第一篇：城市地理信息系統(tǒng)

07地信一班 董利榮

淺談城市地理信息系統(tǒng)

城市是人類文明的象征，是人類社會物質(zhì)和精神財富生產(chǎn)，積聚和傳播的中心。社會、經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步促進(jìn)了城市化的發(fā)展。同時，城市化的發(fā)展也引起了一系列的環(huán)境及社會經(jīng)濟(jì)問題，以城市為中心的環(huán)境問題，交通問題，基礎(chǔ)建設(shè)壓力增大的問題。為了城市的健康發(fā)展，要求建立建全城市地理信息系統(tǒng)。

城市地理信息系統(tǒng)(UGIS：Urban Geographic Information System)是城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施和實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理的主要技術(shù)手段。城市地理信息系統(tǒng)服務(wù)于城市規(guī)劃，地籍管理，交通管理，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與投資環(huán)境研究。目前由于城市化的需求正快速推進(jìn)城市地理信息系統(tǒng)的科技進(jìn)步及產(chǎn)業(yè)化，而城市地理信息系統(tǒng)又成為城市社會經(jīng)濟(jì)活動的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，成為城市發(fā)展的不可分割的部分。

在我國，80年代初，中國科學(xué)院資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室就配合沿海城市改革開放的浪潮，積極開展了城市地理信息系統(tǒng)的試驗(yàn)研究，采用遙感和自動制圖的方法，研究了城市的環(huán)境評價污染環(huán)境，交通控制和城市化的發(fā)展模式；1990年以后，城市地理信息系統(tǒng)研究進(jìn)入辦公自動化的專題應(yīng)用階段，開展珠海三角洲土地利用變化，土地增值，人口發(fā)展對城市化與區(qū)域發(fā)展的影響研究，緊密配合城市規(guī)劃管理部門和地方行政部門開展了城市地理信息系統(tǒng)的總體設(shè)計，建設(shè)模式，規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程，城市地理信息系統(tǒng)與城市管理辦公自動化一體化結(jié)構(gòu)的研究得到了深圳、廈門、?？?、寧波和北海五城市的支持，從1995年起，該實(shí)驗(yàn)又展開了海岸帶城市地理信息系統(tǒng)的研究工作，以上海、廈門和山東為典型，地理信息系統(tǒng)技術(shù)和區(qū)域分析方法相結(jié)合研究海岸帶城市化問題。城市地理信息系統(tǒng)不僅具有存儲、查詢、檢索等功能，而且還可充分發(fā)揮其模擬、評價和科學(xué)預(yù)測的功能，使之成為提高現(xiàn)代化城市管理、規(guī)劃和決策水平的有效手段。

經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展,推動了社會的進(jìn)步,加速了人類的城市化進(jìn)程。由此形成的現(xiàn)代城市特征與突出表現(xiàn)為:城市信息量急劇增加,處理與傳遞信息的速度明顯加快,處理信息的方式方法復(fù)雜多樣,導(dǎo)致了城市規(guī)劃與管理日益復(fù)雜,從而對城市規(guī)劃和管理提出了更高的要求。

目前,我國的城市規(guī)劃正發(fā)生著四個方面的變化:由靜態(tài)規(guī)劃(ｓｔａｔｉｃｐｌａｎｎｉｎｇ)向動態(tài)規(guī)劃(ｄｙｎａｍｉｃｌａｎｎｉｎｇ)發(fā)展,從物質(zhì)規(guī)劃轉(zhuǎn)向社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃,由專家審查到公眾參與(ｒｅｓｉｄｅｎｔｐａｒｔｉｃｉｐａｔｉｏｎ)城市規(guī)劃,規(guī)劃的實(shí)施由行政管理向法制化管理轉(zhuǎn)變。與此同時,現(xiàn)代城市規(guī)劃與管理正面臨著大量信息的收集與處理。一方面,做好城市規(guī)劃與管理工作,需要越來越大量和復(fù)雜的信息;另一方面,規(guī)劃師、建筑師、工程師以及城市建設(shè)和規(guī)劃管理者必須有能力迅速處理大量的信息,并作出正確的規(guī)劃決策和專業(yè)判斷。如何有效利用有限的城市空間資源和信息資源產(chǎn)生最佳的經(jīng)濟(jì)、社會、文化效益,是目前城市規(guī)劃與管理所面臨的最大挑戰(zhàn)。因此,規(guī)劃與管理的方式方法也正發(fā)生著根本性的變化。針對城市的空間結(jié)構(gòu),可以認(rèn)為城市不應(yīng)在被視為各類建筑物、構(gòu)筑物等簡單的空間組合體,而應(yīng)被視為人與空間的有機(jī)結(jié)合體,在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電子智能技術(shù)下生存活動著的復(fù)雜生命系統(tǒng)。其中,ＵＧＩＳ扮演著神經(jīng)中樞的重要角色。

1.城市地理信息系統(tǒng)(ＵＧＩＳ)概述

隨著現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城市的規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市作為一個巨大系統(tǒng)其子系統(tǒng)日益增多，子系統(tǒng)間的相互關(guān)系日益復(fù)雜，以至于我們對自己建設(shè)起來的城市變得日益不了解了，比如哪里有煤氣管道、哪里有自來水管道、哪里有電纜、50年的建筑都分布在什么地方、醫(yī)院和學(xué)校都分布在哪里等等。要把對城市的每個感興趣的空間目標(biāo)的有關(guān)信息記錄下來，信息量極為龐大，巨大的空間信息和屬性信息需要用GIS對之進(jìn)行存儲和有效的管

理,另外，城市管理與發(fā)展決策需要深層的空間信息。隨著城市的發(fā)展，用傳統(tǒng)的方式為城市規(guī)劃管理和城市發(fā)展提供可靠的決策依據(jù)，日益變得力不從心，甚至無能為力。比如想迅速知道要修理某一處水管，多少戶居民將停水，他們分布在哪里；如果要把一條道路拓寬50米哪些房屋要被折除，它們屬于哪些單位和個人，拆遷面積多大、需要多少資金等等，采用傳統(tǒng)的管理辦法可能根本無法弄清這些數(shù)據(jù)。為了快速、靈活而準(zhǔn)確地提供各種深層次的信息，客觀上需要建立城市地理信息系統(tǒng)。

城市地理信息系統(tǒng)不僅是用來收集、存儲、檢索城市化過程的過去與現(xiàn)在，更主要的是用來輔助城市發(fā)展的評估、規(guī)劃和決策，模擬和預(yù)測城市化的未來。

因此，城市地理信息系統(tǒng)作為城市規(guī)劃管理最有效最現(xiàn)代的技術(shù)手段，在城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民日常生活中有著極為廣泛的應(yīng)用。城市地理信息系統(tǒng)（UrbenGIS—簡稱UGIS），已經(jīng)成為GIS的一個重要分支。它主要應(yīng)用在如下部門和領(lǐng)域：

（1）城市規(guī)劃管理；(2)地下管網(wǎng)管理與維護(hù)；(3)土地管理，包括地籍管理、土地規(guī)劃利用；(4)房地產(chǎn)管理；（5）城市交通管理；(6)市政工程實(shí)施與大型工程實(shí)施管理；(7)給排水；(8)公共設(shè)施管；(9)大型工礦企業(yè)的建設(shè)與管理；（10）公安、消防;（11）旅游，向?qū)?導(dǎo)購/出租汽車；（12）通訊、電力、有線電視等。

以數(shù)據(jù)處理、分析與管理為主要特征的現(xiàn)代城市規(guī)劃信息技術(shù)主要包括計算機(jī)輔助設(shè)計、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)四個方面。ＵＧＩＳ是專業(yè)化的地理信息系統(tǒng),是為城市建設(shè)、城市規(guī)劃、城市管理和信息服務(wù)的空間性地理信息系統(tǒng)。具體地講,它是一種利用計算機(jī)技術(shù)及信息工程技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對城市各種數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行采集、處理、存儲、管理、查詢、分析、應(yīng)用和維護(hù)更新的空間信息系統(tǒng)。

ＵＧＩＳ作為城市管理和決策的現(xiàn)代化工具已被許多城市列為一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)設(shè)施來進(jìn)行建設(shè),它擔(dān)負(fù)著整個城市綜合信息的存儲、分析、交換和服務(wù)的功能,為城市規(guī)劃、管理和建設(shè)的定量化、科學(xué)化以及為城市地理信息進(jìn)行快速查詢和分析提供了先進(jìn)的技術(shù)手段和方法,并為決策提供輔助支持,成為未來數(shù)字城市不可缺少的工具。其主要特點(diǎn)有:

(1)基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)全面,數(shù)據(jù)類型多樣,數(shù)據(jù)更新方便,且能長期保留各時期城市空間狀況,便于分析城市的發(fā)展規(guī)律、變遷過程和特點(diǎn)。

(2)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可進(jìn)行多用戶、多目的的重復(fù)使用,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

(3)便于利用現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法加以模擬和評價,如回歸分析、層次分析、系統(tǒng)動力分析、聚類分析等,提供定量信息。

(4)便于與其他數(shù)據(jù)綜合利用,提供綜合信息。

(5)定量描述規(guī)劃方案及城市發(fā)展戰(zhàn)略。

(6)提高了城市規(guī)劃空間布局的準(zhǔn)確性。

(7)可視化、動態(tài)的表現(xiàn)方法使得城市現(xiàn)狀及規(guī)劃方案更為直觀和易于理解,并能提供標(biāo)準(zhǔn)、美觀的文檔及各類報表。

(8)有利于城市復(fù)雜信息和數(shù)據(jù)管理的規(guī)范化、智能化和可視化。

2.ＵＧＩＳ在城市規(guī)劃與管理中的應(yīng)用

一個完善的ＵＧＩＳ系統(tǒng)包含了從數(shù)據(jù)錄入到數(shù)據(jù)(圖形、報表)輸出等各個階段的工作。它具有良好的交互界面、順暢的輸入系統(tǒng)、完整的數(shù)據(jù)庫(包括空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù))、完備的應(yīng)用子系統(tǒng)、詳盡的城市規(guī)劃知識庫、智能的輔助決策支持系統(tǒng)、完美的輸出系統(tǒng)等。

在城市規(guī)劃與管理中,依據(jù)使用目的的不同,ＵＧＩＳ子系統(tǒng)可分為城市規(guī)劃信息系統(tǒng)(ＵｒｂａｎＰｌａｎ ｎｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ,簡稱ＵＰＩＳ)和城市管理信息系統(tǒng)(ＵｒｂａｎＭａｎａｇｅｍｅｎｔＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ,簡稱ＵＭＩＳ)。

城市總體規(guī)劃大致可分為資料收集、現(xiàn)狀調(diào)查、現(xiàn)狀分析、預(yù)測分析、適宜性評價、方案制作、方案評審、成果整理等多個階段。原則上,城市規(guī)劃信息系統(tǒng)可以適合現(xiàn)狀分析及后期各階段的工作。

(1)現(xiàn)狀分析、評價及發(fā)展預(yù)測。

通過對現(xiàn)狀的自然環(huán)境、土地利用、道路、建筑物、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)等的定性、定量、定位進(jìn)行分析,輔以適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型加以論證,可以對城市各要素的現(xiàn)狀進(jìn)行評估和評價,從中找出城市發(fā)展的動力因素和制約因素,進(jìn)而提出促進(jìn)城市發(fā)展的建議和措施。還可以預(yù)測城市及

各要素的發(fā)展趨勢,為規(guī)劃者和城市決策者提供參考,以便在以后的規(guī)劃決策中既能充分利用城市發(fā)展的有利條件,因勢利導(dǎo),促進(jìn)城市的健康快速發(fā)展,同時又能避免各種不利因素對城市發(fā)展的阻礙,使城市的發(fā)展既滿足自身生長的客觀規(guī)律,又可以滿足人們的不同需求。典型的實(shí)例如Ｔｈｏｍｓｏｎ和Ｈａｒｄｉｎ利用ＧＩＳ和ＲＳ圖像去尋找、確定曼谷城市圈地收入居民點(diǎn)的位置,加以綜合分析評價,從而找出適宜的住宅發(fā)展地塊。

(2)規(guī)劃方案的生成與比較。

城市總體規(guī)劃一般要求進(jìn)行多個方案比較,以便形成更加科學(xué)、合理且符合實(shí)際、切實(shí)可行的規(guī)劃方案。ＵＧＩＳ允許計算機(jī)改變傳統(tǒng)的手工制圖方式,使設(shè)計及方案修改、變更等工作變得方便、快捷、明了。利用ＵＧＩＳ的屏幕數(shù)字化和人機(jī)交互的功能,可以方便地實(shí)施某些城市要素的規(guī)劃設(shè)計,包括城市交通網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和布局、用地發(fā)展方向選擇和布局、城市基礎(chǔ)設(shè)施(供水、排水、供電、通訊等)的規(guī)劃布局和綜合協(xié)調(diào)等。同時,ＵＧＩＳ的分析計算模塊可以及時、準(zhǔn)確地計算出總體規(guī)劃中需要的各種技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),包括用地平衡表、土地利用率、投資估算等。從而通過比較得出各規(guī)劃成果的指標(biāo)與國家標(biāo)準(zhǔn)、相鄰主要城市相應(yīng)指標(biāo)的差異以及方案的經(jīng)濟(jì)性。專業(yè)的3S站 3s8.cn

在多方案進(jìn)行比較中運(yùn)用ＵＧＩＳ可以節(jié)省大量的人力、物力和財力,并且更方便和精確,并具有較強(qiáng)的時效性。例如,在選址時的操作可按如下步驟進(jìn)行,在城市規(guī)劃數(shù)據(jù)庫中將規(guī)劃區(qū)域內(nèi)各要素(地質(zhì)、地形、水文、土地利用、人口密度等)分成不同的數(shù)據(jù)層,每個要素又分成不同的等級(即權(quán)值,一般有三標(biāo)度、五標(biāo)度不等),同時,各要素也應(yīng)依據(jù)其對評價結(jié)果的影響程度的不同而賦予不同的權(quán)重。然后將各數(shù)據(jù)層與用地規(guī)劃圖進(jìn)行疊置(ｏｖｅｒｌａｐ),從而得出各地塊的適宜度,從中挑出合適的地塊進(jìn)行相應(yīng)的用地布局。同樣地,我們還

可進(jìn)行城市現(xiàn)狀及規(guī)劃方案的環(huán)境質(zhì)量影響狀況評價,居住方便性、災(zāi)害風(fēng)險、工程合理性、經(jīng)濟(jì)性等的分析。

