第一篇：地理信息系統在土地管理中的應用

地理信息系統在土地管理中的應用

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地理信息系統在土地管理中的應用 地理信息系統(Geographic Information Systems，簡稱GIs)是一種采集、存儲、管理、分析、顯示與應用地理信息的計算機系統，是分析和處理海量地理數據的通用技術。地理信息系統是一種決策支持系統，它與其他信息系統的主要區別是其存儲和處理的信息是經過地理編碼的，地理位置及與位置有關的地物屬性信息成為信息檢索的重要部分。

通過上述的分析和定義可提出GIS的如下基本概念：

1、GIS的物理外殼是計算機化的技術系統，它又由若干個相互關聯的子系統構成，如數據采集子系統、數據管理子系統、數據處理和分析子系統、圖像處理子系統、數據產品輸出子系統等，這些子系統的優劣、結構直接影響著GIS的硬件平臺、功能、效率、數據處理的方式和產品輸出類型。

2、GIS的操作對象是空間數據和屬性數據，即點、線、面、體這類有三維要素的地理實體。空間數據的最根本特點是每一個數據都按統一的地理坐標進行編碼，實現對其定位、定性和定量的描述、這是GIS區別于其它類型信息系統的根本標志，也是其技術難點之所在。

3、GIS的技術優勢在于它的數據綜合、模擬與分析評價能力，可以得到常規方法或普通信息系統難以得到的重要信息，實現地理空間過程演化的模擬和預測。

4、GIS與測繪學和地理學有著密切的關系。大地測量、工程測量、礦山測量、地籍測量、航空攝影測量和遙感技術為GIS中的空間實體提供各種不同比例尺和精度的定位數；電子速測儀、GPS全球定位技術、解析或數字攝影測量工作站、遙感圖像處理系統等現代測繪技術的使用，可直接、快速和自動地獲取空間目標的數字信息產品，為GIS提供豐富和更為實時的信息源，并促使GIS向更高層次發展。地理學是GIS的理論依托。有的學者斷言，“地理信息系統和信息地理學是地理科學第二次革命的主要工具和手段。如果說GIS的興起和發展是地理科學信息革命的一把鑰匙，那么，信息地理學的興起和發展將是打開地理科學信息革命的一扇大門，必將為地理科學的發展和提高開辟一個嶄新的天地”。GIS被譽為地學的第三代語言——用數字形式來描述空間實體。

二、地理信息系統與土地資源管理

土地是寶貴的自然資源，是一切發展的源頭,合理利用土地資源、掌握土地利用的動態信息是新形勢下土地管理工作的需要。它是國家和人民賴以生存和發展的物質基礎,對土地資源合理地開發、利用、治理和保護,會直接影響到一國的經濟建設。土地資源及其利用的現狀,各類土地的動態監測,是制定土地管理工作中長期利用規劃和國民經濟社會發展戰略的重要依據。土地管理的特色是對土地空間特性的管理。土地空間特性，包括土地的地理位置、相鄰關系，圖層的劃分及與土地相關的各種空間屬性和人文屬性。土地的這種空間特性，為地理信息系統(GIS)的應用提供廣闊的天地。GIS最初的應用領域，就是建立與土地管理、土地規劃相關(包括地籍管理、土地數據庫等有關系統的管理和規劃等)的土地信息系統(LIS)。

隨著社會經濟的多樣化,國土部門的管理工作全面展開并日趨細化:地籍變更日益頻繁,信息來源多種多樣,信息量更是巨大復雜。這種情況對土地工作者提出了更高的要求,傳統的管理方法已經愈來愈不能滿足現代化土地管理的需要。伴隨著數字化國土工作的不斷深入,各土地管理部門紛紛加入了信息化、數字化的改革大潮。如何建立科學的土地管理體系,實現土地管理工作的數字化,實現土地管理信息的共享,提高土地管理的質量、效率和水平,更好地為上級領導和有關部門機構、各級土地使用者的管理和決策提供準確、快捷、全面的土地信息查詢服務和技術性支持,這就迫切需要采用先進的GIS及網絡技術,建立一個適當的土地管理信息系統勢在必行。

三、地理信息系統在土地資源管理中的應用

1地籍信息管理 地理信息系統對地籍信息的管理體現在其信息直接反映每一塊宗地的特征,它包括宗地的基本信息(位置、面積、利用類別、等級等),權屬管理(所有權、使用權、他項權利等),附著物信息(地上、地下建筑及各種設施情況),文檔信息(調查原始資料、法律、條例等)和圖形信息(地籍圖、土地利用現狀圖等)。地籍信息管理系統的目標是完成土地調查、登記、統計、評價,為地籍管理提供依據,為土地法律咨詢提供手段。在城鄉地籍管理領域,并建立了地籍管理系統、城鎮地籍管理信息系統、時域地籍信息系統、農村地籍管理信息系統、日常地籍管理信息系統。

2土地評價與利用規劃 土地利用規劃是一個系統工程,起著對土地利用進行控制、協調和監督的作用,使得土地的社會、經濟、生態效益達到最佳狀態。從內容上說, 土地利用規劃包括土地的自然和經濟屬性的評價和用地需求量的預測。地理信息系統在土地利用規劃中可以發揮巨大的作用,尤其是在土地評價方面,可以進行土地資源清查、土地生產潛力分析、土地適宜性評價和土地人口承載力分析。土地資源清查是針對土地的自然屬性進行清查,地理信息系統建立這種自然屬性的空間和統計數據庫。信息來源有土壤圖、氣候圖、土地利用現狀圖和自然災害圖等。地理信息系統通過對這些圖的疊加建立起土地資源清查數據庫,存儲大量的土地資源及其背景信息,為土地資源的自動化管理服務。應用地理信息系統的空間分析能力,特別是空間疊加分析模型,結合不同的數學模型,進行土地適宜性和質量評價,獲取評價目標的等級指標。再者,在已知土地的數量與質量的基礎上,通過計算農作物和草場的潛在產量,可以計算出土地的生產潛力,再結合人的糧食需求,即可以預測出土地對人口的承載力。地理信息系統完成土地利用規劃的信息源自土地評價結果和用地需求預測結果,系統需要進行大量的模型分析,即：相關分析、多方案要素分級、趨勢分析、聚類分析、現象與過程的動態預測﹙回歸分析﹚、因子分析、判別與調整擴充等等。分析方式可以采用單要素圖層上各個多邊形為基本分析單元,疊置分析結果圖層上的新的單元為基本分析單元等等。分析結果最終成為土地利用規劃圖、文字報告和各類表格。

3土地利用動態監測 由于土地利用動態管理信息系統是為城市規劃土地管理分析決策提供及時、準確的土地利用狀況信息，因此需要一套完整和科學的實時更新機制，既確保數據的真實性和現勢性，又能建立合理、有效的管理體系。在土地利用調查以及動態監測中,可以通過地理信息系統與遙感的結合,獲取土地類型和土地利用現狀信息,監測土地利用變化,通過地理信息系統數據庫以及在地理信息系統的支持下的土地評價分析,利用專家們的知識與學問研究,建立土地利用決策模型,輔助土地利用決策。把計算機技術與GIS技術應用于執法監察工作中，不但減少土地執法人員在調查取證中進行土地現場勘測的工作量，提高工作質量和效率,而且可以及時把握土地違法案件的發展與變化的動態信息，為執法監察管理和

決策提供高效和科學的信息服務。在土地動態巡查過程中，對于有效防范土地違法行為發生，有力發揮土地執法監察效能起了積極作用。

4土地政策的模擬 政策是支配為既定目標而操去行動的各重原則,是為解決在土地上所發生的有關法規、程序、體制、效率或權益等問題，提出有系統、有程序解決問題的方式或作法。通過地理信息系統,可以模擬土地政策在土地管理的預先應用原則和效果,為制作完善的土地管理政策提供依據和平臺。土地利用總體規劃土地利用總體規劃是在一定規劃范圍內，根據當地自然和社會經濟條件以及國民經濟發展要求，協調土地總供給與總需求，確定或調整土地利用結構和用地布局的宏觀戰略措施。土地利用總體規劃是我國今后實施土地用途管制的主要依據,其主要任務有具體落實土地利用總量平衡分解指標的數量與分布,土地生產潛力等級與土地質量等級的劃分和圖形的編制,土地開發、整治、復墾規劃項目的落實與實施,土地用途管理,土地利用動態變化信息反饋等等。

