第一篇：城市地理信息系統

07地信一班 董利榮

淺談城市地理信息系統

城市是人類文明的象征，是人類社會物質和精神財富生產，積聚和傳播的中心。社會、經濟和科學技術的進步促進了城市化的發展。同時，城市化的發展也引起了一系列的環境及社會經濟問題，以城市為中心的環境問題，交通問題，基礎建設壓力增大的問題。為了城市的健康發展，要求建立建全城市地理信息系統。

城市地理信息系統(UGIS：Urban Geographic Information System)是城市重要的基礎設施和實現現代化管理的主要技術手段。城市地理信息系統服務于城市規劃，地籍管理，交通管理，基礎設施建設與投資環境研究。目前由于城市化的需求正快速推進城市地理信息系統的科技進步及產業化，而城市地理信息系統又成為城市社會經濟活動的神經網絡，成為城市發展的不可分割的部分。

在我國，80年代初，中國科學院資源與環境信息系統國家重點實驗室就配合沿海城市改革開放的浪潮，積極開展了城市地理信息系統的試驗研究，采用遙感和自動制圖的方法，研究了城市的環境評價污染環境，交通控制和城市化的發展模式；1990年以后，城市地理信息系統研究進入辦公自動化的專題應用階段，開展珠海三角洲土地利用變化，土地增值，人口發展對城市化與區域發展的影響研究，緊密配合城市規劃管理部門和地方行政部門開展了城市地理信息系統的總體設計，建設模式，規范標準和技術規程，城市地理信息系統與城市管理辦公自動化一體化結構的研究得到了深圳、廈門、海口、寧波和北海五城市的支持，從1995年起，該實驗又展開了海岸帶城市地理信息系統的研究工作，以上海、廈門和山東為典型，地理信息系統技術和區域分析方法相結合研究海岸帶城市化問題。城市地理信息系統不僅具有存儲、查詢、檢索等功能，而且還可充分發揮其模擬、評價和科學預測的功能，使之成為提高現代化城市管理、規劃和決策水平的有效手段。

經濟與科技的發展,推動了社會的進步,加速了人類的城市化進程。由此形成的現代城市特征與突出表現為:城市信息量急劇增加,處理與傳遞信息的速度明顯加快,處理信息的方式方法復雜多樣,導致了城市規劃與管理日益復雜,從而對城市規劃和管理提出了更高的要求。

目前,我國的城市規劃正發生著四個方面的變化:由靜態規劃(ｓｔａｔｉｃｐｌａｎｎｉｎｇ)向動態規劃(ｄｙｎａｍｉｃｌａｎｎｉｎｇ)發展,從物質規劃轉向社會經濟發展規劃,由專家審查到公眾參與(ｒｅｓｉｄｅｎｔｐａｒｔｉｃｉｐａｔｉｏｎ)城市規劃,規劃的實施由行政管理向法制化管理轉變。與此同時,現代城市規劃與管理正面臨著大量信息的收集與處理。一方面,做好城市規劃與管理工作,需要越來越大量和復雜的信息;另一方面,規劃師、建筑師、工程師以及城市建設和規劃管理者必須有能力迅速處理大量的信息,并作出正確的規劃決策和專業判斷。如何有效利用有限的城市空間資源和信息資源產生最佳的經濟、社會、文化效益,是目前城市規劃與管理所面臨的最大挑戰。因此,規劃與管理的方式方法也正發生著根本性的變化。針對城市的空間結構,可以認為城市不應在被視為各類建筑物、構筑物等簡單的空間組合體,而應被視為人與空間的有機結合體,在計算機網絡、電子智能技術下生存活動著的復雜生命系統。其中,ＵＧＩＳ扮演著神經中樞的重要角色。

1.城市地理信息系統(ＵＧＩＳ)概述

隨著現代化經濟的迅速發展，城市的規模不斷擴大，城市作為一個巨大系統其子系統日益增多，子系統間的相互關系日益復雜，以至于我們對自己建設起來的城市變得日益不了解了，比如哪里有煤氣管道、哪里有自來水管道、哪里有電纜、50年的建筑都分布在什么地方、醫院和學校都分布在哪里等等。要把對城市的每個感興趣的空間目標的有關信息記錄下來，信息量極為龐大，巨大的空間信息和屬性信息需要用GIS對之進行存儲和有效的管

理,另外，城市管理與發展決策需要深層的空間信息。隨著城市的發展，用傳統的方式為城市規劃管理和城市發展提供可靠的決策依據，日益變得力不從心，甚至無能為力。比如想迅速知道要修理某一處水管，多少戶居民將停水，他們分布在哪里；如果要把一條道路拓寬50米哪些房屋要被折除，它們屬于哪些單位和個人，拆遷面積多大、需要多少資金等等，采用傳統的管理辦法可能根本無法弄清這些數據。為了快速、靈活而準確地提供各種深層次的信息，客觀上需要建立城市地理信息系統。

城市地理信息系統不僅是用來收集、存儲、檢索城市化過程的過去與現在，更主要的是用來輔助城市發展的評估、規劃和決策，模擬和預測城市化的未來。

因此，城市地理信息系統作為城市規劃管理最有效最現代的技術手段，在城市經濟建設和人民日常生活中有著極為廣泛的應用。城市地理信息系統（UrbenGIS—簡稱UGIS），已經成為GIS的一個重要分支。它主要應用在如下部門和領域：

（1）城市規劃管理；(2)地下管網管理與維護；(3)土地管理，包括地籍管理、土地規劃利用；(4)房地產管理；（5）城市交通管理；(6)市政工程實施與大型工程實施管理；(7)給排水；(8)公共設施管；(9)大型工礦企業的建設與管理；（10）公安、消防;（11）旅游，向導/導購/出租汽車；（12）通訊、電力、有線電視等。