(3)規(guī)劃成果的輸出。

由機(jī)助制圖生成規(guī)劃成果,包括文字報告及二維圖件、三維模擬等,這是目前最成熟、最普及的ＵＧＩＳ功能模塊。不但解放了規(guī)劃師,使其不必耗費(fèi)過多的精力于制圖和編寫相關(guān)報告上,同時也使規(guī)劃成果更加美觀、標(biāo)準(zhǔn),更易被非規(guī)劃專業(yè)人士理解。但值得注意的是,我們不能認(rèn)為這就是ＵＧＩＳ的全部而走入誤區(qū)。

3.1 當(dāng)前ＵＧＩＳ的主要問題

(1)幾乎沒有專門的ＵＧＩＳ模塊和軟件,大都只是利用ＧＩＳ軟件二次開發(fā)后來進(jìn)行規(guī)劃及管理,許多必要的分析功能及決策功能由于軟件中沒有相應(yīng)的工具而不能進(jìn)行。

(2)各城市、各部門各自為戰(zhàn),各搞各的系統(tǒng),相互之間無法溝通與共享,造成浪費(fèi)。

(3)重視硬件設(shè)備,輕視軟件投入,忽視技術(shù)人才的培養(yǎng),使得建成的系統(tǒng)成了擺設(shè),無法發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

3.2 當(dāng)前的發(fā)展策略

(1)有針對性地展開ＵＧＩＳ模塊的開發(fā)與應(yīng)用。不求大而全,而應(yīng)力求實(shí)用、方便。如今,控件ＧＩＳ和網(wǎng)絡(luò)ＧＩＳ的興起正為這項(xiàng)措施的實(shí)施提供了條件。只有開發(fā)完善的用戶界面,設(shè)計出各種業(yè)務(wù)管理與決策分析的查詢、統(tǒng)計和分析功能模塊,才能滿足城市規(guī)劃與管理科學(xué)化、現(xiàn)代化要求。

(2)標(biāo)準(zhǔn)化。應(yīng)盡快統(tǒng)一全行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。包括軟件標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)分類及編碼的標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及格式標(biāo)準(zhǔn)化、圖示、圖例及報表標(biāo)準(zhǔn)化等。

(3)全面開展應(yīng)用培訓(xùn),培養(yǎng)各層次的專業(yè)人才。包括模塊開發(fā)人員、管理維護(hù)人員、應(yīng)用人員等。結(jié) 語

城市規(guī)劃與管理的基本目標(biāo)始終是保障城市的健康發(fā)展,為人們創(chuàng)造優(yōu)美宜人的生存環(huán)境。而迅猛發(fā)展的ＵＧＩＳ技術(shù),已成為數(shù)字化和信息化多源城市空間信息的統(tǒng)一載體,為城市規(guī)劃與管理提供了方便、快捷的技術(shù)手段,提高了規(guī)劃、管理與決策的效率和質(zhì)量。如何充分利用和挖掘ＵＧＩＳ潛力,使之與城市規(guī)劃與管理更好地結(jié)合在一起,造福于全社會,是目前亟待解決的問題。因此,應(yīng)充分認(rèn)識到目前ＵＧＩＳ發(fā)展存在的問題與不足,加快相關(guān)技術(shù)的研究與開發(fā),跟上“信息化、數(shù)字化”時代的步伐。

第二篇：城市地理信息系統(tǒng)課程論文

城市地理信息系統(tǒng)課程論文

姓名： 學(xué)號： 專業(yè)： 指導(dǎo)老師： 日期：

李想 *** 地理信息科學(xué)

李春杰 2016年 6月 12 日

淺談城市地理信息系統(tǒng)的原理與應(yīng)用

摘要：城市地理信息系統(tǒng)（UGIS）是GIS技術(shù)在城市空間的綜合應(yīng)用，是將反應(yīng)城市現(xiàn)狀、規(guī)劃、變遷的各類空間數(shù)據(jù)（如地形、地貌、建筑物、道路、綜合管線等）以及描述這些空間特性數(shù)據(jù)通過計算機(jī)進(jìn)行輸入、存儲、查詢、統(tǒng)計、分析、輸出的一門綜合性空間信息系統(tǒng)，它是在GIS技術(shù)高度發(fā)展和城市科學(xué)研究對信息數(shù)據(jù)處理的技術(shù)手段要求不斷提高的前提下產(chǎn)生的，城市地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃、建設(shè)和管理中有著極其重要的意義。

本系統(tǒng)是一種運(yùn)用計算機(jī)硬件、軟件及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對城市各種空間和非空間數(shù)據(jù)的輸入、存儲、查詢、檢索、處理、分析、顯示、更新和提供應(yīng)用，以處理城市各種空間實(shí)體及其關(guān)系為主的技術(shù)系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有穩(wěn)定性、安全性、易操作性、可擴(kuò)展性、開放性和運(yùn)行高效性，完全達(dá)到規(guī)劃業(yè)務(wù)處理、圖形瀏覽、網(wǎng)絡(luò)查詢等日常工作要求。

本文將對城市地理信息系統(tǒng)的基本概念及其構(gòu)成、發(fā)展和實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行闡述，并對基于GIS建立城市地理信息系統(tǒng)做了深入的研究。在分析了基于ArcGIS軟件建立城市地理信息系統(tǒng)的可行性基礎(chǔ)上，提出了設(shè)計思路、數(shù)據(jù)組織模式和功能模塊劃分方法等；其次，實(shí)現(xiàn)城市地理信息系統(tǒng)的查詢、統(tǒng)計、緩沖區(qū)分析很功能模塊，并解決了最短路徑查詢問題；追蹤建立了基于ArcGIS的城市地理信息系統(tǒng)。

關(guān)鍵字：城市地理信息系統(tǒng)；信息服務(wù)；數(shù)據(jù)處理；GIS

一、城市地理信息系統(tǒng)的概念

城市地理信息系統(tǒng)，簡稱“UGIS”。它是GIS的一個分支，是一種運(yùn)用計算機(jī)硬件、軟件及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對城市各種空間和非空間數(shù)據(jù)的輸入、存儲、查詢、檢索、處理、分析、顯示、更新和提供應(yīng)用，以處理城市各種空間實(shí)體及其關(guān)系為主，滿足城市建設(shè)、企業(yè)管理、居民生活對空間信息的需求，同時借助其特有的空間分析功能和可視化表達(dá)，進(jìn)行各種輔助決策的技術(shù)系統(tǒng)。它是城市基礎(chǔ)設(shè)施之一，也是一種城市現(xiàn)代化管理、規(guī)劃和科學(xué)決策的先進(jìn)工具。其應(yīng)用由各個業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)、電信基礎(chǔ)設(shè)施、互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)站群、信息化終端、城市空間基礎(chǔ)信息平臺、城市綜合信息平臺等要素組成。

目前在我國的電子政務(wù)和城市信息化建設(shè)中，GIS收到了廣泛的關(guān)注。作為實(shí)現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)信息與空間位置配準(zhǔn)的重要手段，GIS也已經(jīng)開始融入到許多日常業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，為提高管理和決策的定量化、科學(xué)化發(fā)揮著不可替代的作用。

二、國內(nèi)外的發(fā)展概況

國際上的城市地理信息系統(tǒng)研究始于 70 年代初、中期，經(jīng)過 20 多年的迅猛發(fā)展，目前發(fā)達(dá)國家已將它作為城市的基礎(chǔ)設(shè)施之一，用于城市動態(tài)管理和規(guī)劃發(fā)展.并將它作為對城市重大問題和突發(fā)性事件進(jìn)行科學(xué)決策的現(xiàn)代化手段。美國、日本、澳大利亞等許多國家在城市規(guī)劃、市政工程、交通設(shè)施、公共服務(wù)、動態(tài)監(jiān)測等方面都廣泛應(yīng)用城市地理信息系統(tǒng)，美國首都華盛頓持區(qū)啟用 34 個城市信息子系統(tǒng)進(jìn)行城市動態(tài)管理，定時發(fā)布交通狀況信息，導(dǎo)向車輛運(yùn)行，即一成功范例。

我國城市地理信息系統(tǒng)研究以遙感為先導(dǎo)，1980年在天津和 1983 年在京、津、渤地區(qū)都進(jìn)行了有益的探索。1989 年利用世界銀行貸款正式在常州、洛陽和沙市三個中等城市進(jìn)行城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng)的研究探索和建設(shè)。1999 年后，計算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，隨著國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和城市化進(jìn)程的加快，特別在經(jīng)濟(jì)特區(qū)和東南沿海城市，對 UGIS 的需求出現(xiàn)了一股熱潮，加大了資金和技術(shù)投入。深圳、廣州等城市的 UGIS 建設(shè)已進(jìn)入城市管理和規(guī)劃的業(yè)務(wù)應(yīng)用階段。我國在城市信息的查詢、數(shù)據(jù)和信息的更新、土地規(guī)劃和房地產(chǎn)管理的計算機(jī)化、城市問題的分析評價與科學(xué)決策等方面, 在不同程度上借助 UGIS 這一先進(jìn)技術(shù)，產(chǎn)生了非常明顯的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

總體上講，我國的城市 GIS 目前己逐步趨于成熟。UGIS 作為城市管理和決策的現(xiàn)代化工具已被許多城市列為一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)設(shè)施來進(jìn)行建設(shè)。由于它具有綜合信息的存儲、分析、交換和服務(wù)的功能, 可為城市規(guī)劃、管理和建設(shè)的定量化、科學(xué)化以及各類信息的進(jìn)行快速查詢和分析提供先進(jìn)的技術(shù)手段和方法,并為決策提供輔助支持。因此, 城市地理信息系統(tǒng)是數(shù)字城市不可缺少的工具。當(dāng)前，城市 GIS 技術(shù)更加成熟并呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化、分布式、集成化、組件化和三維可視化的發(fā)展趨勢。

三、城市地理信息系統(tǒng)的原理

城市地理信息系統(tǒng)是由硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對城市各種空間、非空間數(shù)據(jù)的輸入、存貯、查詢、檢索、處理、分析、顯示、更新，并以處理城市各種空間實(shí)體及其關(guān)系為主的技術(shù)系統(tǒng)。城市地理信息系統(tǒng)是一種城市現(xiàn)代化管理，規(guī)劃和科學(xué)決策的先進(jìn)工具，由數(shù)據(jù)、硬件和網(wǎng)絡(luò)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)隊(duì)伍以及組織管理五大要素構(gòu)成。通過建立城市地理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各種信息的數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化和計算機(jī)化，從而達(dá)到統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)共享和促進(jìn)辦公自動化，實(shí)現(xiàn)信息的快速查詢檢索，實(shí)時交換以及可視化表達(dá)和輸出，逐步形成一個以計算機(jī)為核心的城市動態(tài)管理系統(tǒng)，對城市實(shí)行現(xiàn)代化管理。通過建立不同的分析模型和輔助決策支持系統(tǒng)，對城市城市綜合管網(wǎng)進(jìn)行綜合評價分析，提出方案，供主管部門

決策參考。

四、城市地理信息系統(tǒng)的基本要求 1.數(shù)據(jù)輸入輸出方面

系統(tǒng)應(yīng)具有完善的地形和管線圖形及屬性信息的輸入編輯功能，保證基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)庫和管線數(shù)據(jù)庫的準(zhǔn)確性、安全性、現(xiàn)勢性。能夠讓數(shù)據(jù)維護(hù)人員方便地輸入各種數(shù)據(jù)和地形圖，包括對圖形的各種方式的輸入（文本、手工、轉(zhuǎn)換等）和編輯功能（增加、刪除、修改、移動），對屬性數(shù)據(jù)的輸入和編輯功能，對數(shù)據(jù)庫的管理功能（復(fù)制、刪除、修改等）。

系統(tǒng)應(yīng)具有完善的數(shù)據(jù)接口，能夠方便可靠地進(jìn)行各類數(shù)據(jù)和地形數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)入和轉(zhuǎn)出。系統(tǒng)需要提供一些必要的輔助工具來檢測輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量和準(zhǔn)確性，如屬性錄入情況檢查、屬性庫清潔、圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的一致性檢測等。

2.管理與分析功能

系統(tǒng)應(yīng)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)查詢和統(tǒng)計功能，完成對現(xiàn)有數(shù)據(jù)的查詢。統(tǒng)計和分類管理，并可以根據(jù)查詢或統(tǒng)計的結(jié)果生成滿足要求的報表、圖形等信息。系統(tǒng)應(yīng)具備建立正確的政府決策支持模型的能力，從而為政府的宏觀決策提供信息支持。系統(tǒng)要具有功能強(qiáng)大的專業(yè)圖形制作功能，能為政府決策、規(guī)劃建設(shè)等提供詳實(shí)的專業(yè)圖形和報表資料，如平面圖、帶狀圖、縱橫斷面圖等。系統(tǒng)要有較為完整的符合國家標(biāo)準(zhǔn)的符號庫，使得圖形數(shù)據(jù)的表示準(zhǔn)確可靠。

3.系統(tǒng)的可靠性與易用性

系統(tǒng)要具有較高的安全性，包括對數(shù)據(jù)庫的管理、系統(tǒng)使用的安全管理和系統(tǒng)正常運(yùn)行管理等，并提供相應(yīng)的安全管理工具。系統(tǒng)在界面功能的開發(fā)上，要符合目前國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及管理的一些習(xí)慣，使系統(tǒng)容易掌握和使用。系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)方面要簡單、實(shí)用，并具有較高的安全保障。系統(tǒng)要有較靈活的圖形顯示和管理功能，是用戶能夠較為自由地選擇自己的顯示方式，體現(xiàn)個性化的表達(dá)特點(diǎn)。

五、城市地理信息系統(tǒng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域 1.城市規(guī)劃管理

國際上的城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng)研究始于 20 世紀(jì)70 年代初期，經(jīng)過近30 年的迅猛發(fā)展，目前發(fā)達(dá)國家已將城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng)作為城市現(xiàn)代化標(biāo)志與重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，用于城市動態(tài)管理和規(guī)劃發(fā)展，并將它作為對城市重大問題和突發(fā)性事件進(jìn)行科學(xué)決策的現(xiàn)代化手段。城市規(guī)劃管理系統(tǒng)的主要功能包括文

檔管理和圖形管理。其中文檔管理包括數(shù)據(jù)錄入、傳輸、案件處理、結(jié)案處理、監(jiān)督處理、統(tǒng)計、輸出等；圖形管理包括圖形數(shù)據(jù)的輸入與輸出、編輯、專題圖

