【摘要】

本文是關(guān)于GIS的基礎(chǔ)性知識介紹及其運(yùn)用分析。從GIS概念著手，闡述GIS在研究中管理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、輔助決策和表達(dá)規(guī)劃成果等幾個方面的應(yīng)用,最后得出結(jié)論：ＧＩＳ會成為未來各個領(lǐng)域的主要手段研究。

【關(guān)鍵詞】

GIS　地理信息系統(tǒng)　入門基礎(chǔ)　應(yīng)用

【Abstract】

This is an analysis of basic knowledge of Geographic Information System used in planning. It starts to analyze the appliance of GIS to data management, data analysis, decision-making and expressing fruit of planning. At last, we get the conclusion GIS will be the main means for future reseach.

【Key】

GIS, basic knowledge, appliance

【正文】

1.  引言
GIS即地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System）經(jīng)過了30多年的發(fā)展，在今天逐漸成熟并得到了廣泛應(yīng)用。由于信息技術(shù)的發(fā)展與數(shù)字時(shí)代的來臨，理論上來說，GIS可以運(yùn)用于現(xiàn)階段任何行業(yè)。近年來，尤其在公眾生活、生產(chǎn)建設(shè)、城市管理、科學(xué)研究、宏觀決策等領(lǐng)域，GIS發(fā)揮了越來越重要的作用。相應(yīng)的，GIS作為獲取、整理、分析和管理地理空間數(shù)據(jù)的重要工具、技術(shù)和學(xué)科，需要被大眾深入接受和了解。本論文將就GIS的基礎(chǔ)與現(xiàn)階段運(yùn)用領(lǐng)域?qū)ζ溥M(jìn)行論述，以加深讀者的理解。

2.  GIS基礎(chǔ)

2.1 GIS概念

GIS是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件、地理數(shù)據(jù)、空間分析方法和人員組成的有機(jī)體，用于高效地采集、管理、分析、表達(dá)、應(yīng)用各種類型的空間信息。世界上GIS概念在40年前，由加拿大測量學(xué)家Tomlinson在上世紀(jì)60年代初提出——“要把地圖變?yōu)閿?shù)字形式的地圖，以便計(jì)算機(jī)分析與處理”，這開創(chuàng)了利用計(jì)算機(jī)技術(shù)處理地理空間數(shù)據(jù)的先河，其技術(shù)路線一直延續(xù)至今。中國GIS的發(fā)展應(yīng)該追溯到30年前陳述彭院士為代表的老一輩科學(xué)家將GIS技術(shù)引入國內(nèi)。

　　從學(xué)科的角度，GIS 是在地理學(xué)、地圖學(xué)、測量學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門學(xué)科，具有獨(dú)立的學(xué)科體系；

　　從功能上，GIS 具有空間數(shù)據(jù)的獲取、存儲、顯示、編輯、處理、分析、輸出和應(yīng)用等功能；

　　從系統(tǒng)學(xué)的角度， GIS 具有一定結(jié)構(gòu)和功能，是一個完整的系統(tǒng)。

簡而言之,GIS 是一個基于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的分析和管理空間對象的信息系統(tǒng)，以地理空間數(shù)據(jù)為操作對象是地理信息系統(tǒng)與其它信息系統(tǒng)的根本區(qū)別②。

2.2 GIS組成

地理信息系統(tǒng)由硬件、軟件、數(shù)據(jù)、方法和人員五部分組成。硬件和軟件為地理信息系統(tǒng)建設(shè)提供環(huán)境；數(shù)據(jù)是GIS的重要內(nèi)容；方法為GIS建設(shè)提供解決方案；人員是系統(tǒng)建設(shè)中的關(guān)鍵和能動性因素，直接影響和協(xié)調(diào)其它幾個組成部分。

硬件主要包括計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，存儲設(shè)備，數(shù)據(jù)輸入，顯示和輸出的外圍設(shè)備等。軟件主要包括以下幾類：操作系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫管理軟件、系統(tǒng)開發(fā)軟件、GIS 軟件等。 GIS軟件的選型，直接影響其它軟件的選擇，影響系統(tǒng)解決方案，也影響著系統(tǒng)建設(shè)周期和效益。

2.3 GIS現(xiàn)階段發(fā)展

近些年，GIS更以其強(qiáng)大的地理信息空間分析功能，在GPS及路徑優(yōu)化中發(fā)揮著越來越重要的作用。GIS地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)軟硬件的支持下，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、決策等所需信息的技術(shù)系統(tǒng)。簡單的說，地理信息系統(tǒng)就是綜合處理和分析地理空間數(shù)據(jù)的一種技術(shù)系統(tǒng)。甚至，GIS可以應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境評估、災(zāi)害預(yù)測、國土管理、城市規(guī)劃、郵電通訊、交通運(yùn)輸、軍事公安、水利電力、公共設(shè)施管理、農(nóng)林牧業(yè)、統(tǒng)計(jì)、商業(yè)金融等幾乎所有領(lǐng)域。 (加測繪、應(yīng)急、石油石化等國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域。)

