GIS地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用及其發(fā)展分析

摘 要：地理信息系統(tǒng)從產(chǎn)生到不斷完善經(jīng)歷了非常漫長(zhǎng)的時(shí)間，這個(gè)過(guò)程是非常重要的，對(duì)技術(shù)的完善是非常必要的。現(xiàn)在地理信息系統(tǒng)在很多的領(lǐng)域中都得到了應(yīng)用，同時(shí)應(yīng)用的效果也是非常好的。地理信息系統(tǒng)在發(fā)展過(guò)程中要對(duì)其出現(xiàn)的背景進(jìn)行研究，同時(shí)也要對(duì)其發(fā)展歷程進(jìn)行研究，這樣可以更好的使地理信息系統(tǒng)應(yīng)用到其他的領(lǐng)域中，同時(shí)也能使其在未來(lái)有更好的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；遙感技術(shù)；發(fā)展

地理信息系統(tǒng)是傳統(tǒng)的學(xué)科和現(xiàn)代技術(shù)的完美結(jié)合，最初是為了更好的促進(jìn)計(jì)算機(jī)軟件中的地理地圖繪制而產(chǎn)生的，在慢慢的發(fā)展過(guò)程中在很多的領(lǐng)域中都得到了應(yīng)用。地理信息系統(tǒng)中有非常豐富的繪制工具和軟件，在使用的時(shí)候可以利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)地圖繪制的便捷性。地理信息系統(tǒng)在不斷的發(fā)展過(guò)程中發(fā)生了很大的變化，這些變化的出現(xiàn)對(duì)地理信息系統(tǒng)的發(fā)展是非常重要的。

1 GIS地理信息系統(tǒng)相關(guān)背景概述

1.1 地理信息系統(tǒng)的概述

地理信息系統(tǒng)最初被提出的時(shí)候是在上個(gè)世紀(jì)的六十年代，由一個(gè)加拿大的測(cè)量學(xué)家提出，這樣就使得加拿大地理信息系統(tǒng)逐漸形成。地理信息系統(tǒng)在提出以后在很多的國(guó)家都得到了應(yīng)用，而且效果是非常好的。我國(guó)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展有一定成績(jī)的時(shí)候才引入了地理信息系統(tǒng)，并且在我國(guó)的很多行業(yè)都得到了應(yīng)用，在實(shí)際的應(yīng)用中，地理信息系統(tǒng)的效果非常好，對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和建設(shè)有很大的促進(jìn)作用。地理信息系統(tǒng)作為一個(gè)綜合性非常強(qiáng)的應(yīng)用系統(tǒng)，主要是對(duì)地球表層的空間物體進(jìn)行研究，將其地理位置和視圖信息進(jìn)行結(jié)合，然后結(jié)合幾何學(xué)和地理學(xué)的相關(guān)知識(shí)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和CAD制圖技術(shù)等先進(jìn)的技術(shù)繪制出來(lái)地理圖形，然后對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和儲(chǔ)存，通過(guò)這樣的方式提供地理空間信息。地理信息系統(tǒng)是以地理信息數(shù)據(jù)作為發(fā)展的基礎(chǔ)，同時(shí)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)對(duì)空間地理信息進(jìn)行分析。地理信息系統(tǒng)在出現(xiàn)的時(shí)候是為了更好的解決地理方面的問(wèn)題，但是在發(fā)展過(guò)程中，對(duì)金融、電力、交通、水利等行業(yè)的發(fā)展也是效果很顯著的，對(duì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)更好發(fā)展的作用是非常明顯的。

1.2 GIS地理信息系統(tǒng)工作原理分析

地理數(shù)據(jù)的來(lái)源是非常廣泛的，其中包含著地圖數(shù)據(jù)，也包含著地形圖像等文件形式的相關(guān)影像、資料和軟件。在地圖方面通常是利用數(shù)字化儀器對(duì)所需要的地形來(lái)進(jìn)行處理的，然后在地理信息系統(tǒng)中對(duì)相關(guān)的信息進(jìn)行輸入。地理信息系統(tǒng)是可以進(jìn)行數(shù)字化的操作的，但是在進(jìn)行操作的時(shí)候不能使用掃描儀將地圖直接掃描成為圖像文件或者是表格類的文件，但是可以直接轉(zhuǎn)變成為視圖形式。隨著空間技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在的遙感技術(shù)和地球定位技術(shù)在發(fā)展中已經(jīng)慢慢成為了地理信息系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)的重要手段，其中，地球定位技術(shù)的不斷發(fā)展使得現(xiàn)在的定位精度和靈活性得到了明顯的提高，使得現(xiàn)在的測(cè)量技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中技術(shù)是無(wú)法比擬的。

