⑴ 地理信息系統的應用有哪些
地理信息系統的應用有:城市規劃、建設管理,農業氣候區劃,大氣污染監測管理,道路交通管理,地震災害和損失估計,醫療衛生,軍事。
城市是人類活動高度集中的區域,同時也是信息、物質高度集中的區域。隨著科技的進步和經濟的發展,城市系統越來越復雜,數據和信息越來越多,服務要求越來越高。城市管理面臨著新的挑戰,為了城市的現代化、生態平衡和持續發展,城市需要全面的規劃,而地理信息系統給城市的規劃和管理帶來了新的工
採用新技術、新方法、新資料,開發"農業氣候區劃信息系統(Agriculture & Climate Distributed Information System,簡稱ACDIS)"軟體,建立氣候資源開發利用和保護監測體系,實行資源平面與立體,時間與空間全方位優化配置;發揮區域氣候優勢,趨利避害減輕氣候災害損失,提高資源開發的總體效益。為各級政府分類指導農業生產,農村產業結構調整,退耕還林防止水土流失等提供決策依據,為地方政府服務。
隨著經濟的發展,環境污染直接影響了人們的生活質量,環境質量問題也得到了越來越多的重視。污染環境包括水污染、大氣污染、固體廢棄物污染等,其中就大氣污染而言,城市區域由於受到工業生產、居民生活的影響,成為大氣污染發生的集中區域,歷史上幾次嚴重的污染事故,如倫敦煙霧事件(1952)、洛杉磯光化學煙霧事件(1943),都是發生在大城市。近幾十年來,研究者對大氣污染問題進行了大量研究,並且通過實驗或計算來建立適合於特定區域的大氣污染物擴散模式以及確定相關參數的計算方法。
近年來,GIS在交通方面的應用得到了廣泛的重視,並形成了專門的交通地理信息系統GIS-T,以滿足道路交通管理方面的要求。路廓設計是公路設計中的一個重要環節,是定出公路最終線向的一個步驟。在路廓設計中,要綜合分析多種空間數據,包括大比例尺的土地利用圖、地形圖以及現有的道路網等。
對地震災害以及地震次生災害的評估對於一個區域的降低危險,資源分配以及緊急響應規劃具有重要的意義,而通過存儲和分析地質構造信息,利用GIS可以預測地震發生的"場景"並估計該區域由於地震引發的潛在損失。此外,GIS也提供了有力的工具使得在地震實際發生時,分析災害嚴重程度的空間分布,幫助政府分配緊急響應資源。
地貌學理論發展和生產實踐需要加強計量地貌研究。然而,由於地貌現象的復雜性、地貌數據的龐大等多方面的原因,需要在地貌研究中採用GIS工具,使其成為地貌定量研究的一個有效途徑。
由於流行病是用於描述和解釋某種疾病的發病率,從空間的角度來看,流行病學需要很好地描述流行病發病率空間分布特徵的手段,進而可以研究發病率模型,以發現流行病和周圍環境的關系。通常,GIS在流行病研究中主要提供了如下三個方面的功能:流行病數據的可視化,空間數據分析,流行病模型等。
軍事是以准備和實施戰爭為中心的社會活動。一切軍事行動都是在一定的地理環境中進行的,地理環境對軍事行動有著極其重要的影響與作用。隨著人類社會向信息化迅速發展,未來高技術戰爭中信息對抗的含量將越來越高,特別是高技術條件下的局部戰爭,由於戰爭爆發突然,戰爭進程加快、戰機稍縱即逝等特點,對作戰指揮的時效性有了更高的要求。指揮決策智能化、作戰指揮自動化、武器裝備信息化成為未來戰爭取勝的關鍵。在這種需求下,出現了數字化戰場,數字化的地理環境信息已成為指揮決策的必要條件之一。因此,作為空間軍事信息保障的軍事地理信息系統已成為現代化軍事斗爭的一項重要內容。
⑵ 地理信息系統的基本功能都有什麼
空間分析能力是GIS(地理信息系統)的主要功能,也是GIS與計算機制圖軟體相區別的主要特徵。空間分析是從空間物體的空間位置、聯系等方面去研究空間事物,以及對空間事物做出定量的描述。
空間分析需要復雜的數學工具,其中最主要的是空間統計學、圖論、拓撲學、計算幾何等,其主要任務是對空間構成進行描述和分析,以達到獲取、描述和認知空間數據;理解和解釋地理圖案的背景過程;空間過程的模擬和預測;調控地理空間上發生的事件等目的。