生成與調(diào)用、動態(tài)更新、查詢等。2.城市規(guī)劃設(shè)計

城市規(guī)劃設(shè)計的專業(yè)性更強(qiáng)，它是規(guī)劃管理工作的基礎(chǔ)。城市規(guī)劃設(shè)計遠(yuǎn)比其他設(shè)計對空間信息的依賴程度更大。首先通過 3S 等技術(shù)可以直接的將現(xiàn)實(shí)中 的地形、地貌、建筑物等信息輸入計算機(jī)系統(tǒng)，使規(guī)劃設(shè)計依據(jù)更加準(zhǔn)確及時。其次，通過計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)繪制出符合要求的城市發(fā)展藍(lán)圖。第三，可以采用仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)對規(guī)劃設(shè)計方案進(jìn)行分析、比較和瀏覽用于與實(shí)際效果的比較及發(fā)展預(yù)測。最后，還可根據(jù)社會公眾的意見及時修改和調(diào)整，使城市的規(guī)

劃設(shè)計方案更加符合城市的發(fā)展和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展各方面的要求。以四川山水畫卷風(fēng)格生態(tài)人文濱江城市規(guī)劃設(shè)計方案為例

3.城市交通管理

在城市道路建設(shè)方面，可以對 3S 系統(tǒng)所產(chǎn)生的城市空間信息充分利用，對城市的道路進(jìn)行合理布局與規(guī)劃，利用動態(tài)模擬技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等對規(guī)劃方案進(jìn)行仿真、模擬，進(jìn)行評估，使方案滿足需要的同時又能預(yù)留出一定的發(fā)展空間。在交通工具方面，對公共車輛配置 GPS 接收設(shè)備，對車輛進(jìn)行導(dǎo)航。市民出行可以辦理公交智能卡，方便快捷。在交通管理方面，城市 GIS 將城市道路系統(tǒng)與交通管理部門需要的交通管理信息疊加，通過信號燈管理、警力配置系統(tǒng)，每輛車配的置的專用傳感器，可使設(shè)置在路邊的信號采集設(shè)備及時將每輛車在城市中的流動情況反饋到數(shù)據(jù)處理中心，數(shù)據(jù)處理中心將采集到的數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)的交通規(guī)劃全景情況進(jìn)行分析、對比并將結(jié)果送往指揮中心，指揮中心的計算機(jī)系統(tǒng)對相關(guān)路段的交通信號進(jìn)行控制，通過信號的變化對交通流量進(jìn)行調(diào)度。

以道路選線（成本距離分析）為例

分辨率不一致，輸出數(shù)據(jù)中分辨率（比例尺不同，即數(shù)據(jù)精度不同，輸出數(shù)

據(jù)以精度最高的輸入數(shù)據(jù)中的最低精度），坡度（elevation）的分辨率為25，選擇用高程數(shù)據(jù)做出坡度圖，選擇拉伸的著色方式對其進(jìn)行重分類，對不同地類賦予相應(yīng)的工程成本值，新建字段，為短整型，將lu_cost的值轉(zhuǎn)換給value，用重分類工具，加載導(dǎo)入數(shù)據(jù)后點(diǎn)在進(jìn)行賦值，設(shè)置環(huán)境，把分辨率設(shè)置為和坡度一致，然后綜合考慮坡度修路成本的影響和土地利用對修路成本的影響的因素，分別復(fù)制為0.6和0.4，以為坡度的影響比較大，利用成本距離計算公式基本成本距離，然后計算成本方向，將結(jié)果轉(zhuǎn)為矢量圖輸出即為最終結(jié)果。

4.城市地下管線管理

城市綜合地下管線管理系統(tǒng)就是指利用 GIS 技術(shù)和其他專業(yè)技術(shù)，采集、管理、更新、分析和處理地下管線數(shù)據(jù)的一種技術(shù)系統(tǒng)。在城市 GIS 應(yīng)用中，對每一個地下管線都有一個空間定位，根據(jù)空間信息可以制作出能反映地下管線狀況的數(shù)字地圖，將不同的管線圖疊加到數(shù)字地形圖上，就可以顯示出不同管線

在同一標(biāo)準(zhǔn)地形圖上的準(zhǔn)確位置，同時將管線的屬性數(shù)據(jù)輸入到根據(jù)管網(wǎng)圖形信息而建立的屬性信息數(shù)據(jù)庫中，使二者一致，即可以通過圖形信息查閱其屬性信息，又能檢索屬性數(shù)據(jù)也可直觀地查詢到管線位置的圖形。這樣一方面，在進(jìn)行城市建設(shè)過程中可以及時查清建設(shè)項(xiàng)目所在位置地下管線的分布情況，避免因建設(shè)工地地下信息不清造成重大損失，同時也可以合理布局。另一方面，各部分還可以建立相應(yīng)的管理系統(tǒng)，對這些數(shù)據(jù)實(shí)行動態(tài)管理和更新。

5.城市水資源管理與配置應(yīng)用

應(yīng)用 GIS，可以從空間上、時間上徹底了解水資源的現(xiàn)狀與變化發(fā)展，奠定水資源管理所需要的數(shù)字基礎(chǔ)；可以直觀表現(xiàn)水資源狀況，更好地認(rèn)識水資源的變化規(guī)律；為水資源管理提供直觀、系統(tǒng)、科學(xué)的管理工具；可以規(guī)范管理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)信息共享，便于各部門數(shù)據(jù)的交換，改進(jìn)和完善水資源調(diào)度管理與數(shù)據(jù)更新維護(hù)機(jī)制。在配置方面，要在制水過程中建立數(shù)字化系統(tǒng)，包括配給、過濾、生產(chǎn)、供應(yīng)等全過程。同時在數(shù)字地圖基礎(chǔ)上建立供水監(jiān)控系統(tǒng)，利用 GPS定位與各監(jiān)測點(diǎn)相連，隨時將大范圍的監(jiān)測信息反饋到中央控制中心，保障供水的需要。

6.房地產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用

將 GIS 引入房地產(chǎn)管理是對傳統(tǒng)房地產(chǎn)管理方式的一個突破，它標(biāo)志著房地產(chǎn)管理走向更加成熟、更加規(guī)范的管理模式。其總體功能結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。

圖 1 城市房地產(chǎn)管理信息系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu) 城市房地產(chǎn)信息系統(tǒng)的建立既滿足目前國內(nèi)房產(chǎn)管理部門所迫切需要的自動化辦公要求，又具有處理速度快、精度高、分析科學(xué)、查詢方便、圖形和屬性一體化管理、界面友好的特點(diǎn)。同時, 隨著計算機(jī)在房產(chǎn)管理部門的普及, MIS 技術(shù)的完善, 建立一套滿足房產(chǎn)管理的自動化、網(wǎng)絡(luò)化、科學(xué)、高效的辦公系統(tǒng)，使房產(chǎn)管理部門通過系統(tǒng)真正實(shí)現(xiàn)技術(shù)的整體鏈接，從而使房產(chǎn)管理部門之間形成統(tǒng)一的整體。

7.政府決策支持方面

城市 GIS 應(yīng)用的建設(shè)過程中，很多應(yīng)用領(lǐng)域都以政府管理的需求與應(yīng)用為主導(dǎo)和發(fā)展方向。為政府部門提供多方面的交流，及時的數(shù)據(jù)和信息，是減少

政府決策失誤的有力保證。如城市遭受自然災(zāi)害的情況時有發(fā)生，建立相應(yīng)的系統(tǒng)和電子地圖就可以對現(xiàn)狀作出及時判斷和分析，對災(zāi)害影響和災(zāi)情發(fā)展進(jìn)行模擬，系統(tǒng)根據(jù)模擬結(jié)果提出緊急響應(yīng)方案，政府根據(jù)方案立即部署，同時采取行動以最大限度地減少損失。災(zāi)后還要評估災(zāi)情，及時作出災(zāi)后重建工作規(guī)劃。特別是 3S 等為基礎(chǔ)的高新技術(shù)的應(yīng)用，為政府在制訂有關(guān)城市可持續(xù)發(fā)展的政策方面提供更加客觀、科學(xué)、可靠的決策依據(jù)。

七、總結(jié)

在GIS眾多的應(yīng)用領(lǐng)域中，城市是應(yīng)用最早、最成功、最活躍的領(lǐng)域之一，我國的城市GIS目前已逐步趨于成熟，這種成熟不僅表現(xiàn)在GIS開發(fā)商上，更主要體現(xiàn)在GIS用戶身上。在我國現(xiàn)代城市中，信息量急劇膨脹，社會管理日益復(fù)雜，對城市管理手段的要求越來越高。面對有限的空間資源，如何使之產(chǎn)生最大的效益，是城市管理面臨的共同課題。針對現(xiàn)代城市的社會空間結(jié)構(gòu)，利用 UGIS技術(shù)，實(shí)施戰(zhàn)略信息綜合管理是一項(xiàng)面向未來的具有重大意義的事業(yè)。由于GIS本身的特點(diǎn)，過去建立起來的城市GIS系統(tǒng)的實(shí)際效益在未來幾年將會逐步顯示出來，人們的認(rèn)識會進(jìn)一步提高，城市GIS的生命力將愈加旺盛，并將會發(fā)揮應(yīng)有的、符合其特點(diǎn)的作用，城市GIS也將真正走向產(chǎn)業(yè)化和市場化。作為實(shí)現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)與空間位置配準(zhǔn)的重要手段，GIS也已經(jīng)開始融入到許多日常業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，為提高管理和決策的定量化、科學(xué)化發(fā)揮著不可替代的作用。21世紀(jì)我國的城市將會有更大的發(fā)展，城市的發(fā)展將給城市GIS技術(shù)帶來新的機(jī)遇。城市GIS雖然面臨挑戰(zhàn)，但未來無限光明。

第三篇：專題地理信息系統(tǒng)

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專題地理信息系統(tǒng)一、簡答題

1、簡述GIS常用的分析方法有哪些？（8分）

GIS實(shí)現(xiàn)空間分析的基本功能，包括空間的查詢與量算，緩沖區(qū)分析，疊加分析，路徑分析，空間插值，統(tǒng)計分類分析，DEM分析，趨勢分析等

2、簡述WEBGIS常用的實(shí)現(xiàn)技術(shù)方法？（8分）常用的WEBGIS實(shí)現(xiàn)技術(shù)包括：

1）CGI（通用網(wǎng)關(guān)接口）方法；CGI是一個用于WEB服務(wù)器和客戶端瀏覽器之間的約定標(biāo)準(zhǔn)，允許網(wǎng)頁用戶通過網(wǎng)頁命令來啟動一個存在于網(wǎng)頁服務(wù)器主機(jī)上的程序（稱為CGI程序）。利用CGI可以生成圖像，然后傳遞到客戶端瀏覽器。

2）插件(Plug-ins)法；瀏覽器插件是指能夠同瀏覽器交換信息的軟件。利用瀏覽器插件，可以將一部分服務(wù)器的功能轉(zhuǎn)移到客戶端，此外對于WEBGIS而言，插件處理和傳輸?shù)牡乩砜臻g矢量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量較小，加快了用戶操作的反應(yīng)，減少了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量和服務(wù)器負(fù)載。3）Java Applet方法；Java語言是面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，它最大的優(yōu)點(diǎn)是跨平臺特性。用Java Applet實(shí)現(xiàn)WEBGIS，不需要軟件安裝。4）ActiveX方法:ActiveX是在微軟公司OLE技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的因

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特網(wǎng)新技術(shù)，是一個技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。基于這個標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的構(gòu)件稱ActiveX控件?？梢韵馢ava Applet嵌入到HTML文件中。優(yōu)點(diǎn)是執(zhí)行速度快，可用多種語言實(shí)現(xiàn)。

3、簡答GIS開發(fā)策略？（6分）

GIS開發(fā)策略可以分為可行的和不可行的兩種開發(fā)策略，不可行的開發(fā)策略包括組織機(jī)構(gòu)法、數(shù)據(jù)庫法、想象系統(tǒng)法；可行的開發(fā)策略包括“自上而下”方法、“自下而上”方法、綜合法和企業(yè)系統(tǒng)規(guī)劃法。

4、簡答城市GIS數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本要求。（8分）

1）應(yīng)該對大量的數(shù)據(jù)體用非兀余結(jié)構(gòu)予以定義，并根據(jù)需要使其能同時為不同的用戶使用。

2）再插入、修改和刪除數(shù)據(jù)元素時，數(shù)據(jù)元素的結(jié)構(gòu)、相互關(guān)系和從屬性應(yīng)保持不變。

3）應(yīng)用程序不依賴于數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)組織方法和存放位置，即數(shù)據(jù)獨(dú)立。

4）系統(tǒng)對庫中數(shù)據(jù)的存取進(jìn)行控制，防止無關(guān)用戶對數(shù)據(jù)的非法存取以及有意或無疑的破壞，以保證數(shù)據(jù)的安全性。

5）系統(tǒng)要保證數(shù)據(jù)在邏輯意義上的正確性、有效性和兼容性。6）要有一些輔助程序，用于數(shù)據(jù)庫的維護(hù)以及經(jīng)常性的組織和必要時的數(shù)據(jù)庫快速恢復(fù)操作。

7）要便于用戶對數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立的寫入、修改、補(bǔ)充和刪除。

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8）要具有不斷擴(kuò)充和更新的能力。

5、簡答城市GIS數(shù)據(jù)庫設(shè)計的主要內(nèi)容。（11分）主要包括以下各類內(nèi)容的分析、選擇和決定：

1）數(shù)據(jù)源分析與選擇；2）數(shù)據(jù)采集方式的確認(rèn)；3）數(shù)據(jù)更新的技術(shù)方法；4）數(shù)據(jù)采集前的預(yù)處理；5）數(shù)據(jù)采集技術(shù)要求和技術(shù)規(guī)定；6）數(shù)據(jù)編輯處理和拓?fù)潢P(guān)系建立；7）屬性項(xiàng)的選擇、定義和屬性文件的建立，與已有關(guān)系數(shù)據(jù)庫的連接；8）數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和檢查驗(yàn)收規(guī)定；9）平面坐標(biāo)的配準(zhǔn)、投影參數(shù)設(shè)置、與國家統(tǒng)一坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換；10）數(shù)據(jù)接邊處理；11）其他有關(guān)問題，包括數(shù)據(jù)字典，描述數(shù)據(jù)庫，符號庫的設(shè)計與建立。

6、簡述GIS的硬件構(gòu)成。（7分）1）計算機(jī)（微機(jī)、工作站和服務(wù)器）； 2）數(shù)據(jù)存儲設(shè)備（硬盤、光盤、磁帶機(jī)等）； 3）輸入設(shè)備（掃描儀、數(shù)字化儀等）；

4）輸出設(shè)備（普通繪圖儀、靜電和激光繪圖儀、圖形顯示設(shè)備等）； 5）數(shù)據(jù)采集設(shè)備（GPS接收機(jī)、平板測圖儀等）； 6）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（細(xì)纜仙/雙絞線、集線器各種專線等）

