第一篇：GIS在城市管理的應用論文大全

GIS在城市管理的應用

摘 要：地理信息系統是一種特定的空間信息系統，能對空間有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。廣泛應用于各種領域，尤其有人類息息相關的城市管理。

關鍵詞：地理信息系統 城市管理 城市規劃 地籍管理 基礎設施管理 道路交通管理 可視化應用

當代社會被稱為信息社會，信息技術的高速發展使得更加完善的地理信息成為解決資源環境，建設等社會問題的重要信息資源。地理信息系統應運而生。地理信息系統（Geographic Information System, 簡稱 GIS）由于信息技術的發展，數字時代的來臨，理論上來說，GIS可以運用于現階段任何行業。從技術和應用的角度，GIS 是解決空間問題的工具、方法和技術；從學科的角度，GIS 是在地理學、地圖學、測量學和計算機科學等學科基礎上發展起來的一門學科，具有獨立的學科體系； 從功能上，GIS 具有空間數據的獲取、存儲、顯示、編輯、處理、分析、輸出和應用等功能； 從系統學的角度，GIS 具有一定結構和功能，是一個完整的系統，簡而言之，GIS 是一個基于數據庫管理系統（DBMS）的分析和管理空間對象的信息系統，以地理空間數據為操作對象是地理信息系統與其它信息系統的根本區別。【1】

地理信息系統系統的運行環境包括計算機硬件系統、軟件系統、網絡。空間數據和管理與應用人員。核心部分為計算機軟硬件系統，空間數據則是地理信息系統的地理內容的反映，管理人員與用戶則決定了系統的工作方式和信息的表達方式。地理信息系統有著數據的空間定位特征、空間關系處理的復雜性、海量數據管理能力、所以它有著廣泛的應用。

當代中國的城市化進度空前快速，使城市的管理完善速度趕不上發展速度。城市作為區域經濟、政治、文化、教育、科技和信息中心，是勞動力、資本、各類經濟、生活基礎設施高度聚集，人流、資金流、物資流、能量流、信息流高度交匯，其信息系統多維度、多結構、多層次、多要素，十分復雜。城市是經濟發展的龍頭，缺乏管理力度的城市必定影響其發展。空間信息的管理、分析和決策輔助是GIS 作為城市建設基礎設施所應發揮作用的重要方面。在前一階段數字城管建設工作中，GIS對于及時有效地對各類城市管理部件進行監控管理、提高相關事件處置效率起到了良好的作用。

從90年代初期開始，多個政府部門開始進行GIS系統建設，將GIS技術和具體應用結合起來，建設信息化系統。中國的GIS應用從此走向了商用階段，迅速擴展到了城市管理中。主要應用于下面幾個方面。

1.在城市規劃中的應用

城市規劃指導著城市的發展，是促進經濟發展的原動力。在城市發展與管理中站十分重要地位。目前地理信息系統與城市規劃緊密聯系，為城市建設作輔助性規劃。

城市規劃建設必須有圖樣跟證書。圖樣包括建設地區的方位，人口，交通，甚至土壤，水源狀況等信息。此信息此前是由實地考察而得到，進行地形勘測，采用數字測圖等外業工作方法，而地理信息形同則免除了此繁瑣的工作方法。人們可以直接喜愛數據庫中獲取區域地形圖，地理薄膜圖，以及航拍照片進行分析。另外，地理信息系統還將圖樣有紙質變成電子質，并通過貫徹一套計算機技術規程和管理規程，使電子文件符合一定的規范標準，可以輸入計算機處理。審批則可以交給計算機完成，既可以省下資源，還可以提高效率。【2】

虛擬現實技術應用于城市規劃中，可為規劃決策者提供一個全新的技術平臺，直觀地提供現實世界中的各種感覺。通過地理信息系統，政府可以通過此技術，回溯規劃前后地理環境的變遷，或者構建城市形態。此做法既能建立查詢系統，也能在網絡上讓用戶了解規劃的方向，讓用戶參與評估評估，尤其是網絡與虛擬現實技術及多媒體的結合，可提供直觀的規劃方案展示，提高公眾參與規劃的積極性。

嵌入式地理信息系統技術與移動通訊及無線互聯網設備（包括掌上電腦、PDA和手機等）集成，可快速提供與位置信息相關的信息服務，具有動態性、移動性等特點。著讓決策者更好更快更容易隨時隨地掌握規劃的各類信息，如用地單位名、項目名稱、地點、面積、國土文號、城規文號等。此外，利用圖片。錄像等展示，讓決策者身歷其境，有利于決策的科學性。【3】 2，在地籍管理工作的應用

地籍管理工作是土地管理的重要組成部分。我國的地籍管理比較落后,已阻礙了土地管理工作的發展。探討如何在GIS技術下建立地籍管理信息系統及具體步驟、技術方法等一些實際應用的問題,將新技術引入土地管理中勢在必行、傳統上，地籍管理工作是由純手工制成的，而在近代計算機技術的迅猛發展，使得計算機能取代手工制作，稱為地籍管理工作的一個主要工具。地理信息系統具備了同時具備處理地理要素的統計屬性和空間屬性的功能。制作出圖文并茂的低級管理系統已經成為可行之事。由未來公司和北京麥普聯合研制的FLIS地籍管理系統采用美國Caliper公司的性能價格比最優秀的gis-maptitude為平臺實現了對地籍管理的自動化和可視化，并成為同類產品的佼佼者。

此系統由土地登記（屬性）、地理數據處理（空間）兩部分。是空間數據庫與數型數據庫的有機結合，土地登記部分以SQL Server 6.0作為開發平臺，用Visual-foxpro 5.0作前端開發工具，地理數據處理部分采用Maptitude地理信息系統軟件為平臺，配以本公司開發的TrueType“未來”字庫。兩個系統都具有安全性能高，人機交互界面好的特點，使得系統十分適合用于地籍管理。【4】 3在基礎設施管理的應用

城市的基礎設施，譬如道路交通，電力，電信，自來水管道，下水道等，都有很明顯的地理空間特征。利用地理信息系統可以方便快捷完成工程設計，應急搶修，日常維護等工作，可大幅度提高工作效率。一般以城市的打比例尺為基礎圖形數據，在此基礎上對地上地下八大類管線進行綜合疊加，西歐那個人形成一個測繪數據的城市管線信息系統，實現對管線的現代化管理。再者，此系統能為為城市規劃設計與管理部門、市政工程設計與管理部門、城市交通部門與道路建設部門等提供地下管線及其它測繪部門的查詢服務。

