地理信息系统的应用及发展趋势VIP专享VIP免费

地理信息系统的应用及发展趋势摘要:随着计算机技术的快速发展,地理信息系统(GIS)技术日趋成熟,并在国防、城市规划、交通运输等关键领域发挥了重要作用。文章对GIS的相关问题进行了探讨。介绍了GIS的概念,比较了GIS与其他信息系统的不同,分析了当前GIS的研究状况和应用方向,并提出了GIS今后的发展趋势。关键词:地理信息系统;GIS;空间可视化;标准化中图分类号:P631文献标识码:A文章编号:1009-2374 (2010)15-0061-02地理信息系统是上世纪60年代开始迅速发展起来的一门交叉学科。经过上世纪60年代的开拓发展阶段、70年代的巩固阶段、80年代的突破阶段和90年代的社会化阶段,目前处于大规模应用和全面发展阶段。我国的地理信息系统则经历了20世纪70年代的准备阶段、80年代的试验起步阶段和其后的发展阶段,现在正处于持续发展、形成行业和走向产业化的阶段。地理信息系统的发展之迅猛、应用之广泛是其他地学学科不能望其项背的,目前几乎已经应用到所有涉及空间信息分析处理的领域中。一、地理信息系统的概念地理信息系统(GeographicInformationSystem,GIS)是在1963年由加拿大测量学家汤姆林逊(RogerF.Tomlinson)首次提出的,并建立了世界上第一个GIS――加拿大地理信息系统(CGIS)。在国内有时又称为“地学信息系统”或者“资源环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统 (SpatialInformationSystem),它是一个在计算机硬件、软件支持下,对整个或部分地球表层空间中的地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、模拟、分析、显示和描述的系统。这里的“地理”二字是指地理坐标参照系统,也即按地理坐标来组织空间数据。关于地理信息系统的定义又可以认为是由两个方面组成的。一方面,地理信息系统是一门科学,是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科;另一方面,地理信息系统是一个处理地理空间数据的技术系统。地理信息系统主要由计算机硬件系统,计算机软件系统,系统开发,管理和使用人员以及空间数据这四个部分组成的。二、地理信息系统的应用GIS的应用范围十分广泛,凭借其博才取胜和运筹帷幄的优势,它已成为国家宏观决策和区域多目标开发的重要技术工具,在资源管理、规划设计、灾害监测、医疗卫生、国防以及军事上都有应用。(一)GIS在资源环境管理中的应用资源清查是地理信息系统最基本的职能。利用GIS的分析和统计功能,提供资源环境管理的各种基本信息,并通过对应用模型的建立,为政府的决策提供依据和帮助。如美国资源部和威斯康星州合作建立了以治理土壤侵蚀为蛀牙目的的多用途、专用的土地GIS。该系统通过收集耕地面积、湿地分布面积、季节洪水覆盖面积、土壤类型、专题图件信息、卫星遥感数据信息,建立了潜在的威斯康星地区的土壤侵蚀模型,据此,探讨了土壤恶化的激励,提出了合理的改良方案,达到对土壤资源保护的目的。(二)GIS在道路交通管理中的应用近年来,GIS在交通方面的应用得到了广泛的重视,并形成了专门的交通地理信息系统GIS-T,以满足道路交通管理方面的要求。GIS在交通管理方面的应用主要有路廊设计(通过分析土地利用图、地形图以及现有道路网等多种空间数据,定出公路最终线向)、道路管理,主要是指动态分段管理(在数据库中记录道路的每种属性的起点到道路原点的距离,并不是真将道路切断存储,适合于动态的分析)、流量和路径分析(包括道路网络分析和最短路径寻找等)。(三)GIS在城市规划中的应用通过地理信息系统将城市数据信息归并到一个统一的系统中,然后进行城市与区域的开发和规划,包括城镇总体规划、城市建设用地适宜性评价、环境质量评价、道路交通规划、公共设施配置,以及城市环境的动态检测等。这些功能的实现是以地理信息系统的空间搜索方法、多种信息的叠加处理和一系列分析软件(回归分析、模糊加权评价、各种规划模型、系统动力学模型等)加以保证。如北京某测绘部门以北京市大比例尺地形图为基础图形数据,在此基础上综合叠加地下及地面的八大类管线(包括上水、污水、通讯、燃气等管线)以及测量控制网,规划道路等基础测绘信息,形成一个机遇测绘数据的城市地下管线信息系统。(四)GIS在灾害监测中的应用利用地理信息系统,借...