7、分布式GIS的主要特點(diǎn)有哪些？（8分）主要特點(diǎn)有：

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1）數(shù)據(jù)分布性，即空間數(shù)據(jù)可存儲在異地； 2）遠(yuǎn)程操作性，即通過網(wǎng)絡(luò)處理異地的數(shù)據(jù)；

3）設(shè)備共享性，GIS設(shè)備昂貴，實(shí)現(xiàn)共享可以降低成本。4）計算快捷性，即可以實(shí)現(xiàn)并行計算，加快計算速度。

8、簡述建立數(shù)字地球的技術(shù)方法。（10分）

建立數(shù)字地球的技術(shù)關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的獲取、存儲管理、處理和信息的提取、信息共享以及信息表達(dá)。主要技術(shù)方法有：

1）數(shù)據(jù)的采集與融合。衛(wèi)星遙感是數(shù)字地球獲取數(shù)據(jù)的主要手段，對這些數(shù)據(jù)的自動的、快速的處理以及時、準(zhǔn)確的提取信息是實(shí)現(xiàn)數(shù)字地球信息獲取的關(guān)鍵。

2）海量數(shù)據(jù)的管理。數(shù)字地球應(yīng)用中包含大量多媒體數(shù)據(jù)，需要在因特網(wǎng)上發(fā)布，形成超媒體空間信息系統(tǒng)。分布式數(shù)據(jù)存儲、空間數(shù)據(jù)倉庫、自動制圖綜合技術(shù)都是實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)管理的有效方法。3）分布式計算。地理信息的特征是分布的，并且具有基礎(chǔ)性、共享性和綜合性，分布式計算可以使地理信息應(yīng)用于社會各個領(lǐng)域。4）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。在數(shù)字地球中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以真實(shí)的表達(dá)現(xiàn)實(shí)地理區(qū)域。

5）元數(shù)據(jù)。全球范圍內(nèi)對數(shù)字地理信息的需求越來越大，為了保證信息不被誤用，需要通過元數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的描述用戶利用元數(shù)據(jù)可以估計數(shù)據(jù)集的適用性。

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9、簡述城市地理數(shù)據(jù)的分類。（10分）

城市地理數(shù)據(jù)可概括分為：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)來源可劃分為：

1）圖形數(shù)據(jù)，一般通過對地圖或其他圖像數(shù)據(jù)數(shù)字化而來，多為矢量數(shù)據(jù)；

2）圖像數(shù)據(jù)，如遙感數(shù)據(jù)和航片，多為柵格數(shù)據(jù)；

3）統(tǒng)計資料，由各個部門的調(diào)查而來，多為空間定位型關(guān)系數(shù)據(jù)； 4）屬性數(shù)據(jù)，是描述實(shí)體的數(shù)據(jù)，多為數(shù)字型和字符型。5）其他數(shù)據(jù)，如元數(shù)據(jù)，是描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。

10、建立城市GIS的可行性論證主要包括哪些內(nèi)容。（8分）1）通過初步調(diào)查和對本部門業(yè)務(wù)工作的分析研究，確認(rèn)實(shí)現(xiàn)城市地理信息系統(tǒng)項(xiàng)目的近期和遠(yuǎn)期應(yīng)用目標(biāo)的可行性。

2）論證項(xiàng)目的投資規(guī)模，編制預(yù)算，并估計實(shí)施后帶來的經(jīng)濟(jì)、社會效益和實(shí)施中可能遇到的風(fēng)險。

3）論證幾種可供選擇的實(shí)施方案，確認(rèn)技術(shù)上的可行性。4）編制項(xiàng)目初步實(shí)施計劃，確認(rèn)時間上的可行性。

11、簡答數(shù)據(jù)共享的重要性.（5分）

信息化是促進(jìn)社會進(jìn)步的重要手段之一，是社會發(fā)展的必然趨勢。以計算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為代表的現(xiàn)代信息技術(shù)，使人類對

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信息資源的利用進(jìn)入了高效化、專業(yè)化、多樣化和共享化的現(xiàn)代方式。信息時代，信息呈爆炸性增長，在浩瀚的信息資源中，龐大的信息資源和昂貴的信息成本，使得人們無法獨(dú)立生產(chǎn)所需要的數(shù)據(jù)，而必須通過共享來獲取資源和必要的信息。如何利用、挖掘、共享信息是信息化建設(shè)的關(guān)鍵問題之一。

12、簡述地理信息的特征。（4分）

地理信息具有空間特征、屬性特征以及時域特征，除此之外，還具有區(qū)域分布性，信息載體和傳播媒介的多樣性和多維結(jié)構(gòu)特性。

13、簡述GIS具有的特征。（6分）

1）具有采集、管理、分析和輸出多種地理信息的能力，具有空間性和動態(tài)性；

2）地理空間數(shù)據(jù)管理由計算機(jī)支持，計算機(jī)程序模擬常規(guī)的或?qū)ｉT的地理分析方法；

3）地理信息系統(tǒng)能以快速、精確、綜合的對復(fù)雜的地理系統(tǒng)進(jìn)行空間定位和過程動態(tài)模擬和分析。

14、GIS數(shù)據(jù)管理方法主要類型有哪些？（6分）

1）對不同的應(yīng)用模型開發(fā)獨(dú)立的數(shù)據(jù)管理服務(wù)，這是一種基于文件管理的處理方法。

2）在商業(yè)化的DBMS基礎(chǔ)上開發(fā)附加系統(tǒng)，開發(fā)一個附加軟件用于

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存儲和管理空間數(shù)據(jù)和空間分析，使用DBMS管理屬性數(shù)據(jù) 3）使用現(xiàn)有的DBMS，通常以DBMS為核心，對系統(tǒng)的功能進(jìn)行必要擴(kuò)充，空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)在同一個DBMS管理之下。

4）重新設(shè)計一個具有空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)管理和分析功能的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

15、GIS的主要功能有哪些？（6分）

數(shù)據(jù)采集；數(shù)據(jù)編輯；數(shù)據(jù)存儲和管理；制圖輸出；空間查詢和空間分析；數(shù)據(jù)表達(dá)與發(fā)布

16、什么是軟件維護(hù)，軟件維護(hù)可以分為哪幾類？（6分）當(dāng)軟件開發(fā)完成并交付用戶使用后，就進(jìn)入運(yùn)行/維護(hù)階段，在運(yùn)行/維護(hù)階段仍需要對軟件進(jìn)行修改，稱為軟件維護(hù)；軟件維護(hù)活動可以分為以下幾類：

1）改正性維護(hù)；2）適應(yīng)性維護(hù)；3）完善性維護(hù)；4）預(yù)防性維護(hù)。

17.軟件開發(fā)過程模型有哪些？（4分）

1）瀑布模型；2）演化模型；3）螺旋模型；4）噴泉模型

18、GIS界面設(shè)計的要求。（8分）

界面設(shè)計要考慮盡可能使用戶方便，對用戶真正做到“友好”。用戶只需利用鼠標(biāo)在屏幕上進(jìn)行見到操作，即可執(zhí)行有關(guān)功能或提示有關(guān)

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信息，而無需輸入任何命令。界面設(shè)計要做到各模塊之間界面的形式一致，即相同的功能要用相同的圖標(biāo)顯示。界面可以分為若干層，從主菜單開始，一層層的調(diào)用。界面實(shí)際的布局要合適，盡可能加大圖形顯示窗口，做到美觀大方、清晰易讀。還應(yīng)具備幫助功能。

二、論述題

1、論述GIS開發(fā)步驟（15分）可以分為四個主要步驟：

1）前期準(zhǔn)備：立項(xiàng)、調(diào)研、可行性分析、用戶需求分析； 2）系統(tǒng)設(shè)計：總體設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)集的產(chǎn)生、系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計、數(shù)據(jù)庫設(shè)計；

3）施工：軟件開發(fā)、建庫、組裝、試運(yùn)行、診斷； 4）運(yùn)行：系統(tǒng)交付、使用和更新。

2、論述GIS應(yīng)用的領(lǐng)域和范圍。（15分）

由于GIS是用來管理、分析空間數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)，所以幾乎所有的使用空間數(shù)據(jù)和空間信息的部分都可以應(yīng)用GIS。由于各個部門的不同，GIS在具體業(yè)務(wù)系統(tǒng)中所占的比重，應(yīng)用方式也各異，如： 1）傳統(tǒng)制圖部門：傳統(tǒng)制圖技術(shù)已經(jīng)不能滿足人們的要求，而GIS能提供很好的解決方案。

2）管理部門：與GIS結(jié)合比較緊密的如土地管理、交通、物流運(yùn)輸、精心收集

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醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域等部門，以及其它商業(yè)部分；

3）輔助決策應(yīng)用領(lǐng)域：相對松散的有城市規(guī)劃、環(huán)境領(lǐng)域等，其主要特點(diǎn)是將海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合管理和綜合分析，以輔助科學(xué)的決策。4）大眾化服務(wù)領(lǐng)域：特別是WebGIS的發(fā)展已經(jīng)讓GIS走進(jìn)了千家萬戶。

3、信息系統(tǒng)開發(fā)及建庫需要制定的技術(shù)文件一般有哪些？（14分）可行性研究報告、項(xiàng)目開發(fā)計劃、用戶需求分析、數(shù)據(jù)需求分析、總體控制設(shè)計、詳細(xì)控制設(shè)計、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、用戶手冊、操作手冊、模塊開發(fā)宗卷、測試計劃、測試分析報告、開發(fā)進(jìn)度月報、項(xiàng)目開發(fā)總結(jié)報告。

4、舉例說明專題信息系統(tǒng)應(yīng)注意哪些問題？（12分）

1）可行性：目標(biāo)可行性，投資可行性，技術(shù)可行性，時間可行性；‘

2）用戶需求：因?yàn)橄到y(tǒng)設(shè)計的好壞用戶說了算； 3）數(shù)據(jù)的可得性； 4）系統(tǒng)的可擴(kuò)展性 5）數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的更新。

5、如何鍛煉自己，使自己成為一個好的系統(tǒng)分析員？（12分）信息系統(tǒng)分析員是技術(shù)和管理之間的橋梁，是領(lǐng)導(dǎo)和員工之間的溝通

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渠道。其是先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)管理模式的代表者，要善于處理矛盾，因勢利導(dǎo)，組織實(shí)施。懂管理懂技術(shù)。因此系統(tǒng)分析員必須要有深入的專業(yè)知識，使用廣泛的社會只是，要有計劃、協(xié)調(diào)、組織、控制和監(jiān)督的工作能力，要有大公無私、廉潔自律、堅(jiān)持原則、靈活機(jī)動、密切聯(lián)系群眾等修養(yǎng)。

所以要成為一個優(yōu)秀的系統(tǒng)分析員，必須鍛煉自己的基本功看、聽、說、寫。看，要深入了解，就是親自看。一個有經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)分析員，到一個企業(yè)從頭至尾參觀，看企業(yè)的廠容，看職工的工作精神和工作秩序，看一些報表，了解一些數(shù)據(jù)，就可以對企業(yè)了解大概。聽，是系統(tǒng)分析員知識來源的第二渠道。不是簡單的記憶，而是根據(jù)說者的態(tài)度、說的環(huán)境，判斷說者的真實(shí)含義。說，是系統(tǒng)分析員開展工作的第一重要本領(lǐng)。是系統(tǒng)分析員必須具備的才能，一個好的系統(tǒng)分析員說要有內(nèi)容，能抓住重點(diǎn)，條理性邏輯性強(qiáng)，而且要有鼓動性、趣味性一時性，還要有很強(qiáng)的反饋能力。寫是系統(tǒng)分析員有一種重要的能力。

另外，要有高尚的信息道德，有具有團(tuán)隊(duì)協(xié)作、忍辱負(fù)重的精神。也要樂于助人。

8.論述地理信息系統(tǒng)工程建立的過程 答：據(jù)GIS系統(tǒng)建設(shè)的時間序列，可以把建設(shè)過程分為5個階段：系統(tǒng)調(diào)查、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)實(shí)施、系統(tǒng)維護(hù)。1.系統(tǒng)調(diào)查

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對現(xiàn)行系統(tǒng)調(diào)查是GIS系統(tǒng)工程開發(fā)和建設(shè)的第一步，主要任務(wù)是通過用戶調(diào)查發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問題，完成可行性研究工作，確定建立GIS是否合理，是否可行。

2.系統(tǒng)分析

系統(tǒng)分析是GIS系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵工作階段，通過對現(xiàn)行系統(tǒng)的深入分析，獲取現(xiàn)行系統(tǒng)的具體邏輯模型，從功能上確定用戶的需求，定義新建GIS的邏輯功能，獲取GIS的邏輯模型以反映用戶的需求。主要任務(wù)包括：進(jìn)行用戶需求分析與描述；確定系統(tǒng)的目的、目標(biāo)及屬性；導(dǎo)出待建GIS的邏輯模型；制定設(shè)計實(shí)施的初步計劃。

3.系統(tǒng)設(shè)計

按照對建設(shè)GIS系統(tǒng)的邏輯功能要求，考慮具體的應(yīng)用領(lǐng)域和實(shí)際條件，進(jìn)行各種具體設(shè)計，確定GIS建設(shè)的實(shí)施方案。系統(tǒng)設(shè)計包括總體設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計。

a、總體設(shè)計

確定GIS系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，即GIS各子系統(tǒng)或各模塊的劃分，以及各組成部分（子系統(tǒng)或模塊）之間的相互關(guān)系?？傮w設(shè)計的任務(wù)主要有：進(jìn)行各子系統(tǒng)或模塊的劃分與功能描述；模塊或子系統(tǒng)間的接口設(shè)計；軟硬件配置設(shè)計；網(wǎng)絡(luò)設(shè)計；開發(fā)策略規(guī)定。

b、詳細(xì)設(shè)計

詳細(xì)設(shè)計是在總體設(shè)計的基礎(chǔ)上進(jìn)一步深化，主要任務(wù)有：模塊設(shè)計；代碼設(shè)計；數(shù)據(jù)庫設(shè)計；數(shù)據(jù)獲取方案設(shè)計；界面設(shè)計；輸入輸出設(shè)計；程序模塊設(shè)計；安全性能設(shè)計；實(shí)施方案設(shè)計。

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4.系統(tǒng)實(shí)施

系統(tǒng)實(shí)施是GIS系統(tǒng)建設(shè)付諸實(shí)現(xiàn)的實(shí)踐階段，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計階段完成的GIS物理模型的建立，把系統(tǒng)設(shè)計方案加以具體實(shí)施。在這一過程中，需要投入大量的人力物力，占用較長的時間，因此必須根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計說明書的要求組織工作，安排計劃，培訓(xùn)人員，開發(fā)和實(shí)施。此階段主要任務(wù)有：程序編制與調(diào)試；數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)庫建立；人員的技術(shù)培訓(xùn)以及系統(tǒng)測試。

