地理信息系统的主要功能精品(七篇)

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关键词：地理信息系统技术； 城市规划；应用

Abstract: With the rapid development of the modern society, the geographic information system technology has been enhanced in all aspects application, this paper focuses on the geographic information system main functions and discusses the application of the geographic information system in the city planning.

Keywords: geographic information system; city planning; application

中图分类号：C931.6 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

城市规划是指导城市建设，是城市建设和管理的依据，在城市发展建设过程中起到十分重要的作用。地理信息系统结合了地理空间分析技术和计算机信息技术并引起各行业广泛关注。

1. 地理信息系统概念

GIS即地理信息系统（Geographic Information System），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，GIS是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统，是以测绘测量为基础，以数据库作为数据储存和使用的数据源，以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术。地理信息系统成为了获取、存储、分析和管理地理空间数据的重要工具和手段，近年来得到了广泛关注和迅猛发展。

2．地理信息系统的主要功能

数据采集与编辑功能是指各实体要素对应代码坐标输入计算机当中。

属性数据比较规范，所以许多地理信息系统都采用关系数据库管理系统管理。除文件管理功能外，属性数据库管理模块的主要功能之一是用户定义各类地物的属性数据结构。

2.3制图功能

GIS的核心是一个地理数据库。建立GIS首先是将地面上的实体图形数据和描述它的属性数据输出到数据库中并能编制用户所需要的各种图件。

2.4空间数据库的管理

有效数据采集和编辑后，形成了地理数据集。对此可以利用数据库管理系统来进行管理。

2.5空间分析功能

通过空间查询与空间分析得出决策结论，是GIS的出发点和归宿。典型的空间分析有：

2.5.1拓扑和叠加

通过特征叠加实现检索、图形剪裁、模型分析等功能。将存在共同特点的多边形要素的数据文件进行叠置，根据多边形边界的交点来建立具有多重属性特征的统计分析。

2.5.2缓冲区分析

缓冲区分析是根据点、线、面的实体，自动创建其周围一定宽度范围的缓冲区多边形，它是GIS重要的和基本的空间分析功能之一。

2.5.3 空间集合分析

是按照两个逻辑子集给定的条件来进行逻辑运算。

2.5.4地学分析

地理信息系统还提供一些专业性较强的应用分析模块可以应用于不同领域，根据每一模块的特点来进行分析。

2.6数字高程模型的建立

数字高程模型有三种主要的形式，包括格网DEM、不规则三角网（TIN），以及由两者混合组成的DEM。

3地理信息系统在城市规划中的主要应用

3.1资源管理及配置 (Resource Management Configuration)

主要应用的领域包括农业、林业、矿藏等领域，解决各种资源分布、分级、统计、制图等问题。 解决更重能源及资源上的配置，保证资源合理和发挥最大效益。

3.2城市规划和管理 (Urban Planning and Management)

空间规划是地理信息系统重要应用领域之一，利用地理信息系统来对城市规划和管理具有深远意义。主要是解决城市资源配置等诸多问题。

3.3应急响应 (Emergency Response)

在发生重大灾害时，可以解决例如如何安排最佳的人员撤离路线、并配备相应的运输和保障设施等问题。

3.4地学研究与应用 (Application in GeoScience)

对地形地貌分析、流域分析、土地利用研究、经济地理研究、空间决策支持、空间数据统计分析、制图显示等都可以借助地理信息系统工具完成。

3.4商业与市场 (Business and Marketing)

商业设施的建立充分考虑其市场潜力及诸多商业问题，地理信息系统的空间分析和数据库功能可以有效解决这些问题。

3.5分布式地理信息应用 (Distributed Geographic Information Application)

机遇网络时代的地理信息系统可以通过网络来实现地理信息的分布式存储和真正意义上的信息资源共享。

3.6城市规划管理(Urban Planning and Management)

利用地理信息系统技术进行城市规划建设的辅助设计、进行城市管理的辅助决策、规划控制等工作。

3.7国土及地籍管理 (Land Information System and Cadastral Applicaiton)

GIS利用现有的遥感数据，可以有效的对土地利用动态变化进行分析评估研究，包括土地和地籍管理涉及土地使用性质的改变、地籍权属关系变化、地块轮廓的变化、等许多内容，都可以通过GIS来高效、高质量地完成这些工作。

3.8生态、环境管理与模拟 (Environmental Management and Modeling)

实现对区域生态规划、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、环境保护等设施的管理、环境规划等。

3.9基础设施管理 (Facilities Management)

城市的地上地下基础设施（电信、自来水、道路交通、天然气管线、排污设施、 电力设施等）广泛分布于城市的各个角落、且这些设施明显具有地理参照特征，无论是进行管理、统计、汇总都可以借助GIS完成，而且可以很大程度的提高工作效率。

3.10选址分析 (Site Selecting Analysis)

不同的区域地理环境有所不同，可以根据不同的特点，综合考虑资源配置、市场的发展潜力、交通是否便利的条件、地貌地形特征、环境影响等因素，在一定的区域范围内选择最佳位置，这也是GIS的一个典型应用领域，充分体现了GIS的对空间的分析功能。

3.11网络分析 (Network System Analysis)

通过建立交通网络、地下管线网络等的计算机模型，使用GIS来研究交通流量、进行交通规则、处理地下管线突发事件的应急处理。

3.12可视化应用 (Visualization Application)

以数字地形模型为基础，可以建立一定区域区域等三维可视化模型，实现多角度浏览。

结束语

GIS系统以处理和分析空间数据功能，为城市的规划提供了准确的依据，并演绎出丰富多彩的系统应用冠能，满足用户的广泛需求。

参考文献：

[1]宋小冬.叶嘉安.地理信息系统及其在城市规划与管理中的应用.北京：科学出版社.1995

[2]龚健雅.地理信息系统基础.北京：科学出版社.2001

[3]黄杏元.马劲松.地理信息系统概论(修订版) .北京：高等教育出版社.2001

篇(2)

