淺談地理信息系統(tǒng)之應(yīng)用

郭輝

摘 要：GIS是傳統(tǒng)地學(xué)學(xué)科和現(xiàn)代信息科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物，它是一個(gè)綜合性的學(xué)科，主要涵蓋遙感、全球定位系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)。GIS的發(fā)展速度令世人矚目，特別是在與民生和經(jīng)濟(jì)息息相關(guān)的國(guó)土管理、水資源管理、交通管理等領(lǐng)域，GIS技術(shù)的運(yùn)用更是得到空前的發(fā)展。近年來，我國(guó)在GIS研究領(lǐng)域取得了一定的成績(jī)。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；資源管理；應(yīng)用

GIS的用途極為廣泛，在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域都能用到地理信息系統(tǒng)，已經(jīng)形成了地理信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，在新興的信息產(chǎn)業(yè)中占有核心部分。本文就GIS的概念及GIS在國(guó)土資源管理、水資源管理、交通資源管理領(lǐng)域的應(yīng)用做如下闡述。

一、地理信息系統(tǒng)的基本概念

GIS是一種特定的、十分重要的空間信息系統(tǒng)。它是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對(duì)整個(gè)或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)處理、管理的對(duì)象是多種地理空間實(shí)體數(shù)據(jù)及其關(guān)系，包括空間定位數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、遙感圖像數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)等，用于分析和處理在一定地理區(qū)域內(nèi)分布的各種現(xiàn)象和過程，解決復(fù)雜的規(guī)劃、決策和管理問題。

二、GIS的廣泛應(yīng)用

1.在土地資源管理領(lǐng)域。GIS的產(chǎn)生和發(fā)展首先是在土地管理中得到應(yīng)用。土地的管理工作包含多方面的內(nèi)容，如土地資源調(diào)查、土地利用規(guī)劃、地籍管理、土地市場(chǎng)管理等，迫切需要采用信息化的手段來進(jìn)行科學(xué)、高效的管理。同時(shí)，由于土地管理中存在大量的空間數(shù)據(jù)，需要采用空間技術(shù)來進(jìn)行管理，傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)對(duì)屬性數(shù)據(jù)的管理已相當(dāng)成熟，但對(duì)空間信息的管理顯得力不從心，地理信息系統(tǒng)技術(shù)不僅可以管理屬性信息和空間信息，而且還可以實(shí)現(xiàn)空間信息和屬性信息間關(guān)系的管理。早期的GIS幾乎全部是處理和土地有關(guān)的信息系統(tǒng)，GIS的概念正是由于計(jì)算機(jī)在土地管理中的應(yīng)用而產(chǎn)生的。GIS和土地方面的這種淵源使GIS在土地方面得到了廣泛的應(yīng)用。

2.在水資源管理領(lǐng)域。首先是在水土保持方面的應(yīng)用。我國(guó)江河流域的水土流失和土壤侵蝕問題是關(guān)系著流域生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展，甚至是江河流域?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的大問題。因此，江河流域的水土保持工作是一個(gè)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。多年來，日趨嚴(yán)重的水土流失問題引起黨和國(guó)家及全社會(huì)的高度重視，國(guó)家先后在主要江河流域?qū)嵤┝硕鄠€(gè)水土流失綜合治理工程，并在重點(diǎn)防治區(qū)建成了水土保持監(jiān)測(cè)站網(wǎng)，同時(shí)利用遙感技術(shù)的周期性和視域廣的特點(diǎn)、GIS強(qiáng)大的信息管理和分析功能以及全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的高精度定位的特點(diǎn)，使流域內(nèi)的有關(guān)水土流失的大量信息得到統(tǒng)一管理，并應(yīng)用GIS技術(shù)來管理動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、進(jìn)行水土流失預(yù)測(cè)、生態(tài)環(huán)境效益分析，從而提供及時(shí)可靠的決策依據(jù)。其次是在水壞境檢測(cè)方面的應(yīng)用。水質(zhì)變化的信息對(duì)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)和有效監(jiān)督也是非常重要的，有了準(zhǔn)確的水質(zhì)變化信息，我們就可以在水污染事件突發(fā)時(shí)盡快找到污染源，避免影響的擴(kuò)大。運(yùn)用GIS對(duì)水質(zhì)信息進(jìn)行管理，可以幫助規(guī)劃部門合理地選擇出能代表具體各流域和各地區(qū)的地表和地下水水質(zhì)總體狀況的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)位置，以便進(jìn)行水質(zhì)水量連續(xù)自動(dòng)實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)、水量調(diào)度和水污染控制。GIS在水利工程規(guī)劃中的應(yīng)用，除了利用GIS的功能，自動(dòng)生成規(guī)劃所需的水利工程位置圖、土地利用圖、行政區(qū)劃圖、土地特性分類圖外，大多發(fā)揮了GIS的分析和決策功能。GIS在水利勘測(cè)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、管理部門的應(yīng)用，大大提高了工作效率，節(jié)省了大量的人力物力，提高了規(guī)劃設(shè)計(jì)和管理決策的科學(xué)性，從而產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

3.在交通管理領(lǐng)域。GIS的應(yīng)用幾乎含概了所有的社會(huì)領(lǐng)域，而對(duì)于當(dāng)今越來越突出的交通問題，地理信息系統(tǒng)充分發(fā)揮了作用，尤其是現(xiàn)代城市所產(chǎn)生的浩如煙海的交通信息，必須借助于電子計(jì)算機(jī)對(duì)信息進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、分析和決策。而把地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于交通問題的研究被認(rèn)為是交通運(yùn)輸工程現(xiàn)代化的一個(gè)重要組成部分。一是在公路設(shè)施管理中的應(yīng)用。為了高效地管理公路交通設(shè)施，有機(jī)整合公路交通資源，合理分配建設(shè)投資，使公路交通在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步中發(fā)揮更大的作用，開發(fā)了基于GIS的公路設(shè)施管理系統(tǒng)。交通管理部門在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)、管理公路交通網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，GIS作為重要的工具，除了能夠通過圖形的方式直觀地反映公路交通網(wǎng)的現(xiàn)狀，查詢相關(guān)信息，以及制作漂亮精美的專題圖之外，更重要的是能夠在日常管理業(yè)務(wù)中提供輔助決策的依據(jù)。二是交通工程地理信息的采集、輸入及數(shù)據(jù)庫的建立。交通數(shù)據(jù)分為空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，空間數(shù)據(jù)的獲取方式有野外測(cè)量、攝影與遙感、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、利用已有資料等。地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于交通，必須具備快速的圖示顯示、動(dòng)態(tài)軌跡顯示、靈活快速的信息查詢和路徑計(jì)算與選擇等功能?，F(xiàn)有的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和模型都是針對(duì)具體問題設(shè)計(jì)而成的，既有各自特點(diǎn)，又存在局限性。在交通領(lǐng)域，GIS-T被公認(rèn)為是21世紀(jì)的支柱性產(chǎn)業(yè)，是信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。隨著GIS技術(shù)研究的進(jìn)一步深入，必定會(huì)促進(jìn)GIS-T的各個(gè)方面的應(yīng)用和發(fā)展，帶動(dòng)整個(gè)交通行業(yè)的突飛猛進(jìn)。

總之，GIS正以其強(qiáng)大的地理信息空間分析功能在各個(gè)行業(yè)發(fā)揮著越來越重要的作用。GIS在21世紀(jì)不僅形成了自身的理論體系和技術(shù)體系，而且將形成天地一體化的空間信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)家安全、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和提高人民生活質(zhì)量作出愈來愈大的貢獻(xiàn)。