四、展望和建議

1、應用GIS技術的土地管理信息系統的建立是一項復雜的工作，必須對管理的內容進行詳盡的分析，總結其對象的關系。系統必須實現模塊化，同時要以國家頒布的各項技術規范為指導，使系統做到規范化和標準化。

2、采用關系數據庫數據庫管理GIS數據是GIS發展的趨勢，這種方法可以充分利用關系數據庫管理數據的功能，是空間數據與非空間數據實現一體化的集成，并能夠利用SQL語句快速的實現空間數據和非空間數據的雙向檢索。

3、宗地拓撲關系的構建和宗地變更的處理是建立土地管理信息系統所要解決的關鍵問題之一，一定程度上決定所建系統的好壞。GIS具有反映地理空間關系及綜合、統計各種空間和屬性信息能力的特性，為地理自然資源與環境的開發、建設、管理、規劃及決策提供了先進技術手段。將GIS應用到土地管理必將提高土地管理水平，為土地管理的科學化、信息化提供有力的技術支持。

第二篇：地理信息系統在物流配送中的應用

地理信息系統在物流配送中的應用

摘要：

高效、快捷的物流配送系統對企業，尤其對電子商務的發展至關重要[1]。本文在對兩者的融合進行了探討，并提出了基于GIS的物流配送系統解決方案，以實現對物流配送過程的全程管理。

關鍵詞：地理信息系統，物流，電子商務引言

物流是指計劃、執行與控制原材料或最終產品從產地到使用地點的實際流程，物流服務具體包括定單管理、運輸、倉儲、裝卸、送遞、報關、退貨處理、信息服務及增殖業務。顯然，貨物運輸路徑的選擇，倉庫地址的選擇等，都涉及到如何處理大量的空間數據與屬性數據而縮短物流時間，降低成本的問題，而地理信息系統（以下簡稱GIS）不僅具有對空間和屬性數據采集、輸入、編輯、存儲、管理、空間分析、查詢、輸出和顯示功能，而且可為系統用戶進行預測、監測、規劃管理和決策提供科學依據。可見，將其應用于物流配送系統中，可大大加強對物流過程的全面控制和管理，實現高效、高質的物流配送服務，本文分以下幾部分對GIS在物流配送中的應用進行探討。現代物流與GIS融合1）地理信息系統的發展

地理信息系統是集計算機科學、地理學、信息科學等學科為一體的新興邊緣科學，可作為應用于各領域的基礎平臺。這種集成是對信息的各種加工、處理過程的應用、融合和交叉滲透，并且實現各種信息的數字化的過程。

在GIS中，空間信息和屬性信息是不可分割的整體，它們分別描述地理實體的兩面，以地理實體為主線組織起來。空間信息還包括了空間要素之間的幾何關系，使GIS能夠支持一般管理信息系統所不能支持的空間查詢和空間分析，以便于制定規劃和決策。現在網絡地理信息系統（WebGIS）的興起更使其被越來越多的商業領域用來作為一種信息查詢和信息分析工具[3]，GIS技術本身也融入了這些商業領域的通用模型（如ARC/INFO的網絡分析模塊），因而GIS技術在各個商業領域的應用在深度上和廣度上不斷發展。事實上，凡是涉及到地理分布的領域都可以應用GIS技術。

2）物流的發展

隨著經濟全球化的發展，物流也向著現代化方向迅速發展。物流現代化不僅指物流手段(物流設施、設備等)和物流技術達到或接近世界先進水平，而且指物流管理(包括物流組織、物流計劃的編制、物流運輸方案的選擇、經濟指標的確定，等等)的科學化

[4]。

現代物流作為一種先進的組織方式和管理技術，已經被認為是企業在降低物資消耗、提高勞動生產率以外重要的第三利潤源[5]，它通過降低流通費用，縮短流通時間，可以整合企業價值鏈、延伸企業的控制能力，加快企業資金周轉為企業創造新的利潤。

尤其在電子商務環境下，供應商必須全面、準確、動態地掌握散布在全國各個中轉倉庫、經銷商、零售商以及各種運輸環節之中的產品流動狀況，并以此制定生產和銷售計劃，及時調整市場策略。因此電子商務的發展更加推動了現代物流業迅速興起。

那么，把GIS技術融入到物流配送的過程中，就能更容易地處理物流配送中貨物的運輸、倉儲、裝卸、送遞等各個環節（如圖1），并對其中涉及的問題如運輸路線的選擇、倉庫位置的選擇、倉庫的容量設置、合理裝卸策略、運輸車輛的調度和投遞路線的選擇等進

行有效的管理和決策分析，這樣才符合現代物流的要求，才有助于物流配送企業有效地利用現有資源，降低消耗，提高效率。實際上，隨著電子商務、物流和GIS本身的發展，GIS技術將成為全程物流管理中不可缺少的組成部分。

圖1 物流配送過程基于GIS的物流配送系統設計

3.1 需求分析

如以某一城市中的物流配送過程為例，那么基于GIS的物流配送系統的需求主要集中在以下幾個方面：

1)、通過客戶提供的詳細地址字符串，確定客戶的地理位置和車輛路線；

2)、通過基于GIS的查詢、地圖表現的輔助決策，實現對車輛路線的合理編輯（如創建、刪除、修改）和客戶配送排序；

3)、用特定的地圖符號在地圖上表示客戶的地理位置，不同類型的客戶（如普通客戶和會員客戶，單位客戶和個人客戶等）采用不同的符號表示；

4)、通過GIS的查詢功能或在地圖上點擊地圖客戶符號，顯示此客戶符號的屬性信息，并可以編輯屬性；

5)、在地圖上查詢客戶的位置以及客戶周圍的環境以發現潛在客戶；

6)、通過業務系統調用GIS，以圖形的方式顯示業務系統的各種相關操作結果的數值信息；

7)、基于綜合評估模型和GIS的查詢，實現對配送區域的拆分、合并；

3.2 系統總體結構

設計基于GIS的物流配送系統，采用面向對象的空間數據模型和基于關系數據庫的空間數據庫來實現數據的無縫集成，空間數據索引采用基于改進R-Tree的空間數據索引結構，屬性數據索引采用B+樹數據結構；網絡數據傳輸采用三層結構模型，并采用Java Applet進行開發，這樣與平臺無關又具有較好的安全性，使海量空間數據的存儲、分析和共享成為可能。系統網絡結構圖如下：

圖2 系統網絡結構圖

3.3 系統模型設計

由上述分析，基于GIS的物流配送系統應集成以下主要模型：設施定位模型、車輛路線模塊、配送區域劃分模型、分配集合模型、客戶配送排序模型。

1）設施定位模型。用于確定一個或多個設施的位置。在物流系統中，倉庫和運輸路線共同組成了物流網絡，倉庫處于網絡的節點上，節點決定著線路，如何根據供求的實際需要并結合經濟效益等原則，在既定區域內設立多少個倉庫，每個倉庫的位置，每個倉庫的規模，以及倉庫之間的物流關系等，運用此模型均能很容易地得到解決。

2）車輛路線模型。用于解決一個起始點、多個終點的貨物運輸中，如何降低物流作業費用，并保證服務質量的問題。

3）網絡物流模型。用于解決尋求最有效的分配貨物路徑問題，也就是物流網點布局問題。如將貨物從N個倉庫運往到M個商店，每個商店都有固定的需求量，因此需要確定由哪個倉庫提貨送給那個商店，所耗的運輸代價最小。還包括決定使用多少輛車，每輛車的路線等。