关键词：地理信息系统；电力系统自动化；应用；探讨

中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：

在我国乃至全世界发电、输电、变电、配电和用电都是每个国家最主要的五大电路循环系统，并且这些电力系统在工作时需要占用极大的地理空间区域，并且并不均匀的分布于整个电力系统中。复杂的分布导致了地理空间区域内分布的各项数据的庞大。然而在电力企业中该项数据是所有应用的核心对象，电力系统自动化的各项功能是以这些分布产生的数据为依托，以科学的方式来执行各功能的。

通过地理信息系统，我们可以为电力企业电力系统提供一个集成了地理区域信息的管理运行平台的，通过系统能够优化管理信息系统，合理规划企业资源。因此，地理信息系统技术在电力系统自动化中的应用具有十分重要的意义。

地理信息系统技术在电力系统自动化中的广泛应用

1．1 地理信息系统技术在电力系统自动化中的发展状况

随着计算机的发展日新月异，各项机制得到发展和逐步的完善，其中最为重点的就是对于用户需求的满足，地理信息系统在电力系统自动化中的应用正是在这个科技大潮下应运而生。早期人们思想局限，不懂得将技术相互应用，相辅相成，仅仅把地理信息系统作为数据处理工具，然后随着技术的发展，越来越多的企业开始要求增加地理数据的客户端和服务器系统。依照行业的发展以及客户的需求，电力系统自动化的服务的完善，系统能够将共享服务做为自动化处理的主要特点。

1．2地理信息系统技术在电力系统自动化中应用的环境的配置原则

地理信息系统技术在电力系统自动化中应用中，由于要处理庞大的数据信息，保证系统环境的稳定和处理系统的正确性是系统应用的关键因素。

因此，应该在满足电力系统自动化的设计要求的首要条件的同时，优质的硬件设备和功能强大并稳定的软件是保证系统处理速度、信息数据的准确性的最佳保障。能够使地理信息系统技术在电力系统自动化中应用中保持稳定的性能和较好的可靠性，为了能够满足以上要求。

首先系统的环境配置原则应具备运行非常稳定，具有非常高的性能，能够达到非常高的效率的条件；

其次，系统应具备极强的连接局域网以及广域网的能力；

再次，系统必须具备非常高的兼容性和较高的性价比；

第四，系统所处的环境的可扩展性，是设备的长时间不问断的使用的前提标准；

第五，良好的安全性是系统安全以及数据安全的基本保障。

1．3 地理信息系统技术在电力系统自动化中应用的硬件环境

对于地理信息系统技术的硬件环境要求是较高的，一般情况下，服务器是为大量用户的请求提供服务的终端，通常来讲，地理信息系统的用户会在同一时间段内发生大量请求。因此，系统应使用硬件配置非常高的计算机作为服务器。而相对于客户端来说，所应用和处理的操作都不复杂，仅仅是一些数据的查询、录入及导出工作等。

因此，仅需要使用配置一般的地段计算机即可满足要求。足够非常好地完成这些基础的操作。然而客户端主要进行的是浏览器工作，因此，显示器档次的适当选择则是能否达到最佳浏览效果的前提条件，是以应该使用显存及像素较高，质量过硬的显示器，从而达到理想的查询效果和预期的浏览目标。

1．4地理信息系统技术在电力系统自动化中应用的网络环境和软件环境

当地理信息系统技术的硬件设备能够满足其在电力系统自动化的应用时，软件环境的配置便是系统能否稳定运行的重要条件。为了实现地理信息系统特有的功能必须访问非常庞大的数据，尤其是对地理区域空间进行分析和显示时，数据的上传下载以及读取和处理上都是非常庞大的，为了保证数据读取的流畅，要求软件环境以及网络的畅通性必须是良好的。

在选择网络配置时，为了满足地理信息系统应用的要求，必须保证能够提供足够的带宽。路由器、桥、调制解调器、HUB这些网络部件组成了整个系统运行的网络环境，在网络环境完善之后还需要对协议进行选择如：TCP／IP，IPX等等。

1．5地理信息系统技术在电力系统自动化中应用的主要功能模块

地理信息系统技术在电力系统自动化中应用的主要功能模块包括：

a．地图管理功能模块：该模块可以实现对电子地图的编辑和对非常大的图库进行管理，例如：图件的矢量化、图件的多种格式之间的灵活方便的转换、地图、分析图等图形图像的绘制和误差的矫正、图幅的无缝拼接、投影变换等；

b．辅助做图功能模块：能够直观的将整个电力网络直观形象构造出来，从而设计出网络元素对应的属性数据库，最终实现电力网络的自动化形象有效的管理，提供各种各样的快捷有力的网络录入手段。既能够提供方便快捷的手动输人方式，又可以采取外挂数据库的批处理的方式对数据进行输，这样使电力企业在信息录入工作上有了方便快捷且有效的工作模式；

c．设备管理功能模块：通辅助工具与系统的同时运行，在对已有的基本台帐数据、缺陷数据、检修数据、故障数据等数据的处理上更加快捷，能够实现模糊地名搜索，首先对电力网络规定的范围内进行区域划定，对设备种类、型号的定义，构成模糊检索条件，然后可以对所指定的目标实现快速的寻找，让模拟挂牌操作在线路上得以实现，并使线路中具备对现有的挂牌进行检索的功能，与此同时落于书面的图形与报表打印功能的完善使电力企业工作人员的效率得以大幅度的提高；

d．电网分析功能模块：能够对决策者进行一定程度上的辅助决策，在对系统中已经存在的电网图上及有效数据的分析后，实现对拉闸停电分析、阻抗计算、可靠性的计算，提出可靠的理论依据和执行方案方便操作者决策。例如，对拉闸停电范围进行数据分析，便能制定出准确、有效、可行的拉闸停电范围的方案。

