應(yīng)用研究比較突出。

3.4在人們生活中的應(yīng)用。近年來(lái)，GSM移動(dòng)通信技術(shù)取得了飛速發(fā)展，使得GIS的應(yīng)用范圍擴(kuò)展到人們的生活中，集成GIS、GPS、GSM技術(shù)已經(jīng)在車輛安全防范系統(tǒng)和調(diào)度系統(tǒng)內(nèi)得到應(yīng)用。有效地幫助人們反劫防盜，為醫(yī)療救護(hù)提供有效引導(dǎo)，舉個(gè)醫(yī)療救護(hù)方面的實(shí)例，當(dāng)患者向急救中心尋求救助時(shí)，監(jiān)控中心可以通過(guò)GIS電子地圖查找患者的具體位置，同時(shí)搜索最近的急救車進(jìn)行救援，大大提高了救援效率，為患者爭(zhēng)取了寶貴的時(shí)間，當(dāng)患者進(jìn)入救護(hù)車后，監(jiān)控中心利用雙向通話功能，對(duì)救護(hù)車上的施救醫(yī)生進(jìn)行指導(dǎo)，通過(guò)GIS的最優(yōu)路徑功能，指引救護(hù)車用最快速度到達(dá)醫(yī)院。患者、家屬、醫(yī)生之間也可以通過(guò)GIS，并有效結(jié)合GPS、GSM無(wú)線通信和網(wǎng)絡(luò)，可以建立全方位的溝通體系，幫助患者進(jìn)行及時(shí)、有效的治療。如果在車輛移動(dòng)目標(biāo)、重點(diǎn)保護(hù)單位、家居等安裝GPS、GSM無(wú)線通信設(shè)備，那么無(wú)論我們?cè)谀睦镌诟墒裁词虑?，都可以通過(guò)由GIS、GPS、互聯(lián)網(wǎng)等無(wú)線通信技術(shù)組成的綜合服務(wù)系統(tǒng)中獲得幫助和商務(wù)服務(wù)，使我們真正處于全方位、立體的數(shù)字化生活中。

本文主要介紹了地理信息系統(tǒng)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，地理信息系統(tǒng)的發(fā)展速度非?？?，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，并且隨著第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，地理信息系統(tǒng)的發(fā)展空間將進(jìn)一步擴(kuò)展，不僅為人們提供功能更加豐富的服務(wù)平臺(tái)，并且極大地促進(jìn)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：夏望秋（1991-），男，河南大學(xué)環(huán)境與規(guī)劃學(xué)院2010級(jí)在讀學(xué)生。