GIS應(yīng)用

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摘要：gis在我國乃至全世界的應(yīng)用越來越廣泛，其重要作用逐漸被專業(yè)人士和廣大人民群眾認識并接受。通過論述GIS在國民經(jīng)濟、商業(yè)、行政等領(lǐng)域中的應(yīng)用，分析了GIS可為不同需求的用戶提供及時、準確、可靠信息的強大功能。

關(guān)鍵字：GIS；及時；應(yīng)用；數(shù)字

GIS（GeographyInformationSystem，地理信息系統(tǒng)）是融合計算機圖形和數(shù)據(jù)庫于一體，用來存儲和處理空間信息的高新技術(shù)，它把地理位置和相關(guān)屬性有機地結(jié)合起來，根據(jù)用戶的需要將空間信息及其屬性信息準確真實、圖文并茂地輸出給用戶，滿足城市建設(shè)、企業(yè)管理、居民生活等對空間信息的要求，借助其獨有的空間分析功能和可視化表達功能，進行各種輔助決策。

人類的信息中有80％與地理位置和空間分布有關(guān)，其應(yīng)用可以深入到各行各業(yè)、千家萬戶，形成諸如資源與環(huán)境GIS，工礦生產(chǎn)管理GIS，工商經(jīng)營管理GIS，災(zāi)害監(jiān)測與防治GIS，國民經(jīng)濟運營、交通管理和規(guī)劃GIS，城市管理、運行和規(guī)劃GIS，農(nóng)林牧副漁GIS及各部門辦公GIS等。20世紀90年代以后，伴隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，GIS的應(yīng)用也日趨深化和廣泛，特別是1998年前美國副總統(tǒng)戈爾提出“數(shù)字地球”的概念以來，GIS在全球得到了空前迅速的發(fā)展，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟和社會效益。

一、國民經(jīng)濟發(fā)展的有力保障

（一）資源環(huán)境

1、地質(zhì)礦產(chǎn)

油氣勘探難度的增大使得生產(chǎn)中的重大課題必須采用多學科、綜合研究的方法來解決，GIS以應(yīng)用于油氣勘探集成的優(yōu)勢，發(fā)揮其強大的功能，及時的為石油行業(yè)帶來了所需要的勘探信息，并帶來巨大的效益。而以“數(shù)字地球”為代表的GIS新技術(shù)研究所取得的進展，如WebGIS，3DGIS，OpenGIS等技術(shù)的深入研究將使GIS的功能更為強大，從而保證了基于GIS的油氣勘探集成系統(tǒng)的先進性。

2、環(huán)境保護

運用“3S”技術(shù)可以監(jiān)測水蝕、風蝕等多種類型的土壤侵蝕區(qū)的侵蝕面積、數(shù)量和強度發(fā)展的動態(tài)變化。除此之外，還能應(yīng)用于水資源實時動態(tài)監(jiān)測和科學管理。水資源實時動態(tài)監(jiān)測在水利信息化中非常重要，因為只有掌握瞬時變化的供水和需水等有關(guān)信息，才能科學、準確地進行水資源的配置及調(diào)度；只有掌握瞬時變化的水質(zhì)信息，才能對環(huán)境質(zhì)量進行動態(tài)評價和有效監(jiān)督，才有可能應(yīng)對水污染突發(fā)事件。而監(jiān)測的內(nèi)容既包括水量和水質(zhì)等水資源信息，也包括水資源配置有關(guān)的用水信息。運用GIS對水質(zhì)信息進行管理，可以合理地選擇出那些能代表具體流域（或地區(qū)）地表（下）水水質(zhì)總體狀況的站點，以便進行水質(zhì)水量連續(xù)自動實時的監(jiān)測、水量調(diào)度和水污染控制。不同的水污染類型（主要包括水體富營養(yǎng)化、泥沙污染、石油污染和廢水污染及熱污染和固體漂浮物污染等）的反射率等存在差異，這些差異將在遙感影像中呈現(xiàn)出不同的特征，結(jié)合GIS的空間數(shù)據(jù)和GPS的定位數(shù)據(jù)進行遙感影像分析處理，可以快速地獲取水污染的類型、地點及其污染范圍。