当今社会，信息化已经逐渐覆盖了全世界，异界生活工作的方方面面，地理信息系统技术在电力系统自动化中的应用给电力企业的员工带来巨大的方便的同时提高工作效率使电力企业的经济效益得以提升，服务社会，带来巨大的社会效益。然而，这项技术由于应用时间还非常短，实际经验不足，使数据质量和系统的安全可靠性等方面，还存有一些问题，针对这些问题我们有必要完善我国电力地理信息系统，并制定出适合我国自身的企业技术标准。

结束语

在电力企业中的电力系统自动化的应用需要得到完善、发展的同时，更要做好企业对他的管理工作，不能任其自由发展，这样才能够有效地对电力企业进行全方位、全过程、全员的管控，进而更大幅度的提高电力企业经济效益和社会效益。本文是于地理信息系统技术在电力系统自动化中的应用的实践中所得，为有后续相关类型的工作提供理论依据和相关经验。

参考文献

[1]王宇. 王东．地理信息系统GIS技术在电力系统自动化中的应用[J]．黑龙江电力，2007(5)．

[2]卢娟. 李沛川．电力GIS的发展及主要功能[J]．测绘与空间地理信息，2004(1)．

[3]魏俊锋．基于GIS的配电网管理系统的建设与应用[J]．广东电力，2007(5)．

篇(3)

关键词：地理信息系统；地质灾害信息系统；灾害预报

我国属自然灾害频发国家，地质灾害由于具有不确定性、突发性、成因复杂性，给国家和人民带来了巨大的损失。提高国家地质灾害的预防能力，保护人民群众的生命财产安全已经成为备受国家和社会关注的重要问题。随着地理信息系统技术的不断成熟与发展，该技术在城市管理、矿产资源勘探、地质灾害等多个领域中都发挥出重要作用，在地质灾害信息系统建设中应用地理信息系统，能有效提高地质灾害调查工作的科学性。

1地理信息系统含义和特点

地理信息系统是一门综合性学科，在计算机软硬件的支持下，对地球整体或部分表面空间中的地理分布数据进行采集、归类、运算、分析、处理、储存等操作。在多个领域中都有广泛的应用，地理信息系统的应用范围如图1所示。由众多模块构成的地理信息系统能通过建立空间模型，对地理空间进行综合分析，并通过复杂动态化的运算预测空间内地理信息[1]。

2地理信息系统的作用

地理信息系统具有强大的地理信息采集功能，加强对地理信息系统的研究，有助于提高人类对重大地质灾害的预防能力，对保障国民的生命财产安全具有重大意义[2]。加强对地理信息系统的研究，对国内多个研究领域都有重要的推动作用，尤其对地质灾害防治部门而言，有助于该部门深入研究不同地区的地理信息特点，制订出更科学的地质灾害防治方案。在实际应用过程中，地理信息系统利用计算机技术、信息工程技术、遥感技术等对空间信息进行采集、分析和处理，并将信息处理结果、地理分析功能和一般数据库操作进行集成化处理，在此过程中，实现对信息的动态化处理，对空间模型中各项数据进行更新，并最终达到预防重大地质灾害的目的。

3地理信息系统的分类

（1）专题信息系统。该系统主要分析专项目标，具有明确的主题意义，对特定项目的服务质量较好，如在水资源管理系统中的应用。（2）区域信息系统。该系统是以区为单位，对区域内的数据进行采集，区域的划分可根据实际需求进行相应的调整，如对长江某流域地理信息进行研究等。（3）地理信息系统。与上述两个系统相比，地理信息系统的构成复杂，在实际工作中具有较多要求和限制。该系统主要是利用图像数字化工具对数据进行查询、分析、探索及储存，还能在用户的要求下对数据进行运算。地理信息系统不仅能对地球表层地理信息数据进行采集、分析和处理，还能对环境资源信息数据进行采集、分析和处理[3]。

4地理信息系统在地质灾害信息系统建设中的应用

4.1对地质灾害进行评价和管理

利用地理信息系统采集、分析和处理区域地理数据完善空间信息管理系统[4]，这一功能让人们能够更加深入地探索地质灾害的发生规律和分布特点，还能在空间信息管理系统中展示历史地质灾害发生的原因和等级，帮助地理专家更准确地预测地质灾害的发生位置。灾害发生前会有一些征兆，如滑坡前缘土体隆起并出现放射性裂缝，护坡前缘坡脚位置多年堵塞的泉水突然复活，动物异常惊恐等。利用地理信息系统能对区域范围内可能发生滑坡的位置进行监测，当发现滑坡灾害的不同征兆后，对滑坡灾害的影响范围、灾害等级等进行科学性测评，并结合测评结果制定针对性的防范策略。

4.2地质灾害危险度划分和评估

地质灾害的类型较多，如地震、滑坡、泥石流、地面沉降、土壤盐碱化等，各类地质灾害的产生原因非常复杂，且具有突发性和不确定性特点。以往受到科技水平的限制，人们难以对地质灾害的危险程度进行科学的划分和评估，利用地理信息系统则能使操作人员准确获取地理信息数据，在空间信息管理系统中录入地理信息数据，对地质灾害等级、地质灾害原因和影响范围等进行预测，并为后续类似地质灾害的防控提供参考。相关部门也能利用地质灾害的危险等级制订相应的预防或救灾计划，提高预防或救灾措施的科学性和合理性，避免出现资源浪费或资源分配不足等问题。

4.3地理信息系统技术和专业系统集成的应用

利用专业系统能有效提高地理信息数据的准确性，提高风险预防的全面性，为地质灾害的防治工作提供更加全面的数据参考，提高地质灾害防治工作的科学性。地理信息系统的主要功能是对地理信息数据进行采集、分析和处理，专家系统的主要功能是利用专家知识分析空间信息管理系统中的数据。同时，在操作过程中，操作人员也能利用专家经验验证地质灾害信息的准确性，通过对比专家经验和地理信息系统的相关数据，对地理信息系统进行反向完善，使二者能相互促进。地理信息系统技术和专业系统集成的应用，有助于提高我国地质灾害的动态管理质量。