移動GIS是通過與流動裝置結合,地理資訊系統可以為用戶提供即時的地理信息。一般汽車上的導航裝置都是結合了衛星定位設備(GPS)和地理資訊系統(GIS)的復合系統;在香港曾經很流行的地圖王,則是一套可以安裝在PDA或手提電話上的即時地圖系統。
汽車導航系統是地理資訊系統的一個特例,它除了一般的地理資訊系統的內容以外,還包括了各條道路的行車及相關信息的資料庫。這個資料庫利用矢量表示行車的路線、方向、路段等信息,又利用網路拓撲的概念來決定最佳行走路線。
地理數據文件(GDF)是為導航系統描述地圖數據的ISO標准。汽車導航系統組合了地圖匹配、GPS定位和來計算車輛的位置。地圖資源資料庫也用於航跡規劃、導航,並可能還有主動安全系統、輔助駕駛及位置定位服務等高級功能。汽車導航系統的資料庫應用了地圖資源資料庫管理。
(2)地理信息系統有哪些方面擴展閱讀
地理信息系統發展歷史
古往今來,幾乎人類所有活動都是發生在地球上,都與地球表面位置(即地理空間位置)息息相關,隨著計算機技術的日益發展和普及,地理信息系統以及在此基礎上發展起來的「數字地球」「數字城市」在人們的生產和生活中發揮著越來越重要的作用。
1.5萬年前,在拉斯考克(Lascaux)附近的洞穴牆壁上,法國的獵人畫下了他們所捕獵動物的圖案。與這些動物圖畫相關的是一些描述遷移路線和軌跡的線條和符號。這些早期記錄符合了現代地理資訊系統的二元素結構,即一個圖形文件對應一個屬性資料庫。
18世紀地形圖繪制的現代勘測技術得以實現,同時還出現了專題繪圖的早期版本,例如:科學方面或人口普查資料。約翰•斯諾在1854年,用點來代表個例,描繪了倫敦的霍亂疫情,這可能是最早使用地理方法的位置。
他對霍亂分布的研究指向了疾病的來源——一個位於霍亂疫情爆發中心區域百老匯街的一個被污染的公共水泵。約翰•斯諾將泵斷開,最終終止了疫情爆發。
20世紀60年代早期,在核武器研究的推動下,計算機硬體的發展導致通用計算機「繪圖」的應用。1967年,世界上第一個真正投入應用的地理信息系統由聯邦林業和農村發展部在加拿大安大略省的渥太華研發。
羅傑•湯姆林森博士開發的這個系統被稱為加拿大地理信息系統(CGIS),用於存儲,分析和利用加拿大土地統計局收集的數據,並增設了等級分類因素來進行分析。
20世紀80年代和90年代產業成長刺激了應用了GIS的UNIX工作站和個人計算機飛速增長。至20世紀末,GIS在各種系統中的迅速增長使得其在相關的少量平台已經得到了鞏固和規范。並且用戶開始提出了在互聯網上查看GIS數據的概念,這要求數據的格式和傳輸標准化。
⑶ 地理信息系統的分類有哪些
地理信息系統(Geographic
Information
System或
Geo-Information
system,GIS)有時又稱為「地學信息系統」。它是一種特定的十分重要的空間信息系統。
地理信息系統的分類有功能分類和內容分類兩種。
按功能分類,有:
專題地理信息系統(Thematic
GIS)、區域地理信息系統(Regional
GIS)、地理信息系統工具(GIS
Tools)。
按內容分類,有:
城市信息系統、自然資源查詢信息系統、規劃與評估信息系統、土地管理信息系統等GIS中使用的技術。
註:完全沒有問題!歡迎採納!
⑷ 簡述地理信息系統的主要功能
地理信息系統的主要功能有五個方面:
1、數據採集與編輯功能:包括圖形數據採集與編輯和屬性數據編輯與分析。
2、地理資料庫管理系統的基本功:,包括資料庫定義、資料庫的建立與維護、資料庫操作、通訊功能等。
3、制圖功能:根據 GIS的數據結構及繪圖儀的類型,用戶可獲得矢量地圖或柵格地圖。地理信息系統不僅可以為用戶輸出全要素地圖,而且可以根據用戶需要分層輸出各種專題地圖,如行政區劃圖、土壤利用圖、道路交通圖、等高城圖等等。還可以通過空間分析得到一些特殊的地學分析用圖,如坡度圖、坡向圖、剖面圖等等。
4、空間查詢與空間分析功能:包括拓撲空間查詢、緩沖區分析、疊置分析、空間集合分析、地學分析。
5、地形分析功能:包括數字高程模型的建立、地形分析。
⑸ 地理信息系統專業學什麼
地理信息系統專業學什麼?