以數據處理、分析與管理為主要特征的現代城市規劃信息技術主要包括計算機輔助設計、遙感技術、地理信息系統和網絡技術四個方面。ＵＧＩＳ是專業化的地理信息系統,是為城市建設、城市規劃、城市管理和信息服務的空間性地理信息系統。具體地講,它是一種利用計算機技術及信息工程技術等實現對城市各種數據和信息進行采集、處理、存儲、管理、查詢、分析、應用和維護更新的空間信息系統。

ＵＧＩＳ作為城市管理和決策的現代化工具已被許多城市列為一項重要的基礎設施來進行建設,它擔負著整個城市綜合信息的存儲、分析、交換和服務的功能,為城市規劃、管理和建設的定量化、科學化以及為城市地理信息進行快速查詢和分析提供了先進的技術手段和方法,并為決策提供輔助支持,成為未來數字城市不可缺少的工具。其主要特點有:

(1)基礎空間數據全面,數據類型多樣,數據更新方便,且能長期保留各時期城市空間狀況,便于分析城市的發展規律、變遷過程和特點。

(2)數據庫中的數據可進行多用戶、多目的的重復使用,實現數據共享。

(3)便于利用現代數學方法加以模擬和評價,如回歸分析、層次分析、系統動力分析、聚類分析等,提供定量信息。

(4)便于與其他數據綜合利用,提供綜合信息。

(5)定量描述規劃方案及城市發展戰略。

(6)提高了城市規劃空間布局的準確性。

(7)可視化、動態的表現方法使得城市現狀及規劃方案更為直觀和易于理解,并能提供標準、美觀的文檔及各類報表。

(8)有利于城市復雜信息和數據管理的規范化、智能化和可視化。

2.ＵＧＩＳ在城市規劃與管理中的應用

一個完善的ＵＧＩＳ系統包含了從數據錄入到數據(圖形、報表)輸出等各個階段的工作。它具有良好的交互界面、順暢的輸入系統、完整的數據庫(包括空間數據和屬性數據)、完備的應用子系統、詳盡的城市規劃知識庫、智能的輔助決策支持系統、完美的輸出系統等。

在城市規劃與管理中,依據使用目的的不同,ＵＧＩＳ子系統可分為城市規劃信息系統(ＵｒｂａｎＰｌａｎ ｎｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ,簡稱ＵＰＩＳ)和城市管理信息系統(ＵｒｂａｎＭａｎａｇｅｍｅｎｔＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ,簡稱ＵＭＩＳ)。

城市總體規劃大致可分為資料收集、現狀調查、現狀分析、預測分析、適宜性評價、方案制作、方案評審、成果整理等多個階段。原則上,城市規劃信息系統可以適合現狀分析及后期各階段的工作。

(1)現狀分析、評價及發展預測。

通過對現狀的自然環境、土地利用、道路、建筑物、經濟數據等的定性、定量、定位進行分析,輔以適當的數學模型加以論證,可以對城市各要素的現狀進行評估和評價,從中找出城市發展的動力因素和制約因素,進而提出促進城市發展的建議和措施。還可以預測城市及

各要素的發展趨勢,為規劃者和城市決策者提供參考,以便在以后的規劃決策中既能充分利用城市發展的有利條件,因勢利導,促進城市的健康快速發展,同時又能避免各種不利因素對城市發展的阻礙,使城市的發展既滿足自身生長的客觀規律,又可以滿足人們的不同需求。典型的實例如Ｔｈｏｍｓｏｎ和Ｈａｒｄｉｎ利用ＧＩＳ和ＲＳ圖像去尋找、確定曼谷城市圈地收入居民點的位置,加以綜合分析評價,從而找出適宜的住宅發展地塊。

(2)規劃方案的生成與比較。

城市總體規劃一般要求進行多個方案比較,以便形成更加科學、合理且符合實際、切實可行的規劃方案。ＵＧＩＳ允許計算機改變傳統的手工制圖方式,使設計及方案修改、變更等工作變得方便、快捷、明了。利用ＵＧＩＳ的屏幕數字化和人機交互的功能,可以方便地實施某些城市要素的規劃設計,包括城市交通網的結構和布局、用地發展方向選擇和布局、城市基礎設施(供水、排水、供電、通訊等)的規劃布局和綜合協調等。同時,ＵＧＩＳ的分析計算模塊可以及時、準確地計算出總體規劃中需要的各種技術經濟指標,包括用地平衡表、土地利用率、投資估算等。從而通過比較得出各規劃成果的指標與國家標準、相鄰主要城市相應指標的差異以及方案的經濟性。專業的3S站 3s8.cn

在多方案進行比較中運用ＵＧＩＳ可以節省大量的人力、物力和財力,并且更方便和精確,并具有較強的時效性。例如,在選址時的操作可按如下步驟進行,在城市規劃數據庫中將規劃區域內各要素(地質、地形、水文、土地利用、人口密度等)分成不同的數據層,每個要素又分成不同的等級(即權值,一般有三標度、五標度不等),同時,各要素也應依據其對評價結果的影響程度的不同而賦予不同的權重。然后將各數據層與用地規劃圖進行疊置(ｏｖｅｒｌａｐ),從而得出各地塊的適宜度,從中挑出合適的地塊進行相應的用地布局。同樣地,我們還

可進行城市現狀及規劃方案的環境質量影響狀況評價,居住方便性、災害風險、工程合理性、經濟性等的分析。

(3)規劃成果的輸出。

由機助制圖生成規劃成果,包括文字報告及二維圖件、三維模擬等,這是目前最成熟、最普及的ＵＧＩＳ功能模塊。不但解放了規劃師,使其不必耗費過多的精力于制圖和編寫相關報告上,同時也使規劃成果更加美觀、標準,更易被非規劃專業人士理解。但值得注意的是,我們不能認為這就是ＵＧＩＳ的全部而走入誤區。