地理信息系統(tǒng)在信息儲(chǔ)存方面方式是比較單一的，一般在進(jìn)行儲(chǔ)存的時(shí)候，一副完整的地圖通常包含著兩種基本信息，分別是空間信息和描述性信息。空間信息主要是對(duì)地理特征的基本因素進(jìn)行反映，主要包括地理特征中的位置和形狀，描述性信息主要對(duì)地理特征中的一些基本的原件進(jìn)行反映，分別包括地圖中的點(diǎn)特征和線特征。點(diǎn)特征主要是對(duì)獨(dú)立的位置進(jìn)行反映，在地圖中對(duì)象通常是比較小的，這樣就使得無(wú)法用線性特征進(jìn)行反映，同時(shí)也不能用面積特征進(jìn)行反映。線性特征是由一些有序的坐標(biāo)點(diǎn)連接而成的，主要是因?yàn)樵诘貓D中對(duì)象的寬度不夠，無(wú)法形成面積區(qū)域，這樣就使得在進(jìn)行描述的時(shí)候要采用線性特征來(lái)進(jìn)行反映。線性特征進(jìn)行反映的時(shí)候同時(shí)也能對(duì)一些根本就不存在寬度的地圖對(duì)象進(jìn)行反映，例如等高線。面積特征主要反映的是封閉地形區(qū)域，其中包含著相同性質(zhì)的區(qū)域。在地圖中，地圖對(duì)象的相關(guān)地理特征和非空間特征都是利用一些特殊的符號(hào)來(lái)進(jìn)行反映的，這樣使得人們?cè)谶M(jìn)行地圖觀看的時(shí)候能夠更直接的對(duì)地圖中的信息進(jìn)行掌握。地理信息系統(tǒng)在進(jìn)行地圖儲(chǔ)存的時(shí)候，并不是進(jìn)行傳統(tǒng)意義上的計(jì)算機(jī)地圖文件進(jìn)行儲(chǔ)存，而是要利用數(shù)據(jù)庫(kù)的形式來(lái)進(jìn)行儲(chǔ)存，在地理信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫(kù)是非常重要的組成部分，是地理信息系統(tǒng)區(qū)別于其他繪圖系統(tǒng)的重要特征。

人們?cè)谑褂玫乩硇畔⑾到y(tǒng)的時(shí)候，可以直接對(duì)空間信息數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行訪問(wèn)，同時(shí)對(duì)要了解的相關(guān)地理數(shù)據(jù)就可以直接進(jìn)行分析和處理，然后在計(jì)算機(jī)屏幕上進(jìn)行直接的顯示。地理信息系統(tǒng)在對(duì)空間信息的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行使用的時(shí)候，可以對(duì)描述性數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行同時(shí)的訪問(wèn)，這樣可以利用一定的識(shí)別代碼將兩者進(jìn)行必要的聯(lián)系，這樣用戶在使用系統(tǒng)的時(shí)候可以對(duì)地理信息進(jìn)行雙向的查詢。

2 GIS地理信息系統(tǒng)具體應(yīng)用分析

2.1 在城區(qū)規(guī)劃中

可以利用GIS將城區(qū)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分類匯總歸到統(tǒng)一系統(tǒng)中，再對(duì)城區(qū)進(jìn)行整體規(guī)劃與開(kāi)發(fā)。一般包括城鎮(zhèn)的總體規(guī)劃、用地適宜性的評(píng)價(jià)、道路交通的規(guī)劃、環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)、公共設(shè)施的配置、城區(qū)環(huán)境動(dòng)態(tài)檢測(cè)這幾方面，實(shí)現(xiàn)這些功能需要依靠GIS空間搜索技術(shù)、多種信息疊加分析處理技術(shù)。