（二）防災(zāi)減災(zāi)

GIS可以服務(wù)于及時有效的防洪減災(zāi)體系：“3S”技術(shù)可用于災(zāi)前預(yù)測、災(zāi)中監(jiān)測和災(zāi)后評估。利用“3S”技術(shù)建立GIS災(zāi)情數(shù)據(jù)庫，根據(jù)歷史災(zāi)害數(shù)據(jù)（如水位等）和災(zāi)情背景數(shù)據(jù)建立災(zāi)情預(yù)測、監(jiān)測和評估數(shù)學模型。在GIS的各種專題數(shù)據(jù)庫和災(zāi)情預(yù)測、監(jiān)測和評估數(shù)學模型等的支持下，結(jié)合在DEM、水情、雨情和其他信息，能實現(xiàn)汛前預(yù)測、實情實時監(jiān)測和災(zāi)情評估等。1998年長江發(fā)生特大洪水時，“3S”技術(shù)在災(zāi)情監(jiān)測與評估方面就發(fā)揮了重要作用，不僅為抗洪搶險的正確決策提供了寶貴的及時的信息，而且為地方政府的遷安救護提供科學、具體的意見，還為防洪決策提供了快速調(diào)度預(yù)案。同時結(jié)合遙感實時監(jiān)測的災(zāi)情情況和GPS定位信息，也能提高防洪調(diào)度指揮的效率和準確性。

（三）城市建設(shè)

人類進入21世紀，新世紀的城市有巨大的發(fā)展，同時也會面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。城市無疑是社會全面發(fā)展的關(guān)鍵，全世界都面對著難以解決的許多城市問題。如空間布局混亂、人口膨脹、環(huán)境危機、資源危機、耕地浪費、交通堵塞、災(zāi)害加劇和人居質(zhì)量惡化等。我國的城市規(guī)劃成就輝煌，但城市規(guī)劃的現(xiàn)狀卻并不總是令人滿意。城市交通、土地、水資源、能源、災(zāi)害管理和決策的水平急需改善和提高。為尋求解決這些問題的對策，廣大城市規(guī)劃師和城市決策者迫切希望能夠更完整、準確和全面地把握城市及其周邊環(huán)境的動態(tài)空間特征。GIS在這個領(lǐng)域有了大展拳腳的領(lǐng)地。

1、旅游規(guī)劃

隨著旅游業(yè)的發(fā)展，旅游已越來越成為地方乃至國家收入的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一。因此，如何強化旅游服務(wù)質(zhì)量和意識，更好地為旅客提供滿意的服務(wù)顯得尤為迫切。而以軟件技術(shù)和空間信息處理為核心的地理信息技術(shù)恰為提升其服務(wù)管理水平提供了最佳開發(fā)平臺。在戶外游憩（旅游）規(guī)劃中，GIS技術(shù)可用于標示資源的位置與類型、交通道路狀況、現(xiàn)有設(shè)施空間分布狀況、河流、地形地貌、植被類型與分布格局等信息，并制作專題圖件。利用GIS強大的空間信息管理功能，將社會、經(jīng)濟、人口等屬性信息與地表空間位置及其他規(guī)劃元素信息相關(guān)聯(lián)，組成規(guī)劃信息數(shù)據(jù)庫，在此基礎(chǔ)上完成游憩區(qū)選址、功能分區(qū)、設(shè)施安排、游覽道路規(guī)劃、給排水設(shè)施布置等規(guī)劃設(shè)計內(nèi)容。GIS進行戶外游憩規(guī)劃的優(yōu)點十分顯著：（1）能快速得到分析結(jié)果；（2）能對數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)一的管理和維護，可快速修改、更新數(shù)據(jù)庫內(nèi)容，實現(xiàn)動態(tài)管理與規(guī)劃；（3）具有很強的地圖編輯與顯示能力，對數(shù)據(jù)分析結(jié)果可利用地圖形式形象生動地顯現(xiàn)出來。美國的JaneSilbemage教授在其所主持的密西西根半島東端景觀規(guī)劃中，用GIS對地形、地理學、土壤、地方性氣候、大湖及開放水系、流域、植被等數(shù)據(jù)進行了空間分析，從而在半島東端的6個生態(tài)亞區(qū)中劃分出100多個地貌組合區(qū)。我國學者金麗芳、劉雪萍等采用GIS技術(shù)，在浙江仙居風景區(qū)以地形圖為底圖，編制完成了風景區(qū)總體規(guī)劃圖、綜合現(xiàn)狀圖、風景資源分布圖、保護規(guī)劃圖、服務(wù)設(shè)施規(guī)劃圖、基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃圖等12張旅游資源開發(fā)規(guī)劃圖件。這些成果無論是為游客還是景區(qū)管理層都帶去了及時可靠的信息。在我國，沙市、常州、?？?、深圳、北京、上海、天津、廈門等城市已建立具有一定規(guī)模的城市信息系統(tǒng)，一些GIS技術(shù)開發(fā)公司在一些城市的大街上設(shè)置了旅游線路查詢信息系統(tǒng)，并己成為市政建設(shè)的一個重要內(nèi)容。