3.1 當前ＵＧＩＳ的主要問題

(1)幾乎沒有專門的ＵＧＩＳ模塊和軟件,大都只是利用ＧＩＳ軟件二次開發后來進行規劃及管理,許多必要的分析功能及決策功能由于軟件中沒有相應的工具而不能進行。

(2)各城市、各部門各自為戰,各搞各的系統,相互之間無法溝通與共享,造成浪費。

(3)重視硬件設備,輕視軟件投入,忽視技術人才的培養,使得建成的系統成了擺設,無法發揮其應有的作用。

3.2 當前的發展策略

(1)有針對性地展開ＵＧＩＳ模塊的開發與應用。不求大而全,而應力求實用、方便。如今,控件ＧＩＳ和網絡ＧＩＳ的興起正為這項措施的實施提供了條件。只有開發完善的用戶界面,設計出各種業務管理與決策分析的查詢、統計和分析功能模塊,才能滿足城市規劃與管理科學化、現代化要求。

(2)標準化。應盡快統一全行業的標準。包括軟件標準化、數據分類及編碼的標準化、數據結構及格式標準化、圖示、圖例及報表標準化等。

(3)全面開展應用培訓,培養各層次的專業人才。包括模塊開發人員、管理維護人員、應用人員等。結 語

城市規劃與管理的基本目標始終是保障城市的健康發展,為人們創造優美宜人的生存環境。而迅猛發展的ＵＧＩＳ技術,已成為數字化和信息化多源城市空間信息的統一載體,為城市規劃與管理提供了方便、快捷的技術手段,提高了規劃、管理與決策的效率和質量。如何充分利用和挖掘ＵＧＩＳ潛力,使之與城市規劃與管理更好地結合在一起,造福于全社會,是目前亟待解決的問題。因此,應充分認識到目前ＵＧＩＳ發展存在的問題與不足,加快相關技術的研究與開發,跟上“信息化、數字化”時代的步伐。

第二篇：城市地理信息系統課程論文

城市地理信息系統課程論文

姓名： 學號： 專業： 指導老師： 日期：

李想 *** 地理信息科學

李春杰 2016年 6月 12 日

淺談城市地理信息系統的原理與應用

摘要：城市地理信息系統（UGIS）是GIS技術在城市空間的綜合應用，是將反應城市現狀、規劃、變遷的各類空間數據（如地形、地貌、建筑物、道路、綜合管線等）以及描述這些空間特性數據通過計算機進行輸入、存儲、查詢、統計、分析、輸出的一門綜合性空間信息系統，它是在GIS技術高度發展和城市科學研究對信息數據處理的技術手段要求不斷提高的前提下產生的，城市地理信息系統在城市規劃、建設和管理中有著極其重要的意義。

本系統是一種運用計算機硬件、軟件及網絡技術和數據庫技術，實現對城市各種空間和非空間數據的輸入、存儲、查詢、檢索、處理、分析、顯示、更新和提供應用，以處理城市各種空間實體及其關系為主的技術系統。本系統具有穩定性、安全性、易操作性、可擴展性、開放性和運行高效性，完全達到規劃業務處理、圖形瀏覽、網絡查詢等日常工作要求。

本文將對城市地理信息系統的基本概念及其構成、發展和實現方法進行闡述，并對基于GIS建立城市地理信息系統做了深入的研究。在分析了基于ArcGIS軟件建立城市地理信息系統的可行性基礎上，提出了設計思路、數據組織模式和功能模塊劃分方法等；其次，實現城市地理信息系統的查詢、統計、緩沖區分析很功能模塊，并解決了最短路徑查詢問題；追蹤建立了基于ArcGIS的城市地理信息系統。

關鍵字：城市地理信息系統；信息服務；數據處理；GIS

一、城市地理信息系統的概念

城市地理信息系統，簡稱“UGIS”。它是GIS的一個分支，是一種運用計算機硬件、軟件及網絡技術和數據庫技術，實現對城市各種空間和非空間數據的輸入、存儲、查詢、檢索、處理、分析、顯示、更新和提供應用，以處理城市各種空間實體及其關系為主，滿足城市建設、企業管理、居民生活對空間信息的需求，同時借助其特有的空間分析功能和可視化表達，進行各種輔助決策的技術系統。它是城市基礎設施之一，也是一種城市現代化管理、規劃和科學決策的先進工具。其應用由各個業務應用系統、電信基礎設施、互聯網和網站群、信息化終端、城市空間基礎信息平臺、城市綜合信息平臺等要素組成。

目前在我國的電子政務和城市信息化建設中，GIS收到了廣泛的關注。作為實現社會經濟信息與空間位置配準的重要手段，GIS也已經開始融入到許多日常業務系統中，為提高管理和決策的定量化、科學化發揮著不可替代的作用。

二、國內外的發展概況

國際上的城市地理信息系統研究始于 70 年代初、中期，經過 20 多年的迅猛發展，目前發達國家已將它作為城市的基礎設施之一，用于城市動態管理和規劃發展.并將它作為對城市重大問題和突發性事件進行科學決策的現代化手段。美國、日本、澳大利亞等許多國家在城市規劃、市政工程、交通設施、公共服務、動態監測等方面都廣泛應用城市地理信息系統，美國首都華盛頓持區啟用 34 個城市信息子系統進行城市動態管理，定時發布交通狀況信息，導向車輛運行，即一成功范例。