4.4地质灾害防治研究

受科技水平的限制，以往地质灾害的治理主要以事后治理为主，即在地质灾害发生后根据灾害现场的损失评估采取相应的治理和救灾手段，不可避免地造成大量资源的浪费，并且很多高等级、高强度自然灾害的发生会通常还会诱发其他次生灾害，若未能对其进行准确预测，会造成更大的危害和损失。地理信息系统的应用有效提高了地质灾害防治的事前管理水平。以江西省吉安市的地质灾害信息系统为例，可利用该系统及时地监测、采集、分析和整理灾情信息，依托灾情数据建立数据模型，分析地质灾害发生情况，预测可能发生的次生灾害，制订针对性的地质灾害防治方案，为救援部门准备救援物资、组织救援人员、制订救援计划提供参考。吉安市地质灾害信息系统界面图如图2所示。

5结束语

综上所述，在科学技术水平不断提高的背景下，地理信息系统技术的逐渐成熟，为资源管理、国土规划、地质灾害预防等多个领域都带来了新的技术保障，使其获得更好的发展。在地质灾害信息系统建设中科学地应用地理信息系统，能显著提高系统的全面性和准确度，提高对地质灾害的监控水平，提高对地质灾害相关数据的采集、分析、处理和运用能力，帮助相关部门在地质灾害发生前对其进行更加准确的预测，在地质灾害发生后制订科学性更强的救灾计划，减少地质灾害带来的损失。

参考文献：

[1]赵子良,石德强,汪玮.基于地理信息系统和遥感的区域地质灾害易发分区研究:以咸宁市咸安区为例[J].资源环境与工程,2019,33(S1):64-69.

[2]王克峰,李芹.地质灾害信息系统及群测群防体系基础地理信息数据库建设[J].测绘与空间地理信息,2017,40(11):100-102.

[3]高华晨.滑坡灾害风险分析及其防治研究[D].武汉:湖北工业大学,2020.

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关键词：地理信息系统；公路；地质灾害；防治

中图分类号：X734文献标识码： A

1、地理信息系统技术

地理信息系统（GIS，Geographic，Information，System）是一门综合性学科，是介于信息科学、空间科学、地理科学之间的交叉学科，是计算机技术、遥感技术、信息工程、现代地理学理论和方法的结合体。一般情况下，我们将地理信息系统定义为是基于数据库系统、地图的可视化和地理信息的空间分析的计算机系统，在处理数据的时候，得结合地理学和地图学，在不同领域得到了广泛应用。具体功能包括获取、存储、检索、处理、分析、显示，以及输出数据，对数据进行维护、更新，并多角度地对其动态进行分析和预测，进而为决策提供可靠的数据支持。

按照内容分类，地理信息系统一般分为三种类型，一是专题信息系统，二是区域信息系统，三是地理信息系统工具。每一种类型有着不同的内容和功能，专题信息系统只为特定的专门目的而服务，因而其有着目标有限、业务专业等特点，如水土流失信息系统、矿产资源系统等都属于专题信息系统；区域信息系统，以服务于区域综合研究和区域的信息为主要目标。由于属于区域信息系统，为一定区域而服务，因此规模可大可小，如我国的黄河流域信息系统；地理信息系统工具，是一种具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出多种地理信息系统的软件包，简单而言，就是一种处理地理信息的工具，既可以对人类工程活动，也可以对自然资源信息进行综合分析和管理。

2、地理信息系统的主要功能

通过GIS系统可以宏观展现库区公路现状：技术等级、路面技术状态、路基技术状态、主要构造物技术状态、沿线设施、路面病害、路面等级、路面结构、路面类型、路面现状等各种公路灾害业务信息与GIS地理位置数据进行关联，并加载到地图上统一查看和分析。

使用GIS系统可分析地质灾害发生规律：将采集的以往地质灾害数据采集处理后，集成到GIS系统中，可对原本抽象的位置信息进行直观的分析。结合通过建立边坡坡面、滑面、圆心、水位线、荷载及边坡加固的物理模型，利用费兰纽斯法、简化毕晓普法等计算出边坡安全系数及输入条块物理模型。

运用GIS系统评估灾害治理工程规模：通过GIS周边分析和缓冲分析方法，可对每一关键点位的周边位置信息进行计算。灾害治理工程的规模除去建设精确范围，其地域影响面也不同，可使用GIS，缓冲分析建立缓冲区，进行工程规模模拟计算。

3、地理信息系统在公路地质灾害之中的应用

虽然GIS是一门多学科综合的边缘学科，但其核心是计算机科学，基本技术是数据库、地图可视化及空间分析。GIS已经应用于公路地质灾害数据管理、公路地质灾害易发程度分区、公路地质灾害风险性分析和公路地质预警预报等等的灾害防治工作之中。

3.1、公路地质灾害评价和管理

对于公路地质灾害的评价与管理，是介于地球科学、空间科学以及信息科学之间的交叉性科学。它就是将现代地学理论与方法、信息工程、遥感技术以及计算机科学有机的结合在一起，充分的利用地理信息系统的各种功能。建立地质灾害空间信息管理系统，管理地质灾害调查资料。显示并查询地质灾害的空间分布特征信息。评价地质灾害的危害程度，分析地质灾害和影响因素之间的关系，地理信息系统是基于数据库系统、地图的可视化和地理信息的空间分析的计算机系统。处理的数据是具有地理特征和表征地学现象之间空间关系的属性数据。地理信息系统的主要功能有：采集、存储、管理、检索、查询、分析、显示和输出多种数据。进行数据维护与更新、区域空间分析、多要素综合分析和动态预测等。提出减轻和防治地质灾害的措施，对将来可能发生的地质灾害进行预测。

3.2、对公路地质灾害易发程度分区

在公路地质灾害防治区划中应用GIS技术，是利用其强大的空间数据库管理与空间分析模型方面的功能，对公路地质灾害调查所获取的信息进行处理，实现公路地质灾害易发程度分区计算机自动化。首先确定致灾因子，对致灾因子进行易发程度分区赋值，再求出致灾因子的敏感系数，将各致灾因子图层进行基于GIS空间分析的图层叠加，最后将叠加后的图层属性进行加权综合，得出综合易发程度值，进行易发程度计算机自动化分区。