以電網為例，城市電網的地理特征有著網絡節點多，路線復雜，負荷大等。STP-GIS是充分利用介現代計算機的二維、三維圖形和數據庫技術來輸入、存儲、編輯、查詢、分析、決策和輸出具有城市地理信息的電網圖形及相應數據的計算機系統。它采用Client／Server體系結構主要軟件是C++語言編寫。它的功能有：1，自動繪圖，可以方便信息的導入跟導出，顯示相關數據，還可以進行地圖格式的轉換。2，檢測，通過聯網可以得到實時狀態，把實時狀態與地理信息有機結合在一起，可獲得設備的狀態，或正常或破損，還可以得到用電量的最大最小值，停電時間等數據。對 線路進行拓撲分析，安史記情況進行著色，使電網運行狀況一目了然。3故障處理，利用系統得到為維修人員提供到達現場最短路徑，根據故障情況，地點，設備類型名稱，原因自動生成檢修方案，提供檢修需要的停電范圍和停電設備，影響用戶的范圍，并填入故障停電登錄表中。4，可以按現有的電網運行情況提供方案進行改革，使電網服務更加完善。【5】 4在道路交通管理

假如把城市比喻成一個人，那么交通系統就是經脈系統，把人流，物流，資金流等“血液”疏導到各個地方，城市交通的好壞，關乎著城市的發展狀況。而地理信息系統則可以應用到這方面。

主要有兩方面的應用，一是道路的設計，把各類信息匯集到GIS數據庫中，確定約束條件，確認需要避開的區域，在地圖上用不同顏色分別顯示不同約束等級，一邊設計時避開這些區域；另外，把每條試驗性線路輸入系統，系統分析計得出路廊多變形于約束多邊形進行疊加，計算出路廊與多邊形相交總面積，并乘上權重，得出加權面積，用于比較線路設計。

二是道路的管理，利用GIS可以對道路進行分段，測量其長度，或著進行編號，分析其屬性，導入數據庫一邊以后的管理。除此之外，還可以對道路交通情況進行動態分析，得出車流量，擁擠情況，事故等信息，并在發生事故時顯示最短路徑。對城市的可視化應用

以地理信息系統的數字數據為基礎，加上遙感圖片或者野外測得的數據，把各類型的地圖疊加一起，對特定的地點進行表述，有此建立城市，郊區，農村，或者大型建筑，風景旅游區，名勝古跡的三維可視化模型，實現多角度瀏覽，課廣泛應用于路由宣傳，區域管理等領域。

地理信息系統是現代科技的重要產物，隨著科技的不斷發展，相信它一定會更加完善，更加方便快捷，運動到更多的領域中，為國民經濟的發展做出更多貢獻。

參考文獻

【1】 http://baike.baidu.com/view/5201.htm[DB] 【2】 地理信息系統在城市規劃中的應用 中國測繪報[N] 2009 04.28 【3】 林乾干 福建建設科技 地理信息系統在城市規劃中的應用[J] 2000年04期 【4】 http://北京麥普信息技術有限公司ChinaByte)地籍信息系統方案 2002-04-29 【5】 滕歡，滕福生．實時監控系統中的多維數據庫技術［J］．四川聯大學報．1999年第4期，P118～123．

第二篇：GIS在地理教學中的應用論文

一、氣候對城市區位的影響

(一)討論世界城市分布緯度與海陸特點。由學生自主讀取全球夜間燈光分布遙感影像圖，教師引導得出規律，世界上很多大城市都集中分布在中低緯度地區，而這些地區均有氣候適中、降水適度的氣候特點。很多沿海地區分布的城市密度大，規模也比較大，在中低緯度和沿海地區幾乎分布著世界上大多數的城市。

(二)繪制我國400mm等降水量線。課堂所用降水數據為我國454個測量站點常年測量所得年降水量數據，數據中包含各站點的經緯度、海拔及年降水量數據。在Arcmap中載入中國國家邊界線圖層，以及測量站點數據。對測試站點數據按照設定區間進行分級，由站點分布情況繪制粗略400mm等降水量線(同時可繪制200mm、800mm及1600mm等降水量線)。由圖可得我國降水由東岸沿海向西北內陸遞減的特點，而我國的城市分布密度也正是與之相隨。以400mm等降水量線為界，將中國地圖面要素分為兩部分(本操作與我國地勢三級階梯劃分相同)，將得到的兩個面圖層分別與中國地級以上居民點點圖層相交(Intersect)，其中降水量在400mm以下的城市，共有49個，降水量在400mm以上的城市，共有275個。我國百萬以上人口城市降水在400mm以下的只有包頭、烏魯木齊和蘭州3個城市。

(三)高緯寒冷地區與熱帶雨林地區的城市分布。高緯寒冷地區人口分布少，很難形成很大的城市。熱帶雨林地區過分濕熱，不適于人類居住，因此人口稀少，城市密度小。過分干旱、寒冷、濕熱的地區都不適合人類居住，不利于城市形成和發展，分布規模較小。

(四)歸納填寫表格。

二、河流對城市區位的影響

(一)處理初始數據。在Arcmap中加載一級河流線圖層，利用的融合(Dissolve)功能將NAME字段為相同名稱的數據條合并，可得長江包含的四段河流，依次為：沱沱河、通天河、金沙江以及長江。選中屬性表中相應內容，導出長江線圖層。選中四段河流，使用merge功能合成一個字段，以便進行下一步操作。

(二)對河流進行緩沖區分析。對長江線要素進行緩沖區分析(Buffer)，緩沖半徑為1千米，將緩沖區間與我國地級以上居民區圖層進行交叉(Intersect)，得到緩沖區內的城市點圖層，這個點圖層里的城市代表位于長江兩岸的較大城市，包括上海、南京、武漢等大城市以及蘇州、無錫、常州、鎮江、揚州、泰州、南通、蕪湖、南昌、長沙等中等城市。

(三)河流交匯處形成城市。高亮顯示長江與主要支流交匯的城市：岷江流入長江，交匯點宜賓；嘉陵江流入長江，交匯點重慶；漢江流入長江，交匯點武漢。河流交匯地點人流物流集散中轉頻繁，頻繁的河流水運也帶來了城市的繁榮。