我國城市地理信息系統研究以遙感為先導，1980年在天津和 1983 年在京、津、渤地區都進行了有益的探索。1989 年利用世界銀行貸款正式在常州、洛陽和沙市三個中等城市進行城市規劃管理信息系統的研究探索和建設。1999 年后，計算機技術發展迅速，隨著國民經濟建設和城市化進程的加快，特別在經濟特區和東南沿海城市，對 UGIS 的需求出現了一股熱潮，加大了資金和技術投入。深圳、廣州等城市的 UGIS 建設已進入城市管理和規劃的業務應用階段。我國在城市信息的查詢、數據和信息的更新、土地規劃和房地產管理的計算機化、城市問題的分析評價與科學決策等方面, 在不同程度上借助 UGIS 這一先進技術，產生了非常明顯的社會效益和經濟效益。

總體上講，我國的城市 GIS 目前己逐步趨于成熟。UGIS 作為城市管理和決策的現代化工具已被許多城市列為一項重要的基礎設施來進行建設。由于它具有綜合信息的存儲、分析、交換和服務的功能, 可為城市規劃、管理和建設的定量化、科學化以及各類信息的進行快速查詢和分析提供先進的技術手段和方法,并為決策提供輔助支持。因此, 城市地理信息系統是數字城市不可缺少的工具。當前，城市 GIS 技術更加成熟并呈現出網絡化、分布式、集成化、組件化和三維可視化的發展趨勢。

三、城市地理信息系統的原理

城市地理信息系統是由硬件、軟件和網絡技術，實現對城市各種空間、非空間數據的輸入、存貯、查詢、檢索、處理、分析、顯示、更新，并以處理城市各種空間實體及其關系為主的技術系統。城市地理信息系統是一種城市現代化管理，規劃和科學決策的先進工具，由數據、硬件和網絡、規范標準、技術隊伍以及組織管理五大要素構成。通過建立城市地理信息系統，實現各種信息的數字化、標準化和計算機化，從而達到統一管理數據共享和促進辦公自動化，實現信息的快速查詢檢索，實時交換以及可視化表達和輸出，逐步形成一個以計算機為核心的城市動態管理系統，對城市實行現代化管理。通過建立不同的分析模型和輔助決策支持系統，對城市城市綜合管網進行綜合評價分析，提出方案，供主管部門

決策參考。

四、城市地理信息系統的基本要求 1.數據輸入輸出方面

系統應具有完善的地形和管線圖形及屬性信息的輸入編輯功能，保證基礎地形數據庫和管線數據庫的準確性、安全性、現勢性。能夠讓數據維護人員方便地輸入各種數據和地形圖，包括對圖形的各種方式的輸入（文本、手工、轉換等）和編輯功能（增加、刪除、修改、移動），對屬性數據的輸入和編輯功能，對數據庫的管理功能（復制、刪除、修改等）。

系統應具有完善的數據接口，能夠方便可靠地進行各類數據和地形數據的轉入和轉出。系統需要提供一些必要的輔助工具來檢測輸入數據的質量和準確性，如屬性錄入情況檢查、屬性庫清潔、圖形數據與屬性數據的一致性檢測等。

2.管理與分析功能

系統應具有強大的數據查詢和統計功能，完成對現有數據的查詢。統計和分類管理，并可以根據查詢或統計的結果生成滿足要求的報表、圖形等信息。系統應具備建立正確的政府決策支持模型的能力，從而為政府的宏觀決策提供信息支持。系統要具有功能強大的專業圖形制作功能，能為政府決策、規劃建設等提供詳實的專業圖形和報表資料，如平面圖、帶狀圖、縱橫斷面圖等。系統要有較為完整的符合國家標準的符號庫，使得圖形數據的表示準確可靠。

3.系統的可靠性與易用性

系統要具有較高的安全性，包括對數據庫的管理、系統使用的安全管理和系統正常運行管理等，并提供相應的安全管理工具。系統在界面功能的開發上，要符合目前國家有關標準以及管理的一些習慣，使系統容易掌握和使用。系統在網絡方面要簡單、實用，并具有較高的安全保障。系統要有較靈活的圖形顯示和管理功能，是用戶能夠較為自由地選擇自己的顯示方式，體現個性化的表達特點。

五、城市地理信息系統的主要應用領域 1.城市規劃管理

國際上的城市規劃管理信息系統研究始于 20 世紀70 年代初期，經過近30 年的迅猛發展，目前發達國家已將城市規劃管理信息系統作為城市現代化標志與重要基礎設施之一，用于城市動態管理和規劃發展，并將它作為對城市重大問題和突發性事件進行科學決策的現代化手段。城市規劃管理系統的主要功能包括文

檔管理和圖形管理。其中文檔管理包括數據錄入、傳輸、案件處理、結案處理、監督處理、統計、輸出等；圖形管理包括圖形數據的輸入與輸出、編輯、專題圖

生成與調用、動態更新、查詢等。2.城市規劃設計

城市規劃設計的專業性更強，它是規劃管理工作的基礎。城市規劃設計遠比其他設計對空間信息的依賴程度更大。首先通過 3S 等技術可以直接的將現實中 的地形、地貌、建筑物等信息輸入計算機系統，使規劃設計依據更加準確及時。其次，通過計算機應用系統繪制出符合要求的城市發展藍圖。第三，可以采用仿真、虛擬現實等技術對規劃設計方案進行分析、比較和瀏覽用于與實際效果的比較及發展預測。最后，還可根據社會公眾的意見及時修改和調整，使城市的規

劃設計方案更加符合城市的發展和社會經濟發展各方面的要求。以四川山水畫卷風格生態人文濱江城市規劃設計方案為例

3.城市交通管理

在城市道路建設方面，可以對 3S 系統所產生的城市空間信息充分利用，對城市的道路進行合理布局與規劃，利用動態模擬技術、虛擬現實技術等對規劃方案進行仿真、模擬，進行評估，使方案滿足需要的同時又能預留出一定的發展空間。在交通工具方面，對公共車輛配置 GPS 接收設備，對車輛進行導航。市民出行可以辦理公交智能卡，方便快捷。在交通管理方面，城市 GIS 將城市道路系統與交通管理部門需要的交通管理信息疊加，通過信號燈管理、警力配置系統，每輛車配的置的專用傳感器，可使設置在路邊的信號采集設備及時將每輛車在城市中的流動情況反饋到數據處理中心，數據處理中心將采集到的數據和預設的交通規劃全景情況進行分析、對比并將結果送往指揮中心，指揮中心的計算機系統對相關路段的交通信號進行控制，通過信號的變化對交通流量進行調度。

