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地理信息系統及應用范文第1篇

[關鍵詞]GIS 礦產勘查 應用 前景展望

[中圖分類號] F416.1 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-9-262-1

1地理信息系統（GIS）概述

地理信息系統（Geographic Information System，即GIS）是以地理空間數據庫為基礎，在計算機軟硬件的支持下，運用系統工程和信息科學的理論，科學管理和綜合分析具有空間內涵的地理數據，以提供管理、決策等所需信息的技術系統。它可以制作精度十分復雜的地形和地質圖，并能對圖形數據與各種專業數據進行一體化管理和空間分析查詢，從而為多源信息的綜合找礦預測提供了較為理想的平臺。

2地理信息系統（GIS）在地質找礦中的作用

GIS的出現，其強大的數據采集、分析、管理功能，為解決環境及資源問題提供了一條康莊大道。在具體的地質找礦工作中，具有以下的優勢與作用：

2.1完備的數據庫系統

GIS簡單而言，是一種處理數據輸入/出、圖件產品的計算機軟、硬件系統，它集采集、存儲、管理、檢索和綜合分析各種地理空間信息為一體，涵蓋了計算機的各種應用程序和各種地學信息數據，并且還可以有效地組織而成的現實空間信息模型。在地質找礦勘查工作中，地質人員可以通過輸入空間材料的數據，形成各種模型，并且可以從視覺、計量和邏輯上對現實空間進行模擬、管理及預測；地質人員可以隨意的抽取、組合、傳輸相關的空間信息，對各類數據所形成的圖片進行仿真模型，有效地預測出成礦的規律及巖土成分。

2.2先進的空間分析技術

GIS相較于傳統找礦方式的主要優勢即是其擁有卓越的空間分析技術，GIS的空間計算和分析功能可以對地質體系中的空間關系進行科學的定量定性分析。例如，GIS具有的疊加功能在礦產資源勘察中具有很高的應用頻率，通過將各種圖形信息進行重疊放置可以有效提取礦產信息，并對各項成礦信息進行嚴密的分析計算，而在重疊放置的過程中沒有數量限制，可以有效納入更多的數據信息，進而可以增加其計算精準度。

2.3具有強大的數據模擬分析功能

GIS可以進行大量的數據模擬與分析，例如地震數據處理、遙感數據處理、地球化學數據處理等。為豐富多彩的空間信息分析與綜合提供了有力的新工具。GIS的空間數據分析功能還有拓撲疊加、緩沖區分析數字地形分析等，為建立完善的專業設計、分析、評價、輔助決策模型提供了強有力的分析工具。

3 GIS在地質礦產勘查中的應用

3.1對成礦模式進行預測分析

通過GIS，以海量綜合信息為基礎，便能做好空間采樣，從時空和多元統計的角度來分析構造演化、火成活動和沉積相等地質特征。可以對成礦進行預測，對礦產勘查等相關工作進行合理地指導，還可以對區域地質演化進行模擬。

3.2GIS成礦預測異常應用

GIS應用于成礦預測，主要是借助其功能對地質異常進行分析，對成礦可能地段、找礦可行地段和找礦有利地段的圈定，通過各種地質異常（斷層，地層、巖漿巖、物化探異常等）分析和已知礦床（點）的關系，通過統計分析，計算異常和礦點的關系，斷裂影響帶的半徑等，從而研究其空間相關性。根據找礦有利度，可以產生新的數據層，通過GIS的空間分析疊加功能，圈定成礦預測區。而后構建GIS成礦空間預測模型，圈定找礦地段，綜合不同地質信息、找礦信息、進行融合，篩選，匹配，疊加等。最后，通過找礦證據層的數據疊加，生成新的數據層，圈定成礦預測區域。

3.3地質礦產調查與填圖應用

GIS已在地質礦產勘查中得到廣泛應用，并取得許多矚目成果。美國、加拿大、澳大利亞早在1985～1989年就將其應用于地質礦產調查和填圖。目前，澳大利亞開始利用計算機筆記本以數字形式采集野外地質數據，建立有關數據庫，我國也建立了中國金礦大型數據庫，對中國大地構造1～3級單元按最新研究動態進行劃分并建立屬性表，結合其他成礦信息，進行成礦GIS分析，預測區域成礦靶區。在國內，原地礦部系統許多單位已購買一些MAPGIS，GIS已開始普遍應用于地質調查。此外，還有一些利用國外GIS進行礦產資源研究與建立地學多源信息系統的新成果。

4 GIS未來應用展望

盡管GIS在地質找礦工作中的應用還存在諸多不足，但卻有著廣闊前景。GIS在地質中的應用逐步成熟起來，向地質學家們提出更多更新的要求。一些標準化措施、工作規范會相繼出現，研究人員嚴格根據GIS分析要求采集原始數據，學術刊物按相關規定發表地質資料，依此循序漸進經相當時期甚至幾代人的積累，一個地質研究全面定量化的時代必將最終到來，從而導致地質學在許多基本認識上的重大飛躍和找礦的重大突破。更重要的是，研究人員知識面的拓寬和綜合技能的提高會使得地質信息系統應運而生，完成研究手段從通用GIS到專用GIS的根本轉變，其深遠意義不言而喻。

