地理信息系统的功能和应用
作者：***
来源：《数字技术与应用》2013年第03期
摘要：地理信息系统是一个以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。它是一门集计算机科学、信息科学、现代地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学和管理科学为一体的新兴学科。多尺度、多类型、多时态的地理信息能够为人类研究和解决土地、环境、人口、灾害、规划、建设等重大问题提供必需的重要信息资源，为人类提供规划、管理、决策的有用信息，同时为地理信息现代化管理提供契机，有利于其他高新技术产业的发展，因此是信息高速公路上的重要列车[1]。
关键词：地理信息系统 功能 应用
中图分类号：TP274.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）03-0098-01
地理信息系统的外观，表现为计算机软硬件系统。其内涵却是由计算机程序和地理数据组
织而成的地理空间信息模型。当具有一定地学知识的用户使用地理信息系统时，所面对的数据不再是毫无意义的，而是把客观世界抽象为模型化的空间数据。用户可以按应用的目的观测这个现实世界模型的各个方面的内容，将自然过程的分析和预测的信息，用于管理和决策，这就是地理信息系统的意义。地理信息系统通过软硬件结合，可实现大量的功能，并且得到了广泛的应用。
1 地理信息系统具有以下几项基本功能
1.1 数据采集与输入
数据采集与输入，就是在数据处理系统中将系统外部的原始数据传输给系统内部，并将这些数据从外部格式转换为系统便于处理的内部格式的过程。数据输入有多种方式，主要为图形数据输入，栅格数据输入，测量数据输入属性数据输入。
1.2 数据与管理
即将数据以某种格式记录在计算机内部或外部存储介质上。其存储方式与数据文件的组织密度相关，关键在于建立记录的逻辑顺序，即确定存储的地址，以便提高数据存取的速度，
属性数据管理一般直接利用商用关系数据库软件进行管理。数据管理是GIS数据管理的核心[2]。
高速查询 1.3 空间查询与分析
空间查询与分析是地理信息系统的核心，是最重要的功能，也是它有别于其他信息系统的本质特征。其主要包括数据操作运算、数据查询检索与数据综合分析。数据查询检索从数据文件、数据库或存储装置中，查和选取所需的数据。综合分析功能可以提高系统评价、管理和决策的能力。
1.4 空间决策支持
空间决策支持是应用空间分析的各种手段对空间数据进行处理变换，已提取出隐含于空间数据中的某些事实与关系，并以图形和文字的形式直接地加以表达，为现实世界中的各种应用提供科学合理的决策支持。空间决策支持克服了缺少对复杂空间问题决策的有效支持能力，扩展了地理信息系统传统的空间数据获取、存储、查询、分析、显示、制图、制表的功能。
2 地理信息系统应用
2.1 资源清查
资源清查是地理信息系统最基本的职能，其主要任务是将各种来源的数据汇集在一起，并通过系统的统计和覆盖分析功能，按多种边界和属性条件，提供区域多种条件组合形式的资源统计并进行原始数据的快捷再现，为资源的合理利用、开发和科学管理提供依据。
2.2 城乡规划
城乡规划中要处理许多不同性质和不同特点的问题，它涉及资源、环境、人口、交通、经济、教育、文化和金融等多个地理变量和大量数据。地理信息系统的数据库管理有利于将这些数据信息归并到同一系统中，最后进行城市与区域多目标的开发和规划，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、公共设施配置及城市环境的动态监测等[3]。这些规划功能的实现，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加以保证的。这对于加快中心城市的规划建设、加强城市建设决策科学化的要求，利用地理信息系统作为城市规划管理和分析的工具，具有十分重要的意义"
2.3 土地调查
土地调查包括土地的调查、登记、统计、评价和使用等。土地调查的数据涉及土地的位置、房地界、名称、面积、类型、权属、地价、税收、地理要素及其有关设施等内容。借助地理信息系统可以进行地籍数据有关操作，同时还可以为有关的用户提供所需的信息，为土地的科学管理和合理利用提供依据。因此，它是地理信息系统的重要应用领域。
2.4 交通应用
地理信息系统在交通领域的应用，目前主要体现在许多交通部门都应用了交通地理信息系统，其基本功能包括编辑、制图和显示及测量等功能，主要用于对空间和属性数据的输入、存储、编辑及制图和空间分析等。交通地理信息系统的功能还包括叠加、动态分段、地形分析、栅格显示和路径优化等。其中，空间分析功能是地理信息系统软件的核心，叠加分析、地形分析和最短路径优化分析等功能是为空间分析服务的。交通地理信息系统通过地理信息系统与多种交通信息分析和处理技术的集成，可以为交通规划、交通控制、交通基础设施管理、物流管理、货物运输管理提供操作平台。
2.5 通信业中的应用
由于通信的各种资源和地理信息密切相连、不可分割，两者必然要发生联系。地理信息系统在通信中有诸多应用。建立基于地理信息系统的通信资源管理系统是实现基于地理信息系统的网络规划预算、工程设计、建设及施工管理、运行维护、控等的计算机管理一体化的基础；利用地理信息系统进行市场分析和预测，降低成本，提高效益；为网络滚动规划提供大量的数据资源；地理信息系统还能够为网络的建立提供资源分析，提高通信质量。
3 结语
广泛的应用领域对地理信息系统提出了不同的要求，促进了地理信息系统技术的迅速发展。此外，计算机技术的飞速发展为地理信息系统提供了先进的工具和手段，许多计算机领域的新技术，如面向对象技术、三维技术、图像处理和人工智能技术都可直接应用到地理信息系统中，可为地理信息系统增加全新的更为智能、多元化的功能，其应用范围也会不断扩展。
参考文献
[1]李斌兵.移动地理信息系统开发技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2009.
[2]张正栋，邱国峰，郑春燕等.地理信息系统原理、应用于工程[M].武汉：武汉大学出版社，2005.
[3]刘刚，周炳俊，安铭刚等.时态GIS理论及其数据模型初探[J].北京测绘，2007（4）：16-20.
发布评论