科

技

论

文

写

作

测绘科学与技术学院

地理信息科学 1301

1310050125李大伟

2014年11月29日

GIS基础与应用实例

【摘要】

本文是关于GIS的基础性知识介绍及其运用分析。从GIS概念着手，阐述GIS在研究中管理数据、分析数据、辅助决策和表达规划成果等几个方面的应用,最后得出结论：ＧＩＳ会成为未来各个领域的主要手段研究。

【关键词】

ＧＩＳ　　地理信息系统　入门基础　应用

【正文】

引言

GIS即地理信息系统（Geographic Information System）经过了30多年的发展，在今天逐渐成熟并得到了广泛应用。由于信息技术的发展与数字时代的来临，理论上来说，GIS可以运用于现阶段任何行业。近年来，尤其在公众生活、生产建设、城市管理、科学研究、宏观决策等领域，GIS发挥了越来越重要的作用。相应的，GIS作为获取、整理、分析和管理地理空间数据的重要工具、技术和学科，需要被大众深入接受和了解。本论文将就GIS的基础与现阶段运用领域对其进行论述，以加深大家的理解。

GIS基础

2.1 GIS概念

GIS是由计算机硬件、软件、地理数据、空间分析方法和人员组成的有机体，用于高效地采集、管理、分析、表达、应用各种类型的空间信息。

世界上GIS概念在40年前，由加拿大测量学家Tomlinson在上世纪60年代初提出——“要把地图变为数字形式的地图，以便计算机分析与处理”，这开创了利用计算机技术处理地理空间数据的先河，其技术路线一直延续至今。中国 GIS的发展应该追溯到30年前陈述彭院士为代表的老一辈科学家将GIS技术引入国内。

　　从学科的角度，GIS 是在地理学、地图学、测量学和计算机科学等学科基础上发展起来的一门学科，具有独立的学科体系；

　　从功能上，GIS 具有空间数据的获取、存储、显示、编辑、处理、分析、输出和应用等功能；

　　从系统学的角度， GIS 具有一定结构和功能，是一个完整的系统。

简而言之,GIS 是一个基于数据库管理系统的分析和管理空间对象的信息系统，以地理空间数据为操作对象是地理信息系统与其它信息系统的根本区别。

2.2 GIS组成

地理信息系统由硬件、软件、数据、方法和人员五部分组成。硬件和软件为地理信息系统建设提供环境；数据是GIS的重要内容；方法为GIS建设提供解决方案；人员是系统建设中的关键和能动性因素，直接影响和协调其它几个组成部分。

硬件主要包括计算机和网络设备，存储设备，数据输入，显示和输出的外围设备等。软件主要包括以下几类：操作系统软件、数据库管理软件、系统开发软件、GIS 软件等。 GIS软件的选型，直接影响其它软件的选择，影响系统解决方案，也影响着系统建设周期和效益。

2.3 GIS现阶段发展

近些年，GIS更以其强大的地理信息空间分析功能，在GPS及路径优化中发挥着越来越重要的作用。GIS地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说，地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。甚至，GIS可以应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。 (加测绘、应急、石油石化等国民经济各个领域。)

GIS 应用与案例分析

公众生活

日常生活中的衣食住行都可以依靠GIS的辅助，我们可以准确的定位自己需要到达的方位，无论是餐厅，商店，房屋或是出行路线。

例如，GIS在公路交通中的应用。公路交通运输为各行各业后勤工作提供保障，而地理路线的信息化与现代化，尤其是GIS在此领域中的深入运用，更使运输过程的进行更为精确。 首先，通过RS与GIS手段可以绘制和获取不同地域和范围的地图，对运输地理环境的客观条件进行了解和分析，得到正确的组织、筹划和使用汽车运力与方法，完成任务。 地理信息系统区别于其他信息系统之处在于具有空间分析功能。地理信息系统所提供的空间分析功能对公路交通运输指挥和组织决策有重要的意义。它具有地理信息系统基本功能 、数据图层处理、统计、保障范围、路径、资源、选址分配分析的功能，将地理信息系统中的空间分析功能恰当地应用到公路交通运输活动的各个环节。

生产建设

GIS在精细农业、道路选线、大坝选址、管线维护、基站建设等方面发挥着重要作用。

例如，GIS在农业中的应用。近年来，农业地理信息系统逐渐建设和完善，农业信息库建立，农业资源动态监测开始，农业管理、分析与决策支持、精准农业示范推进，农业地理信息系统为“三农”事业的发展做出了重大的贡献。现在农业生产中，通过遥感数据采集信息，对地面卫星接收站传回的遥感数据进行处理、入库，接受和处理GPS数据，接收和处理人工报送数据，建立农业信息库。这一举措对于水旱灾害、病虫灾害等动态监测和可视化分析，以及农业资源利用、水利资源设施建设、防洪抗旱等方面具有重要意义。

城市管理

在土地管理、地价监测、违法用地监测、城市变化监测、网络化社区、配电供电网络等问题上，GIS的运用已不容忽视。

例如，RS和GIS在城市三防（防汛、防旱、防风）中的应用。将三防信息与空间信息集成，将三防决策支持模型与空间分析结合，可以达到信息可视化，结合空间分析的三防决策、预测预报将使三防决策科学化、形象化，并最终走向实用化。另外，城市规划和管理是GIS的一个重要应用领域，如在大规模城市基础设施建设中如何保证绿地的比例和合理分布、如何保证学校、公共设施、运动场所、服务设施等能够有最大的服务面等。

科学研究

GIS能够回答位置、条件、趋势、格局、模型问题。

所以，GIS的使用可以解决例如，“在某个特定位置有什么”——回答以名称，邮编，地理参照物等多种方式描述；“在哪里”——依靠空间分析找到满足某个条件的地点；“自从……以来发生了哪些变化？”——观察某地区随时间的变化；“如果……，会发生什么？”——用相关地理学以及其他的信息回答等。

宏观决策

GIS可以辅助宏观决策例如用地保护和生态建设。此外，在资源管理及资源配置上，GIS可以解决全国范围内能源保障、 粮食供应等问题。土地信息系统和地籍管理，生态、环境管理与模拟（区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划等），都可以借助GIS技术高效、高质量地完成。

结语

GIS地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。近些年，GIS以其强大的地理信息空间分析功能，在GPS及路径优化中发挥着越来越重要的作用。简单的说，地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。甚至，GIS可以应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。

GIS在20世纪出现，在21世纪不仅形成自身的理论体系和技术体系，而且将形成天地一体化的空间信息服务产业，为国民经济建设、国家安全、社会可持续发展和提高人民生活质量做出愈来愈大的贡献。

目前，全国有GIS企业1万多家，GIS高等院校达200所，各单位今年共吸纳应届毕业生6000人，GIS从业人员已达40万人，09年GIS产业产值将超过700亿元。超图、中地等著名企业正跨出国门，向海外拓展市场。四维，超图等企业正进行资产盘点，筹备上市。一些私营企业宣示了独特的创造力，GIS在中国态势如火如荼。

GIS的前景十分广阔，发展泰然，它定能为今后的主流产业，为人类造福。

GIS科技论文