5.系統(tǒng)維護(hù)

GIS系統(tǒng)測試完畢，即可進(jìn)入正式運(yùn)行階段，提供用戶使用。在這一階段，系統(tǒng)工作人員主要任務(wù)是對投入運(yùn)行后的GIS系統(tǒng)進(jìn)行必要的調(diào)整和修改，是系統(tǒng)適應(yīng)環(huán)境和其它因素的各種變化，保證系統(tǒng)正常工作。

9、簡述傳統(tǒng)GIS的共享方法（12分）

10、你認(rèn)為如何解決未來空間數(shù)據(jù)共享的問題（10分）

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第四篇：地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)專業(yè)

專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)：本專業(yè)培養(yǎng)在思想道德、業(yè)務(wù)、文化、身心素質(zhì)等方面全面發(fā)展，適應(yīng)信息社會和知識經(jīng)濟(jì)時代需要，基礎(chǔ)扎實(shí)、知識寬廣、與時俱進(jìn)、開拓創(chuàng)新的社會主義事業(yè)建設(shè)者和接班人。培養(yǎng)具有地理信息系統(tǒng)與地圖學(xué)、遙感技術(shù)、空間定位技術(shù)、空間數(shù)據(jù)組織與處理技術(shù)的基礎(chǔ)理論、基本知識和基本技能，同時掌握計算機(jī)軟硬件應(yīng)用、計算機(jī)通信、軟件開發(fā)等計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的基本知識和基本技能，能在科研機(jī)構(gòu)或高等學(xué)校從事科學(xué)研究或教學(xué)工作，能在通信網(wǎng)規(guī)劃與管理、城市建設(shè)、區(qū)域規(guī)劃、資源、環(huán)境、交通、人口、住房、土地、基礎(chǔ)設(shè)施、規(guī)劃管理和計算機(jī)應(yīng)用等領(lǐng)域從事與地理信息系統(tǒng)有關(guān)的研究、開發(fā)和管理工作的高級專門人才。

專業(yè)培養(yǎng)要求：

? 本專業(yè)學(xué)生要求掌握地理信息系統(tǒng)相關(guān)基礎(chǔ)理論、基本知識和基本技能。? 掌握英語、數(shù)學(xué)和計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等方面的基礎(chǔ)理論和基本知識。

? 學(xué)習(xí)人文類、經(jīng)濟(jì)管理類課程，培養(yǎng)求實(shí)創(chuàng)新精神，提高科學(xué)素養(yǎng)。

? 接受應(yīng)用基礎(chǔ)研究和軟件技術(shù)開發(fā)方面的科學(xué)思維和科學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練。

? 掌握資料查詢、文獻(xiàn)檢索及運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息的基本方法。具有一定的實(shí)

驗(yàn)設(shè)計、論文撰寫，學(xué)術(shù)交流的能力。

? 了解GIS領(lǐng)域的理論前沿、應(yīng)用前景、最新發(fā)展動態(tài)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r。

? 了解國家科學(xué)技術(shù)政策、知識產(chǎn)權(quán)、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略等有關(guān)政策和法規(guī)。相近專業(yè)：地理科學(xué)、測繪工程、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)

主要課程：除公共課外，有自然地理學(xué)、人文地理學(xué)、經(jīng)濟(jì)地理學(xué)、地圖學(xué)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)原理、空間定位技術(shù)、地理信息系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用、程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫、計算機(jī)圖形學(xué)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、軟件工程等。

主要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)：上機(jī)實(shí)習(xí)、專業(yè)認(rèn)識實(shí)習(xí)、金工實(shí)習(xí)、電裝實(shí)習(xí)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等。其中，主要的專業(yè)實(shí)驗(yàn)有自然地理學(xué)實(shí)驗(yàn)、地圖學(xué)實(shí)驗(yàn)、遙感技術(shù)實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)庫實(shí)驗(yàn)、地理信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)等

標(biāo)準(zhǔn)學(xué)制：四年

授予學(xué)位：理學(xué)學(xué)士

招生類別：理工類

專業(yè)優(yōu)勢和特色：以地理信息系統(tǒng)專業(yè)為基礎(chǔ)，與計算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)緊密結(jié)合，充分發(fā)揮重慶郵電大學(xué)在信息技術(shù)學(xué)科中的優(yōu)勢，形成學(xué)科交叉。培養(yǎng)的學(xué)生既有扎實(shí)的地理學(xué)、地圖學(xué)等方面的基礎(chǔ)知識，又有較好的計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)知識，具有較強(qiáng)的地理信息系統(tǒng)軟件的應(yīng)用和開發(fā)能力，適應(yīng)地理信息系統(tǒng)在通信、計算機(jī)、企事業(yè)信息化、數(shù)字城市等領(lǐng)域的應(yīng)用。

第五篇：地理信息系統(tǒng)應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)應(yīng)用

目錄

第一章：應(yīng)用現(xiàn)狀.................................................................................2 1.1國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀..............................................................................2 1.2湖州應(yīng)用現(xiàn)狀..............................................................................4 第二章：應(yīng)用領(lǐng)域.................................................................................5 2.1交通領(lǐng)域.....................................................................................5 2.1.1城市交通（道路、軌道等）.............................................5 2.1.2城市地下管道交通.............................................................6 2.2農(nóng)業(yè)領(lǐng)域.....................................................................................7 2.3電力領(lǐng)域.....................................................................................8 2.4視頻監(jiān)控.....................................................................................9 2.5公安警務(wù)...................................................................................10 2.6國土資源領(lǐng)域............................................................................13 2.7水利領(lǐng)域...................................................................................14 2.8地質(zhì)領(lǐng)域...................................................................................15 2.8.1地質(zhì)找礦預(yù)測...................................................................15 2.8.2工程地質(zhì)...........................................................................15

第一章：應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀

地理信息系統(tǒng)在國內(nèi)雖然起步較晚，發(fā)展卻極其迅速。一方面由于國家政策的支持。從九五科技攻關(guān)計劃關(guān)于進(jìn)一步推動地理信息系統(tǒng)應(yīng)用及其產(chǎn)業(yè)化的若干意見到

十五、863提出面向網(wǎng)絡(luò)的海量大型地理信息系統(tǒng)軟件計劃、國產(chǎn) GIS 軟件示范應(yīng)用工程和國家地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)等, 后又在國家十一五規(guī)劃明確指出: 加強(qiáng)測繪基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè), 豐富和開發(fā)利用基礎(chǔ)地理信息資源, 發(fā)展地理信息產(chǎn)業(yè)同時, 為改變傳統(tǒng)地理信息分區(qū)而治的現(xiàn)狀,國家測繪局發(fā)起了地理信息公共服務(wù)平臺的建設(shè),從而實(shí)現(xiàn)了國家級、省級、市級三個層次的地理信息共享, 并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了為其它行業(yè)提供地理信息的服務(wù)。國家大力推動對我國地理信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展起了至關(guān)重要的作用；另一方面在全球信息化高潮的推動下，GIS可以說是應(yīng)時而生，它可以將各種信息源融合，管理海量不同格式數(shù)據(jù)，并以直觀的地圖、圖像等形式展現(xiàn)在人們面前，支持?jǐn)?shù)據(jù)的挖掘、空間分析決策等，現(xiàn)今提出的數(shù)字城市—>智慧城市均離不開GIS。

基本應(yīng)用：

最初的GIS是為解決地學(xué)問題而誕生，現(xiàn)今的應(yīng)用領(lǐng)域已擴(kuò)展到如資源、環(huán)境、國土、、城建、消防、交通、氣象、地質(zhì)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、電力及政府辦公等眾多領(lǐng)域。具體應(yīng)用可結(jié)合當(dāng)前主流GIS軟件功能模塊分析如下：

1)地理信息系統(tǒng)在數(shù)據(jù)管理中的應(yīng)用：GIS支持多種方式錄入各種數(shù)據(jù)源，以有效的數(shù)據(jù)組織形式進(jìn)行數(shù)據(jù)庫管理、更新、維護(hù)、進(jìn)行快速查詢檢索，以多種直觀的方式如地圖、表格、圖形等呈現(xiàn)，并且為用戶輔助決策。相對于當(dāng)下的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，GIS對空間數(shù)據(jù)管理有以下優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式多元化；可以定義及管理實(shí)體類型數(shù)據(jù)，而非僅僅的文字與數(shù)字信息；數(shù)據(jù)之間關(guān)聯(lián)密切；既有空間數(shù)據(jù)又有屬性數(shù)據(jù)。

2)GIS的輸出功能在地圖制圖中的應(yīng)用。地理信息系統(tǒng)的發(fā)展是從地圖制圖開始的 ,因而

GIS的主要功能之一用于地圖制圖 ,建立地圖數(shù)據(jù)庫。與傳統(tǒng)的、周期長、更新慢的手工制圖方式相比 ,利用 GIS建立起地圖數(shù)據(jù)庫 ,可以達(dá)到一次投入、多次產(chǎn)出的效果。它不僅可以為用戶輸出全要素地形圖 ,而且可以根據(jù)用戶需要分層輸出各種專題 ,如行政區(qū)劃圖、土地利用圖、道路交通圖等等。更重要的是由于 GIS是一種空間信息系統(tǒng)。它所制作的圖也能夠反映一種空間關(guān)系 ,可以制作多種立體圖形 ,而制作立體圖形的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)就是數(shù)字高程模型。

3)GIS的空間查詢和空間分析功能的應(yīng)用：該功能其實(shí)為GIS的核心功能，但是恰恰大多軟件在該功能領(lǐng)域仍然薄弱。GIS的空間分析功能可為客戶提供決策支持，例如在城市規(guī)劃過程中，對城市中救護(hù)車、救火車的分布位置以及行車路線和控制的規(guī)劃；如何安排多路警車交通路線，以保證在緊急時刻，在任意地方應(yīng)至少能有一輛警車在事發(fā)后最短時間內(nèi)趕到出事地點(diǎn)；在環(huán)境保護(hù)方面 ,對水土流失導(dǎo)致土地資源的破壞進(jìn)行評價；在區(qū)域環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價過程中，對整個區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行客觀地、全面地評價，以反映出區(qū)域中受污染的程度以及空間分布狀態(tài)。具體在下章有所介紹

4)應(yīng)用 GIS一些二次開發(fā)函數(shù)庫開發(fā)出具有特定功能軟件系統(tǒng)。當(dāng)前GIS應(yīng)用于許多領(lǐng)域的系統(tǒng)框架基本一成不變，許多功能均是利用大多國內(nèi)外已有軟件的內(nèi)置函數(shù)制定，其實(shí)這同時也限定了GIS在各個領(lǐng)域的發(fā)展，也是為什么GIS的空間分析決策能力一直得不到提升的原因所在。

面臨問題：

1)數(shù)據(jù)共享程度不夠。由于各部門或行業(yè)地理數(shù)據(jù)格式、編碼原則等不同以及目前我國各部門可以共同使用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的缺乏,現(xiàn)有的全國性基礎(chǔ)地理信息產(chǎn)品比例小、內(nèi)容不足、商業(yè)化程度也低, 不能滿足許多專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的需要, 都導(dǎo)致了各領(lǐng)域大量重復(fù)建設(shè), 并由此消耗了巨大的人力、物力與財力。

2)國外產(chǎn)品在國內(nèi)地理信息市場中仍然占據(jù)主要份額。盡管國產(chǎn) GIS 軟件的部分關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)達(dá)到甚至超過國際競爭對手, 但整體技術(shù)水平還存在一定差距。3)新技術(shù)研發(fā)力量和投資不足。無線通信、GPS 定位和 GIS 的集成, 將為公眾提供最具商業(yè)化價值的服務(wù), 大量的無線通信設(shè)備作為 GIS 服務(wù)的終端, 現(xiàn)有的 GIS 服務(wù)器產(chǎn)品面臨著并發(fā)能力不足的挑戰(zhàn)。

4)我國地理信息標(biāo)準(zhǔn)化工作與國外相比還存在著相當(dāng)差距。如缺乏理論研究、標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)化不強(qiáng)、沒有適合需要的標(biāo)準(zhǔn)體系表和關(guān)系模型、標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)缺乏協(xié)調(diào)、標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容涵蓋面不夠廣、標(biāo)準(zhǔn)本身質(zhì)量參差不齊、沒有一致性測試機(jī)制、參與制定標(biāo)準(zhǔn)的人員結(jié)構(gòu)不盡合理、人員知識亟待更新等等。發(fā)展趨勢：

1)GIS 數(shù)據(jù)的共享和開放

目前, 我國 GIS 的應(yīng)用范圍主要集中在一些政府部門和科研機(jī)構(gòu)所承擔(dān)的大型項(xiàng)目中, 社會普及率低, 對整個社會生產(chǎn)力發(fā)展的促進(jìn)作用還不明顯。造成這種現(xiàn)象的原因主要是 GIS 數(shù)據(jù)的保密性不夠。數(shù)據(jù)獲取困難是 GIS 技術(shù)發(fā)展的嚴(yán)重障礙。隨著各種測繪技術(shù)的不斷發(fā)展, 數(shù)據(jù)獲取成本已大大降低,提升數(shù)據(jù)共享和開放, 可以讓 GIS 更廣泛地應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域, 提高經(jīng)濟(jì)活動效率, 減少 GIS 數(shù)據(jù)重復(fù)建設(shè)的成本。GIS 將在各個領(lǐng)域中發(fā)揮更強(qiáng)大的功能,，2)網(wǎng)絡(luò) GIS(Web GIS)是將 Internet 與 GIS 結(jié)合在一起, 使地理信息可以在高速的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)漫游和共享, 這將大大開拓 GIS 的應(yīng)用領(lǐng)域。利用網(wǎng)絡(luò)發(fā)布空間數(shù)據(jù), 為用戶提供空間數(shù)據(jù)瀏覽、查詢和分析等功能, 形成一個網(wǎng)絡(luò)化的地理空間平臺, 將是 GIS 系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。3)三維 GIS 與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的結(jié)合

三維 GIS 和二維 GIS 相比, 可以幫助人們更加準(zhǔn)確真實(shí)地認(rèn)識我們的客觀世界。三維 GIS 可以支持真三維的矢量和柵格數(shù)據(jù)模型及以此為基礎(chǔ)的三維空間數(shù)據(jù)庫,解決三維空間操作和分析問題, 可以預(yù)見, 三維 GIS 的發(fā)展將具有非常廣闊的前景。4)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與 GIS 的融合

隨著各種傳感器技術(shù)的發(fā)展，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、GIS技術(shù)將物與物之間聯(lián)通。實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間的互聯(lián)互通。