以道路選線（成本距離分析）為例

分辨率不一致，輸出數據中分辨率（比例尺不同，即數據精度不同，輸出數

據以精度最高的輸入數據中的最低精度），坡度（elevation）的分辨率為25，選擇用高程數據做出坡度圖，選擇拉伸的著色方式對其進行重分類，對不同地類賦予相應的工程成本值，新建字段，為短整型，將lu_cost的值轉換給value，用重分類工具，加載導入數據后點在進行賦值，設置環境，把分辨率設置為和坡度一致，然后綜合考慮坡度修路成本的影響和土地利用對修路成本的影響的因素，分別復制為0.6和0.4，以為坡度的影響比較大，利用成本距離計算公式基本成本距離，然后計算成本方向，將結果轉為矢量圖輸出即為最終結果。

4.城市地下管線管理

城市綜合地下管線管理系統就是指利用 GIS 技術和其他專業技術，采集、管理、更新、分析和處理地下管線數據的一種技術系統。在城市 GIS 應用中，對每一個地下管線都有一個空間定位，根據空間信息可以制作出能反映地下管線狀況的數字地圖，將不同的管線圖疊加到數字地形圖上，就可以顯示出不同管線

在同一標準地形圖上的準確位置，同時將管線的屬性數據輸入到根據管網圖形信息而建立的屬性信息數據庫中，使二者一致，即可以通過圖形信息查閱其屬性信息，又能檢索屬性數據也可直觀地查詢到管線位置的圖形。這樣一方面，在進行城市建設過程中可以及時查清建設項目所在位置地下管線的分布情況，避免因建設工地地下信息不清造成重大損失，同時也可以合理布局。另一方面，各部分還可以建立相應的管理系統，對這些數據實行動態管理和更新。

5.城市水資源管理與配置應用

應用 GIS，可以從空間上、時間上徹底了解水資源的現狀與變化發展，奠定水資源管理所需要的數字基礎；可以直觀表現水資源狀況，更好地認識水資源的變化規律；為水資源管理提供直觀、系統、科學的管理工具；可以規范管理數據，實現信息共享，便于各部門數據的交換，改進和完善水資源調度管理與數據更新維護機制。在配置方面，要在制水過程中建立數字化系統，包括配給、過濾、生產、供應等全過程。同時在數字地圖基礎上建立供水監控系統，利用 GPS定位與各監測點相連，隨時將大范圍的監測信息反饋到中央控制中心，保障供水的需要。

6.房地產領域應用

將 GIS 引入房地產管理是對傳統房地產管理方式的一個突破，它標志著房地產管理走向更加成熟、更加規范的管理模式。其總體功能結構如圖 1 所示。

圖 1 城市房地產管理信息系統總體功能結構 城市房地產信息系統的建立既滿足目前國內房產管理部門所迫切需要的自動化辦公要求，又具有處理速度快、精度高、分析科學、查詢方便、圖形和屬性一體化管理、界面友好的特點。同時, 隨著計算機在房產管理部門的普及, MIS 技術的完善, 建立一套滿足房產管理的自動化、網絡化、科學、高效的辦公系統，使房產管理部門通過系統真正實現技術的整體鏈接，從而使房產管理部門之間形成統一的整體。

7.政府決策支持方面

城市 GIS 應用的建設過程中，很多應用領域都以政府管理的需求與應用為主導和發展方向。為政府部門提供多方面的交流，及時的數據和信息，是減少

政府決策失誤的有力保證。如城市遭受自然災害的情況時有發生，建立相應的系統和電子地圖就可以對現狀作出及時判斷和分析，對災害影響和災情發展進行模擬，系統根據模擬結果提出緊急響應方案，政府根據方案立即部署，同時采取行動以最大限度地減少損失。災后還要評估災情，及時作出災后重建工作規劃。特別是 3S 等為基礎的高新技術的應用，為政府在制訂有關城市可持續發展的政策方面提供更加客觀、科學、可靠的決策依據。

七、總結

在GIS眾多的應用領域中，城市是應用最早、最成功、最活躍的領域之一，我國的城市GIS目前已逐步趨于成熟，這種成熟不僅表現在GIS開發商上，更主要體現在GIS用戶身上。在我國現代城市中，信息量急劇膨脹，社會管理日益復雜，對城市管理手段的要求越來越高。面對有限的空間資源，如何使之產生最大的效益，是城市管理面臨的共同課題。針對現代城市的社會空間結構，利用 UGIS技術，實施戰略信息綜合管理是一項面向未來的具有重大意義的事業。由于GIS本身的特點，過去建立起來的城市GIS系統的實際效益在未來幾年將會逐步顯示出來，人們的認識會進一步提高，城市GIS的生命力將愈加旺盛，并將會發揮應有的、符合其特點的作用，城市GIS也將真正走向產業化和市場化。作為實現社會經濟與空間位置配準的重要手段，GIS也已經開始融入到許多日常業務系統中，為提高管理和決策的定量化、科學化發揮著不可替代的作用。21世紀我國的城市將會有更大的發展，城市的發展將給城市GIS技術帶來新的機遇。城市GIS雖然面臨挑戰，但未來無限光明。