5結語

隨著地質勘查工作的深入，工程建設規模的擴大，礦山的地質勘查深度及廣度的不斷拓展，勘察信息需要交流的速度也越來越快，這就迫切地需要一種方便快捷的手段作為勘查信息交流的載體，而GIS技術可以很好地滿足這種需求。GIS技術可以更為有效和直觀的勘察礦山地質狀況，增進地質勘查行業內外人士對礦山地質環境的感性認識。總之，利用GIS技術提升并改造傳統的礦山地質勘查技術水平，對于提高礦產儲量估算的智能化和管理的自動化水平以及工作效率的提升，具有十分重要的現實意義。

參考文獻

[1]王玉莉，陳加峰，劉偉，張建國，劉楠.基于GIS技術的礦產資源信息化現狀及分析[J].農業網絡信息，2014，09：36-39.

地理信息系統及應用范文第2篇

關鍵詞：3D-GIS 應用現狀 發展趨勢

中圖分類號：TP319 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416(2012)06-0249-01

自上個世紀60年代在加拿大首次開發了地理信息系統（GIS）以來，不到50年間，GIS技術得到了迅速的成長，在交通、電力、水利、土地管理、電信、消防以及城市規劃治理等領域都有了廣泛和高效的應用。當前，這一技術已突破了從二維到三維的“瓶頸”，出現了三維空間內的GIS技術，給人們帶來了新的視覺沖擊，成為一新的發展方向。

1、三維地理信息系統概述

三維地理信息系統(簡稱GIS)，是以計算機的軟件和硬件作為依托，以空間數據庫技術作為基礎，對本維空間數據加以科學的分析和管理，為決策、規劃和研究、管理提供逼真信息的一項全新的技術，這是一種介于空間技術、地理科學和管理科學的多方向、跨學科的新興研究領域。

三維GIS，又與虛擬現實（VR）緊密相聯，是隨虛擬現實這一新技術的產生而發展起來的。VR技術是逼真模擬人在現實世界中的人機交互響應，應用領域極為廣泛。因此三維GIS系統在一些國家也被稱為VRGIS系統。

2、三維地理信息系統的應用現狀

我國對三維GIS研究較晚，可是卻獲得了相對突出的進展。據統計，我國在這一行業中的規模可達1000億元，有大約40萬的從業人員，許多領域已達到或超過國際領先水平，在三維GIS方面的成就尤其突出，在北京就有靈圖、時空信步、國遙新天地等多家主流3D軟件商。當前，三維應用所涉及的行業或領域超過40多個。下面通過舉例來對三維GIS的應用現狀進行簡單的說明。

2.1 土地資源規劃

利用三維GIS系統，可以建立起三維地理國土信息系統，能夠實現三維建筑及其分布的精確可視化，使國土資源的規劃和決策、審批得以更加準確、科學。特別是在系統中可以實現靈活、方便的更新和擴展，能夠動態更新，獲得實時的城市最新三維規劃模型。同時還可以對規劃中的城市進行三維模擬仿真，演示未來城市的景觀和效果，作為設計和規劃的依據，提高城市規劃和管理的效率。

2.2 礦產資源遙感監測

根據對地下及海洋中的礦產資源遙感監測結果，資源的開采規劃和執行狀況、地質環境數據等信息，可以構建出三維平臺，展示、分析、查詢、統計資源的狀態，這一方法具有多參數、多層次、實時或預測等功能和特點，滿足對礦產資源的遙感監測及可視化應用。

2.3 礦井操作安全監控

利用礦山企業的基礎數據信息，可以建立礦山企業的運行分析系統，實現對井下操作工（人）的定位，對設備（物）的狀態監測及遠程控制，對井下瓦斯（環境）等的指標進行監控，使企業可以實現實時、有效的層層管理和控制，提高礦業企業的生產安全狀況，還可根據該系統的反應分析或預測當前的生產作業是足夠科學和合理，從而防范事故的發生。

2.4 旅游景觀服務平臺

為了展現旅游景區的自然和歷史風貌、文化景觀，可以利用三維GIS技術建立網絡化平臺，向訪問者提供動感、直觀和交互式的旅游信息平臺，推廣宣傳旅游資源和產品，提供相應的信息服務，助推客戶和投資企業的對接，大大提升景區的對外形象和品牌效應。

2.5 軍事和公安指揮系統

三維GIS在軍事領域中的應用也是最重要的一個方面，建立實時的、動態的三維地形地貌平臺系統，對于軍事學的重要意義是不言而喻的。當前，這一技術在軍事方面的應用水平高低，也是體現各個國家軍事實力的重要方面。

