淺談地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用前景

白書(shū)琴

(武警警官學(xué)院信息工程系，四川 成都 610000)

一、什么是地理信息系統(tǒng)

面對(duì)新形勢(shì)上的各種問(wèn)題，其解決的難度日益升級(jí)，人們迫切的需要能有一種能夠集分析、決策和處理于一體的關(guān)于空間信息方法和系統(tǒng)。而此時(shí)，計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的突飛猛進(jìn)為這樣的系統(tǒng)的產(chǎn)生帶來(lái)了契機(jī)，也提供了理論和技術(shù)的支持。

二、地理信息系統(tǒng)能做什么

目前計(jì)算機(jī)發(fā)展飛速、空間技術(shù)一日千里，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)相關(guān)理論技術(shù)的逐步完善。一些系統(tǒng)的研發(fā)，如地理信息系統(tǒng)技術(shù)，吸引更多人進(jìn)行關(guān)注和接受，這一系列的技術(shù)極大地方便了目前居民的生活。而且隨著近些年來(lái)，GIS技術(shù)被各國(guó)高度重視，特別是當(dāng)“數(shù)字地球”這一先進(jìn)理念產(chǎn)生，使得核心技術(shù)為GIS的地理信息系統(tǒng)受到廣泛關(guān)注。

1.海量數(shù)據(jù)的管理

空間數(shù)據(jù)是地理信息的載體，也是系統(tǒng)操作過(guò)程中的主要對(duì)象，人們可以運(yùn)用這些空間模擬的數(shù)據(jù)，有效的描述這些屬于地理實(shí)體的時(shí)間屬性、空間等具體特征。基于這個(gè)層面，可以有效的描述地理實(shí)體的空間位置及與其他實(shí)體之間的相互聯(lián)系、對(duì)所研究的地理實(shí)體加以稱謂、區(qū)分其類型以及數(shù)量多少等;還可有效的反應(yīng)地理實(shí)體由于時(shí)間變化所產(chǎn)生的相應(yīng)變化。

2.警用管控

大家都知道，認(rèn)識(shí)犯罪常常意味著理解空間關(guān)系如相鄰、密度和空間分布;比如如何確定肇事逃逸的司機(jī)逃多遠(yuǎn)，如何用路段在城市中防范恐怖犯罪等。面對(duì)這些問(wèn)題，地理信息系統(tǒng)當(dāng)中的空間建模和地理覆蓋等功能能為警察提供大量幫助，地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)能提供詳盡的犯罪活動(dòng)信息并與文化和環(huán)境條件相關(guān)聯(lián);專題圖揭示地理數(shù)據(jù)中的模式和空間關(guān)系，幫助警察理解和解決問(wèn)題。

3.搜索或搜救

2003年2月1日8時(shí)，Columbia航天飛機(jī)在重入地球時(shí)解體和爆炸，幾分鐘后GIS用于保護(hù)公共安全;

當(dāng)大量碎片仍在穿越Texas東部下落時(shí)，地理空間科學(xué)家開(kāi)始繪制水平精度高于1米的碎片位置圖;用最小平方線性回歸計(jì)算基礎(chǔ)搜索矢量 (BSV)，GIS在幾小時(shí)內(nèi)精確地模擬出航天飛機(jī)碎片的位置和分布。

4.資源和環(huán)境保護(hù)

GIS與環(huán)境科學(xué)在研究方法、內(nèi)容、對(duì)象上由于具有一定的互補(bǔ)性和相似性，使得這二者之間有著巨大的聯(lián)系，可以廣泛的運(yùn)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)及地球化學(xué)等領(lǐng)域，應(yīng)用前景形式大好。

這項(xiàng)技術(shù)雖然常被用作統(tǒng)計(jì)資源分析數(shù)據(jù)，但它并不是局限于簡(jiǎn)單的制圖，它的功能也不僅僅是停留在對(duì)一些空間數(shù)據(jù)查詢層面，其還能對(duì)這些具體的圖形和相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行二級(jí)處理、分析，并產(chǎn)生專題地圖和進(jìn)行地圖數(shù)據(jù)的疊加分析等。

