地理信息系統的主要功能精品(七篇)

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篇(1)

關鍵詞：地理信息系統技術； 城市規劃；應用

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

中圖分類號：C931.6 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

城市規劃是指導城市建設，是城市建設和管理的依據，在城市發展建設過程中起到十分重要的作用。地理信息系統結合了地理空間分析技術和計算機信息技術并引起各行業廣泛關注。

1. 地理信息系統概念

GIS即地理信息系統（Geographic Information System），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，GIS是綜合處理和分析地理空間數據的一種技術系統，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。地理信息系統成為了獲取、存儲、分析和管理地理空間數據的重要工具和手段，近年來得到了廣泛關注和迅猛發展。

2．地理信息系統的主要功能

數據采集與編輯功能是指各實體要素對應代碼坐標輸入計算機當中。

屬性數據比較規范，所以許多地理信息系統都采用關系數據庫管理系統管理。除文件管理功能外，屬性數據庫管理模塊的主要功能之一是用戶定義各類地物的屬性數據結構。

2.3制圖功能

GIS的核心是一個地理數據庫。建立GIS首先是將地面上的實體圖形數據和描述它的屬性數據輸出到數據庫中并能編制用戶所需要的各種圖件。

2.4空間數據庫的管理

有效數據采集和編輯后，形成了地理數據集。對此可以利用數據庫管理系統來進行管理。

2.5空間分析功能

通過空間查詢與空間分析得出決策結論，是GIS的出發點和歸宿。典型的空間分析有：

2.5.1拓撲和疊加

通過特征疊加實現檢索、圖形剪裁、模型分析等功能。將存在共同特點的多邊形要素的數據文件進行疊置，根據多邊形邊界的交點來建立具有多重屬性特征的統計分析。

2.5.2緩沖區分析

緩沖區分析是根據點、線、面的實體，自動創建其周圍一定寬度范圍的緩沖區多邊形，它是GIS重要的和基本的空間分析功能之一。

2.5.3 空間集合分析

是按照兩個邏輯子集給定的條件來進行邏輯運算。

2.5.4地學分析

地理信息系統還提供一些專業性較強的應用分析模塊可以應用于不同領域，根據每一模塊的特點來進行分析。

2.6數字高程模型的建立

數字高程模型有三種主要的形式，包括格網DEM、不規則三角網（TIN），以及由兩者混合組成的DEM。

3地理信息系統在城市規劃中的主要應用

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

主要應用的領域包括農業、林業、礦藏等領域，解決各種資源分布、分級、統計、制圖等問題。 解決更重能源及資源上的配置，保證資源合理和發揮最大效益。

3.2城市規劃和管理 (Urban Planning and Management)

空間規劃是地理信息系統重要應用領域之一，利用地理信息系統來對城市規劃和管理具有深遠意義。主要是解決城市資源配置等諸多問題。

3.3應急響應 (Emergency Response)

在發生重大災害時，可以解決例如如何安排最佳的人員撤離路線、并配備相應的運輸和保障設施等問題。

3.4地學研究與應用 (Application in GeoScience)

對地形地貌分析、流域分析、土地利用研究、經濟地理研究、空間決策支持、空間數據統計分析、制圖顯示等都可以借助地理信息系統工具完成。

3.4商業與市場 (Business and Marketing)

商業設施的建立充分考慮其市場潛力及諸多商業問題，地理信息系統的空間分析和數據庫功能可以有效解決這些問題。

3.5分布式地理信息應用 (Distributed Geographic Information Application)

機遇網絡時代的地理信息系統可以通過網絡來實現地理信息的分布式存儲和真正意義上的信息資源共享。

3.6城市規劃管理(Urban Planning and Management)

利用地理信息系統技術進行城市規劃建設的輔助設計、進行城市管理的輔助決策、規劃控制等工作。

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

GIS利用現有的遙感數據，可以有效的對土地利用動態變化進行分析評估研究，包括土地和地籍管理涉及土地使用性質的改變、地籍權屬關系變化、地塊輪廓的變化、等許多內容，都可以通過GIS來高效、高質量地完成這些工作。

3.8生態、環境管理與模擬 (Environmental Management and Modeling)

實現對區域生態規劃、環境現狀評價、環境影響評價、污染物削減分配的決策支持、環境與區域可持續發展的決策支持、環境保護等設施的管理、環境規劃等。

3.9基礎設施管理 (Facilities Management)

城市的地上地下基礎設施（電信、自來水、道路交通、天然氣管線、排污設施、 電力設施等）廣泛分布于城市的各個角落、且這些設施明顯具有地理參照特征，無論是進行管理、統計、匯總都可以借助GIS完成，而且可以很大程度的提高工作效率。

3.10選址分析 (Site Selecting Analysis)

不同的區域地理環境有所不同，可以根據不同的特點，綜合考慮資源配置、市場的發展潛力、交通是否便利的條件、地貌地形特征、環境影響等因素，在一定的區域范圍內選擇最佳位置，這也是GIS的一個典型應用領域，充分體現了GIS的對空間的分析功能。

3.11網絡分析 (Network System Analysis)

通過建立交通網絡、地下管線網絡等的計算機模型，使用GIS來研究交通流量、進行交通規則、處理地下管線突發事件的應急處理。

3.12可視化應用 (Visualization Application)

以數字地形模型為基礎，可以建立一定區域區域等三維可視化模型，實現多角度瀏覽。

結束語

GIS系統以處理和分析空間數據功能，為城市的規劃提供了準確的依據，并演繹出豐富多彩的系統應用冠能，滿足用戶的廣泛需求。

參考文獻：

[1]宋小冬.葉嘉安.地理信息系統及其在城市規劃與管理中的應用.北京：科學出版社.1995

[2]龔健雅.地理信息系統基礎.北京：科學出版社.2001

[3]黃杏元.馬勁松.地理信息系統概論(修訂版) .北京：高等教育出版社.2001

篇(2)