另外，三維GIS系統還可以應用于公安110指揮系統，輔助進行警情的實時監聽，借助于攝像頭的實時監控，了解治安及警力分布狀況，對于提高治安效果，打擊犯罪，提高警力的利用效率具有重要的意義。

2.6 防洪防汛的預警和管理

根據水利資源和數據，可以建立交互式的三維防汛防洪預警和管理調度系統，對防汛預案進行制定、修改或實時更新和維護，作為抗洪減災的決策平臺，為抗洪防汛提供有效的技術保障。

當然，三維GIS的應用領域不止上述幾個方面，隨著這一技術的不斷發展和成熟，必將獲得更為廣闊的應用空間。

3、發展前景

3.1 GIS的高維化趨勢

當前，GIS軟件基本上能夠用數字高程技術模型或處理三維空間的實體坐標，可是，因為無法有效地建立三維實體的拓撲關系，有些真三維的操作在實現起來就比較困難，也無法持續地體現實體的時間維度上的變化。所以，GIS將會進一步向四維或多維化發展。

四維GIS，是指在原有的空間三維的前提下，加上時間維度或變量而成。以地質特征為例，并不是一成不變的，而是隨著時間的變化呈動態變化，有的變化較緩慢，而像地震、暴風雨、水災和滑坡等這些現象，卻往往會在特定的機制和條件下出現劇烈變化。所以，在三維基礎上加上時間維度，就會逼真地體現出這些變化。當然，增加了時間維度，會產生很多問題，其數據量也將呈幾何級數變化，導致在采集數據、存取和處理等各方面產生一系列的難度。可喜的是，這些難題隨著計算機技術的迅速發展，都會在不遠的將來得到解決。

3.2 三維GIS的智能、網絡以及高集成化趨勢

隨著我國網絡的飛速發展，在網絡上瀏覽以及數據是GIS發展方向，所以說，網絡化是可以說是三維GIS的最流行、最前沿的操作平臺之一。

傳統的GIS的應用主要是在空間的疊加分析以及數據庫方面，但知識處理方面和推理能力上相對欠缺，不難預見，3D-GIS系統會在智能化方面有更加廣闊的發展空間，也能更好地為人類社會服務。而智能GIS技術也必然會促進其向高度集成化方向發展，并將在未來的應用中有著廣闊的發展前途。

參考文獻

[1]劉增良,陳品祥,賈光軍,李揚.虛擬現實技術在城市規劃管理中的應用研究與實踐[J].測繪通報,2010,(5):45-47.

[2]劉學黨,伊堯國.基于WEB的城市三維地理信息系統構建方法研究[J].天津城市建設學院學報,2006,12(1):9-13.

[3]江巖,張尚弘,趙登峰.1VR2GIS技術在城市“數字防洪”中的應用[J].地球信息科學,2006,8(2):66-70.

地理信息系統及應用范文第3篇

關鍵詞:地理信息系統；技術；電力系統；自動化

中圖分類號：TM7文獻標識碼： A

引言

眾所周知，我國幅員遼闊，電力資源分布范圍相對較廣。所以，在地理空間區域之內分布的數據對于電力企業來說就顯得十分重要，電力企業將其作為應用的主要核心對象，這樣一來，就可以促使電力系統自動化的正常運行，并由此對其中的各項功能予以實現。通過使用地理信息系統，不僅能夠為電力企業提供一個基于地理信息的管理和運行平臺，還能夠使電力企業電力系統自動化中使用的管理信息系統、企業資源規劃系統等等得到有效的集成。因此，地理信息系統技術在電力系統自動化中的應用具有十分重要的意義。

一、空間資源管理系統

電力企業從發電、輸電、配電到用電等任何一個環節,都表現出空間性、復雜性等特點。這些特點不但體現在電力企業的空間設備管理上,還體現在最終客戶和電力系生產和運營管理上。因此,如何有效管理電力企業的這些復雜的空間資源,是電力企業生產管理和運營管理人員面臨的挑戰。電力企業在管理上還存在著條塊性和集中性的矛盾,因此要正確、全面、及時地掌握電力企業各種資源的信息,沒有有效的管理手段和方法,是十分困難甚至是不可能的。隨著現代管理研究的不斷深人和現代管理技術的不斷進步,空間資源規劃(SRP)將在電力企業得到廣泛、深入的應用,并將為電力企業的管理和決策發揮極其重要的作用。SRP是一套針對動態行業的系統,是傳統的GIS和企業資源規劃(ERP)系統的有機結合和延伸。電力企業SRP作為一種先進、全局、戰略性的理念和方法,將是未來電力企業設計各種應用方案的重要指導思想和原則,而作為SRP基礎的AM/FM/GIS,在其實施的全過程中,只有充分尊重這一思想和原則,才能適應電力企業的不斷發展。