5.土地規(guī)劃

GIS技術(shù)最早在土地資源開(kāi)發(fā)與管理上進(jìn)行嘗試。最初是對(duì)土地的利用現(xiàn)狀進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)查、收集，對(duì)一些需要統(tǒng)計(jì)的城鎮(zhèn)、地籍進(jìn)行調(diào)查圖件，并對(duì)相關(guān)的屬性數(shù)據(jù)的進(jìn)行有效存儲(chǔ)、方便查詢。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，目前在土地科學(xué)中的應(yīng)用主要包括了土地持續(xù)利用評(píng)價(jià)、土地的適宜性、多宜性評(píng)價(jià)、城市地價(jià)評(píng)估、土地利用多目標(biāo)規(guī)劃以及土地利用與土地覆被動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等。

三、應(yīng)用前景

1.網(wǎng)絡(luò)化的地理信息系統(tǒng)。眾所周知，目前的信息高速公路有效建立，使得各地用戶進(jìn)行的信息交換和查詢方便快捷。如果能夠有效借力于GIS系統(tǒng)，不如說(shuō)利用其在空間查詢分析及其在一些屬性管理的特殊功能應(yīng)用，那么這項(xiàng)技術(shù)則有可能成為以后Internet運(yùn)用必不可少的要素。伴隨人們對(duì)未來(lái)生活需求的升級(jí)，怎么有效充分利用Internt技術(shù)，在Web上更為快捷的進(jìn)行空間數(shù)據(jù)發(fā)布，使地理空間集成平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化，必然是GIS系統(tǒng)發(fā)展方向。

2.GPS和RS與多媒體數(shù)據(jù)、GIS系統(tǒng)的融合。通過(guò)GIS系統(tǒng)與GPS系統(tǒng)、多媒體數(shù)據(jù)、RS系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)集成，這一資源整合必將促使對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行信息管理的系統(tǒng)多樣化，信息來(lái)源渠道大大拓寬，建立起更加科學(xué)的決策系統(tǒng)。

3.3Dand4DGIS系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)科學(xué)家的證實(shí)，地球上的各種物體的存在形式實(shí)際上都是三維空間，而以前的二維GIS系統(tǒng)等技術(shù)手段難以直觀、完整描述我們客觀存在各類空間，有著一定限制性。CAD/CAM、地質(zhì)學(xué)、采礦學(xué)、醫(yī)學(xué)影像、石油勘探與開(kāi)發(fā)、氣象學(xué)等方面都更加需要用三維空間來(lái)描述。所以，要求我們科學(xué)設(shè)計(jì)并運(yùn)用4DGIS來(lái)進(jìn)行具體描述、如何有效對(duì)地理對(duì)象的時(shí)態(tài)特征進(jìn)行處理也必將引起更多人的關(guān)注。以后在這一領(lǐng)域，我想數(shù)據(jù)模型的研究，諸如3D和4D建模，顯示空間索引技術(shù)，海量數(shù)據(jù)的貯存、管理、訪問(wèn)，面向?qū)嶓w對(duì)象的龐大空間數(shù)據(jù)庫(kù)建立等問(wèn)題是都會(huì)引起人們的探究熱情。

4.空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。空間數(shù)據(jù)量既龐雜又分散，要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理和使用困難重重。從另一個(gè)層面講，這些空間數(shù)據(jù)又具有極大的科學(xué)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，所以國(guó)際上對(duì)地理空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)都十分重視，尤其是很多的發(fā)達(dá)國(guó)家。近年來(lái)，我國(guó)國(guó)家測(cè)繪局也提出了規(guī)劃模式，并計(jì)劃在一定的年限內(nèi)不斷進(jìn)行一些相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)手段方式的完善，以期創(chuàng)建數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。

結(jié)束語(yǔ)

社會(huì)不斷發(fā)展，科技不斷向前，目前世界上常用的GIS軟件已達(dá)到400多種，其能夠完成的任務(wù)更是深入到了國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活的方方面面當(dāng)中。作為信息化產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，GIS系統(tǒng)其發(fā)展勢(shì)頭不容小覷。在不久的將來(lái)，相信GIS將會(huì)融入我們生活的方方面面，成為各行各業(yè)不可缺少的工具和助手，煥發(fā)出更加奪目的光彩和生命力。

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