面向不同用戶的地理信息系統應用分析研究

張寧　孟智勇

摘 要：該文以地理信息系統用戶化為研究對象，根據筆者的工作經驗，探討了地理信息系統用戶化的現狀，需求，而后分析了地理信息系統用戶化的利弊，最后詳細闡述了其理論和技術職稱以及特點。

關鍵詞：地理信息系統 用戶化 需求

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（c）-0-02

系統用戶化是實現用戶與GIS軟件之間交換信息的過程，軟件使用者通過用戶化所提供的便捷有效的途徑來調用GIS資源、高效實現GIS功能。

同樣，GIS軟件也是通過實現用戶化來實現用戶的功能請求。因此，GIS用戶化有著其獨特的特點。

經過幾十年的發展，GIS的理念和技術都的得到了空前的發展。GIS軟件開發人員由開發原本功能單一的用于特定目的的軟件發展到通用的、可擴展定制GIS軟件，再到如今面向特定領域用戶的系統。在時代浪潮的沖擊下，GIS用戶化的理念也由最初的用戶界面定制發展到如今的面向特定領域用戶的IS設計（包括用戶界面、工具軟件、數據管理和數據庫）。

1 地理信息系統用戶化現狀分析

GIS用戶化在體系上包括測繪生產、政府部門、行業、企業和公眾的應用。公眾應用包括城市電子地圖、房地產信息發布等應用；行業應用主要是在各行業基礎地理信息框架基礎上，研制開發出面向本行業用戶的各種應用系統：企業應用包括企業物流配送、資源管理、企業管理等；政府部門的應用包括電子政務建設、決策支持系統，如應急事故指揮調度、人口資源管理、生態環境保護監測、城市規劃建設管理、土地資源管理與動態監測、城市綜合防災與突發事件處置、社區服務與社會保障、旅游資源管理系統等。

圖1 用戶化現狀分析

1.1 資源管理

資源的清查、管理和分析是GIS應用最廣泛的領域，也是目前趨于成熟的主要應用領域，包括森林和礦產資源的管理、野生動植物的保護、土地資源潛力的評價和土地利用規劃等。該系統的主要任務是將各種來源的數據和信息有機的匯集在一起，GIS軟件能在一個連續無縫方式下管理大型的地理數據庫，這種功能強大的數據環境允許集成各種應用，最終用戶通過GIS的客戶端軟件可直接對數據庫進行查詢、顯示、統計、制圖，以及提供區域多種組合條件的資源分析，為資源的合理開發利用和規劃決策提供依據。如可以通過地球圖形顯示某鳥類在全球范圍內的遷徙路徑，通過GIS分析森林火災的受災面積、損失程度等。

1.2 城市規劃與管理

空間規劃是GIS的一個重要應用領域，城市規劃和管理是其中的主要內容。例如，在大規模城市基礎設施建設中如何保證綠地的比例和合理分布、如何保證學校、公共設施、運動場所、服務設施等能夠有最大的服務面（城市資源配置問題）等。通過GIS我們可以實現規劃方案設計輔助決策、規劃土地管理及劃撥、市政道路規劃與管理、市政管線規劃及管理、城市設計輔助方

案等。

1.3 人口普查與統計

把GIS引入人口普查，極大地推進了人口普查技術的發展，在宏觀調控、數據匯總統計、查詢分析、專題圖制作、分析結果輸出等方面具有重要意義。應用GIS，不但可以提高人口普查的工作效率，更給人口普查工作融入了先進的管理方式。人口地理信息系統可以進行數據采集、自動地址編碼、數據檢查和質量控制、數據匯總統計、查詢分析、制作各種專題圖、查詢分析的結果圖，并可通過Internet在網上發布人口信息，從而大大提高了普查數據的利用率。

1.4 城市應急指揮

解決了在發生洪水、戰爭、核事故等重大自然或人為災害時，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的問題。

1.5 土地和地籍管理

土地和地籍管理涉及土地使用性質變化、地塊輪廓變化、地籍權屬關系變化等許多內容，借助GIS技術可以高效、高質量地完成這些工作。例如GIS能以三維方式顯示城市的建設現狀，并提供城市相關的信息分析功能。

1.6 交通與通訊

經濟的加速發展和市場的繁榮帶來交通運輸的空間繁忙和各種車輛的迅速增加，由此帶來的交通問題也日益嚴重。空間信息技術和通信技術的結合，在道路交通領域實施智能交通系統不僅能大大改善交通問題，而且能改善全球環境，促進經濟可持續發展。

1.7 生態與環境

GIS在進行區域生態規劃、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、環保設施的管理、環境規劃等方面已發揮了重要作用。

2 地理信息系統用戶化需求分析

如該文中所論述的，用戶化具有不可替代的作用，在很多情況下是不可避免的。目前政府管理、公共事業管理、國土測繪及教育科技等方面，對地理空間信息的需求很強烈。而市場上的成熟軟件由于價格過高或功能無法滿足用戶化需求等原因，致使無法滿足部分用戶需求，因此GIS用戶化開發是必不可少的。GIS用戶化常常涉及以下這些方面的需求。

2.1 城市規劃、建設與管理需求

我國的城市規劃成就輝煌，但城市規劃的現狀卻并不總是令人滿意；在城市各種基礎設施建設中，事故時有發生；城市建設的市場不規范，許多問題急待解決；城市交通、土地、水資源、能源、災害管理和決策的水平急需改善和提高。為尋求解決這些問題的對策，廣大城市規劃師和城市決策者迫切希望能夠更完整、準確和全面地把握城市及其周邊環境的動態空間特征。