快車教育,某名企人力資源總監曾先生表示,地理信息系統(簡稱GIS)是近20年來新興的一門集地理學、計算機、遙感技術和地圖學於一體的邊緣學科,主要培養具備地理信息系統與地圖學、遙感技術方面的基本理論、基本知識、基本技能,能在科研機構或高等學校從事科學研究或教學工作,能在城市、區域、資源、環境、交通、人口、住房、土地、災害、基礎設施和規劃管理等領域的政府部門、金融機構、公司、高校、規劃設計院所,從事與地理信息系統有關的應用研究、技術開發、生產管理和行政管理等工作的高級專門人才。
那麼地理信息系統專業好不好?下面讓快車教育我為各位看官總結一下地理信息系統專業的主要課程、專業知識以及專業技能的情況吧!
一、地理信息系統專業主要課程:
自然地理學、人文地理學、經濟地理學、地圖學、遙感技術、資料庫技術、地理信息系統原理、測量學、地理信息系統設計與應用、地理信息系統二次開發、程序語言相關課程等。
二、地理信息系統專業知識與技能:
畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力:
1.掌握數學、物理、計算機科學等方面的基本理論和基本知識;
2.掌握地理信息系統和地圖學的基本理論、基本知識和基本實驗技能,以及地理信息系統技術開發的基本原理和基本力法;
3.了解相鄰專業如地理學、資源環境與城鄉規劃管理、測繪工程等的一般原理和方法;
4.了解國家科學技術政策、知識產權、可持續發展戰略等有關政策和法規;
5.了解地理信息系統的理論前沿、應用前景和新發展動態,以及地理信息系統產業發展狀況;
6.掌握資料查詢、文獻檢索及運用現代信息技術獲取相關信息的基本方法;具有-定的實驗設計、創造實驗條件,歸納、整理、分析實驗結果,撰寫論文,參與學術交流的能力。
以上是關於大學本科專業地理信息系統專業學什麼的分析情況,更多高考專業地理信息系統專業分析資訊敬請關注快車教育職業規劃頻道。
⑹ 地理信息系統的應用有哪些
GIS 的應用領域
地理信息系統在最近的30多年內取得了驚人的發展,廣泛應用於資源調查、環境評估、災害預測、國土管理、城市規劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設施管理、農林牧業、統計、商業金融等幾乎所有領域。 (加測繪、應急、石油石化等國民經濟各個領域。)
以下地理信息系統的應用領域分別回答了在各自領域內的作用
◆ 資源管理 (Resource Management)
主要應用於農業和林業領域,解決農業和林業領域各種資源(如土地、森林、草場)分布、分級、統計、制圖等問題。主要回答「定位」和「模式」兩類問題。
◆ 資源配置 (Resource Configuration)
在城市中各種公用設施、救災減災中物資的分配、全國范圍內能源保障、糧食供應等到機構的在各地的配置等都是資源配置問題。GIS在這類應用中的目標是保證資源的最合理配置和發揮最大效益。
◆ 城市規劃和管理 (Urban Planning and Management)
空間規劃是GIS的一個重要應用領域,城市規劃和管理是其中的主要內容。例如,在大規模城市基礎設施建設中如何保證綠地的比例和合理分布、如何保證學校、公共設施、運動場所、服務設施等能夠有最大的服務面(城市資源配置問題)等。
◆ 土地信息系統和地籍管理 (Land Information System and Cadastral Applicaiton)
土地和地籍管理涉及土地使用性質變化、地塊輪廓變化、地籍權屬關系變化等許多內容,藉助GIS技術可以高效、高質量地完成這些工作。
◆ 生態、環境管理與模擬 (Environmental Management and Modeling)
區域生態規劃、環境現狀評價、環境影響評價、污染物削減分配的決策支持、環境與區域可持續發展的決策支持、環保設施的管理、環境規劃等。