關鍵詞：地理信息系統；電力系統自動化；應用；探討

中圖分類號：F407.61 文獻標識碼：A 文章編號：

在我國乃至全世界發電、輸電、變電、配電和用電都是每個國家最主要的五大電路循環系統，并且這些電力系統在工作時需要占用極大的地理空間區域，并且并不均勻的分布于整個電力系統中。復雜的分布導致了地理空間區域內分布的各項數據的龐大。然而在電力企業中該項數據是所有應用的核心對象，電力系統自動化的各項功能是以這些分布產生的數據為依托，以科學的方式來執行各功能的。

通過地理信息系統，我們可以為電力企業電力系統提供一個集成了地理區域信息的管理運行平臺的，通過系統能夠優化管理信息系統，合理規劃企業資源。因此，地理信息系統技術在電力系統自動化中的應用具有十分重要的意義。

地理信息系統技術在電力系統自動化中的廣泛應用

1．1 地理信息系統技術在電力系統自動化中的發展狀況

隨著計算機的發展日新月異，各項機制得到發展和逐步的完善，其中最為重點的就是對于用戶需求的滿足，地理信息系統在電力系統自動化中的應用正是在這個科技大潮下應運而生。早期人們思想局限，不懂得將技術相互應用，相輔相成，僅僅把地理信息系統作為數據處理工具，然后隨著技術的發展，越來越多的企業開始要求增加地理數據的客戶端和服務器系統。依照行業的發展以及客戶的需求，電力系統自動化的服務的完善，系統能夠將共享服務做為自動化處理的主要特點。

1．2地理信息系統技術在電力系統自動化中應用的環境的配置原則

地理信息系統技術在電力系統自動化中應用中，由于要處理龐大的數據信息，保證系統環境的穩定和處理系統的正確性是系統應用的關鍵因素。

因此，應該在滿足電力系統自動化的設計要求的首要條件的同時，優質的硬件設備和功能強大并穩定的軟件是保證系統處理速度、信息數據的準確性的最佳保障。能夠使地理信息系統技術在電力系統自動化中應用中保持穩定的性能和較好的可靠性，為了能夠滿足以上要求。

首先系統的環境配置原則應具備運行非常穩定，具有非常高的性能，能夠達到非常高的效率的條件；

其次，系統應具備極強的連接局域網以及廣域網的能力；

再次，系統必須具備非常高的兼容性和較高的性價比；

第四，系統所處的環境的可擴展性，是設備的長時間不問斷的使用的前提標準；

第五，良好的安全性是系統安全以及數據安全的基本保障。

1．3 地理信息系統技術在電力系統自動化中應用的硬件環境

對于地理信息系統技術的硬件環境要求是較高的，一般情況下，服務器是為大量用戶的請求提供服務的終端，通常來講，地理信息系統的用戶會在同一時間段內發生大量請求。因此，系統應使用硬件配置非常高的計算機作為服務器。而相對于客戶端來說，所應用和處理的操作都不復雜，僅僅是一些數據的查詢、錄入及導出工作等。

因此，僅需要使用配置一般的地段計算機即可滿足要求。足夠非常好地完成這些基礎的操作。然而客戶端主要進行的是瀏覽器工作，因此，顯示器檔次的適當選擇則是能否達到最佳瀏覽效果的前提條件，是以應該使用顯存及像素較高，質量過硬的顯示器，從而達到理想的查詢效果和預期的瀏覽目標。

1．4地理信息系統技術在電力系統自動化中應用的網絡環境和軟件環境

當地理信息系統技術的硬件設備能夠滿足其在電力系統自動化的應用時，軟件環境的配置便是系統能否穩定運行的重要條件。為了實現地理信息系統特有的功能必須訪問非常龐大的數據，尤其是對地理區域空間進行分析和顯示時，數據的上傳下載以及讀取和處理上都是非常龐大的，為了保證數據讀取的流暢，要求軟件環境以及網絡的暢通性必須是良好的。

在選擇網絡配置時，為了滿足地理信息系統應用的要求，必須保證能夠提供足夠的帶寬。路由器、橋、調制解調器、HUB這些網絡部件組成了整個系統運行的網絡環境，在網絡環境完善之后還需要對協議進行選擇如：TCP／IP，IPX等等。

1．5地理信息系統技術在電力系統自動化中應用的主要功能模塊

地理信息系統技術在電力系統自動化中應用的主要功能模塊包括：

a．地圖管理功能模塊：該模塊可以實現對電子地圖的編輯和對非常大的圖庫進行管理，例如：圖件的矢量化、圖件的多種格式之間的靈活方便的轉換、地圖、分析圖等圖形圖像的繪制和誤差的矯正、圖幅的無縫拼接、投影變換等；

b．輔助做圖功能模塊：能夠直觀的將整個電力網絡直觀形象構造出來，從而設計出網絡元素對應的屬性數據庫，最終實現電力網絡的自動化形象有效的管理，提供各種各樣的快捷有力的網絡錄入手段。既能夠提供方便快捷的手動輸人方式，又可以采取外掛數據庫的批處理的方式對數據進行輸，這樣使電力企業在信息錄入工作上有了方便快捷且有效的工作模式；

c．設備管理功能模塊：通輔助工具與系統的同時運行，在對已有的基本臺帳數據、缺陷數據、檢修數據、故障數據等數據的處理上更加快捷，能夠實現模糊地名搜索，首先對電力網絡規定的范圍內進行區域劃定，對設備種類、型號的定義，構成模糊檢索條件，然后可以對所指定的目標實現快速的尋找，讓模擬掛牌操作在線路上得以實現，并使線路中具備對現有的掛牌進行檢索的功能，與此同時落于書面的圖形與報表打印功能的完善使電力企業工作人員的效率得以大幅度的提高；

d．電網分析功能模塊：能夠對決策者進行一定程度上的輔助決策，在對系統中已經存在的電網圖上及有效數據的分析后，實現對拉閘停電分析、阻抗計算、可靠性的計算，提出可靠的理論依據和執行方案方便操作者決策。例如，對拉閘停電范圍進行數據分析，便能制定出準確、有效、可行的拉閘停電范圍的方案。