目前，对公路区域地质灾害易发程度分区主要采用袭扰系数法和专家打分法。通过对比分析，GIS空间分析法较之袭扰指数法显得简洁明了，避免了繁琐的手工统计计算，保证了计算结果的精度。GIS空间分析法所得出的公路地质灾害易发程度分区图不仅反映了公路地质灾害易发程度的现势规律，而且实现了对公路区域地质灾害的空间预测。

3.3、对公路地质灾害风险性分析

对于公路地质灾害的危险性分析，国内外研究的较多，理论上也比较成熟，形成了许多被广泛应用的专业分析模型，如信息量模型、多元统计分析模型、模糊综合评判模型、基于人工神经网络遗传算法等的模型。其中，将GIS技术与信息量模型结合起来是进行公路区域地质灾害危险性分析的最有效方法。

3.4、公路地质灾害预警技术

公路地质灾害预警系统包括公路地质灾害的灾情模拟评价、预测预报和防治问题及地理空间数据库的建立和空间定位及空间分析工作。在公路地质灾害灾情模拟预报中，以能够存储、处理、分析、计算和成图显示空间数据而著称的地理信息系统具有得天独厚的优势。在进行多因子定量模拟分析和对因子间相互定量关系研究方面，地理信息系统的多源地学专题信息复合叠加处理功能(Overlay)和FILTER功能等显示出了明显的优势和极高的效率，对受控于多种因素影响和作用的地质灾害的定量仿真模拟和预测预报具有十分重要的理论指导意义和实用价值。

4、地理信息系统应用于公路地质灾害防治中的意义与作用

由于地理信息系统技术的复杂性、资料数据的全面性，通过地理信息系统可以了解库区公路的宏观现状，包括公路基础状态、路面状态、技术等级、病害、危害等级、公路沿线设施等方面的内容。不仅如此，更为重要的一点是利用这些宏观现状可以构建库区公路地质基础信息系统，以便进行相关评价与分析工作。除此之外，通过地理信息系统可以分析地质灾害发生的基本规律，这对于研究地质灾害的危害程度，制定地质灾害防治措施都有着重要的意义和价值。最重要的一点，就是利用地理信息系统可以预测地质灾害防治工程的规模，预先对治理范围内可能遭受影响的构建物制定相应的保护措施，最大程度地确保治理工程的有效性。

总之，地理信息系统技术能将原本比较抽象的公路地质灾害的相关数据和信息，通过信息技术直观地在地图上展示出来，为地质灾害空间数据提供了处理平台，进一步为防治措施的可靠性提供了保障。鉴于地理信息系统技术在公路地质灾害防治中的重大作用，应进一步加强使用与推广。

参考文献

[1]何辉.地理信息系统在公路地质灾害防治中的应用[J].信息通信，2013，02:92-93.

[2]向华，刘引.地理信息系统在公路地质灾害防治中的应用[J].科学咨询(决策管理)，2009，04:53.

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关键词：地理信息系统,数据库,空间建模,可视化,模块。

1 地理信息系统（GIS）在城市规划中的应用概述

20世纪90年代，GIS开始在国内规划部门得到应用，使之成为规划设计、规划决策的重要工具。GIS是一种基于计算机的信息系统，能够结合通过不同渠道获得的数据，为规划设计中有效的决策提供必要的信息。在一个基于数据库的GIS中，可以存储空间数据和文本数据并通过地理相关模形相链接，支持强大的数据访问，查询规划地理数据，并绘制成所需要的各种地图产品。规划决策者能够从数据库中提取所需要的数据。所以说，地理信息系统能用来支持有效的规划决策。

2 地理信息系统（GIS）在城市规划中的功能

数据库管理可视化，空间分析和空间建模是GIS在规划中应用的主要功能。城市规划的功能可以划分成一般管理阶段、发展控制、规划制定和战略规划等几类。前两者是相关的日常的规划活动，后两者则是规划发展的趋势所在。规划目标的确定；规划方案的提出；规划方案的选择；规划方案的实现；规划方案的评价，城市规划的不同功能和阶段，分别使用不同的GIS功能。

数据管理可视化和空间分析常用于城市规划的常规工作中。空间建模用于战略规划中。一般管理多用于数据管理和可视化功能。最后，发展控制规划更多地使用GIS的可视化和空间分析功能。

2.1 数据管理和可视化。

对空间属性数据进行管理，并以不同载体表达是GIS最常用的功能。近年来，建德市规划部门以建德市统计部门提供的社会、经济数据，结合郊区的经济发展空间状态进行分析，对近年来的人口、土地、产业特征进行归纳总结，得出以下结论：

1、建德郊区大部分劳动力不从事农业，城市化进程不断扩大，郊区逐步向城区过渡。。

2、乡镇工业水平不断提高，但地均产出率低，土地消耗大。

3、耕地面积不断减少，企业不断发展同土地供应不足形成瓶颈。

4、城区规模不断扩大，人口逐步增加，但建德城区城市化程度不够高。

2.2 空间分析和空间建模。

近年来，随着土地制度的改革、土地的级差效益成为房地产开发的主要动力，更加有效地开发好、管理好各种用地，特别是商业用地成为规划管理部门一个重要工作，所以，可以通过纸上的规划方案，建立空间建模、空间叠合和属性数据库集成，（如计算机电子沙盘等形式或者是三维动态演示）对各个规划方案进行空间分析和评价，从而得到最优效果。

3 地理信息系统在城市规划中的应用发展趋势及制约因素

3.1 分析功能的发展。

总体而言，地理信息系统是种通用技术，但对特殊的部门，应有特殊的功能。例如规划部门和环保部门对GIS的要求就会明显不同。这就要求特殊的分析功能和分析模型加入到通用的GIS中去，其方式有三种：