2、管線管網(wǎng)

GIS和通信技術(shù)結(jié)合，可以開發(fā)出很多富于想象力的新業(yè)務(wù)。比如，在目前中國電信熱推的“號碼百事通”服務(wù)背后，就離不開GIS的支持。以云南電信的“號碼百事通”為例，通過一個基于SuperMapGIS軟件開發(fā)的GIS系統(tǒng)，云南電信可以在原有的114號碼查詢數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，為撥打查詢電話的用戶增加很多新服務(wù)，如：位置定位服務(wù)，用戶可以對賓館、餐飲、娛樂等場所的名稱、地址、類型等進行精確或模糊查詢；查詢行駛路線；可以設(shè)置行程的起點、終點，計算出最佳路徑，顯示在地圖上，然后通過外部接口以短信、TTS語音等方式發(fā)送給用戶；查詢周邊設(shè)施，可以設(shè)置中心點、半徑范圍、類型（如賓館、餐飲、娛樂等），然后進行周邊設(shè)施的顯示；查詢公交路線和換乘，可以設(shè)置起始站點、終結(jié)站點、是否需要轉(zhuǎn)車，顯示出所有公交線路發(fā)送給用戶；地圖快照功能可把當前的地圖圖像快速保存，并通過Email、傳真接口發(fā)送給用戶。另外，在廣東電信的“互聯(lián)星空”網(wǎng)站上，基于SuperMapGIS開發(fā)的《動感廣東》網(wǎng)上多媒體電子地圖系統(tǒng)可以為人們提供城市地圖、“食、住、行、游、購、娛”六大要素查詢以及其他城市公共設(shè)施的查詢。為廣大市民和游客的出行提供重要的可靠的及時的參考信息。

公共供水作為城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施，供水管網(wǎng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的生命線工程，是城市賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。它的信息化建設(shè)是數(shù)字城市建設(shè)的重要內(nèi)容。GIS供水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)能準確及時迅速地對供水網(wǎng)管的突發(fā)事故作出反應(yīng)。充分利用GIS供水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)，提高了供水管網(wǎng)搶修的反應(yīng)速度，對出現(xiàn)的管網(wǎng)破漏事故，做到了快速止水，及時搶修，減少了水資源的浪費，確保了供水管網(wǎng)的安全運行。高密水司利用GIS供水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)管網(wǎng)搶修準確及時迅速。美國、西歐、日本等國家和地區(qū)的大城市都建立起了基于GIS的管網(wǎng)信息系統(tǒng)，利用這些管網(wǎng)信息系統(tǒng)對城市的管網(wǎng)進行管理。為城市規(guī)劃與建設(shè)管理提供高精度、高可靠性、現(xiàn)勢性的地下管網(wǎng)信息?，F(xiàn)在，這些國家正在研究更為先進的管網(wǎng)管理系統(tǒng)，如全國聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)上、自動探測、衛(wèi)星接收、及時傳遞且計算機智能控制決策的現(xiàn)代化管網(wǎng)信息系統(tǒng)。電力GIS實現(xiàn)電網(wǎng)數(shù)字化描述也是同樣的道理。