當今社會，信息化已經逐漸覆蓋了全世界，異界生活工作的方方面面，地理信息系統技術在電力系統自動化中的應用給電力企業的員工帶來巨大的方便的同時提高工作效率使電力企業的經濟效益得以提升，服務社會，帶來巨大的社會效益。然而，這項技術由于應用時間還非常短，實際經驗不足，使數據質量和系統的安全可靠性等方面，還存有一些問題，針對這些問題我們有必要完善我國電力地理信息系統，并制定出適合我國自身的企業技術標準。

結束語

在電力企業中的電力系統自動化的應用需要得到完善、發展的同時，更要做好企業對他的管理工作，不能任其自由發展，這樣才能夠有效地對電力企業進行全方位、全過程、全員的管控，進而更大幅度的提高電力企業經濟效益和社會效益。本文是于地理信息系統技術在電力系統自動化中的應用的實踐中所得，為有后續相關類型的工作提供理論依據和相關經驗。

參考文獻

[1]王宇. 王東．地理信息系統GIS技術在電力系統自動化中的應用[J]．黑龍江電力，2007(5)．

[2]盧娟. 李沛川．電力GIS的發展及主要功能[J]．測繪與空間地理信息，2004(1)．

[3]魏俊鋒．基于GIS的配電網管理系統的建設與應用[J]．廣東電力，2007(5)．

篇(3)

關鍵詞：地理信息系統；地質災害信息系統；災害預報

我國屬自然災害頻發國家，地質災害由于具有不確定性、突發性、成因復雜性，給國家和人民帶來了巨大的損失。提高國家地質災害的預防能力，保護人民群眾的生命財產安全已經成為備受國家和社會關注的重要問題。隨著地理信息系統技術的不斷成熟與發展，該技術在城市管理、礦產資源勘探、地質災害等多個領域中都發揮出重要作用，在地質災害信息系統建設中應用地理信息系統，能有效提高地質災害調查工作的科學性。

1地理信息系統含義和特點

地理信息系統是一門綜合性學科，在計算機軟硬件的支持下，對地球整體或部分表面空間中的地理分布數據進行采集、歸類、運算、分析、處理、儲存等操作。在多個領域中都有廣泛的應用，地理信息系統的應用范圍如圖1所示。由眾多模塊構成的地理信息系統能通過建立空間模型，對地理空間進行綜合分析，并通過復雜動態化的運算預測空間內地理信息[1]。

2地理信息系統的作用

地理信息系統具有強大的地理信息采集功能，加強對地理信息系統的研究，有助于提高人類對重大地質災害的預防能力，對保障國民的生命財產安全具有重大意義[2]。加強對地理信息系統的研究，對國內多個研究領域都有重要的推動作用，尤其對地質災害防治部門而言，有助于該部門深入研究不同地區的地理信息特點，制訂出更科學的地質災害防治方案。在實際應用過程中，地理信息系統利用計算機技術、信息工程技術、遙感技術等對空間信息進行采集、分析和處理，并將信息處理結果、地理分析功能和一般數據庫操作進行集成化處理，在此過程中，實現對信息的動態化處理，對空間模型中各項數據進行更新，并最終達到預防重大地質災害的目的。

3地理信息系統的分類

（1）專題信息系統。該系統主要分析專項目標，具有明確的主題意義，對特定項目的服務質量較好，如在水資源管理系統中的應用。（2）區域信息系統。該系統是以區為單位，對區域內的數據進行采集，區域的劃分可根據實際需求進行相應的調整，如對長江某流域地理信息進行研究等。（3）地理信息系統。與上述兩個系統相比，地理信息系統的構成復雜，在實際工作中具有較多要求和限制。該系統主要是利用圖像數字化工具對數據進行查詢、分析、探索及儲存，還能在用戶的要求下對數據進行運算。地理信息系統不僅能對地球表層地理信息數據進行采集、分析和處理，還能對環境資源信息數據進行采集、分析和處理[3]。

4地理信息系統在地質災害信息系統建設中的應用

4.1對地質災害進行評價和管理

利用地理信息系統采集、分析和處理區域地理數據完善空間信息管理系統[4]，這一功能讓人們能夠更加深入地探索地質災害的發生規律和分布特點，還能在空間信息管理系統中展示歷史地質災害發生的原因和等級，幫助地理專家更準確地預測地質災害的發生位置。災害發生前會有一些征兆，如滑坡前緣土體隆起并出現放射性裂縫，護坡前緣坡腳位置多年堵塞的泉水突然復活，動物異常驚恐等。利用地理信息系統能對區域范圍內可能發生滑坡的位置進行監測，當發現滑坡災害的不同征兆后，對滑坡災害的影響范圍、災害等級等進行科學性測評，并結合測評結果制定針對性的防范策略。

4.2地質災害危險度劃分和評估

地質災害的類型較多，如地震、滑坡、泥石流、地面沉降、土壤鹽堿化等，各類地質災害的產生原因非常復雜，且具有突發性和不確定性特點。以往受到科技水平的限制，人們難以對地質災害的危險程度進行科學的劃分和評估，利用地理信息系統則能使操作人員準確獲取地理信息數據，在空間信息管理系統中錄入地理信息數據，對地質災害等級、地質災害原因和影響范圍等進行預測，并為后續類似地質災害的防控提供參考。相關部門也能利用地質災害的危險等級制訂相應的預防或救災計劃，提高預防或救災措施的科學性和合理性，避免出現資源浪費或資源分配不足等問題。

4.3地理信息系統技術和專業系統集成的應用

利用專業系統能有效提高地理信息數據的準確性，提高風險預防的全面性，為地質災害的防治工作提供更加全面的數據參考，提高地質災害防治工作的科學性。地理信息系統的主要功能是對地理信息數據進行采集、分析和處理，專家系統的主要功能是利用專家知識分析空間信息管理系統中的數據。同時，在操作過程中，操作人員也能利用專家經驗驗證地質災害信息的準確性，通過對比專家經驗和地理信息系統的相關數據，對地理信息系統進行反向完善，使二者能相互促進。地理信息系統技術和專業系統集成的應用，有助于提高我國地質災害的動態管理質量。