3.  GIS 應(yīng)用與案例分析

3.1 公眾生活

日常生活中的衣食住行都可以依靠ＧＩＳ的輔助，我們可以準(zhǔn)確的定位自己需要到達(dá)的方位，無論是餐廳，商店，房屋或是出行路線。

例如，GIS在公路交通中的應(yīng)用。公路交通運(yùn)輸為各行各業(yè)后勤工作提供保障，而地理路線的信息化與現(xiàn)代化，尤其是GIS在此領(lǐng)域中的深入運(yùn)用，更使運(yùn)輸過程的進(jìn)行更為精確。 首先，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、籌劃和使用汽車運(yùn)力與方法，完成任務(wù)。 地理信息系統(tǒng)區(qū)別于其他信息系統(tǒng)之處在于具有空間分析功能。地理信息系統(tǒng)所提供的空間分析功能對公路交通運(yùn)輸指揮和組織決策有重要的意義。 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)、保障范圍、路徑、資源、選址分配分析的功能，將地理信息系統(tǒng)中的空間分析功能恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用到公路交通運(yùn)輸活動的各個環(huán)節(jié)。

3.2  生產(chǎn)建設(shè)

GIS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)等方面發(fā)揮著重要作用。

例如，GIS在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。近年來，農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)逐漸建設(shè)和完善，農(nóng)業(yè)信息庫建立，農(nóng)業(yè)資源動態(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)。現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，通過遙感數(shù)據(jù)采集信息，對地面衛(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。這一舉措對于水旱災(zāi)害、病蟲災(zāi)害等動態(tài)監(jiān)測和可視化分析，以及農(nóng)業(yè)資源利用、水利資源設(shè)施建設(shè)、防洪抗旱等方面具有重要意義。

3.3  城市管理

在土地管理、地價(jià)監(jiān)測、違法用地監(jiān)測、城市變化監(jiān)測、網(wǎng)絡(luò)化社區(qū)、配電供電網(wǎng)絡(luò)等問題上，GIS的運(yùn)用已不容忽視。

例如，RS和GIS在城市三防（防汛、防旱、防風(fēng)）中的應(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)到信息可視化，結(jié)合空間分析的三防決策、預(yù)測預(yù)報(bào)將使三防決策科學(xué)化、形象化，并最終走向?qū)嵱没�。另外，城市�?guī)劃和管理是GIS的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域，如在大規(guī)模城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中如何保證綠地的比例和合理分布、如何保證學(xué)校、公共設(shè)施、運(yùn)動場所、服務(wù)設(shè)施等能夠有最大的服務(wù)面等。

3.4  科學(xué)研究

GIS能夠回答位置、條件、趨勢、格局、模型問題。

所以，GIS的使用可以解決例如，“在某個特定位置有什么”——回答以名稱，郵編，地理參照物等多種方式描述；“在哪里”——依靠空間分析找到滿足某個條件的地點(diǎn)；“自從……以來發(fā)生了哪些變化？”——觀察某地區(qū)隨時(shí)間的變化；“如果……，會發(fā)生什么？”——用相關(guān)地理學(xué)以及其他的信息回答等。

3.5 宏觀決策

GIS可以輔助宏觀決策例如用地保護(hù)和生態(tài)建設(shè)。此外，在資源管理及資源配置上，GIS可以解決全國范圍內(nèi)能源保障、 糧食供應(yīng)等問題。土地信息系統(tǒng)和地籍管理，生態(tài)、環(huán)境管理與模擬（區(qū)域生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境現(xiàn)狀評價(jià)、環(huán)境影響評價(jià)、污染物削減分配的決策支持、環(huán)境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的決策支持、環(huán)保設(shè)施的管理、環(huán)境規(guī)劃等），都可以借助GIS技術(shù)高效、高質(zhì)量地完成。

4.   結(jié)語

GIS地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)軟硬件的支持下，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、決策等所需信息的技術(shù)系統(tǒng)。近些年，GIS以其強(qiáng)大的地理信息空間分析功能，在GPS及路徑優(yōu)化中發(fā)揮著越來越重要的作用。簡單的說，地理信息系統(tǒng)就是綜合處理和分析地理空間數(shù)據(jù)的一種技術(shù)系統(tǒng)。甚至，GIS可以應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境評估、災(zāi)害預(yù)測、國土管理、城市規(guī)劃、郵電通訊、交通運(yùn)輸、軍事公安、水利電力、公共設(shè)施管理、農(nóng)林牧業(yè)、統(tǒng)計(jì)、商業(yè)金融等幾乎所有領(lǐng)域。

GIS在20世紀(jì)出現(xiàn)，在21世紀(jì)不僅形成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)，為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國家安全、社會可持續(xù)發(fā)展和提高人民生活質(zhì)量做出愈來愈大的貢獻(xiàn)。

目前，全國有GIS企業(yè)1萬多家，GIS高等院校達(dá)200所，各單位今年共吸納應(yīng)屆畢業(yè)生6000人，GIS從業(yè)人員已達(dá)40萬人，09年GIS產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將超過700億元。超圖、中地等著名企業(yè)正跨出國門，向海外拓展市場。四維，超圖等企業(yè)正進(jìn)行資產(chǎn)盤點(diǎn)，籌備上市。一些私營企業(yè)宣示了獨(dú)特的創(chuàng)造力，GIS在中國態(tài)勢如火如荼。

GIS的前景十分廣闊，發(fā)展泰然，它定能為今后的的主流產(chǎn)業(yè)，為人類造福。