3.1.1通用的GIS软件不变，特殊的分析模块在GIS之外运行。

3.1.2特殊的分析模块嵌套在通用的GIS软件中，使通用GIS软件的功能得到扩充。

3.1.3对某个专用的分析模型进行扩充，使它具有GIS的功能。

3.2 软件性能的提高，功能的改进和完善。

经实践证明，通用GIS软件应用频繁，生命力极强。但如何改进GIS软件产品，使之更好地为城市规划服务，用起来更方便、简洁、高效率，已成为GIS发展的趋势，特别是数据的可视化对规划非常有用，它可以帮助规划者挖掘数据，校准和实现规划结果的可视化，同时它也能增强决策过程中的人机交互。因此，对GISL软件的这方面功能提出了更高的要求。

3.3 GIS数据的获取。。

可获得数据的匮乏是GIS应用的主要障碍之一，GIS需要图形和文字数据来实现它的功能，没有数据就是没有应用，数据对于GIS是生死攸关的。对于规划部门来说，数据的获得主要靠：测绘部门建立的地形数据库和地下管线数据库，而其它数据很难获取如：土地部门、房管统计、市政公用设施和民政部门。主要原因有（1）信息的控制权不在规划部门，而在各相关单位。（2）建立数据库的成本和版权保护总是无法解决。（3）数据的标准化和统一性无法确立，无法做到数据通用和共享。对于规划部门来说，数据的现时性和现势性非常重要， 一旦数据过时，它们的用途很有限。遗憾的是缺乏专门的机构去测量、整理和监督，由不同部门更新数据的频率，也没有对数据的质量进行检查。

综上所述，提高数据共享是一个艰巨的、复杂的技术。。为此，就必须改革体制，转换机制，完善法制作为数据共享的保障措施。

3.4 规划技术水平和人才的培养。

规划技术水平的发展远不比GIS的发展，规划者应该采用GIS并与新的规划技术结合，以便能更好地诊断出问题并评出最佳候选方案，尽管如此，很多规划管理部门依然体会不到GIS的优点。

由于专业技术和资金的缺乏，培训问题比较严峻，对不同层次和机构的人员应有不同的要求，对于行政和业务领导，应以普级教育为主，对于规划业务人员，应学会空间数据的查询、叠加、分析和制图，而对于规划软件开发人员，不仅要求有开发系统的能力，而且还要求具有很强的规划知识。

4 结语

地理信息系统在城市规划方面的作用不容质疑，尽管目前还不完善，有许多缺点和限制，但毕竟具有强大的生命力。很多过去实用绘图软件（如Accto-CAD）的规划部门逐步开始用GIS软件代替绘图软件，它将变成规划支持系统的重要组成部分。

主要参考文献：

1、汤国安，赵牡丹。《地理信息系统》，2000年10月第一版，科学出版社。

2、朱小冬，《规划师》。1999年第15卷第4期。

篇(6)

关键词：地理信息系统；应用；发展；趋势

Abstract:Along with the information technique especially the proposal and implementation of the rapid development of computer technology, the digital earth, as well as the deepening of the geographic information system application and the gradual expansion of scope of application, the geographical information system is in a rapidly changing and developing, and put forward many new requirements for the geographic information system.

Key words: geographic information system; application; development; trend

中图分类号：K825.89文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

1 引言

地理信息系统(GIS，Geographic Information System)是以采集、存储、管理、分析、描述和应用整个或部分地球表面(包括大气层在内)与空间地理分布有关的数据信息的计算机系统。它由硬件、软件、数据和用户有机结合而成。它的主要功能是实现地理空间数据的采集、编辑、管理、分析、统计与制图等。GIS始于60年代的加拿大与美国，尔后各国相继投入了大量的研究工作；自80年代末以来，特别是随着计算机技术的迅速发展，地理信息的处理、分析手段日趋先进，GIS技术日臻成熟，已广泛地应用于城市规划、市政管理、政府管理、环境、资源、交通、公安、灾害预测、经济咨询、投资评价和军事等与地理信息相关的几乎所有领域。

2 地理信息系统的发展过程

地理信息系统最早应用在资源环境管理中。目前它已经广泛用于资源环境，如森林、矿产、水利及农牧业等的管理；自然资源，如林业、地质矿藏、水资源等的调查；自然灾害，如水旱在害、虫害、震灾等的监测、预报、评估；环境保护，如水土流失、荒漠化治理等方面。

2.1 国外地理信息系统的发展历史

国际上地理信息系统的发展始于20世纪60年代，地理信息系统起源于北美。世界第一个运行性地理信息系统是在1963年加拿大土地调查局为了处理大量的土地调查资料，由测量学家R.F.Tominson提出并建立的。同一时期美国哈佛大学的计算机图形与空间分析实验室，建立了SYMAP系统软件，竭力发展空间分析模型和制图软件。但由于当时计算机技术水平不高，存贮量小，磁带存取速度较慢，使得GIS带有更多的机助制图色彩，地学分析功能极简单。20世纪70年代以后，由于计算机软硬件迅速发展，特别是大容量存贮功能磁盘的使用，为地理空间数据的录入、存贮、检索、输出提供了强有力的手段，使GIS朝实用方向迅速发展。美国、加拿大、英国、西德、瑞典、日本等发达国家先后建立了许多不同专题、不同规模、不同类型的各具特色的地理信息系统。如美国地质调查局建立了50多个地理信息系系统。如美国地质调查局建立了50多个地理信息系统用于地理、地质、地形和水资源等领域空间信息的工具，典型的有GIRAS，用于处理、分析全国范围土地利用和土地覆盖制图的空间数据。这期间许多大学和研究机构也开始重视GIS软件设计及应用的研究。如美国纽约州立大学创建了GIS实验室，后来发展成为包括加州大学和缅因州大学在内的由美国国家科学基金会支持的国家地理信息分析中心。70年代的GIS分析功能和60年代相比，并未得到很大的扩充，许多数据库的容量也较小。因此，70年代可以说是地理信息系统的巩固阶段。20世纪80年代是GIS普及和推广应用的大发展阶段，由于新一代高性能的计算机的普及和迅速发展，GIS也逐步走向成熟。GIS的软硬件投资大大降低而能力明显提高，已进入多学科领域，由功能单一、比较简单的分散系统发展成为多功能的用户共享的综合性信息系统，并向智能化发展。随着GIS与卫星遥感技术的结合，GIS已用于全球变化的研究与监测。如全球沙漠化、厄尔尼诺现象等研究。所以，80年代是地理信息系统发展具有突破性的年代，出现了一些具代表性的性能较好的GIS软件。如ARC/INFO、MICROSTA TION、SICAD、GENAMAP等。