4.4地質災害防治研究

受科技水平的限制，以往地質災害的治理主要以事后治理為主，即在地質災害發生后根據災害現場的損失評估采取相應的治理和救災手段，不可避免地造成大量資源的浪費，并且很多高等級、高強度自然災害的發生會通常還會誘發其他次生災害，若未能對其進行準確預測，會造成更大的危害和損失。地理信息系統的應用有效提高了地質災害防治的事前管理水平。以江西省吉安市的地質災害信息系統為例，可利用該系統及時地監測、采集、分析和整理災情信息，依托災情數據建立數據模型，分析地質災害發生情況，預測可能發生的次生災害，制訂針對性的地質災害防治方案，為救援部門準備救援物資、組織救援人員、制訂救援計劃提供參考。吉安市地質災害信息系統界面圖如圖2所示。

5結束語

綜上所述，在科學技術水平不斷提高的背景下，地理信息系統技術的逐漸成熟，為資源管理、國土規劃、地質災害預防等多個領域都帶來了新的技術保障，使其獲得更好的發展。在地質災害信息系統建設中科學地應用地理信息系統，能顯著提高系統的全面性和準確度，提高對地質災害的監控水平，提高對地質災害相關數據的采集、分析、處理和運用能力，幫助相關部門在地質災害發生前對其進行更加準確的預測，在地質災害發生后制訂科學性更強的救災計劃，減少地質災害帶來的損失。

參考文獻：

[1]趙子良,石德強,汪瑋.基于地理信息系統和遙感的區域地質災害易發分區研究:以咸寧市咸安區為例[J].資源環境與工程,2019,33(S1):64-69.

[2]王克峰,李芹.地質災害信息系統及群測群防體系基礎地理信息數據庫建設[J].測繪與空間地理信息,2017,40(11):100-102.

[3]高華晨.滑坡災害風險分析及其防治研究[D].武漢:湖北工業大學,2020.

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關鍵詞：地理信息系統；公路；地質災害；防治

中圖分類號：X734文獻標識碼： A

1、地理信息系統技術

地理信息系統（GIS，Geographic，Information，System）是一門綜合性學科，是介于信息科學、空間科學、地理科學之間的交叉學科，是計算機技術、遙感技術、信息工程、現代地理學理論和方法的結合體。一般情況下，我們將地理信息系統定義為是基于數據庫系統、地圖的可視化和地理信息的空間分析的計算機系統，在處理數據的時候，得結合地理學和地圖學，在不同領域得到了廣泛應用。具體功能包括獲取、存儲、檢索、處理、分析、顯示，以及輸出數據，對數據進行維護、更新，并多角度地對其動態進行分析和預測，進而為決策提供可靠的數據支持。

按照內容分類，地理信息系統一般分為三種類型，一是專題信息系統，二是區域信息系統，三是地理信息系統工具。每一種類型有著不同的內容和功能，專題信息系統只為特定的專門目的而服務，因而其有著目標有限、業務專業等特點，如水土流失信息系統、礦產資源系統等都屬于專題信息系統；區域信息系統，以服務于區域綜合研究和區域的信息為主要目標。由于屬于區域信息系統，為一定區域而服務，因此規模可大可小，如我國的黃河流域信息系統；地理信息系統工具，是一種具有圖形圖像數字化、存儲管理、查詢檢索、分析運算和多種輸出多種地理信息系統的軟件包，簡單而言，就是一種處理地理信息的工具，既可以對人類工程活動，也可以對自然資源信息進行綜合分析和管理。

2、地理信息系統的主要功能

通過GIS系統可以宏觀展現庫區公路現狀：技術等級、路面技術狀態、路基技術狀態、主要構造物技術狀態、沿線設施、路面病害、路面等級、路面結構、路面類型、路面現狀等各種公路災害業務信息與GIS地理位置數據進行關聯，并加載到地圖上統一查看和分析。

使用GIS系統可分析地質災害發生規律：將采集的以往地質災害數據采集處理后，集成到GIS系統中，可對原本抽象的位置信息進行直觀的分析。結合通過建立邊坡坡面、滑面、圓心、水位線、荷載及邊坡加固的物理模型，利用費蘭紐斯法、簡化畢曉普法等計算出邊坡安全系數及輸入條塊物理模型。

運用GIS系統評估災害治理工程規模：通過GIS周邊分析和緩沖分析方法，可對每一關鍵點位的周邊位置信息進行計算。災害治理工程的規模除去建設精確范圍，其地域影響面也不同，可使用GIS，緩沖分析建立緩沖區，進行工程規模模擬計算。

3、地理信息系統在公路地質災害之中的應用

雖然GIS是一門多學科綜合的邊緣學科，但其核心是計算機科學，基本技術是數據庫、地圖可視化及空間分析。GIS已經應用于公路地質災害數據管理、公路地質災害易發程度分區、公路地質災害風險性分析和公路地質預警預報等等的災害防治工作之中。

3.1、公路地質災害評價和管理

對于公路地質災害的評價與管理，是介于地球科學、空間科學以及信息科學之間的交叉性科學。它就是將現代地學理論與方法、信息工程、遙感技術以及計算機科學有機的結合在一起，充分的利用地理信息系統的各種功能。建立地質災害空間信息管理系統，管理地質災害調查資料。顯示并查詢地質災害的空間分布特征信息。評價地質災害的危害程度，分析地質災害和影響因素之間的關系，地理信息系統是基于數據庫系統、地圖的可視化和地理信息的空間分析的計算機系統。處理的數據是具有地理特征和表征地學現象之間空間關系的屬性數據。地理信息系統的主要功能有：采集、存儲、管理、檢索、查詢、分析、顯示和輸出多種數據。進行數據維護與更新、區域空間分析、多要素綜合分析和動態預測等。提出減輕和防治地質災害的措施，對將來可能發生的地質災害進行預測。