3、交通運輸

近幾年來，隨著GSM移動通信技術(shù)的發(fā)展，GIS的應(yīng)用范圍迅速擴展到人們的日常生活中。集成GIS、GPS、GSM的技術(shù)已開始廣泛應(yīng)用于車輛安全防范系統(tǒng)和調(diào)度系統(tǒng)，為人們提供車輛反劫防盜、報警、道路指引、醫(yī)療救護以及在此系統(tǒng)平臺基礎(chǔ)上擴展各種電子商務(wù)增值服務(wù)。

以醫(yī)療救護為例（如圖1），當患者向監(jiān)控中心請求急救時，監(jiān)控中心可以從GIS電子地圖上查看到患者的具體位置，并同時搜索最近的急救車輛，讓最近的車輛前去接患者?；颊哌M入救護車后，監(jiān)控中心可以通過雙向通話功能，指導(dǎo)救護車上的醫(yī)生實施救護治療，同時通過GIS的最優(yōu)路徑功能，給救護車指引道路，使其以最快的速度到達醫(yī)院或急救中心。而在救護車行進的過程中，患者的家屬可以通過互聯(lián)網(wǎng)立即上網(wǎng)查詢救護車的行進位置及患者的狀態(tài)信息。通過GIS，并結(jié)合GPS和GSM無線通信及網(wǎng)絡(luò)，使患者、家屬、救護車及醫(yī)生之間建立了無縫溝通體系，最終使患者能得到快速、及時的治療。

另外，應(yīng)用于車輛跟蹤可以及時準確地掌握車輛的位置和行駛狀態(tài)，及時地將物品的位置狀態(tài)傳遞給客戶。不僅如此，司機還能真正體會“自由行”的樂趣。

4、公共安全

在公共安全方面，GIS以其強大的功能協(xié)助我國和世界各國政府治理其國家，保衛(wèi)其安全。按照時間、手段或其他特征顯示犯罪的位置信息；確定犯罪的熱點地區(qū)；將犯罪的區(qū)域類型同嫌疑的地址相關(guān)聯(lián)；按照疑犯的活動情況動態(tài)顯示其動態(tài)顯示犯罪類型和趨勢；顯示犯罪團伙的勢力范圍；顯示人口數(shù)據(jù)等等都是GIS可以實現(xiàn)的，這樣的應(yīng)用為人民帶來了切實的好處，這會讓犯罪分子無處可逃。

（四）農(nóng)業(yè)耕作

通過GIS分析處理，可給出農(nóng)作物病蟲害發(fā)生圖、分布圖及可能蔓延區(qū)圖，為防蟲治害提供及時、準確、直觀的決策依據(jù)。另外，GIS也可以應(yīng)用于農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測和管理：利用RS/GIS，能夠?qū)r(nóng)業(yè)資源環(huán)境質(zhì)量變化進行動態(tài)監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)情況進行預(yù)警。GIS可為“新農(nóng)村”建設(shè)，構(gòu)建和諧社會提供強有力的技術(shù)支持。

二、商業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)支持

從國內(nèi)當前的實際應(yīng)用來看，地理信息系統(tǒng)（GIS）在商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用遠遠落后于在其它國民經(jīng)濟領(lǐng)域（如城市規(guī)劃與管理、電力與電信、土地管理、環(huán)境保護等）的應(yīng)用。提起GIS，會讓人想到將實際的地圖轉(zhuǎn)變成的電子地圖，其應(yīng)用離我們似乎很遙遠，但隨著市場經(jīng)濟體制的建立與完善，提高商業(yè)分析與經(jīng)濟決策的水平與效率必然要求更新的技術(shù)支持。所有的商業(yè)、經(jīng)濟、管理決策活動都與空間信息密切相關(guān)，而且在有關(guān)的商業(yè)與經(jīng)濟分析如商圈分析、投資環(huán)境評價、市場分析、經(jīng)濟流模擬等方面，對空間區(qū)位與屬性信息的綜合分析是其必然要求。傳統(tǒng)的面向商業(yè)與經(jīng)濟應(yīng)用的管理信息系統(tǒng)，只能對屬性信息進行管理，缺乏空間信息管理與分析功能。GIS技術(shù)因其屬性信息、空間信息一體化管理與強大的分析功能，在商業(yè)與經(jīng)濟領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。GIS必將成為今后在這一領(lǐng)域重要的應(yīng)用技術(shù)，進而形成面向?qū)I(yè)應(yīng)用的決策支持系統(tǒng)。

