淺析地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用

胡剛

摘要：地理信息系統(tǒng)經(jīng)過了三十年的發(fā)展，在今天逐漸成熟并得到了廣泛的應(yīng)用。由于信息技術(shù)的發(fā)展與數(shù)字時(shí)代的來臨，從理論上來講，地理信息系統(tǒng)運(yùn)用于現(xiàn)階段任何行業(yè)。近幾年來，尤其在公眾生活、城市管理等領(lǐng)域，地理信息系統(tǒng)發(fā)揮著非常重要的作用。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；日常生活；環(huán)境管理；應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)是由硬件、軟件、數(shù)據(jù)、方法以及人員這五部分組成的。硬件與軟件為地理信息系統(tǒng)建設(shè)提供環(huán)境；數(shù)據(jù)是地理信息系統(tǒng)的重要內(nèi)容；方法為地理信息系統(tǒng)建設(shè)提供了解決方案；人員是系統(tǒng)建設(shè)中的關(guān)鍵因素。硬件主要包括了計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、數(shù)據(jù)輸入等；軟件主要包括了操作系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫管理軟件、系統(tǒng)開發(fā)軟件、地理信息系統(tǒng)軟件等。地理信息系統(tǒng)軟件的選型會(huì)對(duì)其他軟件的選擇產(chǎn)生一定的影響，還會(huì)對(duì)系統(tǒng)解決方案產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。

一、地理信息系統(tǒng)在日常生活中的應(yīng)用

日常生活中的衣食住行都可以依靠地理信息系統(tǒng)的輔助，我們可以準(zhǔn)確的定位自己需要到達(dá)的方位，不管是餐廳、商店、房屋或者出行路線。比如：在公路交通中，地理信息系統(tǒng)具有非常廣泛的應(yīng)用。公路交通運(yùn)輸為各行各業(yè)后勤工作提供了保障，而地理路線的信息化與現(xiàn)代化，特別是地理信息系統(tǒng)在該領(lǐng)域的深入運(yùn)用，更使運(yùn)輸過程的進(jìn)行更為準(zhǔn)確。第一，通過RS與GIS手段可以繪制和獲取不同地域和范圍的地圖，對(duì)運(yùn)輸?shù)乩憝h(huán)境的客觀條件進(jìn)行了解和分析，得到正確的組織、策劃和使用汽車動(dòng)力與方法，完成任務(wù)。地理信息系統(tǒng)與其他信息系統(tǒng)具有不同之處，該系統(tǒng)具有空間分析功能。地理信息系統(tǒng)所提供的空間分析功能對(duì)公路交通運(yùn)輸指揮和組織決策具有非常重要的意義。它具有地理信息系統(tǒng)基本功能、數(shù)據(jù)圖層處理、統(tǒng)計(jì)的功能，將地理信息系統(tǒng)中的空間分析功能恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用到公路交通運(yùn)輸活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)。

二、地理信息系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

在精細(xì)農(nóng)業(yè)、道路選線、大壩選址、管線維護(hù)、基站建設(shè)等方面，地理信息系統(tǒng)發(fā)揮著非常重要的作用。比如：地理信息系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)中具有非常廣泛的應(yīng)用。近幾年來，農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)逐漸建設(shè)以及完善，農(nóng)業(yè)信息庫建立，農(nóng)業(yè)資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測開始，農(nóng)業(yè)管理、分析與決策支持、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)示范推進(jìn)、農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)為“三農(nóng)”事業(yè)的發(fā)展做出了重大的貢獻(xiàn)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，通過遙感數(shù)據(jù)采集信息，對(duì)地面衛(wèi)星接收站傳回的遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、入庫，接受和處理GPS數(shù)據(jù)，接收和處理人工報(bào)送數(shù)據(jù)，建立農(nóng)業(yè)信息庫。這一舉措對(duì)于水旱災(zāi)害、病蟲災(zāi)害等動(dòng)態(tài)監(jiān)測和可視化分析，以及農(nóng)業(yè)資源利用、水力資源設(shè)施建設(shè)，防洪抗旱等方面具有非常重要的意義。