3.2、對公路地質災害易發程度分區

在公路地質災害防治區劃中應用GIS技術，是利用其強大的空間數據庫管理與空間分析模型方面的功能，對公路地質災害調查所獲取的信息進行處理，實現公路地質災害易發程度分區計算機自動化。首先確定致災因子，對致災因子進行易發程度分區賦值，再求出致災因子的敏感系數，將各致災因子圖層進行基于GIS空間分析的圖層疊加，最后將疊加后的圖層屬性進行加權綜合，得出綜合易發程度值，進行易發程度計算機自動化分區。

目前，對公路區域地質災害易發程度分區主要采用襲擾系數法和專家打分法。通過對比分析，GIS空間分析法較之襲擾指數法顯得簡潔明了，避免了繁瑣的手工統計計算，保證了計算結果的精度。GIS空間分析法所得出的公路地質災害易發程度分區圖不僅反映了公路地質災害易發程度的現勢規律，而且實現了對公路區域地質災害的空間預測。

3.3、對公路地質災害風險性分析

對于公路地質災害的危險性分析，國內外研究的較多，理論上也比較成熟，形成了許多被廣泛應用的專業分析模型，如信息量模型、多元統計分析模型、模糊綜合評判模型、基于人工神經網絡遺傳算法等的模型。其中，將GIS技術與信息量模型結合起來是進行公路區域地質災害危險性分析的最有效方法。

3.4、公路地質災害預警技術

公路地質災害預警系統包括公路地質災害的災情模擬評價、預測預報和防治問題及地理空間數據庫的建立和空間定位及空間分析工作。在公路地質災害災情模擬預報中，以能夠存儲、處理、分析、計算和成圖顯示空間數據而著稱的地理信息系統具有得天獨厚的優勢。在進行多因子定量模擬分析和對因子間相互定量關系研究方面，地理信息系統的多源地學專題信息復合疊加處理功能(Overlay)和FILTER功能等顯示出了明顯的優勢和極高的效率，對受控于多種因素影響和作用的地質災害的定量仿真模擬和預測預報具有十分重要的理論指導意義和實用價值。

4、地理信息系統應用于公路地質災害防治中的意義與作用

由于地理信息系統技術的復雜性、資料數據的全面性，通過地理信息系統可以了解庫區公路的宏觀現狀，包括公路基礎狀態、路面狀態、技術等級、病害、危害等級、公路沿線設施等方面的內容。不僅如此，更為重要的一點是利用這些宏觀現狀可以構建庫區公路地質基礎信息系統，以便進行相關評價與分析工作。除此之外，通過地理信息系統可以分析地質災害發生的基本規律，這對于研究地質災害的危害程度，制定地質災害防治措施都有著重要的意義和價值。最重要的一點，就是利用地理信息系統可以預測地質災害防治工程的規模，預先對治理范圍內可能遭受影響的構建物制定相應的保護措施，最大程度地確保治理工程的有效性。

總之，地理信息系統技術能將原本比較抽象的公路地質災害的相關數據和信息，通過信息技術直觀地在地圖上展示出來，為地質災害空間數據提供了處理平臺，進一步為防治措施的可靠性提供了保障。鑒于地理信息系統技術在公路地質災害防治中的重大作用，應進一步加強使用與推廣。

參考文獻

[1]何輝.地理信息系統在公路地質災害防治中的應用[J].信息通信，2013，02:92-93.

[2]向華，劉引.地理信息系統在公路地質災害防治中的應用[J].科學咨詢(決策管理)，2009，04:53.

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關鍵詞：地理信息系統,數據庫,空間建模,可視化,模塊。

1 地理信息系統（GIS）在城市規劃中的應用概述

20世紀90年代，GIS開始在國內規劃部門得到應用，使之成為規劃設計、規劃決策的重要工具。GIS是一種基于計算機的信息系統，能夠結合通過不同渠道獲得的數據，為規劃設計中有效的決策提供必要的信息。在一個基于數據庫的GIS中，可以存儲空間數據和文本數據并通過地理相關模形相鏈接，支持強大的數據訪問，查詢規劃地理數據，并繪制成所需要的各種地圖產品。規劃決策者能夠從數據庫中提取所需要的數據。所以說，地理信息系統能用來支持有效的規劃決策。

2 地理信息系統（GIS）在城市規劃中的功能

數據庫管理可視化，空間分析和空間建模是GIS在規劃中應用的主要功能。城市規劃的功能可以劃分成一般管理階段、發展控制、規劃制定和戰略規劃等幾類。前兩者是相關的日常的規劃活動，后兩者則是規劃發展的趨勢所在。規劃目標的確定；規劃方案的提出；規劃方案的選擇；規劃方案的實現；規劃方案的評價，城市規劃的不同功能和階段，分別使用不同的GIS功能。

數據管理可視化和空間分析常用于城市規劃的常規工作中。空間建模用于戰略規劃中。一般管理多用于數據管理和可視化功能。最后，發展控制規劃更多地使用GIS的可視化和空間分析功能。

2.1 數據管理和可視化。

對空間屬性數據進行管理，并以不同載體表達是GIS最常用的功能。近年來，建德市規劃部門以建德市統計部門提供的社會、經濟數據，結合郊區的經濟發展空間狀態進行分析，對近年來的人口、土地、產業特征進行歸納總結，得出以下結論：

1、建德郊區大部分勞動力不從事農業，城市化進程不斷擴大，郊區逐步向城區過渡。。

2、鄉鎮工業水平不斷提高，但地均產出率低，土地消耗大。

3、耕地面積不斷減少，企業不斷發展同土地供應不足形成瓶頸。

4、城區規模不斷擴大，人口逐步增加，但建德城區城市化程度不夠高。

2.2 空間分析和空間建模。

近年來，隨著土地制度的改革、土地的級差效益成為房地產開發的主要動力，更加有效地開發好、管理好各種用地，特別是商業用地成為規劃管理部門一個重要工作，所以，可以通過紙上的規劃方案，建立空間建模、空間疊合和屬性數據庫集成，（如計算機電子沙盤等形式或者是三維動態演示）對各個規劃方案進行空間分析和評價，從而得到最優效果。