4)配送區域劃分模型。根據各個要素的相似點把同一層上的所有或部分要素分為幾個組，用以解決確定服務范圍和銷售市場范圍等問題。如某一公司要設立X個分銷點，要求這些分銷點要覆蓋某一地區，而且要使每個分銷點的顧客數目大致相等。

5）空間查詢模型。如可以查詢以某一商業網點為圓心某半徑內配送點的數目，以此判斷哪一個配送中心距離最近，為安排配送做準備。系統功能實現

那么，基于GIS的物流配送系統可實現如下主要功能：

1）車輛和貨物跟蹤：利用GPS和電子地圖可以實時顯示出車輛或貨物的實際位置，并能查詢出車輛和貨物的狀態，以便進行合理調度和管理。

2）提供運輸路線規劃和導航

規劃出運輸線路，使顯示器能夠在電子地圖上顯示設計線路，并同時顯示汽車運行路徑和運行方法。

3）信息查詢

對配送范圍內的主要建筑、運輸車輛、客戶等進行查詢，查詢資料可以文字、語言及圖象的形式顯示，并在電子地圖上顯示其位置。

4）模擬與決策

如可利用長期客戶、車輛、訂單和地理數據等建立模型來進行物流網絡的布局模擬，并以此來建立決策支持系統，以提供更有效而直觀的決策依據。

5結束語

當今，隨著電子商務的再次興起和經濟全球化的發展，物流業愈來愈成為熱點[6]。利用GIS能高效地處理空間和屬性數據的優勢來建立基于GIS的物流配送系統雖處于初始階段，但無疑是有益的嘗試，它必將是以后的發展趨勢。

參 考 文 獻

1、張鐸 《我國物流企業如何迎接電子商務》中國流通經濟 2001.1 p12~13;

2、劉秉鐮，姜國杰 我國現代物流發展中的若干問題》鐵道物資科學管理 2001.1 p23、屈春燕等 《網絡地理信息系統(WebGIS)在地震研究中的應用》地震學報 2002.1p914、葉杰剛《關于物流問題的理論探索》當代經濟科學2001.1 p51~56;

5、陳罕琳 《信息技術讓物流貨暢路通》 計算機周刊 2001.37，p14;

6、蘭洪杰，沈家洪 《電子商務下配送問題淺析》中國流通經濟 2001.1 p10~11;

第三篇：多媒體技術在地理信息系統中的應用

摘 要 將多媒體技術應用于地理信息系統中的關鍵問題是：如何有效地管理多媒體數據和空間數據；其次，在區域分析過程中，怎樣實現多媒體播放功能.指出用擴充的關系數據模型作為多媒體數據模型較適宜；多媒體功能的實現則取決于多媒體數據的格式是否為RIFF格式以及對多媒體數據的應用要求.最后展示了多媒體技術在地理信息系統中的應用前景.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(geographicinformationsystem，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(temporalGIS).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0→1(目標從無到有)；1→0(目標從有到無)；1→N(目標從一個變成多個)；N→1(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

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(resourceinterchangefileformat)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+1→i.(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):19～212 楊學良.多媒體計算機技術及其應用.北京：電子工業出版社，1995.138～1393 邊馥苓.地理信息系統管理和方法.北京：測繪出版社，1996.1494 中國測繪學會地圖學與GIS專業委員會.地圖學與地理信息系統的現狀與趨勢.測繪通報，1997,(6):29～30

第四篇：淺談地理信息系統在環境管理中的應用論文

【論文關鍵詞】 GIS；環境地理信息系統；空間數據庫

【論文摘要】 本文簡要介紹地理信息系統的概念和它的基本功能,列舉地理信息系統在環境管理中的應用,對國內外環境地理信息系統的研究熱點和方向進行闡述,并提出發展環境地理信息系統的策略和建議。

一、地理信息系統的概念

地理信息系統是收集、存儲、管理、綜合分析和處理空間信息和環境信息的計算機軟硬件系統。它是GIS 技術在環境領域的延伸。

地理信息系統在環境管理中的應用的主要功能有:

1、基本功能包括對空間和屬性數據的輸入、存儲、編輯，以及制圖和空間分析等功能。編輯功能允許用戶添加、修改、刪除點、線、面或修改其屬性信息;制圖功能可以靈活多樣地制作和顯示及輸出各種專題地圖,如污染分布圖、水功能區劃圖、環境規劃圖等等,地理要素可放大縮小以顯示不同的細節內容,并能夠測量地圖上線段的長度或指定區域的面積。

2、空間統計分析是指對空間數據庫中的專題數據進行統計分析。包括各種屬性數據的集中特征數、離散特征數及其分類分級統計等。

3、疊加分析功能允許兩個或多個圖層在空間上比較各空間要素和屬性,分為合成疊加和統計疊加。合成疊加得到一個新圖層,它將顯示原圖層的全部特征,交叉的特征區域僅顯示共同特征;統計疊加可以統計一種空間要素在另一種空間要素中的分布特征。對不同的圖層進行疊加分析,從而獲得各種感興趣信息。

4、緩沖區分析是GIS 的基本空間操作功能之一。例如,某地區有危險品倉庫，要分析一旦倉庫爆炸所涉及的范圍,這就需要進行點緩沖區分析，結合與居民地圖層的疊加分析,可以獲取需要疏散的人口數等等。

綜上所述,空間分析是地理信息系統軟件的核心,空間統計分析、疊加分析、緩沖分析等功能為地理信息系統提供了強大的環境分析功能與廣闊的應用空間。隨著其功能的不斷完善和發展,地理信息系統將為環境各部門提供一個功能強大的空間信息服務和管理工具,成為各部門日常工作不可或缺的工作手段。

二、地理信息系統在環境管理中的具體應用

由于地理信息系統具有強大的信息服務和管理功能,具有廣泛的應用范圍。具體體現在兩個方面,一是它可以應用在環境管理的各個環節，如區域環境規劃、環境監督管理、區域環境監測及環境評價研究等；二是它可以廣泛應用在國家、省、市等不同層次的管理。下面簡單介紹一下它的具體應用。

1、電子地圖使環境管理工作變得輕松直觀

由于采用空間數據和數據庫掛接,改變了傳統的信息管理方法,地圖由傳統的靜態紀錄變為信息豐富多樣的動態的電子地圖,實現了數據可視化。它使環境主管部門對各種環境要素的管理變得直觀、簡單和輕松。如通過直接對地圖要素進行查詢,可以獲得環境監測點位、污染源等的空間分布及其與環境敏感區域的空間關系等信息。可以對各種環境數據進行綜合的統計并分析以及采用直觀的豐富多樣的表現方式進行展示,為環境決策提供科學快捷的支持。

2、強大的環境規劃手段

區域環境規劃是EGIS 應用發展的重點領域之一,目前基于EGIS 的環境規劃模型還處于深化研究階段,將環境應用模型與GIS 集成為一體,可以為環境規劃提供更強大的技術手段。由于應用EGIS 能夠更好地考慮和評價建設項目對環境的影響,因此在建設項目的環境評價中得到廣泛應用。

3、危險物運輸管理

借助GIS 的運行路徑選擇功能,可以對危險物轉移運輸線路進行優化選擇,能避開人口集中居住區、飲用水源地等環境敏感區域制定運輸計劃。并可以通過GPS對危險物的運輸線路進行實時監控。

4、環境模型模擬分析

環境模型在環境決策中有著重要的作用,如可以通過模型模擬出污染事故發生后各個時間的擴散情況,為決策提供科學的參考依據。常用的模型主要有大氣擴散模型、1 維水污染擴散模型、2維水污染擴散模型等等,實現各種模型的模擬結果的生成、2維和3維的顯示等功能。

5、為數字環保提供技術平臺

數字環保是最近提出來的終極環境管理系統,它是繼數字地球概念提出以后,環保領域提出的新概念,它將是未來十年環保領域信息化建設的終極方向,EGIS 作為數字環保的基礎平臺,將能夠為用戶提供實時動態環境信息服務,也能夠為環境管理者提供決策信息,逐步控制污染,改善環境狀況,提高人民生活水平。