2.2 在資源以及環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

對(duì)資源進(jìn)行清查是GIS的基本職能之一，利用GIS地理信息系統(tǒng)基本分析及統(tǒng)計(jì)功能，為資源環(huán)境保護(hù)提供各類有效信息，同時(shí)可以建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型，為政府作決策提供相應(yīng)的幫助與依據(jù)。

2.3 GIS地理信息系統(tǒng)在道路交通規(guī)劃中的應(yīng)用

近幾年來(lái)，GIS地理信息系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于道路交通規(guī)劃方面，并形成了道路交通專業(yè)地理信息系統(tǒng)，即GIS-T系統(tǒng)。道路交通規(guī)劃中，GIS一般是通過(guò)對(duì)地形圖以及道路網(wǎng)絡(luò)等空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)行路廊設(shè)計(jì)和道路管理等工作，主要是對(duì)道路進(jìn)行動(dòng)態(tài)分段管理，道路數(shù)據(jù)庫(kù)里，記錄的道路屬性起點(diǎn)到原點(diǎn)距離，不是真的將道路進(jìn)行切斷存儲(chǔ)，而是為了適應(yīng)動(dòng)態(tài)分析、流量分析以及路徑分析等。

3 GIS地理信息系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展方向分析

3.1 4S技術(shù)集成以及三維GIS技術(shù)的研究與發(fā)展

4S技術(shù)集成指的是將RS遙感、GPS全球定位技術(shù)、地面測(cè)量以及調(diào)查資料當(dāng)作數(shù)據(jù)來(lái)源以及數(shù)據(jù)更新的手段；將GIS地理信息系統(tǒng)當(dāng)作成搜集、分析與管理空間數(shù)據(jù)平臺(tái)；將ES即專家系統(tǒng)當(dāng)作實(shí)現(xiàn)決策與管理自動(dòng)化及智能化的重要手段。現(xiàn)實(shí)世界里，地理實(shí)體通常具備三維幾何特征。但是目前許多GIS技術(shù)以及應(yīng)用都是在二維笛卡爾坐標(biāo)中建立起來(lái)，缺乏分析與管理復(fù)雜的三維實(shí)體功能，因此，很難適應(yīng)當(dāng)前地理科學(xué)與相關(guān)學(xué)科對(duì)于三維空間的特征研究要求。未來(lái)，三維GIS技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)將是GIS領(lǐng)域研究的重點(diǎn)方向。三維空間中的數(shù)據(jù)模型、拓?fù)潢P(guān)系以及數(shù)據(jù)內(nèi)插、三維實(shí)體測(cè)量分析、三維可視化和多維圖形的圖解模型都將成為當(dāng)前GIS三維技術(shù)研究中的重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容。

3.2 GIS地理信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展方向分析

隨著計(jì)算機(jī)及信息化技術(shù)的發(fā)展，GIS技術(shù)將大力引進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的運(yùn)用，將大大提高GIS地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取以及分析處理能力。當(dāng)前，萬(wàn)維網(wǎng)的建立方便了GIS地理信息系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)獲取以及分析利用，并且可以利用網(wǎng)絡(luò)瀏覽器建立地理信息數(shù)據(jù)資源的共享平臺(tái)，從而有利于地理信息的使用者可以更為方便的利用GIS技術(shù)獲取與處理相關(guān)信息。在這種模式下，GIS對(duì)數(shù)據(jù)的獲取不用局限在現(xiàn)實(shí)空間里，而是可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)。

4 結(jié)束語(yǔ)

地理信息系統(tǒng)在發(fā)展的過(guò)程中經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的過(guò)程，同時(shí)技術(shù)也在不斷的完善。地理信息系統(tǒng)是一門(mén)綜合性的學(xué)科，其中包含著地理科學(xué)、信息技術(shù)和遙感技術(shù)以及全球定位技術(shù)。這些技術(shù)的應(yīng)用使得地理信息系統(tǒng)更加的完善，同時(shí)在精確度方面效果更加的好，因此，地理信息系統(tǒng)被應(yīng)用到了很多的領(lǐng)域中。

參考文獻(xiàn)

[1]朱莉，沈未名，徐勝勇.地理信息系統(tǒng)發(fā)展與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用分析[J].