3 地理信息系統在城市規劃中的應用發展趨勢及制約因素

3.1 分析功能的發展。

總體而言，地理信息系統是種通用技術，但對特殊的部門，應有特殊的功能。例如規劃部門和環保部門對GIS的要求就會明顯不同。這就要求特殊的分析功能和分析模型加入到通用的GIS中去，其方式有三種：

3.1.1通用的GIS軟件不變，特殊的分析模塊在GIS之外運行。

3.1.2特殊的分析模塊嵌套在通用的GIS軟件中，使通用GIS軟件的功能得到擴充。

3.1.3對某個專用的分析模型進行擴充，使它具有GIS的功能。

3.2 軟件性能的提高，功能的改進和完善。

經實踐證明，通用GIS軟件應用頻繁，生命力極強。但如何改進GIS軟件產品，使之更好地為城市規劃服務，用起來更方便、簡潔、高效率，已成為GIS發展的趨勢，特別是數據的可視化對規劃非常有用，它可以幫助規劃者挖掘數據，校準和實現規劃結果的可視化，同時它也能增強決策過程中的人機交互。因此，對GISL軟件的這方面功能提出了更高的要求。

3.3 GIS數據的獲取。。

可獲得數據的匱乏是GIS應用的主要障礙之一，GIS需要圖形和文字數據來實現它的功能，沒有數據就是沒有應用，數據對于GIS是生死攸關的。對于規劃部門來說，數據的獲得主要靠：測繪部門建立的地形數據庫和地下管線數據庫，而其它數據很難獲取如：土地部門、房管統計、市政公用設施和民政部門。主要原因有（1）信息的控制權不在規劃部門，而在各相關單位。（2）建立數據庫的成本和版權保護總是無法解決。（3）數據的標準化和統一性無法確立，無法做到數據通用和共享。對于規劃部門來說，數據的現時性和現勢性非常重要， 一旦數據過時，它們的用途很有限。遺憾的是缺乏專門的機構去測量、整理和監督，由不同部門更新數據的頻率，也沒有對數據的質量進行檢查。

綜上所述，提高數據共享是一個艱巨的、復雜的技術。。為此，就必須改革體制，轉換機制，完善法制作為數據共享的保障措施。

3.4 規劃技術水平和人才的培養。

規劃技術水平的發展遠不比GIS的發展，規劃者應該采用GIS并與新的規劃技術結合，以便能更好地診斷出問題并評出最佳候選方案，盡管如此，很多規劃管理部門依然體會不到GIS的優點。

由于專業技術和資金的缺乏，培訓問題比較嚴峻，對不同層次和機構的人員應有不同的要求，對于行政和業務領導，應以普級教育為主，對于規劃業務人員，應學會空間數據的查詢、疊加、分析和制圖，而對于規劃軟件開發人員，不僅要求有開發系統的能力，而且還要求具有很強的規劃知識。

4 結語

地理信息系統在城市規劃方面的作用不容質疑，盡管目前還不完善，有許多缺點和限制，但畢竟具有強大的生命力。很多過去實用繪圖軟件（如Accto-CAD）的規劃部門逐步開始用GIS軟件代替繪圖軟件，它將變成規劃支持系統的重要組成部分。

主要參考文獻：

1、湯國安，趙牡丹。《地理信息系統》，2000年10月第一版，科學出版社。

2、朱小冬，《規劃師》。1999年第15卷第4期。

篇(6)

關鍵詞：地理信息系統；應用；發展；趨勢

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

中圖分類號：K825.89文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2013）

1 引言

地理信息系統(GIS，Geographic Information System)是以采集、存儲、管理、分析、描述和應用整個或部分地球表面(包括大氣層在內)與空間地理分布有關的數據信息的計算機系統。它由硬件、軟件、數據和用戶有機結合而成。它的主要功能是實現地理空間數據的采集、編輯、管理、分析、統計與制圖等。GIS始于60年代的加拿大與美國，爾后各國相繼投入了大量的研究工作；自80年代末以來，特別是隨著計算機技術的迅速發展，地理信息的處理、分析手段日趨先進，GIS技術日臻成熟，已廣泛地應用于城市規劃、市政管理、政府管理、環境、資源、交通、公安、災害預測、經濟咨詢、投資評價和軍事等與地理信息相關的幾乎所有領域。

2 地理信息系統的發展過程

地理信息系統最早應用在資源環境管理中。目前它已經廣泛用于資源環境，如森林、礦產、水利及農牧業等的管理；自然資源，如林業、地質礦藏、水資源等的調查；自然災害，如水旱在害、蟲害、震災等的監測、預報、評估；環境保護，如水土流失、荒漠化治理等方面。