20世纪90年代，GIS已成为确定性产业，投入使用的GIS系统，每2～3年就翻一番。GIS已渗透到各行各业，愈来愈多的国际性会议、学术刊物以GIS为主题，它已成为人们规划管理中不可缺少的应用工具。

2.2 中国地理信息系统的发展历程

中国的地理信息系统研究与应用始于20世纪70年代末80年代初，虽然历史较短，但发展很快。大体分3个阶段。

第一阶段，从1978～1980年为准备阶段，主要是舆论准备，队伍组建，开始GIS的启蒙研究。

第二阶段，从1981～1985年为起步阶段，主要对GIS进行理论探索和区域性实验研究，并制定国家GIS的规范，并进行信息采集、数据库模型设计。1985年国家资源与环境信息系统实验室成立。

第三阶段，是从1986年到现在，为GIS的全面发展阶段，作为一个全国性的研究领域，GIS已逐步和国民经济建设相结合，取得了重要进展和实际应用效益。一方面，以研究资源与环境信息的国家规范和标准、省市县级的规范和区域性的规范为主体，解决信息共享与系统兼容的问题。另一方面，开展全国性的自然资源与环境、国土和水土保持信息系统的建立和应用模式。研究、开展结合水保、洪水预警和救灾对策、防护林生态和城市环境等方面区域信息研究。第三方面是研制和发展软件系统和专家系统，从技术上支撑上述研究领域的开拓与发展。如北京大学的地理专家系统、华东师大的地理应用程序软件包等。并完成了一批综合性、区域性和专题性的信息系统，如黄土高原水土流失信息系统、黄河下游洪水险情预警信息系统、中国国土基础信息系统等。现已在全国范围内形成了地理信息系统的科研队伍，大中小城市的城市信息系统和土地利用信息系统，资源管理信息系统等专题的地理信息系统纷纷建立和运转起来。

3 地理信息系统的发展现状与应用领域

篇(7)

Abstract:WEBGIS is geographic information systems based on the Intemet platform, client-side applications using WWW protocols, running on the World Wide Web. In this paper using ArcIMS platform, we built the basic framework for WebGIS system, combined with the vector map design of the Sun Island in Harbin Sun Island Park tourism navigation system. This paper has discussed the implementation methods of main functions of the system such as map display, attribute query, establishing a website and so on.

关键词:ArcIMS;WebGIS;旅游信息系统;GIS

Key words:ArcIMS;WebGIS;Tourism Resources Information System;GIS

中图分类号:TP39 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)01-0125-02

0引言

地理信息系统是用于输入、储存、分析和显示地理信息的计算机系统,是处理和分析大量地理数据的新兴技术科学,已逐步成为一门新兴的产业。而WebGIS是Internet和WWW 技术应用于GIS开发的产物,是GIS技术发展的必然趋势之一。从任意一个万维网节点Internet用户都可以浏览WebGIS站点中的地理数据、进行各种空间信息检索和空间分析。因此设计基于WebGIS的旅游信息系统将有利于旅客更好更方便地了解旅游资源信息,也为政府部门更加合理地开发当地旅游资源提供依据。基于哈尔滨市太阳岛公园的实际情况分析,提出了一种基于WebGIS的旅游信息系统的设计方案。

1开发平台的选取

WebGIS是指基于Internet平台、客户端应用软件采用WWW协议,运行在万维网上的地理信息系统。它是利用互联网技术来扩展和完善地理信息系统的一项新技术,其核心是在地理信息系统中嵌入HTTP和TCP IP标准的引用体系,实现互联网下的空间信息管理等地理信息系统功能。当前比较有代表性的WebGIS的开发平台主要有ArcIMS、MapInfo ProServer、Map Xtream、SuperMap IS等。由于ArcIMS安装方便,性能稳定,功能强大,支持流方式传输矢量数据等特点,在本系统中我们使用ArcIMS平台。ArcIMS包括了客户端和服务器端两方面的技术,它可以在服务器端和客户端或其他客户端建立“数据流”。在服务器端,ArcIMS提供了栅格图像(如JPG和GIF格式)、矢量数据流两种空间数据方式。在客户端,ArcIMS支持多种连接方式HTMLviewer、Javaviewer、ArcExplorer等。根据地理信息查询系统的特点和用户的实际需求,本系统采用ArcIMS的HTMLviewer的连接方式,实现太阳岛公园旅游系统。这样用户就可以通过浏览器足不出户能了解到太阳岛公园方方面面的信息,如主要旅游景点、游园最佳路线、不同景点的主要特色等。

2旅游导航系统设计

太阳岛公园旅游导航系统是一个基于WebGIS的公用旅游导航信息系统,在旅游线路最佳分析、最短距离或最佳游园时节的选择上,运用GIS相关技术为用户提供一个方便省力的平台。

2.1 系统运行环境

服务器端运行环境:中文windows2003 Sever操作系统;ArcIMS9.0 WebGIS服务器;SQLServer2000。客户端运行环境:IE浏览器;HTML:JavaScript。