二、地理信息系統技術在電力系統自動化中的應用

1、地理信息系統技術在電力系統自動化中應用的環境配置原則

要想對地理信息系統技術在電力系統自動化中應用的有效性進行保證,就必須優化選擇出適應程度高、針對性強的系統環境。所以,在確保電力系統自動化設計要求的前提下,應當盡量選擇一個相對較好的系統環境,這就要求所選擇的設備與軟件具有較高的質量與較強的穩定性。一般情況下,系統的環境配置原則需要滿足以下幾個方面的條件:保證系統運行的穩定性,同時,所選擇的設備以及軟件具有較高的性能,只有這樣,才能使得系統運行保持在一個較高的效率至上；具備較強的網絡互聯能力,能夠與局域網以及廣域網進行有效的聯接;所選擇的設備以及軟件兼容性較強,且在價格方面具備一定程度的優勢;具有較高的可擴展性,只有這樣,才能使得相關設備在長時間運行的情況之下仍然保持高效率;½具有非常高的安全性能,這樣一來,就可以為系統以及系統之中的相關數據提供一定程度上的保障。綜上所述,在選擇系統環境之時，一定要注意參考以上的幾個條件,只有這樣,才能保證地理信息系統技術在電力系統自動化中應用更為穩定、可靠、有效。

2、地理信息系統技術在電力系統自動化中應用的硬件環境

一般情況下，用戶的請求數量加多，且時間間隔較小，這就給服務器提出了更高的要求，要求服務器具有非常高的處理能力。因此，必須選擇配置極高的計算機來作為系統的服務器。而從客戶端的角度來看，它的工作較為簡單，僅僅只需對一些簡單的操作進行執行。所以，用于客戶端的計算機并不需要十分高的配置，即使所配備的計算機性能相對較弱，也能完成其分內的任務。然而，對客戶端而言，它主要是作為瀏覽器來進行使用，因此對于其顯示器的選擇必須十分重視，因為一個性能較高、適應程度較高的顯示器將會在很大程度上提升瀏覽的效果。

3、地理信息系統技術在電力系統自動化中應用的主要功能模塊

地圖管理功能模塊：實現對電子地圖的編輯功能，實現非常大的圖庫的管理功能，包括圖件的矢量化、圖件的多種格式之間的靈活方便的轉換、地圖、分析圖等圖形圖像的繪制和誤差的矯正、圖幅的無縫拼接、投影變換等功能；

輔助做圖功能模塊：能夠實現電力網絡的有效可靠管理，及時方便的將整個電力網絡直觀形象地構造出來，設計出網絡元素對應的屬性數據庫，提供各種各樣的豐富有力的網絡輸入手段。一方面，能夠提供方便快捷的手動輸入方式，另一方面，也采取了外掛數據庫的方式進行大批量的數據的輸入工作，電力企業的信息錄入功能的實現變得非常方便；

設備管理功能模塊：能夠通過多種輔助工具的應用，實現對已有的基本臺帳數據、缺陷數據、檢修數據、故障數據等數據的有效管理，能夠實現模糊地名定位，在電力網絡規定的范圍內進行區域的劃定，實現設備類型的指定，完成檢索條件的構造，對于指定的目標實現快速的尋找，實現在線路上模擬掛牌操作的功能，能夠實現對線路中現有的掛牌進行檢索的功能，實現圖形和報表的打印功能，使電力企業員工的工作效率達到大幅度的提高；

電網分析功能模塊：能夠實現輔助決策的功能，在系統中已經存在的電網圖上，能夠實現拉閘停電分析、阻抗計算、可靠性計算，提供給決策者科學的依據進行方案的準確制定。例如，根據拉閘停電范圍分析，能夠準確制定出拉閘停電范圍的方案。

4、地理信息系統技術在電力系統自動化中應用的網絡環境和軟件環境

對于地理信息系統系統而言，軟件環境的配置也是非常關鍵的。地理信息系統必須訪問非常多的數據，才能夠實現特有的功能，尤其是在進行空間分析和顯示時，也是要必須訪問非常多的數據的，這要求軟件環境以及網絡的暢通性必須是良好的。因為在進行這一操作之時必須要訪問數量非常龐大的數據，才能達到理想的效果。所以，系統的網絡環境以及軟件環境都必須具有較高的暢通性。在選擇網絡配置時，為了達到地理信息系統應用的要求，必須保證能夠提供足夠的帶寬。網絡環境由各種網絡部件組成，例如：路由器、橋、調制解調器、HUB等，另外還要選擇某種協議，例如：TCP/IP，IPX等等。