三、發展環境地理信息系統的策略探討和建議

隨著國外EGIS 技術的逐漸成熟和數據采集技術的快速發展,建立環境地理信息系統的條件開始逐漸成熟,而且將成為我國發展GIS的重點領域，從GIS在我國近幾年的發展領域也可以看出這種趨勢。

發展EGIS 應當采用“統一規劃、注重基礎、緊密跟進、高起點開發、協調發展”的發展策略。

1、統一規劃。

為了降低空間數據資源采集和管理的成本,為了適應未來發展的需要,必須在多方部門的參與下,統一規劃和構建EGIS 的發展框架。

2、注重基礎。

在統一規劃的思路和明確的發展框架下,不斷加強基礎空間數據庫和基礎環境數據庫的積累與建設。

3、緊密跟進、高起點開發、協調發展。

在技術上緊密跟進國外先進的GIS 技術,高起點進行系統開發,與我國的信息產業發展速度相協調,共同發展適合我國國情的EGIS。

當前我國各地許多部門雖然已經開展了EGIS的研究與開發,但這些開發均是出于本部門的需要,很少考慮到將來部門之間的數據交流和共享,加上沒有全國性的EGIS 發展框架和數據標準,數據的通用性將成為影響EGIS 開發的關鍵因素,建議有關部門及時組織開展EGIS 發展體系和框架標準的研究。

四、結束語

地理信息系統是近二十年來迅速發展的信息技術的重要組成部分,它的應用已經從早期的礦產資源管理拓展到與空間地理相關聯的更廣泛的領域,特別是在環境領域,原有的多種環境信息處理技術(環境模型、環境規劃分析)正在與地理信息系統融合,逐漸形成具有強大功能并具有環境特征的地理信息管理系統,即環境地理信息系統(EGIS)。它將成為各個環境管理部門日常信息處理不可缺少的新工具。它將徹底改變傳統的信息處理方式。可以說它是環境管理進入信息時代的標志。

參考文獻:

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1[4]劉若梅、蔣景曈，地理信息的分類原則與方法研究——以基礎地理信息數據分類為例[A]，全國地圖學與GIS學術會議論文集[C]，2004

第五篇：地理信息系統應用

地理信息系統應用

目錄

第一章：應用現狀.................................................................................2 1.1國內應用現狀..............................................................................2 1.2湖州應用現狀..............................................................................4 第二章：應用領域.................................................................................5 2.1交通領域.....................................................................................5 2.1.1城市交通（道路、軌道等）.............................................5 2.1.2城市地下管道交通.............................................................6 2.2農業領域.....................................................................................7 2.3電力領域.....................................................................................8 2.4視頻監控.....................................................................................9 2.5公安警務...................................................................................10 2.6國土資源領域............................................................................13 2.7水利領域...................................................................................14 2.8地質領域...................................................................................15 2.8.1地質找礦預測...................................................................15 2.8.2工程地質...........................................................................15

第一章：應用現狀

1.1國內應用現狀

地理信息系統在國內雖然起步較晚，發展卻極其迅速。一方面由于國家政策的支持。從九五科技攻關計劃關于進一步推動地理信息系統應用及其產業化的若干意見到

十五、863提出面向網絡的海量大型地理信息系統軟件計劃、國產 GIS 軟件示范應用工程和國家地理信息數據庫建設等, 后又在國家十一五規劃明確指出: 加強測繪基礎設施建設, 豐富和開發利用基礎地理信息資源, 發展地理信息產業同時, 為改變傳統地理信息分區而治的現狀,國家測繪局發起了地理信息公共服務平臺的建設,從而實現了國家級、省級、市級三個層次的地理信息共享, 并在此基礎上實現了為其它行業提供地理信息的服務。國家大力推動對我國地理信息系統產業的形成和發展起了至關重要的作用；另一方面在全球信息化高潮的推動下，GIS可以說是應時而生，它可以將各種信息源融合，管理海量不同格式數據，并以直觀的地圖、圖像等形式展現在人們面前，支持數據的挖掘、空間分析決策等，現今提出的數字城市—>智慧城市均離不開GIS。

基本應用：

最初的GIS是為解決地學問題而誕生，現今的應用領域已擴展到如資源、環境、國土、、城建、消防、交通、氣象、地質、農業、林業、電力及政府辦公等眾多領域。具體應用可結合當前主流GIS軟件功能模塊分析如下：

1)地理信息系統在數據管理中的應用：GIS支持多種方式錄入各種數據源，以有效的數據組織形式進行數據庫管理、更新、維護、進行快速查詢檢索，以多種直觀的方式如地圖、表格、圖形等呈現，并且為用戶輔助決策。相對于當下的數據庫管理系統，GIS對空間數據管理有以下優點：數據呈現方式多元化；可以定義及管理實體類型數據，而非僅僅的文字與數字信息；數據之間關聯密切；既有空間數據又有屬性數據。

2)GIS的輸出功能在地圖制圖中的應用。地理信息系統的發展是從地圖制圖開始的 ,因而

GIS的主要功能之一用于地圖制圖 ,建立地圖數據庫。與傳統的、周期長、更新慢的手工制圖方式相比 ,利用 GIS建立起地圖數據庫 ,可以達到一次投入、多次產出的效果。它不僅可以為用戶輸出全要素地形圖 ,而且可以根據用戶需要分層輸出各種專題 ,如行政區劃圖、土地利用圖、道路交通圖等等。更重要的是由于 GIS是一種空間信息系統。它所制作的圖也能夠反映一種空間關系 ,可以制作多種立體圖形 ,而制作立體圖形的數據基礎就是數字高程模型。

3)GIS的空間查詢和空間分析功能的應用：該功能其實為GIS的核心功能，但是恰恰大多軟件在該功能領域仍然薄弱。GIS的空間分析功能可為客戶提供決策支持，例如在城市規劃過程中，對城市中救護車、救火車的分布位置以及行車路線和控制的規劃；如何安排多路警車交通路線，以保證在緊急時刻，在任意地方應至少能有一輛警車在事發后最短時間內趕到出事地點；在環境保護方面 ,對水土流失導致土地資源的破壞進行評價；在區域環境質量現狀評價過程中，對整個區域的環境質量進行客觀地、全面地評價，以反映出區域中受污染的程度以及空間分布狀態。具體在下章有所介紹

4)應用 GIS一些二次開發函數庫開發出具有特定功能軟件系統。當前GIS應用于許多領域的系統框架基本一成不變，許多功能均是利用大多國內外已有軟件的內置函數制定，其實這同時也限定了GIS在各個領域的發展，也是為什么GIS的空間分析決策能力一直得不到提升的原因所在。

面臨問題：

1)數據共享程度不夠。由于各部門或行業地理數據格式、編碼原則等不同以及目前我國各部門可以共同使用的基礎數據的缺乏,現有的全國性基礎地理信息產品比例小、內容不足、商業化程度也低, 不能滿足許多專業領域應用的需要, 都導致了各領域大量重復建設, 并由此消耗了巨大的人力、物力與財力。

2)國外產品在國內地理信息市場中仍然占據主要份額。盡管國產 GIS 軟件的部分關鍵技術已經達到甚至超過國際競爭對手, 但整體技術水平還存在一定差距。3)新技術研發力量和投資不足。無線通信、GPS 定位和 GIS 的集成, 將為公眾提供最具商業化價值的服務, 大量的無線通信設備作為 GIS 服務的終端, 現有的 GIS 服務器產品面臨著并發能力不足的挑戰。

4)我國地理信息標準化工作與國外相比還存在著相當差距。如缺乏理論研究、標準的結構化不強、沒有適合需要的標準體系表和關系模型、標準立項缺乏協調、標準內容涵蓋面不夠廣、標準本身質量參差不齊、沒有一致性測試機制、參與制定標準的人員結構不盡合理、人員知識亟待更新等等。發展趨勢：