(四)河流的其他影響。河流兩岸也會形成城市，如匈牙利的首都布達佩斯，在多瑙河兩側一端叫布達，另一端叫佩斯，兩邊的地區同時發展，共同繁榮，形成了匈牙利最為繁華的城市。另外河流的河口也是影響城市區位的重要因素，河流入海口，支流入主流的河口都是如此，由于腹地非常寬廣，如我國廣州位于珠江入海口，上海位于長江入海口，天津位于海河入海口河口的位置，這些大城市正是借助河港、海港得以發展壯大。

(五)課后練習。對照課堂中對長江及其支流的數據分析，對黃河進行類似的數據分析，熟悉課堂中涉及的相關Arcmap操作流程，同時復習課堂內容。

三、結論

GIS工具為學生提供了一個開放的自主學習空間，在課堂中利用GIS技術教學可以把學生領入一個嶄新嚴謹的數據時代，學生在逐漸熟練GIS軟件數據分析操作以后，可以自行探究和解決一些實際問題，從而培養較高的地理素養。本文對GIS在地理教學中的應用作了一個簡單的探索，實際教學過程中還需要以PPT作為輔助工具，具體的授課流程還有待在今后的教學實踐中進行進一步的研究。

第三篇：GIS在林業中應用

GIS在林業中的應用

摘要: 在概述地理信息系統(GIS)的概念、功能、應用領域的基礎上, 對GIS 在林業中多方面的應用現狀進行了綜述, 并對GIS 在林業中的應用前景進行了探討, 指出地理信息系統在林業上應用研究的重要性。

關鍵詞: 地理信息系統;林業;應用現狀;前景

背景：林業具有用地廣闊、生產周期長, 其所涉及的森林系統結構復雜, 森林資源附于地表等特點。而85%以上的森林管理決策與其空間位置有關, 采用傳統方法制定管理決策, 缺乏直觀性和決策過程的可視化, 給經營管理帶來許多困難。而GIS能快速準確地獲取多種組合形式的林業資源統計數據, 清晰直觀地表現數據之間的聯系和發展趨勢, 實現數據可視化以及空間地理分析與實際應用的集成。以滿足森林資源管理和領導決策的需求, 進而可以利用GIS對林業資源質和量的變化進行動態監測與規劃;解決林業上長期以來經營粗放、信息技術落后的問題, 促進林業的經營管理走上可持續發展道路。

1.地理信息系統簡介

GIS 是Geographical Information System 的縮寫，即地理信息系統。地理信息系統是介于信息科學、空間科學和地球科學之間的交叉學科與新技術學科，對空間信息的管理與分析是它的優勢所在，它是一種兼容、存儲、管理、分析、顯示與應用地理信息的計算機系統，是分析和處理海量數據的通用技術。地理信息系統是以地理空間數據為基礎，在計算機軟硬件的支持下，對空間相關數據進行采集、管理、操作、模擬、分析和顯示，并采用地理模型分析方法，適時提供多種空間和動態的地理信息，為地理研究和地理決策服務而建立起來的計算機技術系統。

地理信息系統是空間數據的管理系統，是空間數據和屬性數據的綜合體，其主要有以下特征：①空間定位特征：②多維結構特征③明顯的時序特征

地理信息系統大致可以分為 3 大類：①專題信息系統．它是具有優先目標和專業特點的地理信息系統，如水資源管理信息系統，礦產資源信息系統，水土流失信息系統等．②區域信息系統，主要以區域綜合研究和全面的信息服務為目標，按區域范圍大小可有不同的規模，如加拿大國家地理信息系統、中國黃河流域信息系統等．③地理信息系統工具庫，它是一組有圖形圖像數字化、存儲管理、查詢檢索、分析運算和多種輸出等地理信息系統基本功能的軟件包．地理信息系統的任務，就是對地球表層人文經濟、自然資源及 環境等多種信息進行綜合分析與管理． 2.森林資源信息管理

用GIS 的數字地形模型(DTM), 地面模型, 坡位、坡面模型可表現資源的水平分布和垂直分布, 利用柵格數據的融合, 再分類和矢量圖的疊加, 區域和鄰邊分析等操作,產生各種地圖顯示和地理信息, 用于分析林分、樹種、林種、蓄積等因子的空間分布。使用這些技術, 研究各樹種在一定范圍內的空間分布現狀與形式, 根據不同地理位置、立地條件、林種、樹種、交通狀況對現有資源實行全面規劃, 優化結構, 確定空間利用能力, 提高森林的商品 價值。各地、各林業局、各林場森林面積, 森林蓄積, 森林類型, 林種分布, 樹種結構, 林齡結構及變動情況等, 過去只能從森林資源檔案數據庫中了解情況, 應用地理信息系統可以做到圖上動態管理和監測, 從而可以做到更真實、更直觀地把握森林資源的狀況及變化。3.森林分類經營管理

利用地理信息系統, 可以做到以林班、林場、林業局、地區及全省為單位的森林分類經營管理, 能夠做到分類更為科學、更為客觀, 為各級領導及林業管理部門、生產部門提供可操作的森林分類經營方案及科學依據。4.天然林保護工程管理及封山育林

實施天然林保護工程,“兩類三劃分”必須要落實到可操作的地塊, 并可進行動態管理。只有利用地理信息系統才能真正做到科學經營管理, 否則很難將天然林保護工程各項工作落到實處。封育區域的確定涉及一些地理地貌和社會經濟及人為活動等因素。GIS 的分析設計可兼顧多種要素, 采用DTM和森林分布圖及專題圖疊加, 區劃出合理且更易實施的封育區域。