◆ 應急響應 (Emergency Response)
解決在發生洪水、戰爭、核事故等重大自然或人為災害時,如何安排最佳的人員撤離路線、並配備相應的運輸和保障設施的問題。
◆ 地學研究與應用 (Application in GeoScience)
地形分析、流域分析、土地利用研究、經濟地理研究、空間決策支持、空間統計分析、制圖等都可以藉助地理信息系統工具完成。
◆ 商業與市場 (Business and Marketing)
商業設施的建立充分考慮其市場潛力。例如大型商場的建立如果不考慮其他商場的分布、待建區周圍居民區的分布和人數,建成之後就可能無法達到預期的市場和服務面。有時甚至商場銷售的品種和市場定位都必須與待建區的人口結構(年 齡構成、性別構成、文化水平)、消費水平等結合起來考慮。地理信息系統的空間分析和資料庫功能可以解決這些問題。房地產開發和銷售過程中也可以利用GIS功能進行決策和分析。
◆ 基礎設施管理 (Facilities Management)
城市的地上地下基礎設施(電信、自來水、道路交通、天然氣管線、排污設施、 電力設施等)廣泛分布於城市的各個角落、且這些設施明顯具有地理參照特徵的。它們的管理、統計、匯總都可以藉助GIS完成,而且可以大大提高工作效率。
◆ 選址分析 (Site Selecting Analysis)
根據區域地理環境的特點,綜合考慮資源配置、市場潛力、交通條件、地形特徵、環境影響等因素,在區域范圍內選擇最佳位置,是GIS的一個典型應用領域,充分體現了GIS的空間分析功能。
◆ 網路分析 (Network System Analysis)
建立交通網路、地下管線網路等的計算機模型,研究交通流量、進行交通規則、處理地下管線突發事件(爆管、斷路)等應急處理。 警務和醫療救護的路徑優選、車輛導航等也是GIS網路分析應用的實例。
◆ 可視化應用 (Visualization Application)
以數字地形模型為基礎,建立城市、區域、或大型建築工程、著名風景名勝區的三維可視化模型,實現多角度瀏覽,可廣泛應用於宣傳、城市和區域規劃、大型工程管理和模擬、旅遊等領域。
◆ 分布式地理信息應用 (Distributed Geographic Information Application)
隨著網路和Internet技術的發展,運行於Intranet或Internet環境下的地理信息系統應用類型,其目標是實現地理信息的分布式存儲和信息共享,以及遠程空間導航等。
⑺ 地理信息系統主要應用於哪些方面
用於全球環境變化動態監測
1.1987年聯合國開始實施一項環境計劃(UNEP),其中包括建立一個龐大的全球環境變化監測系統(GEMS); 2.全球森林監測和森林生態變化有關項目(1990年對亞馬遜地區原始森林的砍伐狀況進行了調繪、1991年編制了全球熱帶雨林分布圖); 3.海岸線及海岸帶資源與環境動態變化的監測; 4.全球性大氣環流形勢和海況預報等。
用於自然資源調查與管理
1.在資源調查中,提供區域多條件下的資源統計和數據快速再現,為資源的合理利用、開發和科學管理提供依據; 2.可應用於不同層次和不同領域的資源調查與管理(例農業資源、林業資源、漁業資源)
用於監測、預測
1.藉助於遙感(RS)和航測等數據,利用GIS對森林火災、洪水災情、環境污染等進行監視,例如,1998年長江流域發生特大洪水災害期間,製作洪水淹沒動態變化趨勢影像圖,為管理部門提供了有效的決策依據。 2.利用數字統計方法,通過定量分析進行預測。如加拿大金礦帶的調查,分析不宜再行開採的存在儲量危機的礦山,優選出新的開采礦區,並作出了綜合預測圖。
用於城市、區域規劃和地籍管理
1.GIS技術能進行多要素的分析和管理,可以實施城市和區域的多目標開發和規劃,包括總體規劃、建設用地適宜性評價、環境質量評價、道路交通規劃、公共設施配置等; 2.城市和區域規劃研究(研究城市地理信息系統的標准化、城市與區域動態擴展過程中的數據實時獲取、城市空間結構的真三維顯示、數字城市等); 3.地籍管理(土地調查、登記、統計、評價和使用)。