1)GIS 數據的共享和開放

目前, 我國 GIS 的應用范圍主要集中在一些政府部門和科研機構所承擔的大型項目中, 社會普及率低, 對整個社會生產力發展的促進作用還不明顯。造成這種現象的原因主要是 GIS 數據的保密性不夠。數據獲取困難是 GIS 技術發展的嚴重障礙。隨著各種測繪技術的不斷發展, 數據獲取成本已大大降低,提升數據共享和開放, 可以讓 GIS 更廣泛地應用于國民經濟各領域, 提高經濟活動效率, 減少 GIS 數據重復建設的成本。GIS 將在各個領域中發揮更強大的功能,，2)網絡 GIS(Web GIS)是將 Internet 與 GIS 結合在一起, 使地理信息可以在高速的網絡環境中實現漫游和共享, 這將大大開拓 GIS 的應用領域。利用網絡發布空間數據, 為用戶提供空間數據瀏覽、查詢和分析等功能, 形成一個網絡化的地理空間平臺, 將是 GIS 系統發展的必然趨勢。3)三維 GIS 與虛擬現實技術的結合

三維 GIS 和二維 GIS 相比, 可以幫助人們更加準確真實地認識我們的客觀世界。三維 GIS 可以支持真三維的矢量和柵格數據模型及以此為基礎的三維空間數據庫,解決三維空間操作和分析問題, 可以預見, 三維 GIS 的發展將具有非常廣闊的前景。4)基于物聯網技術與 GIS 的融合

隨著各種傳感器技術的發展，利用互聯網技術、GIS技術將物與物之間聯通。實現人與人、人與物、物與物之間的互聯互通。

1.2湖州應用現狀

湖州市測繪院、地理信息中心已發布湖州市基礎地理信息系統、湖州市地下管線管理信息系統、湖州市三維環境信息管理系統；

湖州市氣象局已經建立了基于GIS的湖州市地質災害氣象監測預報系統、湖州市臺風查詢系統，在以往天氣雷達站址選擇中也應用了GIS相關空間分析技術。

在國家“數字城市”的大力推廣下，“數字湖州”地理空間框架的建設項目于2011年已然啟動。今年湖州市相關部門對該市的地理信息工作提出三點要求：一是加大了“數字湖州”的應用推廣，加強地理市情普查工作力度，全面推進地理市情監測；三要細化、落實市政府各項支持地理信息產業園發展的政策，全力壯大地理信息產業。由此可見，地理信息在湖州處于起步階段，應用領域尚不夠廣闊，未來發展前景看好。同時位于湖州市德清縣的浙江省地理信息產業園，會進一步促進湖州市地理信息的發展。

第二章：應用領域

2.1交通領域

2.1.1城市交通（道路、軌道等）

GIS在交通領域的應用稱為GIS-T即GIS+交通（transportation）交通地理信息系統，目前國內交通管理信息系統主要常用于應急指揮、道路交通規劃、綜合監控等。實際上交通包含了很多內容，而基本所有內容均可結合GIS技術實現交通信息化。目前主要應用于以下幾個方面

1)道路規劃設計、建設、維護等：利用GIS技術，建立和維護包含交通空間位置和業務信息的網絡數字地圖。對修建交通的地區進行分析，提供沿線覆蓋范圍內的人文、經濟、資源、地理指標的統計分析，建立交通沿線的地形、地質、人口、經濟、交通等數學模型，形成各類專用專署地圖，進而為交通設備部署、沿線經濟開發、線路規劃等決策提供輔助支持。

2)綜合監控與調度指揮：在GIS平臺上，實現交通中的各個監控系統的信息整合。如電力監控系統、火災報警系統、環境與設備監控系統、自動售檢票系統、列車自動運行監控系統、閉路電視系統等實時監控系統等。GIS能夠顯示所有這些監控設備的空間分布屬性及其實時監測數據，并能對其進行各類時間、空間統計及趨勢分析，以直觀的直方圖、餅圖或趨勢曲線圖等形式加以表現，對指定監測設備將其在指定時間、區間內的實測數據及其統計分析結果自動生成相關報表，并向有關領導和部門發送。如相關部門已開發的青藏鐵路綜合監控系統。

3)應急搶險：利用GIS技術，能在最短時間內直觀、快速、簡便地得到緊急事件發生地點的詳盡信息，包括事發地點線路、設備情況、事發地段線路圖像資料、救援物質分布情況、應急預案等，并使相關聯的信息一體化顯示，讓領導和技術人員在遠離現場的情況下，就能對事發地段的情況一目了然，為應急疏散、搶險救災贏得時間，為遠程指揮提供強大的決策支持。同時系統利用它空間分析的能力，對事故進行仿真、模擬及評估，為事故預防辦法的制定和事故總結分析提供輔助支持。

如：及時掌握緊急事件發生位置，安排救援搶險任務；指揮人員及時搜索距離事故現場最近的救援車，安排救援。同時，接到任務的救援人員使用GPS導航設備，迅速抵達救援現場，并上報現場事故情況；輔助生成應急預案，以最快的時間處理緊急事件。4)商業資產管理：不同的交通類型，如軌道交通等運營所帶來的巨大客流使得沿線及場站附近各種資源（通訊、廣告、商鋪、房地產等）的開發成為一種客觀需求。改變以往粗放式的管理，進行信息化的精細管理和前臺式銷售，可以提高軌道交通運營效益，為企業創造豐富的產出。利用gis技術可以對沿途各站的三維環境進行模擬，可以為商業資產的布防和廣告咨詢的設計提供思路。

2.1.2城市地下管道交通

城市地下管線包括給水、排水、燃氣、電信、電力、工業管道等幾大類，是城市基礎建設的重要組成部分。目前我國大多城市已建立了地下管線地理信息系統，以用于復雜的地下管線信息管理，目前GIS在該領域的應用主要可以解決以下關鍵問題： 1)數據動態更新

地下管線數據的動態更新主要針對城市地下管線探測和新敷設管線竣工測量的計算機成果提交與入庫。更新數據并非替換，GIS可以提供歷史數據管理，方便檢核任意時期的管線數據。2)管線三維展示

管線的錯綜復雜，其分布在地下、水下、空中等，二維圖無法表現出其各個管線之間關系，有些管線上下起伏，與地面垂直的一段管線在平面圖上只能以一個點與相應注記來表示，視覺效果不直觀。只有通過三維方式才能夠真實反映其空間位置關系。3)數據監理查錯

人為的錄入海量各種數據源（如基礎地形圖、管線的屬性等），難免會出現一些錯誤，而這些管線相關空間及屬性數據在錄入數據庫時可以自行檢查，譬如：某一區域坐標、高程等必須在當前工作空間內，否則不容許導入數據庫。4)管線的自動接邊處理

管線數據是需要時常更新，新的測量管線數據入庫后，測量的管線存在著外測區數據，這樣在導入以后，就有可能出現重點、重線，而在新測量數據的入庫過程中也有與當前的管線數據出現重點、重線的情況，或者由于測量的誤差，本來相連接的管線沒有接上，所以管線的自動接邊是實現對管線的重點、重線數據的檢查，進行接邊處理。5)管線數據的各種查詢方式

在實際查詢管線過程中，也許我們只知道管線的某一參數，如測量單位名、管線分布于某一道路口等，GIS提供了多種信息查詢方式，可以方便快捷的找到所需管線 6)管線數據的統計分析以及輸出

GIS中管線數據的統計結合了屬性數據和空間數據，實現對當前現有管線的信息統計與分析。在管線的屬性編輯過程中，可以選擇統計的管線類別，以及包括管線年代、管線的橫斷面積范圍、管線材質、管線權屬單位以及所在的道路名稱等條件并能以圖表的形式打印輸出統計結果。