1.2湖州應(yīng)用現(xiàn)狀

湖州市測繪院、地理信息中心已發(fā)布湖州市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)、湖州市地下管線管理信息系統(tǒng)、湖州市三維環(huán)境信息管理系統(tǒng)；

湖州市氣象局已經(jīng)建立了基于GIS的湖州市地質(zhì)災(zāi)害氣象監(jiān)測預(yù)報系統(tǒng)、湖州市臺風(fēng)查詢系統(tǒng)，在以往天氣雷達(dá)站址選擇中也應(yīng)用了GIS相關(guān)空間分析技術(shù)。

在國家“數(shù)字城市”的大力推廣下，“數(shù)字湖州”地理空間框架的建設(shè)項(xiàng)目于2011年已然啟動。今年湖州市相關(guān)部門對該市的地理信息工作提出三點(diǎn)要求：一是加大了“數(shù)字湖州”的應(yīng)用推廣，加強(qiáng)地理市情普查工作力度，全面推進(jìn)地理市情監(jiān)測；三要細(xì)化、落實(shí)市政府各項(xiàng)支持地理信息產(chǎn)業(yè)園發(fā)展的政策，全力壯大地理信息產(chǎn)業(yè)。由此可見，地理信息在湖州處于起步階段，應(yīng)用領(lǐng)域尚不夠廣闊，未來發(fā)展前景看好。同時位于湖州市德清縣的浙江省地理信息產(chǎn)業(yè)園，會進(jìn)一步促進(jìn)湖州市地理信息的發(fā)展。

第二章：應(yīng)用領(lǐng)域

2.1交通領(lǐng)域

2.1.1城市交通（道路、軌道等）

GIS在交通領(lǐng)域的應(yīng)用稱為GIS-T即GIS+交通（transportation）交通地理信息系統(tǒng)，目前國內(nèi)交通管理信息系統(tǒng)主要常用于應(yīng)急指揮、道路交通規(guī)劃、綜合監(jiān)控等。實(shí)際上交通包含了很多內(nèi)容，而基本所有內(nèi)容均可結(jié)合GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)交通信息化。目前主要應(yīng)用于以下幾個方面

1)道路規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)、維護(hù)等：利用GIS技術(shù)，建立和維護(hù)包含交通空間位置和業(yè)務(wù)信息的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字地圖。對修建交通的地區(qū)進(jìn)行分析，提供沿線覆蓋范圍內(nèi)的人文、經(jīng)濟(jì)、資源、地理指標(biāo)的統(tǒng)計分析，建立交通沿線的地形、地質(zhì)、人口、經(jīng)濟(jì)、交通等數(shù)學(xué)模型，形成各類專用專署地圖，進(jìn)而為交通設(shè)備部署、沿線經(jīng)濟(jì)開發(fā)、線路規(guī)劃等決策提供輔助支持。

2)綜合監(jiān)控與調(diào)度指揮：在GIS平臺上，實(shí)現(xiàn)交通中的各個監(jiān)控系統(tǒng)的信息整合。如電力監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)報警系統(tǒng)、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、自動售檢票系統(tǒng)、列車自動運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)等實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)等。GIS能夠顯示所有這些監(jiān)控設(shè)備的空間分布屬性及其實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)，并能對其進(jìn)行各類時間、空間統(tǒng)計及趨勢分析，以直觀的直方圖、餅圖或趨勢曲線圖等形式加以表現(xiàn)，對指定監(jiān)測設(shè)備將其在指定時間、區(qū)間內(nèi)的實(shí)測數(shù)據(jù)及其統(tǒng)計分析結(jié)果自動生成相關(guān)報表，并向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和部門發(fā)送。如相關(guān)部門已開發(fā)的青藏鐵路綜合監(jiān)控系統(tǒng)。

3)應(yīng)急搶險：利用GIS技術(shù)，能在最短時間內(nèi)直觀、快速、簡便地得到緊急事件發(fā)生地點(diǎn)的詳盡信息，包括事發(fā)地點(diǎn)線路、設(shè)備情況、事發(fā)地段線路圖像資料、救援物質(zhì)分布情況、應(yīng)急預(yù)案等，并使相關(guān)聯(lián)的信息一體化顯示，讓領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員在遠(yuǎn)離現(xiàn)場的情況下，就能對事發(fā)地段的情況一目了然，為應(yīng)急疏散、搶險救災(zāi)贏得時間，為遠(yuǎn)程指揮提供強(qiáng)大的決策支持。同時系統(tǒng)利用它空間分析的能力，對事故進(jìn)行仿真、模擬及評估，為事故預(yù)防辦法的制定和事故總結(jié)分析提供輔助支持。

如：及時掌握緊急事件發(fā)生位置，安排救援搶險任務(wù)；指揮人員及時搜索距離事故現(xiàn)場最近的救援車，安排救援。同時，接到任務(wù)的救援人員使用GPS導(dǎo)航設(shè)備，迅速抵達(dá)救援現(xiàn)場，并上報現(xiàn)場事故情況；輔助生成應(yīng)急預(yù)案，以最快的時間處理緊急事件。4)商業(yè)資產(chǎn)管理：不同的交通類型，如軌道交通等運(yùn)營所帶來的巨大客流使得沿線及場站附近各種資源（通訊、廣告、商鋪、房地產(chǎn)等）的開發(fā)成為一種客觀需求。改變以往粗放式的管理，進(jìn)行信息化的精細(xì)管理和前臺式銷售，可以提高軌道交通運(yùn)營效益，為企業(yè)創(chuàng)造豐富的產(chǎn)出。利用gis技術(shù)可以對沿途各站的三維環(huán)境進(jìn)行模擬，可以為商業(yè)資產(chǎn)的布防和廣告咨詢的設(shè)計提供思路。

2.1.2城市地下管道交通

城市地下管線包括給水、排水、燃?xì)狻㈦娦?、電力、工業(yè)管道等幾大類，是城市基礎(chǔ)建設(shè)的重要組成部分。目前我國大多城市已建立了地下管線地理信息系統(tǒng)，以用于復(fù)雜的地下管線信息管理，目前GIS在該領(lǐng)域的應(yīng)用主要可以解決以下關(guān)鍵問題： 1)數(shù)據(jù)動態(tài)更新

地下管線數(shù)據(jù)的動態(tài)更新主要針對城市地下管線探測和新敷設(shè)管線竣工測量的計算機(jī)成果提交與入庫。更新數(shù)據(jù)并非替換，GIS可以提供歷史數(shù)據(jù)管理，方便檢核任意時期的管線數(shù)據(jù)。2)管線三維展示

管線的錯綜復(fù)雜，其分布在地下、水下、空中等，二維圖無法表現(xiàn)出其各個管線之間關(guān)系，有些管線上下起伏，與地面垂直的一段管線在平面圖上只能以一個點(diǎn)與相應(yīng)注記來表示，視覺效果不直觀。只有通過三維方式才能夠真實(shí)反映其空間位置關(guān)系。3)數(shù)據(jù)監(jiān)理查錯

人為的錄入海量各種數(shù)據(jù)源（如基礎(chǔ)地形圖、管線的屬性等），難免會出現(xiàn)一些錯誤，而這些管線相關(guān)空間及屬性數(shù)據(jù)在錄入數(shù)據(jù)庫時可以自行檢查，譬如：某一區(qū)域坐標(biāo)、高程等必須在當(dāng)前工作空間內(nèi)，否則不容許導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫。4)管線的自動接邊處理

管線數(shù)據(jù)是需要時常更新，新的測量管線數(shù)據(jù)入庫后，測量的管線存在著外測區(qū)數(shù)據(jù)，這樣在導(dǎo)入以后，就有可能出現(xiàn)重點(diǎn)、重線，而在新測量數(shù)據(jù)的入庫過程中也有與當(dāng)前的管線數(shù)據(jù)出現(xiàn)重點(diǎn)、重線的情況，或者由于測量的誤差，本來相連接的管線沒有接上，所以管線的自動接邊是實(shí)現(xiàn)對管線的重點(diǎn)、重線數(shù)據(jù)的檢查，進(jìn)行接邊處理。5)管線數(shù)據(jù)的各種查詢方式

在實(shí)際查詢管線過程中，也許我們只知道管線的某一參數(shù)，如測量單位名、管線分布于某一道路口等，GIS提供了多種信息查詢方式，可以方便快捷的找到所需管線 6)管線數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析以及輸出

GIS中管線數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)合了屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對當(dāng)前現(xiàn)有管線的信息統(tǒng)計與分析。在管線的屬性編輯過程中，可以選擇統(tǒng)計的管線類別，以及包括管線年代、管線的橫斷面積范圍、管線材質(zhì)、管線權(quán)屬單位以及所在的道路名稱等條件并能以圖表的形式打印輸出統(tǒng)計結(jié)果。

目前國內(nèi)已完成的交通規(guī)劃及地理信息系統(tǒng)項(xiàng)目層出不窮。例如黃山市綜合交通地理信息系統(tǒng)、黑龍江省綜合交通地理信息系統(tǒng)、廣東省綜合交通地理信息系統(tǒng)、廣東省綜合交通規(guī)劃管理系統(tǒng)、新疆自治區(qū)綜合交通地理信息系統(tǒng)、鐵路客流地理信息系統(tǒng)、中國集裝箱運(yùn)輸發(fā)展規(guī)劃研究管理信息系統(tǒng)、廣東省揭陽市綜合交通發(fā)展研究、江蘇省智能化地理信息系統(tǒng)等，但這些項(xiàng)目主要側(cè)重于信息數(shù)據(jù)的分析、處理和可視化，用于交通的宏觀管理工作。

2.2農(nóng)業(yè)領(lǐng)域

GIS在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展近幾年非常迅速，以下為GIS目前在農(nóng)業(yè)的主要應(yīng)用

1)農(nóng)業(yè)的布局劃分：GIS可根據(jù)區(qū)域農(nóng)業(yè)資源特點(diǎn)，在環(huán)境調(diào)查與監(jiān)測積累的大量農(nóng)業(yè)環(huán)境和資源數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行作物種植的適宜性評價和土壤適宜性等評價，實(shí)現(xiàn)農(nóng)用地分級信息管理，土壤適宜性分析，作物種植分析，農(nóng)田變更監(jiān)控、統(tǒng)計、查詢等功能，并在此基礎(chǔ)上顯示與打印輸出農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)布局現(xiàn)狀圖，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)布局規(guī)劃圖。

2)種植業(yè)管理：GIS的空間數(shù)據(jù)管理能力可以實(shí)現(xiàn)糧食、棉花、水果、蔬菜、茶葉、等種植業(yè)信息的管理。此外還可以實(shí)現(xiàn)耕地質(zhì)量管理，指導(dǎo)科學(xué)施肥，監(jiān)測植物疫情，種植業(yè)產(chǎn)品供求信息分析與發(fā)布等。如：作物監(jiān)控與估產(chǎn)：農(nóng)情及農(nóng)作物動態(tài)監(jiān)測主要針對社會關(guān)心的農(nóng)田水肥、農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害、農(nóng)作物長勢等進(jìn)行實(shí)時跟蹤，每類監(jiān)測內(nèi)容又可以分為若干子項(xiàng)目，可以選擇任意監(jiān)測項(xiàng)目、監(jiān)測子項(xiàng)目及監(jiān)測時間、監(jiān)測區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測。農(nóng)情動態(tài)監(jiān)測通過預(yù)設(shè)一個監(jiān)測項(xiàng)目參數(shù)的閾值范圍，當(dāng)特定農(nóng)田地塊的監(jiān)測項(xiàng)目值處于此范圍時，在農(nóng)田專題圖上以特殊顏色顯示；同時，還提供了按區(qū)域和時間輸出動態(tài)監(jiān)測專題報告的功能；病蟲草害防治：在植物保護(hù)領(lǐng)域，ArcGIS的主要作用包括分析病蟲草害發(fā)生的空間動態(tài)、評估其發(fā)生的適宜環(huán)境及影響因子，監(jiān)測、預(yù)測病蟲害，進(jìn)行風(fēng)險分析等。GIS應(yīng)用于病蟲害管理：進(jìn)行害蟲的風(fēng)險性預(yù)測預(yù)報。

一、將病蟲危害的歷史圖片數(shù)字化，進(jìn)行疊加分析，得到病蟲害發(fā)生頻率分布圖，再把此圖與植被類型及生物地理氣候圖疊加，找出最易暴發(fā)成災(zāi)的區(qū)域和氣候，用于將來的暴發(fā)預(yù)測；

二、進(jìn)行病蟲害空間分布動態(tài)監(jiān)測，用GIS可對同一區(qū)域或相鄰區(qū)域進(jìn)行害蟲空間分布和種群動態(tài)監(jiān)測；

三、進(jìn)行害蟲發(fā)生趨勢預(yù)測，用害蟲的歷史發(fā)生資料在GIS系統(tǒng)上建立回歸模型，進(jìn)行地區(qū)性種群發(fā)生趨勢預(yù)測。

3)畜牧業(yè)：如動物防疫：動物傳染病的監(jiān)控防治也是目前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中急需解決的問題，疫情信息采集、統(tǒng)計、傳輸、通報以及緊急防治手段需要以先進(jìn)的信息系統(tǒng)來支撐。作為生物科技信息化領(lǐng)域的一項(xiàng)基礎(chǔ)性建設(shè)，基于ArcGIS的動物疫情管理信息系統(tǒng)將使各級獸醫(yī)站及其相關(guān)部門、機(jī)構(gòu)互聯(lián)互通、資源共享，把疫情監(jiān)測、預(yù)警、通報、應(yīng)急應(yīng)變信息化工作推上一個新臺階；畜禽養(yǎng)殖管理：準(zhǔn)確掌握規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場基本情況、地理環(huán)境、防疫狀況，直觀了解畜禽養(yǎng)殖場分布現(xiàn)狀、畜牧生產(chǎn)規(guī)劃和變化趨勢，還要實(shí)現(xiàn)對畜牧業(yè)進(jìn)行動態(tài)管理，對畜禽場與周圍生態(tài)環(huán)境的響進(jìn)行深度分析，準(zhǔn)確反映各畜禽養(yǎng)殖場詳細(xì)數(shù)據(jù)以及監(jiān)控數(shù)據(jù)。

4)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)：利用ArcGIS的高級分析功能進(jìn)行農(nóng)作空間分析（:1）作物產(chǎn)量空間分布；（2）土壤養(yǎng)分的空間分布；（3）土壤水分空間分布；（4）土壤微量元素空間分析；（5）作物需求空間分析；（6）環(huán)境空間分析；（7）綜合分析。分析結(jié)果是專家系統(tǒng)的信息源之一，也是專家系統(tǒng)決策結(jié)果的空間分布載體，系統(tǒng)必須達(dá)到準(zhǔn)確可靠，便于農(nóng)業(yè)機(jī)械執(zhí)行。