第三篇：專題地理信息系統

演講稿 工作總結 調研報告 講話稿 事跡材料 心得體會 策劃方案

專題地理信息系統一、簡答題

1、簡述GIS常用的分析方法有哪些？（8分）

GIS實現空間分析的基本功能，包括空間的查詢與量算，緩沖區分析，疊加分析，路徑分析，空間插值，統計分類分析，DEM分析，趨勢分析等

2、簡述WEBGIS常用的實現技術方法？（8分）常用的WEBGIS實現技術包括：

1）CGI（通用網關接口）方法；CGI是一個用于WEB服務器和客戶端瀏覽器之間的約定標準，允許網頁用戶通過網頁命令來啟動一個存在于網頁服務器主機上的程序（稱為CGI程序）。利用CGI可以生成圖像，然后傳遞到客戶端瀏覽器。

2）插件(Plug-ins)法；瀏覽器插件是指能夠同瀏覽器交換信息的軟件。利用瀏覽器插件，可以將一部分服務器的功能轉移到客戶端，此外對于WEBGIS而言，插件處理和傳輸的地理空間矢量數據的數據量較小，加快了用戶操作的反應，減少了網絡數據流量和服務器負載。3）Java Applet方法；Java語言是面向對象的編程語言，它最大的優點是跨平臺特性。用Java Applet實現WEBGIS，不需要軟件安裝。4）ActiveX方法:ActiveX是在微軟公司OLE技術基礎上發展起來的因

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特網新技術，是一個技術標準。基于這個標準開發的構件稱ActiveX控件。可以像Java Applet嵌入到HTML文件中。優點是執行速度快，可用多種語言實現。

3、簡答GIS開發策略？（6分）

GIS開發策略可以分為可行的和不可行的兩種開發策略，不可行的開發策略包括組織機構法、數據庫法、想象系統法；可行的開發策略包括“自上而下”方法、“自下而上”方法、綜合法和企業系統規劃法。

4、簡答城市GIS數據庫設計的基本要求。（8分）

1）應該對大量的數據體用非兀余結構予以定義，并根據需要使其能同時為不同的用戶使用。

2）再插入、修改和刪除數據元素時，數據元素的結構、相互關系和從屬性應保持不變。

3）應用程序不依賴于數據庫中的數據組織方法和存放位置，即數據獨立。

4）系統對庫中數據的存取進行控制，防止無關用戶對數據的非法存取以及有意或無疑的破壞，以保證數據的安全性。

5）系統要保證數據在邏輯意義上的正確性、有效性和兼容性。6）要有一些輔助程序，用于數據庫的維護以及經常性的組織和必要時的數據庫快速恢復操作。

7）要便于用戶對數據進行獨立的寫入、修改、補充和刪除。

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8）要具有不斷擴充和更新的能力。

5、簡答城市GIS數據庫設計的主要內容。（11分）主要包括以下各類內容的分析、選擇和決定：

1）數據源分析與選擇；2）數據采集方式的確認；3）數據更新的技術方法；4）數據采集前的預處理；5）數據采集技術要求和技術規定；6）數據編輯處理和拓撲關系建立；7）屬性項的選擇、定義和屬性文件的建立，與已有關系數據庫的連接；8）數據質量控制和檢查驗收規定；9）平面坐標的配準、投影參數設置、與國家統一坐標系間的轉換；10）數據接邊處理；11）其他有關問題，包括數據字典，描述數據庫，符號庫的設計與建立。

6、簡述GIS的硬件構成。（7分）1）計算機（微機、工作站和服務器）； 2）數據存儲設備（硬盤、光盤、磁帶機等）； 3）輸入設備（掃描儀、數字化儀等）；

4）輸出設備（普通繪圖儀、靜電和激光繪圖儀、圖形顯示設備等）； 5）數據采集設備（GPS接收機、平板測圖儀等）； 6）網絡設備（細纜仙/雙絞線、集線器各種專線等）

7、分布式GIS的主要特點有哪些？（8分）主要特點有：

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1）數據分布性，即空間數據可存儲在異地； 2）遠程操作性，即通過網絡處理異地的數據；

3）設備共享性，GIS設備昂貴，實現共享可以降低成本。4）計算快捷性，即可以實現并行計算，加快計算速度。

8、簡述建立數字地球的技術方法。（10分）

建立數字地球的技術關鍵是實現海量數據的獲取、存儲管理、處理和信息的提取、信息共享以及信息表達。主要技術方法有：

1）數據的采集與融合。衛星遙感是數字地球獲取數據的主要手段，對這些數據的自動的、快速的處理以及時、準確的提取信息是實現數字地球信息獲取的關鍵。

2）海量數據的管理。數字地球應用中包含大量多媒體數據，需要在因特網上發布，形成超媒體空間信息系統。分布式數據存儲、空間數據倉庫、自動制圖綜合技術都是實現海量數據管理的有效方法。3）分布式計算。地理信息的特征是分布的，并且具有基礎性、共享性和綜合性，分布式計算可以使地理信息應用于社會各個領域。4）虛擬現實技術。在數字地球中，虛擬現實技術可以真實的表達現實地理區域。

5）元數據。全球范圍內對數字地理信息的需求越來越大，為了保證信息不被誤用，需要通過元數據對數據進行詳細的描述用戶利用元數據可以估計數據集的適用性。

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9、簡述城市地理數據的分類。（10分）

城市地理數據可概括分為：基礎數據和專題數據。根據數據來源可劃分為：

1）圖形數據，一般通過對地圖或其他圖像數據數字化而來，多為矢量數據；

2）圖像數據，如遙感數據和航片，多為柵格數據；

3）統計資料，由各個部門的調查而來，多為空間定位型關系數據； 4）屬性數據，是描述實體的數據，多為數字型和字符型。5）其他數據，如元數據，是描述數據的數據。

10、建立城市GIS的可行性論證主要包括哪些內容。（8分）1）通過初步調查和對本部門業務工作的分析研究，確認實現城市地理信息系統項目的近期和遠期應用目標的可行性。