三、地理信息系統(tǒng)在環(huán)境環(huán)境中的應(yīng)用

由于地理信息系統(tǒng)具有強(qiáng)大的信息服務(wù)和管理功能，具有廣泛的應(yīng)用范圍。具體體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一方面是它可以應(yīng)用在環(huán)境管理的各個(gè)環(huán)節(jié)，比如：區(qū)域環(huán)境規(guī)劃等；另一方面是應(yīng)用在國家、省、市等不同層次的管理。第一，電子地圖促使環(huán)境管理工作變得輕松、直觀。由于采用空間數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫連接，改變了傳統(tǒng)的信息管理方法，地圖由傳統(tǒng)的靜態(tài)紀(jì)錄變?yōu)樾畔⒇S富多樣的動(dòng)態(tài)的電子地圖，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)可視化。它使環(huán)境主管部門對(duì)各種環(huán)境要素的管理變得直觀以及簡單。比如：通過直接對(duì)地圖要素進(jìn)行查詢，可以獲得環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)位、污染源等空間分布及其與環(huán)境敏感區(qū)域的空間關(guān)系等信息。第二，強(qiáng)大的環(huán)境規(guī)劃手段。區(qū)域環(huán)境規(guī)劃是EGIS應(yīng)用發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。當(dāng)前，以EGIS為基礎(chǔ)的環(huán)境規(guī)劃模型仍然處于深化研究階段，將環(huán)境應(yīng)用模型與地理信息系統(tǒng)集成為一體，可以為環(huán)境規(guī)劃提供更加強(qiáng)大的技術(shù)手段。由于應(yīng)用EGIS能夠更好地考慮和評(píng)價(jià)建設(shè)項(xiàng)目對(duì)環(huán)境的影響，所以在建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境評(píng)價(jià)中，地理信息系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。第三，地理信息系統(tǒng)為數(shù)字環(huán)保提供了技術(shù)平臺(tái)。近幾年來，數(shù)字環(huán)保這一概念開始涌現(xiàn)出來，它是繼數(shù)字地球概念提出以后，環(huán)保領(lǐng)域提出的新概念，它將是未來十年環(huán)保領(lǐng)域信息化建設(shè)的終極方向，EGIS作為數(shù)字環(huán)保的基礎(chǔ)平臺(tái)，將能夠?yàn)橛脩籼峁?shí)時(shí)動(dòng)態(tài)環(huán)境信息服務(wù)，也能夠?yàn)榄h(huán)境管理者提供決策信息，逐步控制物探，改善環(huán)境狀況，提高人民生活水平。

四、地理信息系統(tǒng)在城市管理中的應(yīng)用

在土地管理、城市變化監(jiān)測、配電供電網(wǎng)絡(luò)等問題上，地理信息系統(tǒng)具有廣闊的應(yīng)用范圍。比如：遙感系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)在城市防汛、防旱、防風(fēng)中得到了應(yīng)用。將三防信息與空間信息集成，將三防決策支持模型與空間分析結(jié)合，可以達(dá)到信息的可視化，結(jié)合空間分析的三防決策、預(yù)測預(yù)報(bào)可以促使三防決策具有科學(xué)化。除此之外，城市規(guī)劃、城市管理是地理信息系統(tǒng)一個(gè)非常重要的應(yīng)用領(lǐng)域，如在大規(guī)模城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中如何分布綠地、如何完善服務(wù)設(shè)施等。

五、地理信息系統(tǒng)在地震方面的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)在地震研究中具有非常廣泛的應(yīng)用范圍，比如：地理信息系統(tǒng)將在地震分析、預(yù)測、預(yù)報(bào)、抗震、減災(zāi)、救災(zāi)等方面發(fā)揮著重大的作用。然而中國地殼運(yùn)動(dòng)觀測網(wǎng)絡(luò)是以預(yù)測地震活動(dòng)，與此同時(shí)兼顧大地測量、電離層檢測、氣象預(yù)報(bào)等工程。一次破壞性地震所造成的災(zāi)害評(píng)估主要是由房屋建筑破壞情況、人員傷亡情況和經(jīng)濟(jì)損失預(yù)估等決定的。然而這些評(píng)估又要依賴于對(duì)各類建筑物的調(diào)查和相應(yīng)的人口分布情況。對(duì)建筑物的調(diào)查要特別注重它的結(jié)構(gòu)類型、建筑質(zhì)量等，并且在此基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)的易損性分析。地理信息系統(tǒng)可以更好的分析地震災(zāi)害，這樣做大大減少了原因由于缺乏統(tǒng)一匹配的數(shù)據(jù)格式和計(jì)算機(jī)軟件而需要的大量分析時(shí)間。總而言之，地理信息系統(tǒng)為大區(qū)域的地震破壞和損失研究的實(shí)施提供了理想的平臺(tái)。通過地理信息系統(tǒng)方便評(píng)估地震所引起的社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失。如果給定了地震參數(shù)和平均損失度，那么就會(huì)借助地理信息系統(tǒng)來得到地震引起的直接損失以及分布。在地理信息系統(tǒng)平臺(tái)下開展區(qū)域地震破壞和損失估計(jì)的必要數(shù)據(jù)是：斷層位置分布、地下水深分布以及人口分布情況等。在地震應(yīng)急工作中運(yùn)用地理信息系統(tǒng)可以真正實(shí)現(xiàn)了圖形和屬性的空間查詢、分析計(jì)算以及地圖繪制等多項(xiàng)功能。

六、總結(jié)

地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的，在計(jì)算機(jī)軟件和硬件的支持下，運(yùn)用系統(tǒng)工程和信息科學(xué)的理論，科學(xué)管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)，以提供管理、決策等所需要信息的技術(shù)系統(tǒng)。近幾年來，地理信息系統(tǒng)憑借強(qiáng)大的地理信息空間分析功能，在GPS及其路徑優(yōu)化中發(fā)揮著非常重要的作用。endprint