5、地理信息系統技術在電力系統自動化中應用的智能化發展

未來信息系統將朝著智能化的方向發展。目前在多媒體中出現一種被稱為賽博空間(Cyberspace)的概念,它以計算機技術、現代通信技術、網絡技術、虛擬現實技術的綜合應用為基礎,構造出一種人們進行社會交往和交流的新型空間,是一個人工世界。科學家預言,未來的人們將在賽博空間中的信息海洋中生活,從一個節點到另一個節點,從一個信息源到另一個信息源,進行信息交流和信息創造,實現相互之間的通信、貿易和科教活動。計算機軟件技術正在進一步發展到軟件的智能化。軟件智能體(Agent)是軟件設計進一步抽象的結果,是適應廣泛的分布式網絡計算環境而發展起來的軟件技術方向。作為軟件智能體的一種,空間智能體處于分布式網絡計算環境中,感知并作用于這一環境,以各種不同的形式出現,實現空間數據的智能獲取、處理、存儲、搜索、表現以及決策支持。這種空間智能體擁有兩種非常重要的能力:利用空間知識進行推理;可生存進化。在賽博空間中,以這種空間智能體作為構成模塊的GIS系統就是CyberGIS。它自動地接收用戶以高級語言描述的指令,利用它能夠感知并作用于所處的賽博空間的“本領”,通過與其他空間智能體的交互,為用戶找到賽博空間中所需要的信息。可以預見,電力GIS也將朝這樣的方向發展。

結束語

地理信息系統中很多的技術是可以合理的運用在電力系統自動化中的，我們要善于挖掘電力系統和地理信息系統之間的技術聯系，讓地理信息系統中的技術更好的運用于電力系統，提高電力系統的自動化水平。

參考文獻

[1]王宇，王東.地理信息系統GIS技術在電力系統自動化中的應用[J].黑龍江電力，2012(5).

[2]盧娟，李沛川.電力GIS的發展及主要功能[J].測繪與空間地理信息，2012(1).

地理信息系統及應用范文第4篇

【關鍵詞】地理信息系統 功能 應用

1 地理信息系統的功能

（1）數據獲取：地理空間數據是 GIS 的血液，整個GIS的建立都是圍繞著空間數據來進行，所以數據獲取是地理信息系統建設首先要進行的任務。

數據獲取可以有多種實現方式包括數據轉換、遙感數據處理以及數字測量等等。其中已有地圖的矢量化，是目前被廣泛采用的手段，但也是最耗費人力資源的工作。鑒于GIS的數據類型不同，其數據輸入可分以下三類：1）一般的圖形數據輸入：CAD圖形一般通過數字化儀輸入和掃描儀輸入。這主要包括了上面提到的已有地圖通過掃描數字化得到二值影像、灰度影響、彩色影像，然后通過人工轉化為GIS軟件可處理的矢量數據等格式。2）柵格數據的輸入：柵格數據包括各種遙感攝影得到的數據、航拍影像數據、各種傾斜攝影圖像數據、航空雷達數據等等。3）屬性數據：屬性數據是用來描述對象特征的，多為字符串和數字，通常用關系數據庫管理系統進行管理。一般采用鍵盤輸入，方式有兩種：①對圖形直接輸入；②預先建立屬性表輸入屬性，或從其他統計數據庫中導入屬性，然后根據關鍵字與圖形數據自動聯結。

（2）數據檢驗：數據檢驗，是保證工程精度和可靠性的保障。主要是指通過直觀觀測和理論分析等對采集并輸入的數據進行質量檢查和糾正、空間拓撲關系的建立以及圖形整飾等，為接下來要做的服務模塊做基礎。數據檢驗的內容主要包括圖形數據和屬性數據兩方面的檢驗。圖形數據的檢驗主要有查詢并改正拓撲關系、圖形內各元素編輯、圖形整飾、圖形與圖形之間的拼接、投影帶轉換等功能。屬性數據的檢驗往往與數據管理結合在一起，進行檢驗。

（3）數據管理：數據管理是在數據輸入無誤的情況下，按照用戶要求對數據進行整理。它涉及地理元素的空間位置、通過給其制定域，便于計算機處理和系統用戶理解等。對輸入的數據進行管理，有很多人也叫他數據庫管理系統。它的內容主要是數據格式的轉換和選擇、數據的分類，數據的銜接，數據的分析，數據的整體整飾等。其中的空間數據庫管理是GIS的核心部分，也是他優于其他軟件的部分，圖形數據和屬性數據給定相應的域貯于空間數據庫中。空間數據庫的數據格式一般有三種，一種是矢量數據，柵格數據和矢量柵格混合數據。地圖圖幅庫的管理：很多情況下，測量或者工作區域都是由很多圖幅組成，要對這些圖幅進行統一的管理，并且查詢和分析，就形成了地圖圖幅庫的管理，它形成的主要功能有圖幅的入庫、圖幅刪除、相鄰圖幅拼接、跨圖幅條件檢索、圖幅的維護等。

（4）空間數據查詢與分析：空間數據查詢與分析是GIS系統最重要的功能之一，也是GIS系統區別于其他信息系統的本質特征，它大大增強了地圖圖形信息以及各種專業信息的利用深度和廣度，用戶可以通過查詢結合自身，得出很多自己想要的東西和知識。對想要的事物進行綜合評價，對要做的事情綜合規劃，對很多重大問題做出決策依據，對一些事物發展方向及結果進行預測。空間數據查詢包括圖形查詢，屬性查詢，圖形和屬叉查詢，比較直接和簡單。收到大多數人的選擇。空間數據分析是對輸入的數據進行一系列運算和查詢，給人們省去自己計算的過程。