而實(shí)際上GIS與其他如遙感、產(chǎn)量檢測器，精準(zhǔn)導(dǎo)航（GPS）以及各種傳感器的結(jié)合應(yīng)用，近幾年在國內(nèi)有做過幾個示范區(qū)。這也是近幾年“物聯(lián)網(wǎng)”的一個具體應(yīng)用。利用各種農(nóng)業(yè)傳感器采集農(nóng)業(yè)土壤信息、農(nóng)作物生長信息等實(shí)時傳入后臺，利用GIS對各種數(shù)據(jù)實(shí)時分析。

2.3電力領(lǐng)域

GIS目前在電力方面的應(yīng)用主要用于電力的線路布設(shè)，電力線路的布設(shè)一般依靠電力勘測，電力勘測就是為了在線路設(shè)計的端點(diǎn)之間尋找出一條技術(shù)上安全可靠，經(jīng)濟(jì)上合理最省，環(huán)保上達(dá)標(biāo)的線路所進(jìn)行的勘測活動。在線路的勘測過程中，根據(jù)電力系統(tǒng)總體規(guī)劃設(shè)計的要求，結(jié)合地方縣城規(guī)劃及建設(shè)情況，自然保護(hù)區(qū)及文物保護(hù)情況，軍事設(shè)施及通信設(shè)施的布置情況、林業(yè)情況、礦產(chǎn)情況、水文及地質(zhì)情況、交通及沿線污移情況，統(tǒng)籌兼顧，相互協(xié)調(diào)，最終確定線路勘測方案。

以上電路線路勘測所需采集的各種地理空間信息與屬性信息可以在GIS中宏觀的表達(dá)出來，該領(lǐng)域的應(yīng)用基本應(yīng)用了GIS的數(shù)據(jù)管理、空間查詢以及簡單的空間分析功能，線路節(jié)點(diǎn)的尋找和GIS中的選址問題相似。

2.4視頻監(jiān)控

監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合GIS幾乎可以應(yīng)用于各行各業(yè)，在近些年得到飛速發(fā)展，其與GIS結(jié)合的有點(diǎn)可提現(xiàn)在以下幾個方面：

1)實(shí)時監(jiān)控錄像，供用戶查看現(xiàn)場情況：

? 攝像機(jī)地理信息和周邊環(huán)境信息、攝像機(jī)附近實(shí)景圖像視頻，全面顯示攝像機(jī)安裝的真實(shí)位置和安裝點(diǎn)周圍環(huán)境；

? 攝像機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、視頻質(zhì)量，保證監(jiān)控系統(tǒng)的有效性；

? 攝像機(jī)周邊資源配置信息，這類信息的覆蓋范圍很廣，包括道路設(shè)施、水源布局、重點(diǎn)單位、所屬派出所、警用車輛、巡邏人員等，當(dāng)攝像機(jī)監(jiān)測到緊急狀況時，可以在電子地圖上點(diǎn)擊攝像機(jī)標(biāo)識，調(diào)出周邊資源配置信息，緊急調(diào)度可用人力物力，減少反應(yīng)時間；

? 攝像機(jī)的故障警告信息，當(dāng)攝像機(jī)出現(xiàn)視頻畫面模糊、信號中斷等故障時，系統(tǒng)會在電子地圖上以監(jiān)控點(diǎn)符號閃爍、發(fā)出警報聲等方式，引起用戶的注意。在電子地圖上直接點(diǎn)擊該設(shè)備節(jié)點(diǎn)，會以彈出窗口的形式，顯示該設(shè)備的用途、類型、操作系統(tǒng)、IP地址、當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)、周邊維護(hù)單位等詳細(xì)信息，方便用戶準(zhǔn)確發(fā)出指令及時解除故障；

? 攝像機(jī)的維修進(jìn)程和歷史記錄，用戶可全面掌握攝像機(jī)的故障狀態(tài)，合理配備相應(yīng)資源跟進(jìn)維護(hù)。詳細(xì)的設(shè)備維修日志包括維修日期、維修人員、故障原因、解決方案等，與設(shè)備地理空間信息關(guān)聯(lián)顯示，為延長設(shè)備的使用壽命、提高故障處理能力、增強(qiáng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的可持續(xù)性，儲備充分的信息資源。

2)分析的智能性

基于GIS平臺的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的攝像機(jī)在發(fā)生緊急事件時，可以迅速在電子地圖上調(diào)動事件周邊攝像機(jī)，并根據(jù)其傳送的實(shí)時圖像和定點(diǎn)查詢的相關(guān)信息，進(jìn)行智能化分析，自動識別報警、制作事件處理預(yù)案、計算最優(yōu)路徑、現(xiàn)場遠(yuǎn)程指揮、尋找事件規(guī)律等，以地理信息為平臺，將視頻監(jiān)控系統(tǒng)與多種業(yè)務(wù)應(yīng)用結(jié)合起來。

3)實(shí)現(xiàn)報警聯(lián)動功能： 當(dāng)視頻監(jiān)控平臺接收到告警情況時，系統(tǒng)除了支持客戶端聯(lián)動，自動切換到告警畫面播放該攝像機(jī)的實(shí)時視頻、語音提示可通過拾音器進(jìn)行語音對講、放大顯示等方式提醒用戶外，還支持在電子地圖上將該報警監(jiān)控點(diǎn)圖標(biāo)進(jìn)行高亮閃爍顯示，并及時通知用戶處理。在發(fā)生緊急事件需要迅速趕至現(xiàn)場處理時，基于GIS平臺的視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以根據(jù)用戶輸入的起點(diǎn)、終點(diǎn)，進(jìn)行路徑模擬和分析，用圖形方式精確而直觀地表示出在多種交通狀態(tài)下，計算出起點(diǎn)到終點(diǎn)的最短路徑，以及周圍各處理人員到達(dá)現(xiàn)場的時間，并在電子地圖上顯示出車輛行駛軌跡。一旦確定了最佳行動路線，便可將相關(guān)信息發(fā)送到處理人員的移動導(dǎo)航設(shè)備中，以最快速度達(dá)到事發(fā)現(xiàn)場。如果事發(fā)現(xiàn)場有裝備的攝像機(jī)，指揮人員可在電子地圖上進(jìn)行遠(yuǎn)程觀察和決策，通過對現(xiàn)場情況的把握和周邊資源的分析，迅速制作出應(yīng)急預(yù)案，提高事件處理效率。

4)業(yè)務(wù)的聯(lián)動性

基于GIS平臺的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的重要功能還在于，改變了傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用個體化狀態(tài)，以多種信息集成為基礎(chǔ)，智能分析為手段，在GIS平臺上實(shí)現(xiàn)了多種業(yè)務(wù)的聯(lián)動，比如追蹤引導(dǎo)和定向圍捕。追蹤引導(dǎo)功能主要是針對大型活動，對活動路線周邊的攝像機(jī)進(jìn)行設(shè)置，實(shí)現(xiàn)追蹤和引導(dǎo)功能，當(dāng)點(diǎn)擊攝像機(jī)時，在視頻窗口同時顯示該攝像機(jī)前后的視頻圖像，給安保人員及時提供信息，對突發(fā)情況進(jìn)行快速響應(yīng)和處理，對路線進(jìn)行調(diào)整，確?；顒拥陌踩M(jìn)行。追蹤引導(dǎo)首先需要進(jìn)行追蹤引導(dǎo)設(shè)置，對追蹤引導(dǎo)序列中的攝像機(jī)進(jìn)行添加和刪除操作，并對要顯示的前置、后置的通道個數(shù)進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)點(diǎn)擊加入到追蹤引導(dǎo)序列的攝像機(jī)時，系統(tǒng)自動進(jìn)入追蹤引導(dǎo)狀態(tài)，視頻窗口自動切換到多窗口畫面，顯示該攝像機(jī)的前置和后置視頻圖像。定向圍捕功能主要是針對警方抓捕罪犯，根據(jù)當(dāng)前罪犯所在位置，GIS平臺計算并分析出一定時間內(nèi)罪犯可能逃竄的區(qū)域，并查詢出在主要道路上設(shè)置卡口的合理位置，在電子地圖上進(jìn)行高亮顯示，同時在視頻窗口自動切換到多畫面，顯示案發(fā)地點(diǎn)周邊的視頻圖像信息，使決策者及時掌握前方案發(fā)地點(diǎn)的實(shí)時情況，為領(lǐng)導(dǎo)確定圍捕方案提供輔助決策的功能。

目前的視頻監(jiān)控結(jié)合GIS已成功試用于平安城市GIS系統(tǒng)、智能交通系統(tǒng)、森林防火系統(tǒng)及其其他行業(yè)涉及到監(jiān)控的應(yīng)用

2.5公安警務(wù)

GIS目前在警務(wù)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用稱為PGIS，目前的PGIS管理系統(tǒng)基本有以下模塊： 1)人口管理PGIS應(yīng)用：基層公安機(jī)關(guān)可掌握轄區(qū)實(shí)有人口變動、動態(tài)管控違法犯罪高危人員，實(shí)現(xiàn)“以圖管房、以房管人、人事關(guān)聯(lián)、軌跡追蹤”的重要工作平臺。

2)案件PGIS應(yīng)用 ：案（事）件PGIS應(yīng)用是公安機(jī)關(guān)掌握案（事）件時空分布規(guī)律、犯罪熱點(diǎn)及趨勢，實(shí)現(xiàn)基于時空的案件串并分析、線索排查的重要手段。

3)視頻關(guān)聯(lián)PGIS應(yīng)用：根據(jù)視頻系統(tǒng)的接口，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控點(diǎn)定位、視頻實(shí)時播放、視頻歷史回放等功能。

4)指揮中心PGIS應(yīng)用： 指揮中心PGIS應(yīng)用是指揮中心各類業(yè)務(wù)信息的空間分析展現(xiàn)平臺，應(yīng)集成視頻監(jiān)控、電話報警、有線無線調(diào)度、GPS定位等各種技術(shù)，基于PGIS實(shí)現(xiàn)接處警、指揮調(diào)度、警力部署等輔助決策支持。

5)警衛(wèi)PGIS應(yīng)用 ： 警衛(wèi)PGIS應(yīng)用，主要實(shí)現(xiàn)對警衛(wèi)線路、現(xiàn)場、住地、預(yù)案、任務(wù)的基本信息采集和警衛(wèi)方（預(yù)）案制作等功能。

6)

消防PGIS應(yīng)用：主要實(shí)現(xiàn)對119火警及相關(guān)消防業(yè)務(wù)信息進(jìn)行報警定位、災(zāi)害信息確認(rèn)、方案編制、等級調(diào)派、增援出動、協(xié)同作戰(zhàn)。

7)

技偵PGIS應(yīng)用 ：主要用于刑事偵查、人員摸排等工作，借助從移動電子運(yùn)營商取得到基站位置數(shù)據(jù)，以及偵察對象的手機(jī)話單數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行軌跡分析，居住區(qū)域分析，活動區(qū)域分析等。

8)

網(wǎng)監(jiān)管理PGIS應(yīng)用：主要實(shí)現(xiàn)全市網(wǎng)吧定位查詢，網(wǎng)吧信息統(tǒng)計分析等。

9)

治安管理PGIS應(yīng)用：治安管理中的治安巡邏力量、防控手段、重點(diǎn)區(qū)域和場所、旅店業(yè)、娛樂場所、化學(xué)危險品、技防設(shè)施等業(yè)務(wù)信息均可在電子地圖上定位展示、查詢分析和動態(tài)管控等。

10)情報分析PGIS應(yīng)用 ：情報分析PGIS應(yīng)用主要實(shí)現(xiàn)人員變遷軌跡分析，重點(diǎn)人員軌跡分析，案發(fā)摸排分析等。

實(shí)際各個系統(tǒng)根據(jù)客戶需求僅需以上某一應(yīng)用模塊，比如下面為某市的警務(wù)管理系統(tǒng)的功能模塊： ? 實(shí)時視頻監(jiān)視功能

根據(jù)監(jiān)控點(diǎn)的實(shí)際情況，提供全天候及全方位的圖像監(jiān)視功能。根據(jù)監(jiān)控點(diǎn)的現(xiàn)場地理位置和周邊的建筑物情況，分別在前端配置室外高速球型攝像機(jī)、紅外一體化槍式云臺攝像機(jī)和一體化槍式云臺攝像機(jī)。全天24小時均可在監(jiān)控中心、監(jiān)控室觀察到前端現(xiàn)場的實(shí)時畫面，考慮到夜間光照強(qiáng)度可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行燈光補(bǔ)償(普通照明或紅外)。? GIS設(shè)備管理定位

·支持監(jiān)控設(shè)備在地圖上的標(biāo)注;

·支持拖拽放置設(shè)備樹列表設(shè)備與GIS地圖相對位置;

·支持經(jīng)緯度準(zhǔn)確定位設(shè)備于GIS地圖;

·支持基本的電子地圖放大、縮小、漫游、測距、地圖打印、點(diǎn)選查詢屬性等。例如，具有權(quán)限的操作者能夠方便地通過點(diǎn)擊攝像點(diǎn)來查詢該攝像點(diǎn)的屬性，如：攝像點(diǎn)的編號、攝像機(jī)的型號、安裝的具**置等。監(jiān)控相關(guān)功能：選擇地圖上有攝像機(jī)標(biāo)志的位置，可以查看該攝像機(jī)的屬性、播放實(shí)時視頻等。? GIS軌跡跟蹤

支持在GIS地圖中錄像目標(biāo)對象移動軌跡復(fù)現(xiàn);在確認(rèn)跟蹤對象，指定時間和區(qū)域內(nèi)的攝像頭錄像中智能查詢跟蹤對象出現(xiàn)的錄像，顯示跟蹤對象在攝像頭錄像中出現(xiàn)的時間段，并根據(jù)時間段和攝像頭位置在GIS中勾畫跟蹤對象的逃跑軌跡。最終輔助公安干警定位目標(biāo)的逃逸路線，做出蹲點(diǎn)、排查決策。? GIS應(yīng)急現(xiàn)場指揮

在抓捕犯罪嫌疑人和現(xiàn)場應(yīng)急保障過程中，在確定目標(biāo)對象移動軌跡前提下，通過GIS系統(tǒng)可預(yù)先設(shè)控軌跡路線上的監(jiān)控點(diǎn)位，實(shí)現(xiàn)提前布防，提前預(yù)判。同時，可有效調(diào)動周圍警力資源，及時、快速響應(yīng)。? GIS最優(yōu)路徑選擇分析與遠(yuǎn)程導(dǎo)航