軍事應用
1.反映戰場地理環境的空間結構;完成態勢圖標繪、選擇進攻路線、合理配置兵力、選擇最佳瞄準點和打擊核心、分析爆炸等級、范圍、破壞程度、射擊諸元等。 2.如海灣戰爭中,美國利用GIS模擬部隊和車輛機動性、估算了化學武器擴散范圍、模擬煙霧遮蔽戰場的效果、提供水源探測所需點位、評定地形對武器性能的影響,為軍事行動提供決策依據。 3.美國陸軍測繪工程中心還在工作站上建立了GIS和RS的集成系統,及時地(不超過4小時)將反映戰場現狀的正射影像圖疊加到數字地圖上,數據直接送到前線指揮部和五角大樓,為軍事決策提供24小時服務。 4.科索沃戰爭中,利用3S高度集成技術,使打擊目標更精準有效。
用於輔助決策
其他
GIS還在金融業、保險業、公共事業、社會治安、運輸導航、考古、醫療救護等領域得到了廣泛的應用。
⑻ 地理信息系統
地理信息系統是計算機科學、地理學、測量學和地圖學等多門學科的交叉,它是以地理空間資料庫為基礎,採用地理模型分析方法實時提供多種空間的和動態的地理信息,為地理研究和地理決策服務的計算機技術系統。
從表現形式來看,GIS表現為計算機軟硬體系統,其核心是管理、計算、分析地理坐標位置信息及相關位置上屬性信息的資料庫系統。它表達的是空間位置及所有與位置相關的信息,所以,GIS又是地球空間實體的再現和綜合,其信息的基本表達形式是各種二維或三維電子地圖。因此,GIS也可簡單定義為「用於採集、模擬、處理、檢索、分析和表達地理空間數據的計算機信息系統」。
(一)GIS發展簡史
GIS最早起源於20世紀60年代「要把地圖變成數字形式的地圖,便於計算機處理分析」這樣的目的。1963年,加拿大測量學家R.F.Tomlinson首先提出了GIS這一術語,並建成世界上第一個GIS(加拿大地理信息系統,CGIS),用於自然資源的管理和規劃。那時的GIS注重於空間數據的地學處理。
20世紀70年代以後,隨著計算機軟、硬體水平的提高,以及政府部門在自然資源管理、規劃和環境保護等方面對空間信息進行分析、處理的需求,GIS得到了鞏固和發展。
進入20世紀80年代,GIS的應用領域迅速擴大,商業化的軟體開始進入市場,其應用從基礎信息管理與規劃轉向空間決策支持分析,地理信息產業的雛形開始形成。
20世紀90年代以後,伴隨著計算機技術和網路技術的迅猛發展,GIS的應用也日趨深化和廣泛,在國土資源、農業、氣象、環境、城市規劃等領域成為常備的工作系統。尤其是1998年「數字地球」的概念被提出以後,GIS在全球得到了空前迅速的發展,廣泛應用於各個領域,產生了巨大的經濟和社會效益。
我國GIS的發展自20世紀80年代初開始,以1980年中國科學院遙感應用研究所成立全國第一個GIS研究室為標志,經歷了准備(1980~1985年)、發展(1985~1995年)、產業化(1996年以後)3個階段。尤其是近年來,國內出現了不少優秀的GIS軟體。
(二)GIS的最新發展
1.日趨與計算機信息技術融合
近年來隨著計算機軟、硬體技術和通信技術的高速發展,GIS技術也得到了迅速的發展和更廣泛的應用,並日趨與主流IT技術融合,成為信息技術發展的一個新方向。
GIS發展的動力一方面來自於日益廣泛的應用領域對GIS不斷提高的要求;另一方面,計算機科學的飛速發展為GIS提供了先進的工具和手段。許多計算機領域的新技術,如面向對象技術、三維技術、圖像處理和人工智慧技術都可以直接應用到GIS中;同時,由於空間技術的迅猛發展,特別是遙感技術的發展,提供了地球空間環境中不同時相的數據,使GIS的作用日漸突出,GIS不斷升級並能提供存儲、處理和分析海量地理數據的環境。
組件式GIS技術的發展使之可以與其他計算機信息系統無縫集成、跨語言使用,並提供了無限擴展的數據可視化表達形式。