5.森林限額采伐管理

借助于GIS , 制定詳細的采伐計劃, 確定有關采伐的目的、地點、樹種、林種、面積、蓄積、采伐方式和更新措施。制定采伐計劃安排, 制作采伐圖表和更新設計。應用地理信息系統, 可以清楚地把握各地、各林業局及林場,乃至各林班、小班的森林資源狀況, 下達森林采伐限額指標可做到有的放矢。同時, 可以確定各小班的森林經營及采伐方式, 實現以小班為單位的動態經營管理。6.森林結構調整 用緩沖分析方法進行河岸防護林, 自然保護區, 林區防火隔離帶等公益林的規劃, 確定防護林的比例和相應的分布范圍。根據森林資源分布狀況和自然、社會經濟分布特點以及社會經濟需求進行空間屬性分析可以確定不同林種的布局。一方面根據森林資源可持續發展的需要利用地形地貌、立地條件分布特點林木生長各個階段的經濟和生態效益特點利用GIS 和相關的技術確定合理的齡組結構;另一方面指定相應的森林時序結構的調整方案并落實到具體的山頭地塊, 在大力造林、綠化、消滅荒山的同時, 按照齡組法調整齡組結構, 加速林木成熟, 使各齡組比重逐步趨向合理, 充分發揮林地的生產潛力。7.撫育間伐、速生豐產林培育及更新造林管理

利用GIS 強大的數據庫和模型庫功能, 檢索提取符合撫育間伐的小班, 制作撫育間伐圖并進行GIS的空間地理信息和林分狀況數據結合, 依據模型提供林分狀況數據如生產力、蓄積等值區劃和相關數據,據此可按林分生產力進行基地建設。GIS可通過分析提供森林立地類型圖表, 宜林地數據圖表, 適生優勢樹種和林種資料, 運用坡位、坡面分析,按坡度、坡向劃分的地貌類型結合立地類型選擇造林樹種和規劃林種, 指導科學造林。8.林業用地信息管理

林業土地變化包括林地類型和林地面積兩方面。GIS借助于地面調查或遙感圖像數據, 實現了地籍管理, 將資源變化情況落實到山頭地塊, 并利用強大的空間分析功能,可及時對森林資源時空序列、空間分布規律和動態變化過程做出反映, 為科學地監測林地資源的變化、林地增減原因、掌握征占林地的用途和林地資源消長提供了依據。我省林業用地約占全省國土面積的5119 % , 可開發利用的潛力很大。至今為止, 林業用地的管理還較為粗放。利用地

理信息系統, 可以做到有效地管理林業部;習的土地資源,實現對林業用地的權屬、利用情況及開發前景動態管理。

9.森林病蟲鼠害監測、控制、森林防火監測及動態管理

應用地理信息系統, 可以實現對森林病害、蟲害、鼠害發生規律、分布狀況及控制程度動態監測及跟蹤管理,能夠克服工作的盲臥險和被動性, 做到心中有數, 防治工作及時。可通過建立應用地理信息系統, 對省、地、縣森林防火系統進行動態監測和管理。國家林業局林業規劃院于90年代就研制出了“林火管理”地理信息系統。目前, 我省森林防火辦也著手構建全省森林防火GIS 系統。該系統的

建立, 必將會大大提高我省的森林防火現代化管理水平,并產生巨大社會效益和經濟效益。10.林權管理 權屬分國家、集體、個人三種形式, 不同權屬的森林實行“誰管誰有”的原則, 大部分權屬明確, 產權清晰,界線分明, 標志明顯, 山林權與實地、圖面相符, 少數地方界線難以確定, 可用鄰邊分析暫定未定界區域。從而減少或避免各種林權糾紛。

應用前景：

一方面,GIS在林業學科中的應用促進了學科的知識創新和理論深化研究, 促成了各學科間的相互聯系, 極大地推動了林業系統科學及其分支學科的發展。另外, 隨著新分支學科的建立, GIS應用越來越廣泛。如有的學者提出利用GIS建立植物轉基因飄流狀況的國家和省級地理信息系統。另一方面,各學科的不斷發展和深入反過來又需要GIS的不斷完善, 并為GIS提供實驗基地。如為了便于更科學合理地管理某一區域的自然資源, 就需解決GIS同GPS、RS以及與專家決策支持系統的耦合問題, 這將促進GIS技術的不斷完善。GIS、RS和GPS的集成(“3S”的集成)已成為一種必然的趨勢。“3S”的集成是一種利用各自的技術特點快速準確地提供所需信息的技術。基本是RS 提供最新的圖像信息, GPS提供精確的位置信息, GIS為圖像的存儲、處理、分析及應用提供技術手段。“3S”的應用可為林業生產管理和決策者快速地提供精確的信息。森林是農業的生態屏障, 也是陸地生態系統的主體。我國森林生態功能較弱, 林業生產技術總體水平較低, 對林業生產調控能力差, 再加上林業生產的高風險性、區域性, GIS技術的發展和應用為提高林業生產的調控能力, 實現林業現代化和因地、因時的科學化管理提供了技術支持。林業生態系統是一個極其復雜的系統, 對這一系統的監測、模擬和科學管理等復雜問題應用傳統的GIS是很難解決的, 因為這些問題需要大量的知識與經驗, GIS與專家系統結合而成的智能GIS, 并利用神經網絡模型將成為解決這些復雜問題的重要途徑, 目前這方面的研究已得到了重視。另外, 隨著網絡GIS、虛擬GIS、開發式GIS、真3維和時空4 維數據結構等這些GIS技術研究成果的推出和不斷完善, 林業作為GIS技術使用大戶, 必然會受到深遠的影響。

結束語：進入90 年代以來, GIS 正朝著分布式的、開放的、網絡化的、大眾化的、全球性的GIS 發展,被人們廣泛應用于各個領域, 產生了巨大的經濟和社會效益。當前, 我國已經提出了建設 數字林業 的概念, 是否建立和使用了先進的林業地理信息系統, 正在成為衡量當地林業管理水平的重要標志。隨著 3S 技術、網絡技術、計算機技術等現代信息技術的迅速發展, 極大地促進了林業資源經營、管理、利用的信息化、網絡化、數量化和模型化進程。目前, GIS 在我國林業上的應用還處于起步階段, 國內從事林業GIS 研究的人數不多;GIS 在林業上還主要應用在建立數據庫、數據庫查詢、空間疊加分析、緩沖區分析和成果顯示輸出等幾個方面。在林業GIS 基礎數據庫建設、林業通用GIS技術模塊、林業行業數據標準和林業GIS 海量數據支持等方面報道較少, 這需要廣大的林業工作者共同努力, 促進我國林業GIS 事業的快速向前發展