2.2 系统体系结构

整个系统在逻辑上分为三层即展示层、逻辑事物层和数据存储层。展示层是创建用户与系统的交互界面,主要实现数据显示、系统交互以及本地数据连接等功能;逻辑事物层包括Web服务器和地图应用服务器,负责接收和处理展示层提交的请求,向数据存储层查询和抽取所需要的数据,实现GIS分析处理功能,并将处理结果返回客户端;数据管理层包括文件系统和关系型数据库两种类型,其中关系型数据库采用空间元数据管理技术和分布式对象技术,提供各种格式和类型的分布式数据源,用于WebGIS信息的网上。它的主要作用是管理并处理需要在Internet上的地理数据,将地理数据的请求传送到服务器,服务器对所需数据执行请求,生成一幅影像或要素地图,进行查询、地理编码或要素提取等等,最后,产生的应答又通过中间件返回到客户端。

2.3 系统主要功能

(1)旅游景点信息链接。系统主页链接了主要景点的不同精美网页。用户可以通过点击查询到各旅游景点的地理位置、景点的详细介绍资料以及图片等信息。重点介绍各旅游景点风光并提供详细的文字资料、风光图片、图像等信息。(2)图形操作功能。系统提供了全景、放大、缩小、漫游等基本的地图操作。同时还提供了鹰眼功能,用户可以随时了解当前图形缩放的区域在整个地图中的位置,使得用户此系统时更加的得心应手。(3)查询功能。用户可以查询到任意感兴趣的景点以及通往路线。(4)分层浏览功能。用户可以通过激活不同的同层进行浏览查询,使查询更加快捷方便。(5)距离量算功能。可以量算图上任意两点间的距离。(6)最有游园路径显示。系统已经为用户提供了一个最佳的游园路径,此路径能够使游客通过走最少的路而不错过各大景点,是本系统的一大特色。

3旅游导航系统实现

3.1 创建太阳岛矢量化地图

太阳岛坐落在哈尔滨市松花江北岸,与繁华的市区隔水相望,东西长约10公里,南北宽约4公里,总面积为38平方公里,连同保护地带规划控制总面积为88平方公里。公园面积较大。其电子地图的制作如果采用实地测量再进行数字化,其工程量相对要大。综合考虑,课题小组决定利用从网上已有地图下载拼接,以保证地图的比例和地物位置的准确性。

因此,课堂小组先后下载多幅比例尺较大的图片进行拼接,完成一幅完整的太阳岛地图。最后,采用Arcview 3.0将其矢量化形成ArcIMS支持的.Shp文件。

3.2空间信息数据的建立

地理信息系统中的数据库有两种:存储地理数据的数据库(空间数据库)和存储非地理数据的数据库(属性数据库)。本系统选择SQL-Server 2000作为后台属性数据库,并将不同图层的不同的地物的属性数据进行入库,最后将属性数据与空间图形数据无缝地进行连接。系统中主要是点图层旅游景点和一些小路由景点的属性数据。

3.3 地图服务的建立与管理

创建地图配置文件:利用ArcIMS Author工具创建地图配置文件,形成一个后缀名为.axl的文件。此文件可以确定使用哪些地图数据以及用何种方式显示这些数据。为每一层设置图层颜色、样式、图层显示的比例尺范围、注记内容、符号大小、颜色、地图单位、图层顺序等。

地图服务:生成地图配置文件后,接着利用ArcIMS Administrator创建地图服务。所谓地图服务就是你在AXL文件中定义的将要的数据的视图。地图服务并非硬盘上的一个物理文件,而是关于数据如何被显示,数据本身以及数据如何被传送到客户端等的一个结合物。ArcIMS支持两种方式的地图服务:影像和矢量方式。本系统使用的是影像服务。创建好地图服务后,利用ArcIMS Designer提供的向导来建立网站。HTML浏览器模板主要是在客户和服务器之间传输地图影像,而Java浏览器主要是传输矢要素。一旦选定了使用哪种浏览器模板,Designer向导就会帮助我们很容易生成一个网站。本系统设计了一个HTML Viewer站点。

3.4 网页热链接的实现

系统中实现了用户对不同景点的图片及文字资料的需求,所以在网站创建后,我们实现了网页热链接的功能。为了实现Hperlink功能,只需将ArcIMSjparam.js文件中的useHyperlink的变量值设为true。并在相应的图层数据库中添加有效的URL字段。并对多个图层及其字段建立超链接的数组。通过设置数组hyperLinkLayers来建立图层列表。按照0位数组元素对应第一个图层的顺序,为数组中的每一个图层分配一个字符串。超连接的字段通过数组hyperLinkFields来设置。图层和相关的字段使用相同的数组索引号。

4结语

目前,WebGIS 在土地勘测、网络管理、环境、电力等方面均有着十分广泛的应用。GIS与Internet的结合使地理信息的共享和数据的更新维护更加简便, GIS将不再是专业人员的特殊工具,正通过Internet为越来越多的公众服务。主要介绍了基于ArcIMS开发WebGIS的哈尔滨太阳岛公园导航地图的设计方案和主要功能模块。实际应用表明,利用ArcIMS实现站点的过程比较简单,用户只需在原有的数据上进行简单的配置即可实现站点的架设,这些工作大部分都是在服务器端实现的,客户端不用做任何设置即可查看地图信息,客户端工作非常简单。基于HTML Viewer进行ArcIMS二次开发。二次开发是ArcIMS现有的几种开发方式中相对比较简单的一种方式,可以提供GIS基本的功能。本文提供的方法实现WebGIS和其他类似系统的开发具有一定的参考价值。

参考文献:

[1]刘丽华,栾卫东. 城市基础地理信息系统建设研究[ J ]. 地理空间信息,2007,5 (4) :14 - 15.

[2]刘南,刘仁义.Web GIS原理及其应用[M ].北京:科学出版社,2002:47-207.

[3]ESR I.Using Arc IMS[M ].USA: ESR I,2001:5-7.

[4]李建忠.基于Web+GIS的开封市旅游信息系统设计[D].开封:河南大学,2005:39- 59.

[5]中国技术咨询与培训中心.ArcIMSArcXML 开发教程[Z].

[6]中国技术咨询与培训中心.Customizing ArcIMS using HTML/Java