2.2 GIS產業化發展的需要

伴隨著“數字地球”、“數字城市”的發展和完善，電力、水利、房產、規劃、環保、交通、市政、金融、物流、商業等領域的面向應用的GIS用戶化的增長大大推動了我國GIS產業的發展。

2.3 培植新型產業，改造傳統產業的需要

在GIS產業發展的同時，隨著GIS用戶化深度和廣度的不斷擴大，會不可避免地利用其技術與產品對傳統產業進行改造。傳統的產業部門，例如測繪、地質普查、石油勘探、地籍測量、林業普查、土壤調查、環境調查、水利水文測量等等，都是一些野外工作量大、生產效率低的艱苦行業。利用先進的地理空間信息技術進行全行業的全面改造，已經客觀地擺在了這些行業決策者

面前。

2.4 國民經濟和社會信息化建設目標和維護國家安全的需要

面對世界經濟、社會信息化迅猛發展的大趨勢，中央及時作出了把推進我國國民經濟和社會信息化、以信息化帶動工業化，實現社會生產力的跨越式發展作為“十一五”計劃期間乃至21世紀我國社會主義現代化建設的一項戰略措施。

2.5 電子政務發展的需求

人類正進入信息時代，電子政務已經成為世界各國政府行政管理改革的主要方向，一種新的、虛擬的政府形式即“網絡政府”或“電子政府”正在出現，政府常規的行政管理方式正發生根本的改變。“以政府信息化帶動國民經濟和社會信息化”和“政府網格化管理”戰略的提出，使得“電子政務”工程成為社會信息化最活躍、最受矚目的領域。

3 地理信息系統用戶化利弊分析

用戶化給GIS用戶和開發者同時帶來有利與不利兩方面的影響。其益處是不言而喻的。

（1）從用戶需求出發，建立基于面向特定領域的GIS應用系統可以為用戶進行直觀的地圖顯示、方便的數據查詢，可以實現多種方式的空間數據分析和演算，為各領域用戶提供規劃、管理、研究、決策等方面的解決方案。（2）適應現代化管理的需要，建立高度集成的計算機輔助系統。（3）實現了信息共享與互動發展。（4）隨著GIS現代化信息管理的發展，面向領域的GIS用戶化的將會不斷深入，GIS用戶化將趨于大眾化，產業化效益日趨明顯。（5）對用戶來說，主要的好處是他們可以得到符合其應用領域標準并能嚴格滿足他們特定需求的專業GIS系統平臺。對開發者來說，將通用系統和用戶化相結合，開發面向中小市場的應用程序在成本上是合算的。

4 地理信息系統用戶化理論和技術支撐分析

GIS用戶化的理論基礎包括地理空間認知理論、空間決策理淪、人機交互理論、軟件工程理論等等。

地理空間認知是研究了解地球表面各種事物與現象的相互位置、空間分布、依存關系，以及它們的變化規律。是知覺、注意、表象、記憶、學習、思維、語言、概念形成、問題求解、情緒、個性差異等有機聯系的信息處理過程。空間決策理論涵蓋了對空間決策過程、空間行為決策、空間模型、空間決策支持系統的體系結構等方面的研究。GIS用戶化的技術支撐體系包括以GIS為代表的3s技術、基于3S技術的海量數據管理、數據處理技術、空間分析、寬帶網絡技術、分布對象技術、互操作技術、虛擬現實技術、空間數據挖掘、空IN輔助決策和可視化技術、軟件重用和組件技術、ICASE方法等等。現在國內GIS用戶化的技術支持水平一般，需要不斷的對各技術在GIS用戶化中的應用進行研究和探討，以便更快的推動GIS的發展。

5 地理信息系統用戶化特點分析

地理信息系統用戶化的目的是讓用戶和GIS之間更有效地交流信息，以便GIS盡可能完整地獲取用戶的需求信息，并讓用戶參與完成GIS的開發。結合RS，GPS等相關技術，提供給用戶一個友好、高效的GIS應用系統。地理信息系統用戶化具有以下

特點。

（1）GIS用戶化：就是基于一個通用GIS系統開發出一個面向特定需求、面向特定應用的GIS系統的過程。目前，主流的開發方式是集成二次開發，如基于ArcObject，MapObject，MapX，Supermap Object等組件包的開發實現；基于ArcIMS，MapXtreme，Supermap IMS等地圖發布服務器的WebGIS等等，這些都是基于一個通用的原型GIS系統針對用戶需求而開發出的面向特定應用的GIS系統。（2）GIS用戶化涉及地理信息的獲取與處理、地理空間數據的管理、地理信息應用服務、地理信息共享技術以及新型GIS如WebGIS、組件GIS、三維GIS和嵌入式移動GIS等技術。（3）GIS技術有著良好的空間分析、輔助決策、可視化功能，可以讓用戶更好地理解GIS，有助于用戶更好地展開自己的應用。（4）用戶不再是一個旁觀者，用戶可以與開發人員進行交互，并且根據用戶的實際情況、所處行業應用背景對GIS應用系統提出用戶化需求信息，可以極大地吸引、激發用戶的興趣，從而提高GIS應用系統優勢。（5）GIS用戶化重點考慮的對象是群體用戶、定制用戶和特殊用戶。（6）GIS用戶化是GIS適應市場經濟的一個重要表征。適應GIS產業化發展的要求。

參考文獻

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