第四篇：國產GIS在數字化城市管理中的應用及技術創新V1 3

國產GIS在數字化城市管理中的應用及技術創新

曹嘉張煊張寧歐長紅王少華張成陳正王娟娟（北京超圖軟件股份有限公司北京100015）

摘要：地理信息系統是數字化城市管理的技術核心，國產GIS平臺在數字化城市管理中的應用，既體現了自主創新的國產GIS平臺的成熟與發展，也為數字化城市管理的自主可控奠定了基礎。本文以SuperMap GIS為例，介紹了國產GIS平臺在數字化城市管理中應用的歷程及技術創新點，對國產GIS在數字化城市管理中應用的趨勢進行展望。

關鍵詞：國產GIS SuperMap數字化城市管理技術創新 前言

數字化城市管理綜合多種技術，有效地解決了城市管理工作中存在的信息滯后、管理被動、職能交叉、管理粗放等難題，實現了城市管理的精確、敏捷、高效和全時段、全方位、全覆蓋[1]。其核心在于利用地理信息、空間定位和移動網絡技術，以地理空間為基本框架集成和融合各類城市信息（如基礎地理、市政設施、行政區劃、事件和部件等），通過劃分多層級空間管控單元（街道、社區和網格等），實現事件和部件的精確定位，以及基于空間管控單元（網格）的職責分工和業務協同。因此，地理信息系統是數字化城市管理的技術核心。

隨著國產GIS平臺的成熟與發展，以SuperMap GIS為代表的國產GIS平臺已在數字化城市管理中得到廣泛應用，并通過技術創新不斷

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擴展和深化應用領域，使數字化城市管理成為國產GIS的重要應用領域，為數字化城市管理的自主可控奠定了堅實的基礎。國產GIS的現狀及發展趨勢

地理信息系統(Geographic InformationSystem 簡稱GIS)是以采集、存儲、管理、分析、顯示和應用整個或部分地球表面與空間和地理分布有關的數據的計算機系統, 是分析和處理海量地理數據的通用技術[2]。經過五十余年的發展，地理信息技術已經成為一門綜合性的新興產業[3]，并得到廣泛應用。

我國GIS經過起步階段和試驗階段，于上世紀90年代進入全面發展階段。這一時期，在國家扶持下，GeoStar、MapGIS和SuperMap等自主創新的GIS平臺軟件不斷涌現，并與國外差距迅速縮小，形成了一批具有我國自主品牌的地理信息產品。

SuperMap GIS是由北京超圖軟件股份有限公司開發的，具有完全自主知識產權的大型地理信息系統軟件平臺。在我國GIS發展歷程中，SuperMap的發展在技術自主創新和產業化方面具有多方面的特色，不但在較短時間內研制出一套完整的GIS技術體系和系列產品，而且擁有了100余個國家的大批用戶群。目前，憑借其跨平臺、二三維一體化、云端一體化等技術優勢，已成為最具有影響的亞洲GIS品牌。

隨著國產GIS快速發展，作為GIS技術核心體現的國產GIS平臺軟件, 其技術水平已經與國外同類軟件相當, 在某些算法性能和支持

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機制方面, 甚至較國外同類軟件更有優勢[5]。同時，國產GIS的市場份額不斷提升，產業規模不斷壯大。據行業協會不完全統計，2009年以來我國地理信息產業年均增長速度超過25%，2014年達3000億元人民幣，國產GIS平臺軟件國內市場份額達到40%左右。

隨著地球空間信息技術、計算機技術和網絡技術的飛速發展，未來地理信息服務理念、理論、技術、產品和服務模式等都將發生深刻的變化[4]，在地理大數據技術創新加速 [6]、與網格計算、云計算等新興技術的結合發展、地理信息服務模式豐富多樣 [5]等方面將有更多的研究和進展。國產GIS在數字城管中的應用

3.1 國產GIS在數字城管中的應用歷程

1、數字城管起步階段

2006年，北京市崇文區數字化城市管理系統成為全國第二個開通網格化城市管理系統的城市，并首次使用國產GIS平臺——SuperMap IS.net作為GIS基礎平臺。基于SuperMap GIS應用，對崇文區城市管理區域網格進行精細劃分，實現了基于地形圖、遙感影像數據和單元網格的城市部、事件精細化管理；實現了圖文一體化的協同工作環境；基于移動GIS技術、無線通訊和GPS技術實現了城管案卷的采集與傳輸；基于地理編碼技術實現了城市管理對象在管理區域中的精確定位；基于空間數據庫引擎SuperMap SDX+實現了海量空間數據和業務數據的一體化管理。

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2007年起始，因Service GIS技術在服務器端大量分析計算和可視化渲染工作的模式，降低了數字城管系統對寬帶的要求，拓展了應用范圍；多層架構提升了數字城管系統安全性；支持異構GIS平臺集成應用，降低了數字城管推廣應用的代價。

數字城管在住建部推動下在全國迅速推廣，截至2008年，已有75個城市（城區）建設了數字城管項目。隨著“數字化城市管理新模式”不斷成熟和一系列標準規范的頒布，GIS技術成為數字城管不可缺少的重要工具。

2、數字城管深化應用階段

隨著全國城市（城區）的推廣實踐，數字城管的管理內容隨實踐的深入發生了變化。橫向上，數字城管職能擴大，在原有市政市容管理基礎上，擴展到了車輛違停、違章建筑、渣土垃圾、應急管理、地下管線等范圍，逐漸從“小城管”演變為“大城管”。例如，西安市目前已實現橫向覆蓋20多個城市管理職能部門的市、區兩級“大城管”應用模式。在此發展期間，基于時間序列的影像分析技術使違章建筑監管、園林綠化管理等更便捷更精準；基于二三維一體化GIS 的應急預案模擬推演技術保障了應急預案的合理性和有效性，同時，二三維一體化GIS技術實現了地下管線的直觀立體化管理和應用，等等。

縱向上，在區（縣）級數字城管平臺基礎上向上延伸形成全市（省）統一平臺，向下深入完善社區的各項機制[7]。北京市懷柔區基于網格化社會服務管理系統，推動社會服務管理力量下沉到社區（村莊），將區域內人、地、事、物、組織等社會服務管理內容全部納入網格，第4頁

推行城市管理、社會服務、綜合治理三網合一，最終實現社會治理全覆蓋，從而實現了精細化社會服務管理。GIS技術在實現人、地、事、物、組織的“一張圖”可視化管理基礎上，實現了“以圖找房、以房管人，以人找房”，使各類管理要素關聯起來；基于空間分析技術的樓宇經濟管理、人口數據分析、房屋屬性結構分析、可視化調度指揮等應用提升了輔助領導決策水平。