2 GIS系統的主要特征

（1）系統內空間定位特征：系統內的一個實體，通過對周邊地物及參考物體的聯系，得出這一實體的空間位置數據，如果數據做的完善，還可以得出直觀的三維立體圖像。

（2）二維及二維以上結構特征：通過給定限制條件，和單一屬性提取，可以在原有二維的基礎上建立三維結構和相互關聯的不同專題。

（3）時序特征：一般物體的相對關系會隨著時間的變化而變化。從這點出發首先對地理信息系統內的這種具有區域性的、多層次的和動態變化的特征進行研究，然后通過分析計算進行掌握，這樣才能實現系統內的人口數量、資源分布、環境等的綜合分析、管理和決策。GIS可以提供“多來源”、“多層次”、“多時態”、“快速度”、“深加工”、“多形式”、“多精度”的空間數據，從而具有了時序特點。

3 地理信息系統的應用

（1）資源清查：資源清查是地理信息系統主要服務的一個板塊，在地理信息系統服務中在很大一部分比重。GIS可以將匯總上來的數據進行分析整理，然后指定限制區域，通過多種條件組合，然后統計分析和原始數據快速再現。以礦權分布為例，可以輸出不同礦的分布位置，面積大小，界樁位置，以不同礦產類型劃分礦產分布群落，為資源的合理利用，規劃，開發，調度，管理提供科學依據。

（2）城鄉規劃：城鄉規劃是地理信息系統這兩年主要應用的模塊，比如現在的農村集體土地確權登記和農村土地承包經營權確權登記，城鄉規劃中涉及的環境，人口，道路，民族，教育，文化，經濟等多方面的大量數據，GIS系統整合這些數據，然后進行系統內的這些目標進行統計分析規劃，包括城鎮總體規劃、城市建設用地適宜性評價、環境質量評價、道路交通規劃、公共設施配置以及城市環境的動態監測等。所以利用GIS作為城鄉規劃、管理、分析工具具有十分重要的意義。

（3）各種災害監測：地質災害和人為災害最近幾年被人們越來越重視，GIS通過整合大量數據可以預判事物發展規律，輸出事物存在的隱患。為人們提供各種災害發生的概率及有效的預防方案。所以地理信息系統對于人們在災害監測中起到了很大的作用。

（4）環境管理：GIS系統內儲存的大量數據，通過制定的查詢目的可以為環境管理部門提供環境管理想要的數據，其中包括報表統計，圖形編制，建立環境污染模型，為環境治理做科學的數據依據。

（5）宏觀決策：GIS利用擁有的數據庫，通過一系列決策模型的構建和分析，為國家宏觀決策提供依據。如系統支持下的土地承載力的研究，可以解決土地資源與人口容量的規劃。

4 結語

地理信息系統隨著“數字地球”、“數字中國”等技術要求的提出，隨著“信息高速公路”的建設和它獨特的魅力所在，在我國以后的社會建設中會稱為一個重要的角色。相信隨著地理信息系統技術的廣泛應用，地理信息系統作為地球信息科學的一個重要組成部分，與經濟和社會發展的結合將更加緊密，它也必將為我國的經濟建設、資源管理等各個領域的科學化、現代化發展發揮越來越大的作用。

參考文獻：

[1]張時忠.Inof-Geoteeh 工程勘察管理信息系統開發方案[J].地質科技情報，2001，20（3）：109.

地理信息系統及應用范文第5篇

關鍵詞　多媒體技術，地理信息系統，空間數據，屬性數據，區域分析，數據模型.

現今由于多媒體技術的迅速崛起和高速發展，越來越多的應用軟件都大量使用了多媒體技術.如果將多媒體技術應用于地理信息系統(geographic information system，簡稱GIS)軟件中，勢必大大增強GIS信息的表現能力，擴大GIS的應用領域.那么怎樣將多媒體技術應用于GIS軟件中呢我們認為應從兩方面來設計：其一是怎樣將多媒體數據溶于GIS數據庫中，并保證提供GIS軟件的雙向檢索及各種分析功能；其二是在應用過程中，怎樣實現多媒體的播放功能.以下就這兩個內容及其應用前景談談我們的看法.

1　多媒體數據的有效管理

通常，應用軟件中的多媒體數據有兩種生成方式：一種是媒體播放之前，將其數字化到數據庫當中，播放時從數據庫中取數據；另一種是播放時，邊生成邊播放.而GIS軟件中的數據庫又分為空間數據庫和屬性數據庫，即我們可根據媒體數據的特性或應用軟件的要求將多媒體數據分別溶于空間數據庫和屬性數據庫中.