2.1 國外地理信息系統的發展歷史

國際上地理信息系統的發展始于20世紀60年代，地理信息系統起源于北美。世界第一個運行性地理信息系統是在1963年加拿大土地調查局為了處理大量的土地調查資料，由測量學家R.F.Tominson提出并建立的。同一時期美國哈佛大學的計算機圖形與空間分析實驗室，建立了SYMAP系統軟件，竭力發展空間分析模型和制圖軟件。但由于當時計算機技術水平不高，存貯量小，磁帶存取速度較慢，使得GIS帶有更多的機助制圖色彩，地學分析功能極簡單。20世紀70年代以后，由于計算機軟硬件迅速發展，特別是大容量存貯功能磁盤的使用，為地理空間數據的錄入、存貯、檢索、輸出提供了強有力的手段，使GIS朝實用方向迅速發展。美國、加拿大、英國、西德、瑞典、日本等發達國家先后建立了許多不同專題、不同規模、不同類型的各具特色的地理信息系統。如美國地質調查局建立了50多個地理信息系系統。如美國地質調查局建立了50多個地理信息系統用于地理、地質、地形和水資源等領域空間信息的工具，典型的有GIRAS，用于處理、分析全國范圍土地利用和土地覆蓋制圖的空間數據。這期間許多大學和研究機構也開始重視GIS軟件設計及應用的研究。如美國紐約州立大學創建了GIS實驗室，后來發展成為包括加州大學和緬因州大學在內的由美國國家科學基金會支持的國家地理信息分析中心。70年代的GIS分析功能和60年代相比，并未得到很大的擴充，許多數據庫的容量也較小。因此，70年代可以說是地理信息系統的鞏固階段。20世紀80年代是GIS普及和推廣應用的大發展階段，由于新一代高性能的計算機的普及和迅速發展，GIS也逐步走向成熟。GIS的軟硬件投資大大降低而能力明顯提高，已進入多學科領域，由功能單一、比較簡單的分散系統發展成為多功能的用戶共享的綜合性信息系統，并向智能化發展。隨著GIS與衛星遙感技術的結合，GIS已用于全球變化的研究與監測。如全球沙漠化、厄爾尼諾現象等研究。所以，80年代是地理信息系統發展具有突破性的年代，出現了一些具代表性的性能較好的GIS軟件。如ARC/INFO、MICROSTA TION、SICAD、GENAMAP等。

20世紀90年代，GIS已成為確定性產業，投入使用的GIS系統，每2～3年就翻一番。GIS已滲透到各行各業，愈來愈多的國際性會議、學術刊物以GIS為主題，它已成為人們規劃管理中不可缺少的應用工具。

2.2 中國地理信息系統的發展歷程

中國的地理信息系統研究與應用始于20世紀70年代末80年代初，雖然歷史較短，但發展很快。大體分3個階段。

第一階段，從1978～1980年為準備階段，主要是輿論準備，隊伍組建，開始GIS的啟蒙研究。

第二階段，從1981～1985年為起步階段，主要對GIS進行理論探索和區域性實驗研究，并制定國家GIS的規范，并進行信息采集、數據庫模型設計。1985年國家資源與環境信息系統實驗室成立。

第三階段，是從1986年到現在，為GIS的全面發展階段，作為一個全國性的研究領域，GIS已逐步和國民經濟建設相結合，取得了重要進展和實際應用效益。一方面，以研究資源與環境信息的國家規范和標準、省市縣級的規范和區域性的規范為主體，解決信息共享與系統兼容的問題。另一方面，開展全國性的自然資源與環境、國土和水土保持信息系統的建立和應用模式。研究、開展結合水保、洪水預警和救災對策、防護林生態和城市環境等方面區域信息研究。第三方面是研制和發展軟件系統和專家系統，從技術上支撐上述研究領域的開拓與發展。如北京大學的地理專家系統、華東師大的地理應用程序軟件包等。并完成了一批綜合性、區域性和專題性的信息系統，如黃土高原水土流失信息系統、黃河下游洪水險情預警信息系統、中國國土基礎信息系統等。現已在全國范圍內形成了地理信息系統的科研隊伍，大中小城市的城市信息系統和土地利用信息系統，資源管理信息系統等專題的地理信息系統紛紛建立和運轉起來。

3 地理信息系統的發展現狀與應用領域

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.

關鍵詞:ArcIMS;WebGIS;旅游信息系統;GIS

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

中圖分類號:TP39 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)01-0125-02

0引言

地理信息系統是用于輸入、儲存、分析和顯示地理信息的計算機系統,是處理和分析大量地理數據的新興技術科學,已逐步成為一門新興的產業。而WebGIS是Internet和WWW 技術應用于GIS開發的產物,是GIS技術發展的必然趨勢之一。從任意一個萬維網節點Internet用戶都可以瀏覽WebGIS站點中的地理數據、進行各種空間信息檢索和空間分析。因此設計基于WebGIS的旅游信息系統將有利于旅客更好更方便地了解旅游資源信息,也為政府部門更加合理地開發當地旅游資源提供依據。基于哈爾濱市太陽島公園的實際情況分析,提出了一種基于WebGIS的旅游信息系統的設計方案。

1開發平臺的選取

WebGIS是指基于Internet平臺、客戶端應用軟件采用WWW協議,運行在萬維網上的地理信息系統。它是利用互聯網技術來擴展和完善地理信息系統的一項新技術,其核心是在地理信息系統中嵌入HTTP和TCP IP標準的引用體系,實現互聯網下的空間信息管理等地理信息系統功能。當前比較有代表性的WebGIS的開發平臺主要有ArcIMS、MapInfo ProServer、Map Xtream、SuperMap IS等。由于ArcIMS安裝方便,性能穩定,功能強大,支持流方式傳輸矢量數據等特點,在本系統中我們使用ArcIMS平臺。ArcIMS包括了客戶端和服務器端兩方面的技術,它可以在服務器端和客戶端或其他客戶端建立“數據流”。在服務器端,ArcIMS提供了柵格圖像(如JPG和GIF格式)、矢量數據流兩種空間數據方式。在客戶端,ArcIMS支持多種連接方式HTMLviewer、Javaviewer、ArcExplorer等。根據地理信息查詢系統的特點和用戶的實際需求,本系統采用ArcIMS的HTMLviewer的連接方式,實現太陽島公園旅游系統。這樣用戶就可以通過瀏覽器足不出戶能了解到太陽島公園方方面面的信息,如主要旅游景點、游園最佳路線、不同景點的主要特色等。

2旅游導航系統設計

太陽島公園旅游導航系統是一個基于WebGIS的公用旅游導航信息系統,在旅游線路最佳分析、最短距離或最佳游園時節的選擇上,運用GIS相關技術為用戶提供一個方便省力的平臺。

2.1 系統運行環境

服務器端運行環境:中文windows2003 Sever操作系統;ArcIMS9.0 WebGIS服務器;SQLServer2000。客戶端運行環境:IE瀏覽器;HTML:JavaScript。