另外，數字化城市管理的輔助應用日益豐富，如監督員管理、業務短信、移動執法、領導督辦、全民城管等。

數字城管的不斷深化應用引發了對傾斜攝影、多源數據集成、空間分析等GIS技術的需求；三維GIS、實景影像等GIS技術的發展成果豐富了數字城管的展現內容和手段。

3.2 國產GIS在數字城管中的應用現狀

國產GIS平臺份額逐漸擴大。從2006年首個使用國產GIS平臺的北京市崇文區數字化城市管理系統開始，國產GIS平臺憑借可定制、價格優勢、服務周到等特點，越來越多地被接受并用于數字城管建設中。據不完全統計，截止到2015年，基于國產GIS平臺進行數字城管建設的城市（城區）已超過80個。2014年以來，在國家信息安全政策引導下，部分原來選用國外GIS平臺的數字城管供應商開始自主研發GIS平臺或者選用其他國產GIS平臺。國產GIS平臺份額將進一步擴大。

隨著數字城管的不斷深化應用和國產GIS技術的蓬勃發展，國產GIS技術在數字城管建設中取得了大量應用成果。例如，西安市總投

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資3876.95萬，基于地理信息共享平臺實現城市管理資源的整合與共享，實現城市管理移動監控手段，建立了標準執法和網上辦案等特色應用、9+7的市區兩級數字城管軟件體系以及標準指標和移動抽查結合的考核體系。目前系統橫向覆蓋 20 多個城市管理職能部門，縱向構建起市、區（10個試點區）兩級的數字化城市管理協同平臺，實現了市區兩級城市管理業務的互聯互通和數據共享。應用成果中不乏優秀案例，不僅為城市管理帶來了變化，并得到了相關主管部門的認可，例如：蕪湖、西安、烏海等城市的數字城管建設先后被授予地理信息產業優秀工程獎。SuperMap GIS平臺在城管應用的技術創新

智慧城市由云服務中心、城市運行管理中心和眾多智慧應用構成。在智慧城市中，可依托智慧城管建立城市運行管理中心。數字城管建設所形成的數據基礎、應用基礎和網絡硬件基礎將成為未來智慧城市運行管理中心建設的重要基礎。

伴隨著移動GIS、三維GIS等新一代信息技術的飛速發展，以SuperMap 為代表的國產GIS平臺在數字城管建設中的應用不斷深入，并進行了技術創新。下面就SuperMap GIS平臺的技術創新點進行闡述。

4.1 采用SOA和SERVICE GIS技術實現信息資源整合和共享

利用SOA和Service GIS技術封裝工作流服務，地理空間框架數

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據服務、部件數據服務、城市管理案卷數據服務、考核評價數據服務、地理編碼服務、短彩信發送服務等業務邏輯和數據，可為子級數字城管平臺、外網網站、專業部門以及城管專網內的其它應用系統提供各類數字城管相關服務，并可被多種客戶端跨平臺、跨網絡、跨語言調用，實現城市管理信息資源整合和共享[8]。

4.2 基于移動GIS技術實現現場信息動態采集和高效傳輸

城管通和移動視頻監控系統等都是進行現場采集，SuperMap移動GIS技術結合無線通訊技術，實現了現場案卷信息的快速定位、采集和上報；利用自動定位技術和道路數據信息對當前位置坐標進行糾偏，解決GPS等定位誤差；高性能的交互顯示技術可以實現在移動端地圖上實時監控目標對象的位置變化、狀態變化，實現移動監管；離線數據存貯技術使得移動GIS應用不受網絡信號、帶寬等因素限制，降低網絡依賴并節省流量，實現穩定流暢的應用。

4.3 消息總線技術提高任務執行效率

利用消息總線技術實現了點對點、一對多、多對多的通信，使個終端執行的操作可以快速的同步到其它相關終端，實現多終端協同，從而實現數據共享與即時通訊。在數據采集場景中可以實現和某一成員之間的點對點通信，完成任務的下達，也可以廣播任務，解決了任務下達后執行不及時的問題。

4.4 二三維一體化GIS技術實現城市立體管理

傳統的基于二維GIS可實現對城市管理部件和城市管理問題的精

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確定位，但難以滿足城鄉一體化及城管業務化監管需要。二三維一體化GIS技術有機整合了GIS功能和三維可視化效果，突破了三維技術中看不中用的應用瓶頸。利用三維模型符號化技術，解決了二三維數據的一體化存儲和管理難題，并可實現快速構建和查詢分析應用，節省了建模時間同時兼顧了平臺性能，為三維管線應用提供了強大技術支撐；結合矢量數據的傾斜攝影模型單體化技術實現了對傾斜攝影模型的三維空間分析，海量數據存儲技術有效解決了傾斜攝影模型數量龐大的難題。

4.5 基于多源空間數據融合技術的城市多樣管理應用

為了滿足城市多樣化管理應用，基于多源空間數據融合技術的SuperMap GIS平臺支持OGC服務、天地圖服務、谷歌地圖等公開地圖服務，豐富地圖數據源；融合視頻數據，實現重點區域的實時監控；融合不同時期傾斜攝影和實景影像，實現對違法建設、違章建筑、園林綠地管理等重點、難點問題的動態監控、綜合監管；基于三維模型可立體化支撐城市部件、地下管線、人口、房屋、法人等數據的精細化管理，實現地上地下一體化管理。通過不同數據源、不同精度和不同模型的地理數據融合，有效地推動空間數據在城市管理領域的多樣化應用。國產GIS在城管應用中的發展趨勢

5.1 結合物聯網技術建設具有智慧架構的城管系統

將GIS技術和感知與識別技術、網絡與通信技術、計算與服務技

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術結合，對城區重點監控區域的積水等狀況實時監測并同步計算危險等級及危險范圍分析，實現基于智能輔助決策的應急預案；對管線、環衛設施、車輛等管理對象的智能識別和管理、可視化實時監測；高精度地圖數據結合物聯網技術和衛星導航定位技術進行無人自動駕駛，將實現車輛移動視頻監控的自動執法和自動化專項普查等，從而建設具有智慧架構的城管系統。