2）論證項目的投資規模，編制預算，并估計實施后帶來的經濟、社會效益和實施中可能遇到的風險。

3）論證幾種可供選擇的實施方案，確認技術上的可行性。4）編制項目初步實施計劃，確認時間上的可行性。

11、簡答數據共享的重要性.（5分）

信息化是促進社會進步的重要手段之一，是社會發展的必然趨勢。以計算機技術、通訊技術、網絡技術為代表的現代信息技術，使人類對

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信息資源的利用進入了高效化、專業化、多樣化和共享化的現代方式。信息時代，信息呈爆炸性增長，在浩瀚的信息資源中，龐大的信息資源和昂貴的信息成本，使得人們無法獨立生產所需要的數據，而必須通過共享來獲取資源和必要的信息。如何利用、挖掘、共享信息是信息化建設的關鍵問題之一。

12、簡述地理信息的特征。（4分）

地理信息具有空間特征、屬性特征以及時域特征，除此之外，還具有區域分布性，信息載體和傳播媒介的多樣性和多維結構特性。

13、簡述GIS具有的特征。（6分）

1）具有采集、管理、分析和輸出多種地理信息的能力，具有空間性和動態性；

2）地理空間數據管理由計算機支持，計算機程序模擬常規的或專門的地理分析方法；

3）地理信息系統能以快速、精確、綜合的對復雜的地理系統進行空間定位和過程動態模擬和分析。

14、GIS數據管理方法主要類型有哪些？（6分）

1）對不同的應用模型開發獨立的數據管理服務，這是一種基于文件管理的處理方法。

2）在商業化的DBMS基礎上開發附加系統，開發一個附加軟件用于

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存儲和管理空間數據和空間分析，使用DBMS管理屬性數據 3）使用現有的DBMS，通常以DBMS為核心，對系統的功能進行必要擴充，空間數據和屬性數據在同一個DBMS管理之下。

4）重新設計一個具有空間數據和屬性數據管理和分析功能的數據庫系統。

15、GIS的主要功能有哪些？（6分）

數據采集；數據編輯；數據存儲和管理；制圖輸出；空間查詢和空間分析；數據表達與發布

16、什么是軟件維護，軟件維護可以分為哪幾類？（6分）當軟件開發完成并交付用戶使用后，就進入運行/維護階段，在運行/維護階段仍需要對軟件進行修改，稱為軟件維護；軟件維護活動可以分為以下幾類：

1）改正性維護；2）適應性維護；3）完善性維護；4）預防性維護。

17.軟件開發過程模型有哪些？（4分）

1）瀑布模型；2）演化模型；3）螺旋模型；4）噴泉模型

18、GIS界面設計的要求。（8分）

界面設計要考慮盡可能使用戶方便，對用戶真正做到“友好”。用戶只需利用鼠標在屏幕上進行見到操作，即可執行有關功能或提示有關

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信息，而無需輸入任何命令。界面設計要做到各模塊之間界面的形式一致，即相同的功能要用相同的圖標顯示。界面可以分為若干層，從主菜單開始，一層層的調用。界面實際的布局要合適，盡可能加大圖形顯示窗口，做到美觀大方、清晰易讀。還應具備幫助功能。

二、論述題

1、論述GIS開發步驟（15分）可以分為四個主要步驟：

1）前期準備：立項、調研、可行性分析、用戶需求分析； 2）系統設計：總體設計、標準集的產生、系統詳細設計、數據庫設計；

3）施工：軟件開發、建庫、組裝、試運行、診斷； 4）運行：系統交付、使用和更新。

2、論述GIS應用的領域和范圍。（15分）

由于GIS是用來管理、分析空間數據的信息系統，所以幾乎所有的使用空間數據和空間信息的部分都可以應用GIS。由于各個部門的不同，GIS在具體業務系統中所占的比重，應用方式也各異，如： 1）傳統制圖部門：傳統制圖技術已經不能滿足人們的要求，而GIS能提供很好的解決方案。

2）管理部門：與GIS結合比較緊密的如土地管理、交通、物流運輸、精心收集

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醫療衛生領域等部門，以及其它商業部分；

3）輔助決策應用領域：相對松散的有城市規劃、環境領域等，其主要特點是將海量的數據進行綜合管理和綜合分析，以輔助科學的決策。4）大眾化服務領域：特別是WebGIS的發展已經讓GIS走進了千家萬戶。

3、信息系統開發及建庫需要制定的技術文件一般有哪些？（14分）可行性研究報告、項目開發計劃、用戶需求分析、數據需求分析、總體控制設計、詳細控制設計、數據庫設計、用戶手冊、操作手冊、模塊開發宗卷、測試計劃、測試分析報告、開發進度月報、項目開發總結報告。

4、舉例說明專題信息系統應注意哪些問題？（12分）

1）可行性：目標可行性，投資可行性，技術可行性，時間可行性；‘

2）用戶需求：因為系統設計的好壞用戶說了算； 3）數據的可得性； 4）系統的可擴展性 5）數據和系統的更新。

5、如何鍛煉自己，使自己成為一個好的系統分析員？（12分）信息系統分析員是技術和管理之間的橋梁，是領導和員工之間的溝通

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渠道。其是先進技術和先進管理模式的代表者，要善于處理矛盾，因勢利導，組織實施。懂管理懂技術。因此系統分析員必須要有深入的專業知識，使用廣泛的社會只是，要有計劃、協調、組織、控制和監督的工作能力，要有大公無私、廉潔自律、堅持原則、靈活機動、密切聯系群眾等修養。