目前國內已完成的交通規劃及地理信息系統項目層出不窮。例如黃山市綜合交通地理信息系統、黑龍江省綜合交通地理信息系統、廣東省綜合交通地理信息系統、廣東省綜合交通規劃管理系統、新疆自治區綜合交通地理信息系統、鐵路客流地理信息系統、中國集裝箱運輸發展規劃研究管理信息系統、廣東省揭陽市綜合交通發展研究、江蘇省智能化地理信息系統等，但這些項目主要側重于信息數據的分析、處理和可視化，用于交通的宏觀管理工作。

2.2農業領域

GIS在農業領域的發展近幾年非常迅速，以下為GIS目前在農業的主要應用

1)農業的布局劃分：GIS可根據區域農業資源特點，在環境調查與監測積累的大量農業環境和資源數據的基礎上，進行作物種植的適宜性評價和土壤適宜性等評價，實現農用地分級信息管理，土壤適宜性分析，作物種植分析，農田變更監控、統計、查詢等功能，并在此基礎上顯示與打印輸出農業產業布局現狀圖，農業產業布局規劃圖。

2)種植業管理：GIS的空間數據管理能力可以實現糧食、棉花、水果、蔬菜、茶葉、等種植業信息的管理。此外還可以實現耕地質量管理，指導科學施肥，監測植物疫情，種植業產品供求信息分析與發布等。如：作物監控與估產：農情及農作物動態監測主要針對社會關心的農田水肥、農業自然災害、農作物長勢等進行實時跟蹤，每類監測內容又可以分為若干子項目，可以選擇任意監測項目、監測子項目及監測時間、監測區域進行監測。農情動態監測通過預設一個監測項目參數的閾值范圍，當特定農田地塊的監測項目值處于此范圍時，在農田專題圖上以特殊顏色顯示；同時，還提供了按區域和時間輸出動態監測專題報告的功能；病蟲草害防治：在植物保護領域，ArcGIS的主要作用包括分析病蟲草害發生的空間動態、評估其發生的適宜環境及影響因子，監測、預測病蟲害，進行風險分析等。GIS應用于病蟲害管理：進行害蟲的風險性預測預報。

一、將病蟲危害的歷史圖片數字化，進行疊加分析，得到病蟲害發生頻率分布圖，再把此圖與植被類型及生物地理氣候圖疊加，找出最易暴發成災的區域和氣候，用于將來的暴發預測；

二、進行病蟲害空間分布動態監測，用GIS可對同一區域或相鄰區域進行害蟲空間分布和種群動態監測；

三、進行害蟲發生趨勢預測，用害蟲的歷史發生資料在GIS系統上建立回歸模型，進行地區性種群發生趨勢預測。

3)畜牧業：如動物防疫：動物傳染病的監控防治也是目前我國農業生產中急需解決的問題，疫情信息采集、統計、傳輸、通報以及緊急防治手段需要以先進的信息系統來支撐。作為生物科技信息化領域的一項基礎性建設，基于ArcGIS的動物疫情管理信息系統將使各級獸醫站及其相關部門、機構互聯互通、資源共享，把疫情監測、預警、通報、應急應變信息化工作推上一個新臺階；畜禽養殖管理：準確掌握規模化畜禽養殖場基本情況、地理環境、防疫狀況，直觀了解畜禽養殖場分布現狀、畜牧生產規劃和變化趨勢，還要實現對畜牧業進行動態管理，對畜禽場與周圍生態環境的響進行深度分析，準確反映各畜禽養殖場詳細數據以及監控數據。

4)精準農業：利用ArcGIS的高級分析功能進行農作空間分析（:1）作物產量空間分布；（2）土壤養分的空間分布；（3）土壤水分空間分布；（4）土壤微量元素空間分析；（5）作物需求空間分析；（6）環境空間分析；（7）綜合分析。分析結果是專家系統的信息源之一，也是專家系統決策結果的空間分布載體，系統必須達到準確可靠，便于農業機械執行。

而實際上GIS與其他如遙感、產量檢測器，精準導航（GPS）以及各種傳感器的結合應用，近幾年在國內有做過幾個示范區。這也是近幾年“物聯網”的一個具體應用。利用各種農業傳感器采集農業土壤信息、農作物生長信息等實時傳入后臺，利用GIS對各種數據實時分析。

2.3電力領域

GIS目前在電力方面的應用主要用于電力的線路布設，電力線路的布設一般依靠電力勘測，電力勘測就是為了在線路設計的端點之間尋找出一條技術上安全可靠，經濟上合理最省，環保上達標的線路所進行的勘測活動。在線路的勘測過程中，根據電力系統總體規劃設計的要求，結合地方縣城規劃及建設情況，自然保護區及文物保護情況，軍事設施及通信設施的布置情況、林業情況、礦產情況、水文及地質情況、交通及沿線污移情況，統籌兼顧，相互協調，最終確定線路勘測方案。

以上電路線路勘測所需采集的各種地理空間信息與屬性信息可以在GIS中宏觀的表達出來，該領域的應用基本應用了GIS的數據管理、空間查詢以及簡單的空間分析功能，線路節點的尋找和GIS中的選址問題相似。

2.4視頻監控

監控系統結合GIS幾乎可以應用于各行各業，在近些年得到飛速發展，其與GIS結合的有點可提現在以下幾個方面：

1)實時監控錄像，供用戶查看現場情況：

? 攝像機地理信息和周邊環境信息、攝像機附近實景圖像視頻，全面顯示攝像機安裝的真實位置和安裝點周圍環境；

? 攝像機運行狀態、視頻質量，保證監控系統的有效性；

? 攝像機周邊資源配置信息，這類信息的覆蓋范圍很廣，包括道路設施、水源布局、重點單位、所屬派出所、警用車輛、巡邏人員等，當攝像機監測到緊急狀況時，可以在電子地圖上點擊攝像機標識，調出周邊資源配置信息，緊急調度可用人力物力，減少反應時間；

? 攝像機的故障警告信息，當攝像機出現視頻畫面模糊、信號中斷等故障時，系統會在電子地圖上以監控點符號閃爍、發出警報聲等方式，引起用戶的注意。在電子地圖上直接點擊該設備節點，會以彈出窗口的形式，顯示該設備的用途、類型、操作系統、IP地址、當前運行狀態、周邊維護單位等詳細信息，方便用戶準確發出指令及時解除故障；

? 攝像機的維修進程和歷史記錄，用戶可全面掌握攝像機的故障狀態，合理配備相應資源跟進維護。詳細的設備維修日志包括維修日期、維修人員、故障原因、解決方案等，與設備地理空間信息關聯顯示，為延長設備的使用壽命、提高故障處理能力、增強視頻監控系統運行的可持續性，儲備充分的信息資源。

2)分析的智能性

基于GIS平臺的視頻監控系統的攝像機在發生緊急事件時，可以迅速在電子地圖上調動事件周邊攝像機，并根據其傳送的實時圖像和定點查詢的相關信息，進行智能化分析，自動識別報警、制作事件處理預案、計算最優路徑、現場遠程指揮、尋找事件規律等，以地理信息為平臺，將視頻監控系統與多種業務應用結合起來。

3)實現報警聯動功能： 當視頻監控平臺接收到告警情況時，系統除了支持客戶端聯動，自動切換到告警畫面播放該攝像機的實時視頻、語音提示可通過拾音器進行語音對講、放大顯示等方式提醒用戶外，還支持在電子地圖上將該報警監控點圖標進行高亮閃爍顯示，并及時通知用戶處理。在發生緊急事件需要迅速趕至現場處理時，基于GIS平臺的視頻監控系統可以根據用戶輸入的起點、終點，進行路徑模擬和分析，用圖形方式精確而直觀地表示出在多種交通狀態下，計算出起點到終點的最短路徑，以及周圍各處理人員到達現場的時間，并在電子地圖上顯示出車輛行駛軌跡。一旦確定了最佳行動路線，便可將相關信息發送到處理人員的移動導航設備中，以最快速度達到事發現場。如果事發現場有裝備的攝像機，指揮人員可在電子地圖上進行遠程觀察和決策，通過對現場情況的把握和周邊資源的分析，迅速制作出應急預案，提高事件處理效率。