5.2 基于云GIS技術搭建新型數字城管系統

將IT基礎設施、地圖數據、GIS功能和GIS服務等資源以云的方式彈性調度，提供一個集中的空間信息存儲環境和以服務為基礎的空間信息應用平臺，并以此為基礎搭建新型數字城管系統，將較好地適應對業務類型和數據類型請求快速變化的需要。

融合了GIS、計算、存儲、網絡和虛擬化等軟硬一體化的云GIS一體機，由于高度集成的架構，軟硬一體化的優化適配，將在節約能耗和占地空間、縮短業務實施周期、降低業務系統運營成本上有較大優勢。

5.3 結合移動互聯技術形成數字城管移動辦公平臺

目前，數字城管已實現移動端的專項信息采集、案卷上報、領導督辦、標準化執法、市民上報等應用，未來將結合移動互聯技術形成數字城管移動辦公平臺，實現PC和移動端雙同步系統，每個辦公角色都可用數字城管移動辦公平臺完成自身的工作職責。

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5.4 與時空信息云平臺深度交互融合，實現共建共享

基于GIS技術的時空信息云平臺具有整合城市數據的功能特征。隨著時空信息云平臺的不斷發展成熟，數字城管可用云平臺提供的基礎數據資源，同時為云平臺提供城管業務數據資源，云平臺將以地理位置關聯和整合城管業務數據和其他專題數據資源，建立城市管理的面向城市的數據模型，提現城市管理、其他行業和空間之間的相互關系，并進一步加工分析，最終以API等方式將分析數據反哺數字城管，拓展數字城管的應用廣度和深度。

5.5 更精準快速定位，助力調度管理

近年來快速發展的北斗衛星導航系統（BeiDou Navigation Satellite System，BDS）、連續運行衛星定位服務綜合系統（Continuous Operational Reference System，CORS）和高分系列衛星影像成果的應用，將提供更精準更快速的定位服務，除地形圖修測外，通過人員和車輛的快速高精度定位以及科學的調度分析，將有效解決車輛高密度高流動性導致的定位不準、調度不力問題。

5.6 基于空間分析和挖掘技術，形成具有自動分析功能的城管系統

目前GIS在數字城管系統中的應用多是空間定位和查詢統計。地理大數據的快速增長，必然促進地理大數據地址匹配、存儲、處理、空間可視化表達、空間分析與挖掘等技術的加速創新，未來的城管系統將自動網羅系統中多種信息來源，并進行智能分析，為城市管理者

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提供智能輔助決策功能。小結

數字城管的不斷深化應用引發了對GIS技術的新需求，以SuperMap 為代表的國產GIS平臺利用SOA和SERVICE GIS、移動GIS、消息總線、二三維一體化、多源空間數據融合等方面的技術創新，實現了數字城管全面發展建設。在未來，國產GIS將結合物聯網、云GIS、移動互聯、跨平臺集成、高精準定位和空間分析挖掘等技術構建更智慧、更便捷和更開放的城市管理系統。

參考文獻

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第五篇：GIS在風景園林規劃中的應用(課程論文)

GIS在風景園林規劃中的應用

摘要：地理信息系統(GIS)是一個收集、儲存、分析和傳播地球上關于某一地區信息的系統。一個完整的GIS必須具備輸入、存貯、操作和分析、表達輸出四大功能。GIS以其強大的地理信息空間分析功能，在環境及景觀規劃項目中發揮著越來越重要的作用，它的發展與某些領域尤其是環境規劃設計領域的實踐是相互促進的。作為一個強大、靈活的決策系統，它不僅見于大范圍的城市及地區的自然資源保護及管理，而且很多城市的風景園林規劃等行業也正在接受這一技術。但它也存在著一些不足，目前GIS的分析與展示諸如噪聲、能量平衡、城市氣候等環境因子方面的能力，還是有限的。

關鍵詞：GIS；環境；景觀；規劃

The Application for GIS in the Landscape Planning

Abstract：Geographic Information System is a system that can do data capture, storage, analysis, and display for certain area on the earth.So a complete GIS must possess four functions mentioned above essentially.GIS is playing more and more important role in the projects of environment and landscape planning because of its powerful function in spacial analysis of Geo-Information.As a powerful and flexible technology for decision-making, it is not only employed by the resources protection and management for a wide range of urban and natural resources, but also adopted by many fields that are related to urban landscape design.But certain projects still can identified some shortcomings of GIS, it also lacks capabilities for analyzing and displaying qualitative aspects of the environment such as noise, energy balance, urban climate, etc.Key words: GIS；application；landscape；planning

GIS即地理信息系統(Geographic Information System)，經過了40年的發展，到今天已經逐漸成為一門相當成熟的技術，并且得到了極廣泛的應用。尤其是近些年，GIS更以其強大的地理信息空間分析功能，在風景園林規劃項目中發揮著越來越重要的作用。

1背景

1.1定義

GIS的定義是隨著其技術的不斷進步及應用領域的不斷拓寬而在不斷地完善的。不同領域也因研究對象及角度的不同而各有側重，如數據庫類GIS、制圖出版類GIS、實時監測類GIS以及綜合信息處理類GIS等。最簡單地來說，GIS是以測繪測量為基礎，以數據庫作為數據儲存和使用的數據源，以計算機編程為平臺的全球空間分析即時技術。這是GIS的本質，也是核心。然而，目前最為廣泛接受的定義為：GIS是“一個收集、儲存、分析和傳播地球上關于某一地區信息的系統，該系統包括相關的硬件、軟件、數據、人員、組織及相應的機構安排。”其中“收集、儲存、分析和傳播”是一個完整的GIS所必須具備的四大功能，即“輸入、存貯、操作和分析、表達輸出”[1]。

1.2應用

物質世界中的任何事物都被牢牢地打上了時空的烙印。人們的生產和生活中百分之八十以上的信息和地理空間位置有關。地理信息系統（Geographic Information System, 簡稱 GIS）作為獲取、存儲、分析和管理地理空間數據的重要工具、技術和學科，近年來得到了廣泛關注和迅猛發展。

由于信息技術的發展，數字時代的來臨，理論上來說，GIS可以運用于現階段任何行業。從技術和應用的角度，GIS 是解決空間問題的工具、方法和技術；從學科的角度，GIS 是在地理學、地圖學、測量學和計算機科學等學科基礎上發展起來的一門學科，具有獨立的學科體系；從功能上，GIS 具有空間數據的獲取、存儲、顯示、編輯、處理、分析、輸出和應用等功能；從系統學的角度，GIS 具有一定結構和功能，是一個完整的系統。簡而言之，GIS 是一個基于數據庫管理系統（DBMS）的分析和管理空間對象的信息系統，以地理空間數據為操作對象是地理信息系統與其它信息系統的根本區別。