所以要成為一個優秀的系統分析員，必須鍛煉自己的基本功看、聽、說、寫。看，要深入了解，就是親自看。一個有經驗的系統分析員，到一個企業從頭至尾參觀，看企業的廠容，看職工的工作精神和工作秩序，看一些報表，了解一些數據，就可以對企業了解大概。聽，是系統分析員知識來源的第二渠道。不是簡單的記憶，而是根據說者的態度、說的環境，判斷說者的真實含義。說，是系統分析員開展工作的第一重要本領。是系統分析員必須具備的才能，一個好的系統分析員說要有內容，能抓住重點，條理性邏輯性強，而且要有鼓動性、趣味性一時性，還要有很強的反饋能力。寫是系統分析員有一種重要的能力。

另外，要有高尚的信息道德，有具有團隊協作、忍辱負重的精神。也要樂于助人。

8.論述地理信息系統工程建立的過程 答：據GIS系統建設的時間序列，可以把建設過程分為5個階段：系統調查、系統分析、系統設計、系統實施、系統維護。1.系統調查

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對現行系統調查是GIS系統工程開發和建設的第一步，主要任務是通過用戶調查發現系統存在的問題，完成可行性研究工作，確定建立GIS是否合理，是否可行。

2.系統分析

系統分析是GIS系統開發的關鍵工作階段，通過對現行系統的深入分析，獲取現行系統的具體邏輯模型，從功能上確定用戶的需求，定義新建GIS的邏輯功能，獲取GIS的邏輯模型以反映用戶的需求。主要任務包括：進行用戶需求分析與描述；確定系統的目的、目標及屬性；導出待建GIS的邏輯模型；制定設計實施的初步計劃。

3.系統設計

按照對建設GIS系統的邏輯功能要求，考慮具體的應用領域和實際條件，進行各種具體設計，確定GIS建設的實施方案。系統設計包括總體設計和詳細設計。

a、總體設計

確定GIS系統的總體結構，即GIS各子系統或各模塊的劃分，以及各組成部分（子系統或模塊）之間的相互關系。總體設計的任務主要有：進行各子系統或模塊的劃分與功能描述；模塊或子系統間的接口設計；軟硬件配置設計；網絡設計；開發策略規定。

b、詳細設計

詳細設計是在總體設計的基礎上進一步深化，主要任務有：模塊設計；代碼設計；數據庫設計；數據獲取方案設計；界面設計；輸入輸出設計；程序模塊設計；安全性能設計；實施方案設計。

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4.系統實施

系統實施是GIS系統建設付諸實現的實踐階段，實現系統設計階段完成的GIS物理模型的建立，把系統設計方案加以具體實施。在這一過程中，需要投入大量的人力物力，占用較長的時間，因此必須根據系統設計說明書的要求組織工作，安排計劃，培訓人員，開發和實施。此階段主要任務有：程序編制與調試；數據采集與數據庫建立；人員的技術培訓以及系統測試。

5.系統維護

GIS系統測試完畢，即可進入正式運行階段，提供用戶使用。在這一階段，系統工作人員主要任務是對投入運行后的GIS系統進行必要的調整和修改，是系統適應環境和其它因素的各種變化，保證系統正常工作。

9、簡述傳統GIS的共享方法（12分）

10、你認為如何解決未來空間數據共享的問題（10分）

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第四篇：地理信息系統

地理信息系統專業

專業培養目標：本專業培養在思想道德、業務、文化、身心素質等方面全面發展，適應信息社會和知識經濟時代需要，基礎扎實、知識寬廣、與時俱進、開拓創新的社會主義事業建設者和接班人。培養具有地理信息系統與地圖學、遙感技術、空間定位技術、空間數據組織與處理技術的基礎理論、基本知識和基本技能，同時掌握計算機軟硬件應用、計算機通信、軟件開發等計算機科學與技術的基本知識和基本技能，能在科研機構或高等學校從事科學研究或教學工作，能在通信網規劃與管理、城市建設、區域規劃、資源、環境、交通、人口、住房、土地、基礎設施、規劃管理和計算機應用等領域從事與地理信息系統有關的研究、開發和管理工作的高級專門人才。

專業培養要求：

? 本專業學生要求掌握地理信息系統相關基礎理論、基本知識和基本技能。? 掌握英語、數學和計算機科學與技術等方面的基礎理論和基本知識。

? 學習人文類、經濟管理類課程，培養求實創新精神，提高科學素養。

? 接受應用基礎研究和軟件技術開發方面的科學思維和科學實驗訓練。

? 掌握資料查詢、文獻檢索及運用現代信息技術獲取相關信息的基本方法。具有一定的實

驗設計、論文撰寫，學術交流的能力。

? 了解GIS領域的理論前沿、應用前景、最新發展動態和產業發展狀況。

? 了解國家科學技術政策、知識產權、可持續發展戰略等有關政策和法規。相近專業：地理科學、測繪工程、計算機科學與技術

主要課程：除公共課外，有自然地理學、人文地理學、經濟地理學、地圖學、遙感技術、地理信息系統原理、空間定位技術、地理信息系統設計與應用、程序設計、數據結構、數據庫、計算機圖形學、計算機網絡、軟件工程等。

主要實踐性教學環節：上機實習、專業認識實習、金工實習、電裝實習、專業實驗、課程設計、畢業實習、畢業設計等。其中，主要的專業實驗有自然地理學實驗、地圖學實驗、遙感技術實驗、數據庫實驗、地理信息系統實驗等

標準學制：四年

授予學位：理學學士

招生類別：理工類

專業優勢和特色：以地理信息系統專業為基礎，與計算機技術和信息技術緊密結合，充分發揮重慶郵電大學在信息技術學科中的優勢，形成學科交叉。培養的學生既有扎實的地理學、地圖學等方面的基礎知識，又有較好的計算機科學與技術知識，具有較強的地理信息系統軟件的應用和開發能力，適應地理信息系統在通信、計算機、企事業信息化、數字城市等領域的應用。

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。