2.動態、多源、多維、網路化
最新GIS技術將逐漸擺脫先前的主要處理靜態的、二維的、數字式的地圖技術的約束,而從傳統的靜態地圖、電子地圖發展到能對空間信息進行可視化和動態分析、動態模擬,支持動態的、可視化的、交互的環境來處理、分析、顯示多維和多源地理空間數據。其中,可視化模擬技術能使人們在三維圖形世界中直接對具有形態的信息進行實時交互操作;虛擬現實技術以三維圖形為主,結合網路、多媒體、立體視覺、新型感測技術,能創造一個讓人身臨其境的虛擬的數字地球或數字城市。
先進的對地觀測技術、互操作技術、海量數據存儲和壓縮技術、網路技術、分布式技術、面向對象技術、空間數據倉庫、數據挖掘等技術的發展都為GIS的發展和創新創造了新的手段。
(三)第四代GIS技術
隨著計算機硬體性能的提高以及面向對象、網路和數據挖掘等主流IT技術的發展,在科技部有關部門的倡導下,目前國內學術界又提出了第四代GIS技術的概念。第四代GIS技術將主要有如下特點:
(1)支持「數字地球」或「數字城市」概念的實現,從二維向多維發展,從靜態數據處理向動態數據處理發展,具有時序數據處理能力。
(2)基於網路的分布式數據管理及計算、WebGIS和B/S體系結構,用戶可以實現遠程空間數據調用、檢索、查詢、分析,具有聯機事務管理(OLTP)和聯機分析(OLAP)管理能力。
(3)面向空間實體及其相互關系的數據組織和融合,具有矢量和遙感影像數據互動等多源數據的裝載與融合能力,可實現多尺度比例尺數據無縫融合與互動。
(4)具有統一的海量數據存儲、查詢和分析處理能力及基於空間數據的數據挖掘和強大的模型支持能力。
(5)具有與其他計算機信息系統的整體集成能力。例如與MIS、ERP、OA等各種企業信息化系統的無縫集成;微型、嵌入式GIS與各種掌上終端設備集成,如PDA、手機、GPS接收設備等。
(6)具有虛擬現實表達及自適應可視化能力,針對不同的用戶出現不同的用戶界面及地圖和虛擬現實效果。
(四)GIS的應用
人類使用的信息中有80%與地理位置和空間分布有關,所以GIS具有非常廣泛的應用。目前,GIS已經比較成熟地應用於軍事、自然資源管理、土地和城市管理、電力、電信、石油和天然氣、城市規劃、交通運輸、環境監測和保護、110和120快速反應系統等。
今後,GIS的應用將在市場分析、企業客戶關系管理、銀行、保險、人口統計、房地產開發、個人位置服務等領域得到廣泛的應用,這些領域將是GIS產業發展的新的增長點。實際上,GIS的應用將加速度地深入人們的工作和生活的各個方面。GoogleEarth的流行就是GIS技術深入到日常生活每一個角落的明證。
由於地理信息在人類生活和國民經濟中的重要作用,GIS在未來的幾十年中將保持高速發展的勢頭,成為IT高科技領域的核心技術。
近幾年來,隨著移動通信技術的發展,GIS的應用范圍迅速擴展到人們的日常生活中。集成GIS、GPS、GSM的技術已開始廣泛應用於車輛安全防範系統和調度系統,為人們提供車輛反劫防盜、報警、道路指引、醫療救護以及在此系統平台基礎上擴展各種電子商務增值服務。
以醫療救護為例,當患者向監控中心請求急救時,監控中心可以從GIS電子地圖上查看到患者的具體位置,並同時搜索最近的急救車輛,讓最近的車輛前去接患者。患者進入救護車後,監控中心可以通過雙向通話功能,指導救護車上的醫生實施救護治療,同時通過GIS的最優路徑功能,給救護車指引道路,使其以最快的速度到達醫院或急救中心。而在救護車行進的過程中,患者的家屬可以通過互聯網立即上網查詢救護車的行進位置及患者的狀態信息。通過GIS,並結合GPS和GSM無線通信及網路,使患者、家屬、救護車及醫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。