1.2 發展

GIS即地理信息系統（Geographic Information System），經過了40年的發展，到今天已經逐漸成為一門相當成熟的技術，并且得到了極廣泛的應用。尤其是近些年，GIS更以其強大的地理信息空間分析功能，在GPS及路徑優化中發揮著越來越重要的作用。GIS地理信息系統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。簡單的說，地理信息系統就是綜合處理和分析地理空間數據的一種技術系統。

GIS技術作為一門與計算機相關的技術，在暫短的時間里產生了巨大的進步，主要有如下五個方面的原因[

2、3]：（1）計算機硬件價格的不斷下降；運行速度的不斷提高；存儲能力的不斷增加以及PC機與工作站的進步。（2）軟件技術的發展。開發出了適用于桌面操作系統的GIS應用程序，而價格也在走向“能夠被接受”。（3）各國家及其各級政府機構，尤其是美國，不僅成立了相關的信息機構，建立起了龐大的資源信息數據庫，而且還制定了相應的政策、標準、法令法規。（4）Internet對社會生活的強力滲透，使資源共享成為真正可能。（5）GIS本身提供了一個將信息綜合匯總、分析處理，從而使人們更便捷地尋找解決諸如熱帶雨林消失、城市蔓延、人口過剩等一系列復雜問題的方法。同時，人們意識到，與地理相關的或以地理方式描述表達的信息，始終影響和限制著人們的決策行為。GIS與風景園林規劃

隨著信息化社會的到來以及城市化進程的加快，在城市規劃和管理領域，傳統的規劃和管理手段已不能適應城市飛速發展的需要。由計算機技術與空間數據相結合而產生的GIS這一高新技術，包含了處理地理信息的各種高級功能，在城市規劃等領域得到廣泛應用。關于GIS對風景園林規劃的適用性，宋力等[4]以適應性分析模型、環境廊道理論等為例進行過論述。

2.1 GIS在國外風景園林規劃中的應用

隨著計算機技術的進步，無論是 GIS技術研究還是其應用領域，在美國等發達國家都取得了廠泛發展，在風景園林規劃萬面的相應研究也層出不窮。例如，美國威斯康星州大學的 Janet silbernagel運用GIS方法進行了密西根半島東端景觀變遷分析[4]；１

Ferdinando villa等[5]研究了借助GIS決策支持系統進行公園綠地規劃的方法；Richard G.[6][7]Lathrop等應用GIS進行景觀敏感度評估；David V.pullar等借助Arcview GIS和可

視化軟件創建三維效果協助進行建筑環境評估。

2.2 GIS在我國風景園林規劃中的應用

隨都3S技術的興起，GIS、RS、GPS等新興的信息科學技術為城市園林綠化的研究提供了很多的工具，不僅能提供準確詳盡的圖像資料數據，還便于能夠及時、準確、動態地獲取城市綠地資源現狀及其變化情況，并進行合理的空間分析，從而實現風景園林規劃中的動態監測與管理、科學的規劃與布局，以及城市環境質量的改善和可持續發展。采用遙感圖像判讀和野外調查相結合的方法，運用GIS等技術，從整體、區域的角度建立城市園林綠化管理信息系統。20世紀90年代后期，GIS應用己經深入到農、林等行業的各個部門，隨著近幾年林業信息化、網絡化建設進程的加快，各地也相繼開發和研制了一些園林管理方面的信息系統。

目前國內的風景園林規劃主要借助于計算機輔助CAD制圖技術。這種軟件具有制圖精確、成圖效果好等特點，但不具備空間查詢與分析等功能，因此規劃成果難以用于輔助分析。由于 CAD軟件存在的不足，我國學者在一些風景園林規劃項目中也引入GlS技術，如湖北黃石市風景區規劃，俞孔堅等[8]GIS方法對敏感地段的景觀安全格局進行了分析，并取得不錯的效果。總體來說，我國的風景園林規劃在GIS的應用方面還有待加強。

1.3 應用中的主要問題

要想充分發揮GIS的作用，就需要建立城市基礎地理數據庫、規劃成果數據庫、規劃項目數據庫等，即解決數據源的問題[9]。現在，我國大多數城市都沒有完善的城市信息空間數據庫，這也是阻礙GIS在風景園林規劃中大規模應用的一個因素。

4結語

如今，GIS已被普遍認為是一個強大的、最靈活的決策系統，在許多國家和地區，已經成為數據庫建立、實施分析和交流的普通的媒介，以及使決策更理性化的有力工具。它不僅見于大范圍的城市及地區的自然資源保護及管理，而且很多城市的風景園林規劃等行業也正在接受這一技術。與其他工具不同的是，GIS能深化對一些錯綜復雜條件狀況的認識理解。當然也不能把GIS當成是一個獨立的設計工具，并且它也存在著一些不足，如在進行景觀規劃設計中需要輔助一些建模軟件。另外，我國大多數城市都沒有完善的城市信息空間數據庫。相信隨著科學技術的不斷發展與進步，在不久的將來，GIS軟件將被更加廣泛的運用在風景園林規劃行業中，使得我們的園林景觀規劃設計起來更加方便快捷，造福我們永遠的風景園林規劃事業。

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[4] 宋力，等.GIS在國外環境及景觀規劃中的應用[J].中國園林，2002(6)：56-59.[5] Ferdinando Villa,et al.A GIS-based method for multi-objective evaluation of park vegetation[J].Landscape and Urban Planning,1996(35):203-212.[6] Richard G.Lathrop, et al.Applying GIS and Landscape ecologloal principles to evaluate and conservation alternatives[J].Landscape and Urban Planning,1998(41):27-41.[7] David V Pullar.Margo E.Tidey Coupling 3D visualization to qualitative assessment of built enbironment designs[J].Landscape and Urban Planning,2001(55):29-40.[8] 俞孔堅，等.敏感地段的景觀安全格局設計及地理信息系統應用——以北京香山為例[J].中國園林，2001（1）：11-16.[9] 王全,等.基于GIS的景觀分析與規劃[J].中國園林，2004（11）：25-27.３