2.2 系統體系結構

整個系統在邏輯上分為三層即展示層、邏輯事物層和數據存儲層。展示層是創建用戶與系統的交互界面,主要實現數據顯示、系統交互以及本地數據連接等功能;邏輯事物層包括Web服務器和地圖應用服務器,負責接收和處理展示層提交的請求,向數據存儲層查詢和抽取所需要的數據,實現GIS分析處理功能,并將處理結果返回客戶端;數據管理層包括文件系統和關系型數據庫兩種類型,其中關系型數據庫采用空間元數據管理技術和分布式對象技術,提供各種格式和類型的分布式數據源,用于WebGIS信息的網上。它的主要作用是管理并處理需要在Internet上的地理數據,將地理數據的請求傳送到服務器,服務器對所需數據執行請求,生成一幅影像或要素地圖,進行查詢、地理編碼或要素提取等等,最后,產生的應答又通過中間件返回到客戶端。

2.3 系統主要功能

(1)旅游景點信息鏈接。系統主頁鏈接了主要景點的不同精美網頁。用戶可以通過點擊查詢到各旅游景點的地理位置、景點的詳細介紹資料以及圖片等信息。重點介紹各旅游景點風光并提供詳細的文字資料、風光圖片、圖像等信息。(2)圖形操作功能。系統提供了全景、放大、縮小、漫游等基本的地圖操作。同時還提供了鷹眼功能,用戶可以隨時了解當前圖形縮放的區域在整個地圖中的位置,使得用戶此系統時更加的得心應手。(3)查詢功能。用戶可以查詢到任意感興趣的景點以及通往路線。(4)分層瀏覽功能。用戶可以通過激活不同的同層進行瀏覽查詢,使查詢更加快捷方便。(5)距離量算功能。可以量算圖上任意兩點間的距離。(6)最有游園路徑顯示。系統已經為用戶提供了一個最佳的游園路徑,此路徑能夠使游客通過走最少的路而不錯過各大景點,是本系統的一大特色。

3旅游導航系統實現

3.1 創建太陽島矢量化地圖

太陽島坐落在哈爾濱市松花江北岸,與繁華的市區隔水相望,東西長約10公里,南北寬約4公里,總面積為38平方公里,連同保護地帶規劃控制總面積為88平方公里。公園面積較大。其電子地圖的制作如果采用實地測量再進行數字化,其工程量相對要大。綜合考慮,課題小組決定利用從網上已有地圖下載拼接,以保證地圖的比例和地物位置的準確性。

因此,課堂小組先后下載多幅比例尺較大的圖片進行拼接,完成一幅完整的太陽島地圖。最后,采用Arcview 3.0將其矢量化形成ArcIMS支持的.Shp文件。

3.2空間信息數據的建立

地理信息系統中的數據庫有兩種:存儲地理數據的數據庫(空間數據庫)和存儲非地理數據的數據庫(屬性數據庫)。本系統選擇SQL-Server 2000作為后臺屬性數據庫,并將不同圖層的不同的地物的屬性數據進行入庫,最后將屬性數據與空間圖形數據無縫地進行連接。系統中主要是點圖層旅游景點和一些小路由景點的屬性數據。

3.3 地圖服務的建立與管理

創建地圖配置文件:利用ArcIMS Author工具創建地圖配置文件,形成一個后綴名為.axl的文件。此文件可以確定使用哪些地圖數據以及用何種方式顯示這些數據。為每一層設置圖層顏色、樣式、圖層顯示的比例尺范圍、注記內容、符號大小、顏色、地圖單位、圖層順序等。

地圖服務:生成地圖配置文件后,接著利用ArcIMS Administrator創建地圖服務。所謂地圖服務就是你在AXL文件中定義的將要的數據的視圖。地圖服務并非硬盤上的一個物理文件,而是關于數據如何被顯示,數據本身以及數據如何被傳送到客戶端等的一個結合物。ArcIMS支持兩種方式的地圖服務:影像和矢量方式。本系統使用的是影像服務。創建好地圖服務后,利用ArcIMS Designer提供的向導來建立網站。HTML瀏覽器模板主要是在客戶和服務器之間傳輸地圖影像,而Java瀏覽器主要是傳輸矢要素。一旦選定了使用哪種瀏覽器模板,Designer向導就會幫助我們很容易生成一個網站。本系統設計了一個HTML Viewer站點。

3.4 網頁熱鏈接的實現

系統中實現了用戶對不同景點的圖片及文字資料的需求,所以在網站創建后,我們實現了網頁熱鏈接的功能。為了實現Hperlink功能,只需將ArcIMSjparam.js文件中的useHyperlink的變量值設為true。并在相應的圖層數據庫中添加有效的URL字段。并對多個圖層及其字段建立超鏈接的數組。通過設置數組hyperLinkLayers來建立圖層列表。按照0位數組元素對應第一個圖層的順序,為數組中的每一個圖層分配一個字符串。超連接的字段通過數組hyperLinkFields來設置。圖層和相關的字段使用相同的數組索引號。

4結語

目前,WebGIS 在土地勘測、網絡管理、環境、電力等方面均有著十分廣泛的應用。GIS與Internet的結合使地理信息的共享和數據的更新維護更加簡便, GIS將不再是專業人員的特殊工具,正通過Internet為越來越多的公眾服務。主要介紹了基于ArcIMS開發WebGIS的哈爾濱太陽島公園導航地圖的設計方案和主要功能模塊。實際應用表明,利用ArcIMS實現站點的過程比較簡單,用戶只需在原有的數據上進行簡單的配置即可實現站點的架設,這些工作大部分都是在服務器端實現的,客戶端不用做任何設置即可查看地圖信息,客戶端工作非常簡單。基于HTML Viewer進行ArcIMS二次開發。二次開發是ArcIMS現有的幾種開發方式中相對比較簡單的一種方式,可以提供GIS基本的功能。本文提供的方法實現WebGIS和其他類似系統的開發具有一定的參考價值。

參考文獻:

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[6]中國技術咨詢與培訓中心.Customizing ArcIMS using HTML/Java