4)業務的聯動性

基于GIS平臺的視頻監控系統的重要功能還在于，改變了傳統視頻監控系統的應用個體化狀態，以多種信息集成為基礎，智能分析為手段，在GIS平臺上實現了多種業務的聯動，比如追蹤引導和定向圍捕。追蹤引導功能主要是針對大型活動，對活動路線周邊的攝像機進行設置，實現追蹤和引導功能，當點擊攝像機時，在視頻窗口同時顯示該攝像機前后的視頻圖像，給安保人員及時提供信息，對突發情況進行快速響應和處理，對路線進行調整，確保活動的安全進行。追蹤引導首先需要進行追蹤引導設置，對追蹤引導序列中的攝像機進行添加和刪除操作，并對要顯示的前置、后置的通道個數進行設置。當點擊加入到追蹤引導序列的攝像機時，系統自動進入追蹤引導狀態，視頻窗口自動切換到多窗口畫面，顯示該攝像機的前置和后置視頻圖像。定向圍捕功能主要是針對警方抓捕罪犯，根據當前罪犯所在位置，GIS平臺計算并分析出一定時間內罪犯可能逃竄的區域，并查詢出在主要道路上設置卡口的合理位置，在電子地圖上進行高亮顯示，同時在視頻窗口自動切換到多畫面，顯示案發地點周邊的視頻圖像信息，使決策者及時掌握前方案發地點的實時情況，為領導確定圍捕方案提供輔助決策的功能。

目前的視頻監控結合GIS已成功試用于平安城市GIS系統、智能交通系統、森林防火系統及其其他行業涉及到監控的應用

2.5公安警務

GIS目前在警務領域得到廣泛的應用稱為PGIS，目前的PGIS管理系統基本有以下模塊： 1)人口管理PGIS應用：基層公安機關可掌握轄區實有人口變動、動態管控違法犯罪高危人員，實現“以圖管房、以房管人、人事關聯、軌跡追蹤”的重要工作平臺。

2)案件PGIS應用 ：案（事）件PGIS應用是公安機關掌握案（事）件時空分布規律、犯罪熱點及趨勢，實現基于時空的案件串并分析、線索排查的重要手段。

3)視頻關聯PGIS應用：根據視頻系統的接口，實現視頻監控點定位、視頻實時播放、視頻歷史回放等功能。

4)指揮中心PGIS應用： 指揮中心PGIS應用是指揮中心各類業務信息的空間分析展現平臺，應集成視頻監控、電話報警、有線無線調度、GPS定位等各種技術，基于PGIS實現接處警、指揮調度、警力部署等輔助決策支持。

5)警衛PGIS應用 ： 警衛PGIS應用，主要實現對警衛線路、現場、住地、預案、任務的基本信息采集和警衛方（預）案制作等功能。

6)

消防PGIS應用：主要實現對119火警及相關消防業務信息進行報警定位、災害信息確認、方案編制、等級調派、增援出動、協同作戰。

7)

技偵PGIS應用 ：主要用于刑事偵查、人員摸排等工作，借助從移動電子運營商取得到基站位置數據，以及偵察對象的手機話單數據，可以進行軌跡分析，居住區域分析，活動區域分析等。

8)

網監管理PGIS應用：主要實現全市網吧定位查詢，網吧信息統計分析等。

9)

治安管理PGIS應用：治安管理中的治安巡邏力量、防控手段、重點區域和場所、旅店業、娛樂場所、化學危險品、技防設施等業務信息均可在電子地圖上定位展示、查詢分析和動態管控等。

10)情報分析PGIS應用 ：情報分析PGIS應用主要實現人員變遷軌跡分析，重點人員軌跡分析，案發摸排分析等。

實際各個系統根據客戶需求僅需以上某一應用模塊，比如下面為某市的警務管理系統的功能模塊： ? 實時視頻監視功能

根據監控點的實際情況，提供全天候及全方位的圖像監視功能。根據監控點的現場地理位置和周邊的建筑物情況，分別在前端配置室外高速球型攝像機、紅外一體化槍式云臺攝像機和一體化槍式云臺攝像機。全天24小時均可在監控中心、監控室觀察到前端現場的實時畫面，考慮到夜間光照強度可根據實際需要進行燈光補償(普通照明或紅外)。? GIS設備管理定位

·支持監控設備在地圖上的標注;

·支持拖拽放置設備樹列表設備與GIS地圖相對位置;

·支持經緯度準確定位設備于GIS地圖;

·支持基本的電子地圖放大、縮小、漫游、測距、地圖打印、點選查詢屬性等。例如，具有權限的操作者能夠方便地通過點擊攝像點來查詢該攝像點的屬性，如：攝像點的編號、攝像機的型號、安裝的具**置等。監控相關功能：選擇地圖上有攝像機標志的位置，可以查看該攝像機的屬性、播放實時視頻等。? GIS軌跡跟蹤

支持在GIS地圖中錄像目標對象移動軌跡復現;在確認跟蹤對象，指定時間和區域內的攝像頭錄像中智能查詢跟蹤對象出現的錄像，顯示跟蹤對象在攝像頭錄像中出現的時間段，并根據時間段和攝像頭位置在GIS中勾畫跟蹤對象的逃跑軌跡。最終輔助公安干警定位目標的逃逸路線，做出蹲點、排查決策。? GIS應急現場指揮

在抓捕犯罪嫌疑人和現場應急保障過程中，在確定目標對象移動軌跡前提下，通過GIS系統可預先設控軌跡路線上的監控點位，實現提前布防，提前預判。同時，可有效調動周圍警力資源，及時、快速響應。? GIS最優路徑選擇分析與遠程導航

可以在緊急事件發生的第一時間，分析計算出最優路徑，以及快速準確地到達案發地點。通過路徑分析和模擬，用圖形方式精確而直觀地表示出在多種交通狀態下，多個出警方案到達事故地點的時間。并將最佳路徑遠程傳送至相應巡邏干警或巡邏車的移動導航設備中，指導巡邏警力以指定的路線追蹤、包抄、跟蹤對象。? 視頻顯示功能

圖像能在監視器/顯示器上進行固定或時序輪流顯示，并能切換、記錄、回放、加工、復制、圖像混合、畫面分割、字幕疊加等處理。派出所能夠通過監視器顯示出本轄區的圖像，通過計算機顯示共享的交警圖像;分局能夠通過監視器選擇顯示所有圖像或通過計算機顯示所有的圖像;交警能夠通過計算機顯示派出所圖像。? 視頻控制功能

對于模擬視頻，可以通過矩陣鍵盤來操作前端活動云臺的運動方向、攝像機的焦距及景深來達到最佳的監看效果。各單位可以在授權權限內，使用計算機軟件選擇和控制共享的圖像。

? 控制權限分配功能

監控中心的視頻資源管理服務器結合矩陣設置，進行總的權限的分配設置和管理。模擬控制權限優先于網絡用戶控制權限。在矩陣鍵盤的操作中，權限按現場控制級別最高。權限優先級高低為，派出所監控室鍵盤控制為高。? 視頻存儲功能

分局110指揮中心、派出所監控室均配備數字硬盤錄像機，全天不間斷地記錄監控點的圖像，保存所有監控點30天內的錄像資料，可提供本地和遠程網絡查詢、回放和下載。系統通過數字錄像主機或網絡可把錄像資料備份到光盤等存儲設備。? 社會圖像資源的接入功能

系統能夠將社會單位建設的監控圖像，有選擇地接入到派出所監控室，并且能夠通過數字視頻進行共享。? 監控點信息管理功能

系統能夠管理所有監控點信息，實現圖像資料的查詢和對設備的管理，形成統一網管軟件，以拓撲圖的方式實時反應在線設備的狀態。攝像機信號丟失、硬盤出錯、網線中斷均可實現設備圖標閃爍告警。? 視頻資源管理功能