如果在車輛移動目標、家居固定點目標、重點保護單位甚至路燈上都安裝了GPS、GSM或其他無線通信設備,那麼我們在城市生活中,無論是開車、行走或者是在單位、在家裡,都可以通過由GIS、GPS、互聯網以及無線通信技術構成的綜合服務系統獲得急救、報警和各種商務服務,真正使我們處於立體的、全方位的數字化生活中,體驗數字空間高科技價值。
GIS、RS、GPS等構成的空間信息技術將是未來發展最快的、最激動人心的領域之一,它結合通信及其他IT技術,為人類展現了一種全新的工作和生活模式(A.R.Mermut,H.Eswaran,2001)。當利用最新的GIS技術把城市、國家乃至整個地球都高度濃縮到計算機屏幕上的時候,人類對自己的命運和未來就有了更充分的把握。
(五)GIS與土地管理
GIS早已不限於地理學研究和應用的領域,目前已與各行各業和我們的日常生活產生了千絲萬縷的聯系,更重要的是它的應用領域還在不斷擴大,甚至可觸及企業信息化的過程中。
GIS應用於土壤科學的研究,它是現實世界的一個模型和模擬實現。土壤資源信息可以在GIS系統中進行存取、變換和對話式操作,作為土壤資源分類、評價、規劃、管理與利用決策的依據,為土壤資源可持續利用服務。GIS應用於土壤學研究的各個方面,包括:①土壤制圖技術及土壤采樣技術;②土壤侵蝕預測與評價;③土壤資源污染與防治;④土壤養分流失評價;⑤土壤資源評價和管理;⑥作物生長模擬等。具體如1983年美國土壤保持局開發出農用土地評價和用地估計系統,系統中的農用土地評價包括土壤生產力的分等定級、土壤適宜性評價、土壤生產力潛力評價。1989年美國土壤保持局運用土壤信息系統保護土壤生態環境,控制土壤污染。1990年土壤侵蝕預測模型在土壤信息系統中已經能夠成功運用,主要採用的分析手段有土壤侵蝕諾漠圖、微機軟體圖、小溪河岸侵蝕諾漠圖。
1.建立為農業生產服務的應用系統
如日本的農耕地土地資源信息系統,它包括了土壤信息系統、作物栽培試驗信息系統、農業氣象信息系統等子系統;保加利亞的計算機農業綜合管理系統從20世紀80年代初開始運行。
進入20世紀90年代,GIS在土壤學研究領域的應用方面繼續拓展,其作用和地位日益受到關注。從1994年開始的第15、16、17屆國際土壤大會上持續討論了土壤信息系統在持續農業和全球變化中的應用、土壤資料庫的結構和聯網等有關問題。同時,在應用上進一步趨向農業實際生產,直接服務於農場管理和經營,如進行農業技術咨詢、牧場水源選點、作物生產管理、機械化施肥等方面。
中國的土壤工作者於20世紀80年代中期也開始進行土壤資料庫建立、土壤信息系統的研製和應用工作。1986年底,北京大學遙感中心等主持了土壤侵蝕信息系統研究,建立了區域土壤侵蝕信息系統,這是我國較早關於土壤信息系統方面的研究。1989年,南京土壤研究所用兩年時間研究了1∶50萬東北三江平原土壤信息系統土壤圖與資料庫的建立;1990年,又研究了1∶5萬江西紅壤生態站土壤信息系統土壤侵蝕圖;1991年,在「利用信息系統技術編制土壤退化圖」研究中,應用從土壤土地資料庫建立到土壤退化評價方法等一系列現代信息系統技術,編制出了實驗區的土壤水蝕危害和風蝕評價圖;1992年,又基本完成了海南島土壤和土地利用信息庫及信息系統制圖工作。1991年,中國科學院沈陽應用生態研究所主持了「區域微機土壤信息系統的建立與應用」研究,在吉林省農安縣的試驗結果表明,這是一個簡單但實用的土壤信息系統。1999年,胡月明等運用基本土壤資料庫建立了紅壤分類和評價的信息系統。
2.預測土壤空間變化及分布
由於GIS技術在土壤制圖中的深入應用,怎樣更准確地由有限的單個點位的土壤原始數據分析土壤屬性的空間分布成為關注的焦點。具體來說,由於土壤資料庫的信息來源於土壤分類、分色制圖及制圖的綜合,產生了土壤空間分異類型的位移,而現代GIS技術又要求大量信息源,因此許多土壤科學家將興趣集中到土壤空間變異性正確表達(即土壤圖在GIS中的正確表達)的研究上。
(1)地形分析。Morre、Bourennane、Gessier和Oden等的研究均表明,某地區土壤屬性與該地區的地形地貌特徵和景觀位置有明顯的相關性,也就是與土壤的成土過程密切相關,可用下式表示:
中國耕地質量等級調查與評定(廣東卷)
式中:
Si——土壤屬性如土壤厚度、pH等;
i——由氣候、母質、地貌歷史、植被等因素決定的某地區海拔、坡度、坡形凹凸、水流長度和特定流域面積等原始地形數據可以通過一定精度的DEM計算出,復合地形數據,可以依經驗判斷或根據描述下墊面的物理發生過程的方程式進行簡化。DEM可以由GIS技術生成,所以GIS的應用和地形分析可以提高土壤屬性空間分布預測的精度。
(2)地質統計學與GIS的結合。GIS在存儲、查詢和顯示地理數據方面發展得相當快,但在提供空間分析模塊方面則發展得較慢。由於缺少通用的空間分析模塊,使得GIS在解決某些空間問題中的應用受到很大的限制。
地質統計學是由南非礦山地質工程師D.G.Krige於1951年提出的,因此這一理論也以「克里格法」(Kriging)來命名,並由法國地質學家Dr.Matheron於1962年完善並創立。該學科在礦產儲量研究方面起到了巨大作用。這是一種求最優、線形、無偏內插估計量值的方法(BLUE),在充分考慮信息樣品的形狀、大小及其與待估塊段相互間的空間分布位置等幾何特徵以及品位的空間結構以後,利用變異函數(Varigram)為工具,對每一樣品值分別賦予一定的權系數,加權平均來估計塊段品位。
國內外土壤科學家已廣泛地應用克里格法來預測非采樣點的土壤屬性,常用的方法有普通克里格法(OK)、泛克里格法(UK)、指示克里格法(IK)、協同克里格法(CK)、回歸克里格法(RK)、點克里格法(PK)、塊克里格法(BK)等。他們的研究還表明,在應用克里格法建立模型的時候,綜合應用土壤和土地信息,如土壤分類、參比地區土壤屬性、坡度、高程等,可以大大提高克里格法的插值精度,還可以降低由於測定大量樣品而需要的成本,也可以減少由於樣品點太少而帶來的誤差。我國從20世紀80年代開始利用克里格法研究土壤參數的空間變異性,2000年以後在這方面的報道已經越來越多。
近幾年來,一些學者開始研究地質統計學和GIS之間的相互關系,並在GIS軟體中提供一些空間分析功能。例如,美國聖巴巴拉NCGIA的SAN模型提供了在ArcGIS軟體中計算和顯示空間自相關和其他空間量的功能,二者的相互結合一方面可以大大加強GIS的分析功能,使大量數據所隱含的空間信息得以表達,發揮更大的作用;另一方面,也可以增強空間分析的能力。考慮到空間分析技術目前的發展十分迅速,新理論不斷出現,空間分析模塊已經成為GIS中的必選模塊。
⑼ 地理信息系統的主要功能
1、數據的採集
編輯主要用於獲取數據,保證GIS資料庫中的數據在內容與空間上的完整性。
2、GIS系統數據轉換
其目的是保證數據在入庫時在內容上的完整性, 邏輯上的一致性。方法主要有數據編輯與處理、錯誤修正;數據格式轉化,包括:矢量、柵格轉化,不同數據格式轉化;數據比例轉化,包括:平移、旋轉、比例轉換、糾正等;
投影變換,主要是投影方式變換;數據概化,主要是平滑、特徵集結;數據重構,主要是幾何形態變換(拼接、截取、壓縮、結構);地理編碼,主要有根據拓撲結構編碼。
(9)地理信息系統有哪些方面擴展閱讀:
地理信息系統的發展空間:
許多學科受益於地理信息系統技術。活躍的地理信息系統市場導致了GIS組件的硬體和軟體的低成本和持續改進。這些發展反過來導致這項技術在科學、政府、企業和產業等方面更廣泛的應用,應用包括房地產、公共衛生、犯罪地圖、國防、可持續發展、自然資源、景觀建築、考古學、社區規劃、運輸和物流。
地理信息系統也分化出定位服務(LBS)。LBS使用GPS通過所在地與固定基站的關系用移動設備顯示其位置(最近的餐廳,加油站,消防栓),移動設備(朋友,孩子,一輛警車)或回傳他們的位置到一個中央伺服器顯示或作其他處理。隨著GPS功能與日益強大的移動電子(手機、pad、筆記本電腦)整合,這些服務繼續發展。