1.1　GIS數據庫中多媒體數據的管理

1.1.1　GIS空間數據庫中多媒體數據的管理　目前，多數GIS應用軟件所能描述的空間目標都是靜態的，實際上，很多GIS所要表達和研究的空間目標都不會是一成不變的，因此，GIS研究者已廣泛關注能對時空過程和時空目標進行描述和分析的時態GIS(temporal GIS).時態GIS的組織核心是時空數據庫，即設計一個合理的時空數據模型是建立時態GIS的關鍵所在.雖然目前還沒有較成熟的能支持時態GIS產品的時空數據模型，一但時空數據模型的研究有所突破，不僅能解決時態GIS的應用問題，還將解決空間數據庫中動畫數據的管理問題，即可通過使用動畫技術來實現在屏幕上動態播放時空過程.如動態顯示衛星云圖的變化情況、地殼變動情況、森林沙化和城市化情況以及海岸或河灘的侵蝕或淤積變化情況等.

有關時空數據模型，張祖勛［1］提出使用分級索引方法來對基本修正法進行改進.這種方法就是不存貯研究區域中每個狀態的全部信息，而只存貯某個時間的數據狀態(稱為基態)以及相對于基態或鄰近狀態的變化量.在此基礎上，建立分級索引，以便能快速找到所需的時空過程的數據.

要使用這種建索引的基本修正法，需要考慮兩個問題，一個是如何建立索引；另一個是如何設計用來描述兩個狀態變化量的差文件.

關于建索引的問題，筆者認為：基態，亦a，b，c，d分別表示時態GIS的4個時期；T.時間軸；t0，t1，…，tn分別表示 時態在GIS某個時期的n+1個時態，其中tn為基態，即“現在”時態 一次數據狀態——“現在”時態總是變化的，每產生一個新的現在時態，就應生成一個現在時態與前一次時態的差文件，同時根據現在時態所處的時間位置來決定是否產生新的索引差文件.以四叉樹為例，如圖1所示，當n為2i(i=2，3，…)的整數倍時，就需產生tn-2i～tn的索引差文件.相應地為了減少索引差文件所占的存貯空間，而又不影響對任一時態的檢索速度，可將tn-2i+1～tn-2i的索引差文件刪掉，所刪的索引名文件個數正好比新建的索引差文件個數少一個.

關于差文件，筆者認為在設計中應考慮如下幾個因素.(1)由于差文件是通過對兩個時態的目標信息進行異或而產生的，這意味著差文件包含有兩類目標信息：一類是前一時態有而后一時態無的目標信息；另一類是前一時態無而后一時態有的目標信息.為了能根據差文件快速、連續地由一個狀態到過去另一狀態或最近另一狀態進行檢索，應在差文件中將這兩類目標信息予以標識區分.(2)兩個狀態之間目標變化應是有對應關系的，即01(目標從無到有)；10(目標從有到無)；1N(目標從一個變成多個)；N1(目標從多個變成一個)，以及目標空間信息無變化，屬性信息有變化；目標局部空間信息有變化等.為了能進行快速檢索，在差文件中應將兩類各目標之間的對應關系予以標明，當然，這會增加差文件生成過程的復雜性.(3)和所有地圖數據庫模型類似，差文件也由空間信息、屬性信息和關系信息組成，差文件中應將每個目標這3種信息之間的關系予以標明.

1.1.2　GIS屬性數據庫中多媒體數據的管理　有些GIS的應用中，認為多媒體數據是一種特殊的專題屬性數據.怎樣選擇多媒體數據的數據模型，使得既能遵循其自身特點，又能有效地建立起它與空間數據的聯系，是多媒體技術在GIS應用中的關鍵所在.

目前，多數GIS屬性數據庫使用的是關系模型.為能將關系模型應用于多媒體數據管理系統中，就必須對現有的關系模型進行擴充，使它不但能處理格式化數據，也能處理非格式化數據.楊學良［2］就這個問題提出了3種技術策略：將多媒體數據文件名作為關系中元組某列(或屬性)；將每個元組作為一個完整文件保存；元組中存貯格式化數據以及非格式化數據的引用項，而非格式化數據單獨存貯.

對比這3種技術策略，第一種技術策略方法簡單、容易實現，適宜于對多媒體數據進行播放.第二、三種技術策略雖然能夠實現并發控制和恢復，以及實現對多媒體數據進行編輯和拮取的應用，但由于此兩種技術策略將每個元組所對應的空間目標的專業屬性和多媒體屬性混在一起，這既增大了應用程序設計的復雜性，又不利于那些只需使用空間目標的專業屬性的一些應用的實現.為此，我們認為，在第一種技術策略的基礎上，增加一個或多個屬性項，用于存放多媒體數據的文件信息和數據流信息，當我們需要對多媒體數據文件進行特殊應用時，可根據文件信息和數據流信息對多媒體數據文件進行操作.

1.2　GIS區域分析中多媒體數據的生成

多媒體數據生成的另一種方式是在GIS應用中，邊統計、分析運算，邊生成結果數據——多媒體數據.

1.2.1　空間分析中多媒體數據的生成　空間分析是一組分析結果依賴于所分析對象的位置信息技術［3］，因此，空間分析要求獲得目標的空間位置及其屬性描述兩方面信息.空間分析主要有：地形分析、疊加分析、緩沖區分析和網絡分析等.