系統能夠對視頻資源進行管理，包括視頻資源自動分配、用戶訪問控制、用戶權限優先級控制等功能。

2.6國土資源領域

國土領域的“數字國土”的概念逐步深入人心，土地資源的信息化管理成為必然趨勢，地籍管理是土地資源業務的核心。“國土資源信息化”“數字國土”均是與GIS密切相關的熱詞。地籍管理是國土資源管理的主要核心，這些年在各個城鎮建立的地籍信息管理系統均是利用GIS對空間數據以及屬性數據的結合管理能力，目前存在的問題便是城市地籍管理與農村地籍管理系統往往為獨立的二個系統，二者結合城鄉一體化地籍管理系統。GIS在地籍方面可以體現以下優勢：以“宗地”為核心地體，實現地籍信息的輸入、儲存、檢索、處理、綜合分析、輔助決策以及結果輸出的信息管理系統。GIS可以提供以下功能

1)基本的地圖功能：提供了雙向信息查詢檢索:通過屬性信息查詢定位圖形，快速實現地籍管理業務對象所在地理位置的定位。也可以從地圖中查詢地物屬性信息，顯示用戶希望知道的地物信息；距離測量：可以通過鼠標在地圖上畫線，結束畫線得到測量的結果，支持米、公里等單位的換算。面積測量；可以通過鼠標在地圖上繪制多邊形，結束多邊形的繪制后得到測量的結果，支持平方米、平方公里、畝等單位的換算；疊加分析：分析地塊與其它地塊信息的疊加情況。

2)數據錄入：宗地的屬性時常發生變化，GIS提供宗地的新屬性如歸屬、范圍的錄入，并且不會刪除歷史數據，從而方便客戶可以預覽地籍數據變化過程，解決糾紛等提供佐證。3)地籍登記:地籍登記分為收件、初審、復審、打證、發件等子模塊，地籍登記的業務流程分為土地使用權初始登記、土地使用權變更登記、土地使用權注銷登記、土地使用權內控登記、土地使用權解控登記、土地使用權查封登記、土地抵押登記等等。系統采用工作流技術定義各種業務的工作流模板，對工作流實例數據進行操作，對土地登記業務進行流轉、監控和查詢。工作流監控組件用于對業務完成和未完成狀況進行實時的監督，并對未及時處理的業務進行催辦。

4)地籍變更：初始地籍建立后，隨著社會經濟的發展，土地被更細致地劃分，建筑物越來越多，用途發生不斷地變化，以房地產為主題的經濟活動，使地籍變更如房地產的繼 承、轉讓、抵押等更加頻繁。

5)土地證管理：該模塊主要提供土地證查詢和土地權屬轉移相關證明材料的輸出等。

2.7水利領域

1)防汛減災：災害工作預測：利用DEM（關于高程的地理坐標）數據結合全國各個地方的雨情及所在地的人文和經濟信息等，用于預測洪水的發展趨勢，淹沒范圍以及淹沒損失等。這些預測可以很好的為防汛減災部門物資儲備、人員配置以及救災工作做好提前準備。災害現場指揮：GIS將各種有關的即時信息，如水利設施位置，災害地點附近道路分布、人口分布等很直觀的表現出來，即時準確的為現場指揮人員輔助決策。災害評估、災后重建：利用GIS統計出災區面積、人口、損失等，為災后重建、救災款發放等提供依據，避免盲目性。

2)水資源管理：利用GIS可以對水資源協調社會經濟與水資源利用的關系、處理各地區之間用水矛盾、監督限制不合理的開發水資源、破壞水資源行為；指定供水系統和水庫的優化調度方案，科學合理分配水資源。如：某一地區水資源不足，農作物需要灌溉，如何合理從其他附近區域水資源引入罐區。

3)水土保持：利用GIS的空間信息管理和分析功能結合遙感影像的周期性、時效性以及視域廣特點和水土保持動態監測站等，動態的監測水蝕、風蝕等，提供可靠決策。具體主要體現在GIS的查詢功能（可以將水土相關的大量數據以空間數據與屬性數據結合在圖形中直觀展示）、統計分析（利用分析功能可以快速了解水土結構區域分布，為水土保持規劃提供決策）、數據編輯（當土地利用狀況發生變化，可以直接編輯空間數據反映在圖形中）、制圖顯示與輸出（輸出所需報表及水土相關專題圖等）

4)水利工程規劃：水利工程規劃如南水北調選線、水庫選址規劃、庫區建設評估和工程施工監測均是GIS的基本空間分析功能。

5)水污染、地下水位監測：水污染類型包括很多種，水體富營養化、泥沙污染、廢水污染、地下水污染等。利用GIS的分析功能可以直觀的觀察水污染的來源，未來可能擴散的范圍和路徑，為應急指揮提供決策支持。地下水位實時監測對于地震預報等領域具有重要有意義，GIS可以利用對采集的水位數據進行挖掘直觀的表現出來，如近半年的水位變化趨勢，等值線繪制等。

2.8地質領域

2.8.1地質找礦預測

地質找礦預測往往需要多種數據源如物探數據、化探數據、遙感數據以及基礎地質數據，這些數據源的格式多元化，對于其集中管理帶來了不便，GIS可以將這些數據源集中在一個平臺，對于每一種數據的分析模塊添加不同分析方法的功能，如物探數據的反演方法、化探數據的異常下限確定方法、遙感數據的解譯，基礎地理數據如與成礦有關的重大斷裂、地層等。綜合這些信息的異常利用GIS的空間疊加、分析功能圈出找礦靶區，達到預測目的。近些年發展起來的三維地質填圖也與GIS緊密相關。

2.8.2工程地質

巖土工程與GIS相結合主要體現在以下二個方面: 1)巖土工程前期勘測資料：利用GlS具有較強的空間位置數據儲存和管理能力的特點，把勘察資料數值化、數據庫化，同時，在工程設計中，利用GIS具有較強的綜合分析、評價能力和空間疊置功能，對勘察資料進行分析、評價處理，使之轉化為設計者方便使用的數據，直接調用。以實現勘察數據的輸出直接為設計的輸入。

2)治理設計工作中應用：GIS系統有強大的空間分析能力，可以進行選址、土石方開挖、場地穩定性評價等分析、計算與拓撲判別。其三維場地模型的實現也有助于工程人員對工程場地的更直觀認識，并可以通過虛擬場地實現對各種工程方案模擬運作。如滑坡災害預測：一般與滑坡災害相關的因素有巖性、地下水等，這些因素在調查時只是反映當時狀態，如何利用多時段采集數據分析地下水來源，地表各個巖性層（如殘坡積層、松動巖土體、強風化基巖）分布層位、薄弱構造面等。利用GIS對這些地下水、不同巖性等三維動態監測展示分析，為治理方案提供決策支持。

具體應用于巖土領域的系統如上海巖土工程勘察院研發的地鐵監護測量系統：地鐵監護測量，即針對地鐵結構安全量身定制監護地鐵隧道各項指標主要包括沉降、收斂變形、平面位移、滲漏水等。以上海已開通運營的500多公里地鐵隧道為例，沿線同時處于施工影響期的地鐵監護項目超過200個，每天產生的監測數據量巨大。如何從海量的監測數據中判斷出隧道的健康狀況，確保地鐵隧道結構能夠長期穩定的服役，對于地鐵維保單位是一個巨大的挑戰。該系統以地圖和衛星影像作為基本載體，為地鐵維保單位提供了一個專業的數據發布平臺。借助該系統，地鐵沿線的高清3D街景讓地鐵安全保護區巡查的成果躍然于屏幕，網頁上輕點鼠標即可控制傳感器采集隧道健康狀態數據，保護區內的施工項目狀態更是隨時更新。對于負責隧道結構健康的監護測量工程師而言，系統還可提供詳細的隧道健康監測病例——監測數據、現場照片、變形曲線、應對措施等等。一旦隧道監測的指標異常，立馬發布警報，叫停影響地鐵結構安全的施工行為，采取針對性的修補措施從而保證地鐵的正常運營和市民的日常出行。