可以在緊急事件發(fā)生的第一時間，分析計算出最優(yōu)路徑，以及快速準(zhǔn)確地到達(dá)案發(fā)地點(diǎn)。通過路徑分析和模擬，用圖形方式精確而直觀地表示出在多種交通狀態(tài)下，多個出警方案到達(dá)事故地點(diǎn)的時間。并將最佳路徑遠(yuǎn)程傳送至相應(yīng)巡邏干警或巡邏車的移動導(dǎo)航設(shè)備中，指導(dǎo)巡邏警力以指定的路線追蹤、包抄、跟蹤對象。? 視頻顯示功能

圖像能在監(jiān)視器/顯示器上進(jìn)行固定或時序輪流顯示，并能切換、記錄、回放、加工、復(fù)制、圖像混合、畫面分割、字幕疊加等處理。派出所能夠通過監(jiān)視器顯示出本轄區(qū)的圖像，通過計算機(jī)顯示共享的交警圖像;分局能夠通過監(jiān)視器選擇顯示所有圖像或通過計算機(jī)顯示所有的圖像;交警能夠通過計算機(jī)顯示派出所圖像。? 視頻控制功能

對于模擬視頻，可以通過矩陣鍵盤來操作前端活動云臺的運(yùn)動方向、攝像機(jī)的焦距及景深來達(dá)到最佳的監(jiān)看效果。各單位可以在授權(quán)權(quán)限內(nèi)，使用計算機(jī)軟件選擇和控制共享的圖像。

? 控制權(quán)限分配功能

監(jiān)控中心的視頻資源管理服務(wù)器結(jié)合矩陣設(shè)置，進(jìn)行總的權(quán)限的分配設(shè)置和管理。模擬控制權(quán)限優(yōu)先于網(wǎng)絡(luò)用戶控制權(quán)限。在矩陣鍵盤的操作中，權(quán)限按現(xiàn)場控制級別最高。權(quán)限優(yōu)先級高低為，派出所監(jiān)控室鍵盤控制為高。? 視頻存儲功能

分局110指揮中心、派出所監(jiān)控室均配備數(shù)字硬盤錄像機(jī)，全天不間斷地記錄監(jiān)控點(diǎn)的圖像，保存所有監(jiān)控點(diǎn)30天內(nèi)的錄像資料，可提供本地和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)查詢、回放和下載。系統(tǒng)通過數(shù)字錄像主機(jī)或網(wǎng)絡(luò)可把錄像資料備份到光盤等存儲設(shè)備。? 社會圖像資源的接入功能

系統(tǒng)能夠?qū)⑸鐣挝唤ㄔO(shè)的監(jiān)控圖像，有選擇地接入到派出所監(jiān)控室，并且能夠通過數(shù)字視頻進(jìn)行共享。? 監(jiān)控點(diǎn)信息管理功能

系統(tǒng)能夠管理所有監(jiān)控點(diǎn)信息，實(shí)現(xiàn)圖像資料的查詢和對設(shè)備的管理，形成統(tǒng)一網(wǎng)管軟件，以拓?fù)鋱D的方式實(shí)時反應(yīng)在線設(shè)備的狀態(tài)。攝像機(jī)信號丟失、硬盤出錯、網(wǎng)線中斷均可實(shí)現(xiàn)設(shè)備圖標(biāo)閃爍告警。? 視頻資源管理功能

系統(tǒng)能夠?qū)σ曨l資源進(jìn)行管理，包括視頻資源自動分配、用戶訪問控制、用戶權(quán)限優(yōu)先級控制等功能。

2.6國土資源領(lǐng)域

國土領(lǐng)域的“數(shù)字國土”的概念逐步深入人心，土地資源的信息化管理成為必然趨勢，地籍管理是土地資源業(yè)務(wù)的核心?！皣临Y源信息化”“數(shù)字國土”均是與GIS密切相關(guān)的熱詞。地籍管理是國土資源管理的主要核心，這些年在各個城鎮(zhèn)建立的地籍信息管理系統(tǒng)均是利用GIS對空間數(shù)據(jù)以及屬性數(shù)據(jù)的結(jié)合管理能力，目前存在的問題便是城市地籍管理與農(nóng)村地籍管理系統(tǒng)往往為獨(dú)立的二個系統(tǒng)，二者結(jié)合城鄉(xiāng)一體化地籍管理系統(tǒng)。GIS在地籍方面可以體現(xiàn)以下優(yōu)勢：以“宗地”為核心地體，實(shí)現(xiàn)地籍信息的輸入、儲存、檢索、處理、綜合分析、輔助決策以及結(jié)果輸出的信息管理系統(tǒng)。GIS可以提供以下功能

1)基本的地圖功能：提供了雙向信息查詢檢索:通過屬性信息查詢定位圖形，快速實(shí)現(xiàn)地籍管理業(yè)務(wù)對象所在地理位置的定位。也可以從地圖中查詢地物屬性信息，顯示用戶希望知道的地物信息；距離測量：可以通過鼠標(biāo)在地圖上畫線，結(jié)束畫線得到測量的結(jié)果，支持米、公里等單位的換算。面積測量；可以通過鼠標(biāo)在地圖上繪制多邊形，結(jié)束多邊形的繪制后得到測量的結(jié)果，支持平方米、平方公里、畝等單位的換算；疊加分析：分析地塊與其它地塊信息的疊加情況。

2)數(shù)據(jù)錄入：宗地的屬性時常發(fā)生變化，GIS提供宗地的新屬性如歸屬、范圍的錄入，并且不會刪除歷史數(shù)據(jù)，從而方便客戶可以預(yù)覽地籍?dāng)?shù)據(jù)變化過程，解決糾紛等提供佐證。3)地籍登記:地籍登記分為收件、初審、復(fù)審、打證、發(fā)件等子模塊，地籍登記的業(yè)務(wù)流程分為土地使用權(quán)初始登記、土地使用權(quán)變更登記、土地使用權(quán)注銷登記、土地使用權(quán)內(nèi)控登記、土地使用權(quán)解控登記、土地使用權(quán)查封登記、土地抵押登記等等。系統(tǒng)采用工作流技術(shù)定義各種業(yè)務(wù)的工作流模板，對工作流實(shí)例數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，對土地登記業(yè)務(wù)進(jìn)行流轉(zhuǎn)、監(jiān)控和查詢。工作流監(jiān)控組件用于對業(yè)務(wù)完成和未完成狀況進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)督，并對未及時處理的業(yè)務(wù)進(jìn)行催辦。

4)地籍變更：初始地籍建立后，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，土地被更細(xì)致地劃分，建筑物越來越多，用途發(fā)生不斷地變化，以房地產(chǎn)為主題的經(jīng)濟(jì)活動，使地籍變更如房地產(chǎn)的繼 承、轉(zhuǎn)讓、抵押等更加頻繁。

5)土地證管理：該模塊主要提供土地證查詢和土地權(quán)屬轉(zhuǎn)移相關(guān)證明材料的輸出等。

2.7水利領(lǐng)域

1)防汛減災(zāi)：災(zāi)害工作預(yù)測：利用DEM（關(guān)于高程的地理坐標(biāo)）數(shù)據(jù)結(jié)合全國各個地方的雨情及所在地的人文和經(jīng)濟(jì)信息等，用于預(yù)測洪水的發(fā)展趨勢，淹沒范圍以及淹沒損失等。這些預(yù)測可以很好的為防汛減災(zāi)部門物資儲備、人員配置以及救災(zāi)工作做好提前準(zhǔn)備。災(zāi)害現(xiàn)場指揮：GIS將各種有關(guān)的即時信息，如水利設(shè)施位置，災(zāi)害地點(diǎn)附近道路分布、人口分布等很直觀的表現(xiàn)出來，即時準(zhǔn)確的為現(xiàn)場指揮人員輔助決策。災(zāi)害評估、災(zāi)后重建：利用GIS統(tǒng)計出災(zāi)區(qū)面積、人口、損失等，為災(zāi)后重建、救災(zāi)款發(fā)放等提供依據(jù)，避免盲目性。

2)水資源管理：利用GIS可以對水資源協(xié)調(diào)社會經(jīng)濟(jì)與水資源利用的關(guān)系、處理各地區(qū)之間用水矛盾、監(jiān)督限制不合理的開發(fā)水資源、破壞水資源行為；指定供水系統(tǒng)和水庫的優(yōu)化調(diào)度方案，科學(xué)合理分配水資源。如：某一地區(qū)水資源不足，農(nóng)作物需要灌溉，如何合理從其他附近區(qū)域水資源引入罐區(qū)。

3)水土保持：利用GIS的空間信息管理和分析功能結(jié)合遙感影像的周期性、時效性以及視域廣特點(diǎn)和水土保持動態(tài)監(jiān)測站等，動態(tài)的監(jiān)測水蝕、風(fēng)蝕等，提供可靠決策。具體主要體現(xiàn)在GIS的查詢功能（可以將水土相關(guān)的大量數(shù)據(jù)以空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)結(jié)合在圖形中直觀展示）、統(tǒng)計分析（利用分析功能可以快速了解水土結(jié)構(gòu)區(qū)域分布，為水土保持規(guī)劃提供決策）、數(shù)據(jù)編輯（當(dāng)土地利用狀況發(fā)生變化，可以直接編輯空間數(shù)據(jù)反映在圖形中）、制圖顯示與輸出（輸出所需報表及水土相關(guān)專題圖等）

4)水利工程規(guī)劃：水利工程規(guī)劃如南水北調(diào)選線、水庫選址規(guī)劃、庫區(qū)建設(shè)評估和工程施工監(jiān)測均是GIS的基本空間分析功能。

5)水污染、地下水位監(jiān)測：水污染類型包括很多種，水體富營養(yǎng)化、泥沙污染、廢水污染、地下水污染等。利用GIS的分析功能可以直觀的觀察水污染的來源，未來可能擴(kuò)散的范圍和路徑，為應(yīng)急指揮提供決策支持。地下水位實(shí)時監(jiān)測對于地震預(yù)報等領(lǐng)域具有重要有意義，GIS可以利用對采集的水位數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘直觀的表現(xiàn)出來，如近半年的水位變化趨勢，等值線繪制等。

2.8地質(zhì)領(lǐng)域

2.8.1地質(zhì)找礦預(yù)測

地質(zhì)找礦預(yù)測往往需要多種數(shù)據(jù)源如物探數(shù)據(jù)、化探數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)以及基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)源的格式多元化，對于其集中管理帶來了不便，GIS可以將這些數(shù)據(jù)源集中在一個平臺，對于每一種數(shù)據(jù)的分析模塊添加不同分析方法的功能，如物探數(shù)據(jù)的反演方法、化探數(shù)據(jù)的異常下限確定方法、遙感數(shù)據(jù)的解譯，基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)如與成礦有關(guān)的重大斷裂、地層等。綜合這些信息的異常利用GIS的空間疊加、分析功能圈出找礦靶區(qū)，達(dá)到預(yù)測目的。近些年發(fā)展起來的三維地質(zhì)填圖也與GIS緊密相關(guān)。

2.8.2工程地質(zhì)

巖土工程與GIS相結(jié)合主要體現(xiàn)在以下二個方面: 1)巖土工程前期勘測資料：利用GlS具有較強(qiáng)的空間位置數(shù)據(jù)儲存和管理能力的特點(diǎn)，把勘察資料數(shù)值化、數(shù)據(jù)庫化，同時，在工程設(shè)計中，利用GIS具有較強(qiáng)的綜合分析、評價能力和空間疊置功能，對勘察資料進(jìn)行分析、評價處理，使之轉(zhuǎn)化為設(shè)計者方便使用的數(shù)據(jù)，直接調(diào)用。以實(shí)現(xiàn)勘察數(shù)據(jù)的輸出直接為設(shè)計的輸入。

2)治理設(shè)計工作中應(yīng)用：GIS系統(tǒng)有強(qiáng)大的空間分析能力，可以進(jìn)行選址、土石方開挖、場地穩(wěn)定性評價等分析、計算與拓?fù)渑袆e。其三維場地模型的實(shí)現(xiàn)也有助于工程人員對工程場地的更直觀認(rèn)識，并可以通過虛擬場地實(shí)現(xiàn)對各種工程方案模擬運(yùn)作。如滑坡災(zāi)害預(yù)測：一般與滑坡災(zāi)害相關(guān)的因素有巖性、地下水等，這些因素在調(diào)查時只是反映當(dāng)時狀態(tài)，如何利用多時段采集數(shù)據(jù)分析地下水來源，地表各個巖性層（如殘坡積層、松動巖土體、強(qiáng)風(fēng)化基巖）分布層位、薄弱構(gòu)造面等。利用GIS對這些地下水、不同巖性等三維動態(tài)監(jiān)測展示分析，為治理方案提供決策支持。

具體應(yīng)用于巖土領(lǐng)域的系統(tǒng)如上海巖土工程勘察院研發(fā)的地鐵監(jiān)護(hù)測量系統(tǒng)：地鐵監(jiān)護(hù)測量，即針對地鐵結(jié)構(gòu)安全量身定制監(jiān)護(hù)地鐵隧道各項(xiàng)指標(biāo)主要包括沉降、收斂變形、平面位移、滲漏水等。以上海已開通運(yùn)營的500多公里地鐵隧道為例，沿線同時處于施工影響期的地鐵監(jiān)護(hù)項(xiàng)目超過200個，每天產(chǎn)生的監(jiān)測數(shù)據(jù)量巨大。如何從海量的監(jiān)測數(shù)據(jù)中判斷出隧道的健康狀況，確保地鐵隧道結(jié)構(gòu)能夠長期穩(wěn)定的服役，對于地鐵維保單位是一個巨大的挑戰(zhàn)。該系統(tǒng)以地圖和衛(wèi)星影像作為基本載體，為地鐵維保單位提供了一個專業(yè)的數(shù)據(jù)發(fā)布平臺。借助該系統(tǒng)，地鐵沿線的高清3D街景讓地鐵安全保護(hù)區(qū)巡查的成果躍然于屏幕，網(wǎng)頁上輕點(diǎn)鼠標(biāo)即可控制傳感器采集隧道健康狀態(tài)數(shù)據(jù)，保護(hù)區(qū)內(nèi)的施工項(xiàng)目狀態(tài)更是隨時更新。對于負(fù)責(zé)隧道結(jié)構(gòu)健康的監(jiān)護(hù)測量工程師而言，系統(tǒng)還可提供詳細(xì)的隧道健康監(jiān)測病例——監(jiān)測數(shù)據(jù)、現(xiàn)場照片、變形曲線、應(yīng)對措施等等。一旦隧道監(jiān)測的指標(biāo)異常，立馬發(fā)布警報，叫停影響地鐵結(jié)構(gòu)安全的施工行為，采取針對性的修補(bǔ)措施從而保證地鐵的正常運(yùn)營和市民的日常出行。