事實上，在我們身邊已經(jīng)可以發(fā)現(xiàn)GIS的身影：時髦的現(xiàn)代人開始在手機上開通GIS地圖服務(wù)，以方便自己出行；鐵道部應(yīng)用GIS系統(tǒng)用于分析和管理北方與南方的鐵路布置等；北京石景山區(qū)市政管理系統(tǒng)引入GIS，將地下管道的位置清楚顯示在電子地圖上以方便維護。

GIS的應(yīng)用還遠遠不止這些，MapInfo亞太區(qū)副總裁兼總經(jīng)理GavinLennox介紹，利用位置的力量，用戶可以做出準確、及時、自信的決策，更快更好地實現(xiàn)非常復(fù)雜的目標。保險公司可以使用GIS系統(tǒng)去衡量他們的政策并確定承擔的風險大小。零售業(yè)、房地產(chǎn)、銀行以及餐飲業(yè)可以通過位置智能做預(yù)測分析，更了解他們的顧客與市場，幫助在市場、潛力產(chǎn)品、店面位置與人口分布等方面做出更好的決策，以達到增加收入與降低成本的功效。

正如一滴水只有融入到大海里才不會枯干一樣，脫離了GIS應(yīng)用的商業(yè)不會長久。GIS就是通過對空間信息與屬性信息的一體化管理與綜合分析，將經(jīng)濟、商業(yè)信息的區(qū)位特性納入研究范疇，彌補傳統(tǒng)方法缺乏對空間信息管理與分析能力的不足為商業(yè)服務(wù)，為經(jīng)濟貢獻。GIS的輸出功能、可視化技術(shù)可以為商業(yè)、經(jīng)濟的可視化與動態(tài)模擬提供有效的技術(shù)支持，傳統(tǒng)的方法提供的往往是文本、表格等結(jié)果。而隨著科學技術(shù)的發(fā)展，圖形、圖像是最直觀、最受歡迎的信息表達形式，而這正是GIS的優(yōu)勢所在。

三、政治分析的強大基礎(chǔ)

計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展為GIS等新技術(shù)鋪就了金光大道。隨著GIS的日漸成熟。GIS不僅為國民經(jīng)濟建設(shè)與發(fā)展做出了貢獻，而且在政治分析、決策中也起到了不可取代的作用。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，美國有84%的聯(lián)邦政府機構(gòu)在辦公室中正在使用和將要使用GIS技術(shù)，有7萬個以上的地方和州政府部門使用GIS技術(shù)。是否具備和使用先進的城市地理信息系統(tǒng)，已成為衡量一個城市管理水平和投資環(huán)境的重要標志。數(shù)字中國的建設(shè)不僅是將GIS廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟建設(shè)，而且將GIS更好的為政府服務(wù)。軍事領(lǐng)域是GIS應(yīng)用最早也是應(yīng)用最成熟的領(lǐng)域之一。數(shù)字化戰(zhàn)爭不也是美國“數(shù)字地球”戰(zhàn)略計劃一個重要組成部分嗎？

四、結(jié)語

GIS可以方便、迅速和及時的將地理信息傳送到需要的地方去，以發(fā)揮地理信息在國民經(jīng)濟建設(shè)、國防建設(shè)和文化教育等行業(yè)中的價值，以滿足人們生產(chǎn)生活的各種需要，使人們可以合理利用資源、保護環(huán)境，實現(xiàn)人類可持續(xù)性發(fā)展。按照戈爾在闡述“數(shù)字地球”概念所舉例子中不難理解：GIS=及時。