為了能更清楚地表示上述一些空間分析的結果，我們可用虛擬現實技術來實現.所謂虛擬現實［4］是一種由計算機生成的高級人機交互系統，即構成一個以視覺感受為主，也包括聽覺、觸覺、嗅覺的可感知環境，使用者通過專門的設備可在這個環境中實現觀察、觸摸、操作、檢測等試驗，有身臨其境之感.比如，可用虛擬技術來觀察地形分析或網絡分析得到的空間效果，使用者可用交互操作的方式來控制自己與觀察對象的角度、距離以及光照等，使觀察對象隨使用者的操作而動態旋轉.此時以動畫形式顯示的媒體數據隨使用者的操作產生并顯示.

1.2.2　統計分析中多媒體數據的生成　統計分析就是用數理統計方法開展區域分析.數理統計方法主要有：統計特征值、研究兩種或多種地理現象之間的相關分析，通過一組實際觀測數據分析系統變量之間因果關系的回歸分析，以及主成分分析等.

為了更加形象化，我們可以將數理統計結果以直方圖、曲線、曲面或區劃圖表示，甚至可以將重要的部分以醒目的顏色、特殊的符號或閃爍的顯示形式來告訴使用者，還可以配上解說詞，以增加系統的感染力，而表現這些現象的媒體數據是在統計分析之后由系統自動生成并播放的.

2　GIS應用系統中多媒體功能的實現

在GIS應用軟件中進行多媒體功能實現，首先是受GIS應用軟件自身開發平臺的限制.多數情況下，GIS應用軟件的多媒體開發平臺宜選擇編程語言，如VC++，VB或BC++等，以利于和GIS應用軟件相結合.一旦多媒體開發環境確定下來，那么怎樣實現區域分析中多媒體功能

2.1　空間數據庫中多媒體數據的播放

由前所述，空間數據庫中存貯的多是各期間的時空數據，這些數據的結構與MCI所能接受的多媒體文件格式RIFF(resource interchange file format)不同，所以應用程序不能直接調用MCI函數和API函數，必須根據時態GIS的空間數據庫結構，設計一個相應的動畫播放程序來實現動態顯示功能.

下面簡述動態顯示時態GIS中ti～tj狀態的算法步驟(0≤i≤j≤n，其中n為現在時態).(1)由基態開始檢索各索引差文件直到生成ti狀態信息.(2)顯示ti狀態信息.(3)根據ti差文件，擦除ti狀態有而ti+1狀態無的信息，顯示ti狀態無而ti+1狀態有的信息.(4)i+1i.(5)當i＜j時，轉(3)；否則結束.

如果用上述算法來實現動態顯示時空過程，還有很多細節需要設計.首先，在(1)步驟，從基態開始，逐級逐步檢索，每檢索到一個狀態差文件，就需根據差文件來生成該狀態信息，直到ti狀態處；其次，在(3)中，需要用到動畫技術，擦除前一狀態信息實質為恢復該處顯示內容，而顯示后一狀態信息之前，需保存后一處信息內容，再予以顯示新狀態信息.

2.2　屬性數據庫中多媒體數據的應用

一般來說，多媒體數據主要應用于兩個方面：一個是簡單播放；另一個是對多媒體數據進行編輯和拮取.對于前者，只要使用MCI函數或API函數按屬性數據庫中其他屬性的要求進行播放；對于后者，這就要求程序員熟悉多媒體數據文件格式RIFF，根據多媒體數據的文件信息和數據流信息，通過調用多媒體文件輸入/輸出函數來實現多媒體的播放、編輯、拮取以及同步控制等操作.

3　多媒體技術在GIS中的應用前景

(1)實現資源信息的科學管理，提供信息服務.GIS一改為用戶管理提供單一的圖表、數據信息形式，而在管理空間信息的同時，對圖形、圖象、視頻、聲音、動畫等形式的信息進行管理和播放，大大增加了信息的表現能力.(2)家庭教育和個人娛樂.將多媒體和GIS溶于一身，會豐富教育、娛樂軟件的內容及表現手段.比如有關地理、歷史等課程的教學軟件和娛樂軟件的設計.(3)銷售和演示信息系統.GIS和多媒體技術合為一體的這類系統會比以往的信息系統更具有表現力.比如房地產公司的銷售系統，既能表明所售住房的空間位置，又能從中檢索其住房環境及內部結構，而且可以動態地刪去當天已售出的房子，給出不同價格等；旅游導游系統，可以在為觀光游客制定導游路線時，就能對不同地方的景點產生身臨其境的感覺.

總之，將多媒體技術和GIS技術相結合，是計算機應用領域的一個發展方向，它會改變人們的工作、生活、思維方式，推動信息社會的前進.

參考文獻

1　張祖勛.時態GIS數據結構的研討.測繪通報，1996， (1): 19～21

2　楊學良.多媒體計算機技術及其應用.北京：電子工業出版社，1995.138～139