GIS应用领域

一、GIS的主要应用领域

1、环境保护与管理

主要用GIS建立环境模型和环境信息系统,对环境的变化及发展趋势进行预报分析,同时通过统计分析及模拟研究为环境保护提供决策依据。此外,GIS技术也已被用来建立植物种类与栖息地及环境因素有关的信息系统中。

2、社会调查与统计分析GIS

在国外已被广泛的应用到人口学、选举、人文地理等方面,我国也已经开始开展这方面的研究和应用工作。

3、城市基础设施管理

城市基础设施主要是指城市地下管道(包括自来水、污水排放、煤气等管道)、通信网络、邮政网点、道路与交通设施等。由于这些设施同时具有与几何和空间位置相关的特性,建立基于GIS的信息系统能够提高对这些设施的管理水平,同时能够极大地提高设计与施工、设备维护与故障排除、线路改造等方面的效率,从而产生巨大的经济效益和社会效益。

4、土地信息系统的建立

GIS最早是从土地信息系统LIS建立的过程中发展起来的,而大量高质量GIS软件平台的出现又促进了土地信息系统的建立。目前基于GIS软件平台的土地信息系统无论是图形处理、空间分析与统计、属性信息存储与查询、统计报表生成、决策支持等方面都比早期的土地信息系统有较大的改进。我国已经把土地信息系统的建设纳入了法制轨道,新颁布的《中华人民共和国土地管理法》第三十条明确规定“国家建立全国土地信息系统,对土地利用状况进行动态监测”。

5、GIS在其它领域的应用

GIS已被广泛地应用到一些其它领域:城市规划、房地产开发及物业管理、商业开发与购物中心设置、资源调查、灾害预报与灾后评估、金融机构与投资分析、地质普查、采矿等。二、存在的问题

与国外对比分析,目前我国GIS发展中存在的问题主要表现在如下几个方面：

1)GIS的科学和经济价值尚未被广泛地接受和认知,因此处于资金投入不足、推广应用比较困难的局面。

2)根据有关资料的分析,地理信息系统中数据部分要占整个系统投资的百分之七十左右,也就是说GIS系统的建立需要大量的数字地图或电子地图及其属性信息库的支持,但在我国地图数字化的比例还很低。这需要政府部门及有关企业投入大量的精力及资金进行数字地图的建库工作。

3)GIS市场尚未形成,有关数字产品的法律、权属、定价等方面的问题还没有得到有效的解决。

4)有关数字地图产品的规范和标准,以及数据格式有待统一和完善。

5)我国具有自己知识产权的GIS系统平台比较少,目前只有MapGIS,GeoStar等少数几个产品,大量进口GIS系统平台增加了GIS应用开发的成本。而且,由于国情不同进口GIS软件二次开发的工作量一般都比较大。

三、发展方向

目前GIS主要总体上呈现网络化、开放性、虚拟现实、集成化、空间多维性等发展趋势。

1、组件(Components)GIS ComponentsGIS是一种新的GIS开发思想,它是将GIS功能分散制作成ActiveXControl和Automation,这些标准的ActiveXControl和Automation可以被任何支持它们的开发环境调用,以便在原有的或新开发的信息系统中加入GIS功能。目前国际上比较流行的ComponentsGIS软件有ESRI的MapObjects,MapInfo公司的MapX等。组件化GIS基于标准的组件式GIS平台，各组件之间不仅可能自由、灵活地重组，而且具有可视化的界面和方便的标准的接口。其特征主要体现在：

(1)高效无缝的系统集成允许将专业模型、GIS控件、其它控件紧密地结合在统一的界面下。

(2)无须专门的GIS开发语言只要掌握基于Windows平面的通用环境(VB,VC++,Delphi,powerBuilder等)，以及组件式GIS各控件的属性、方法和事件，就能完成应用系统的开发。

(3)大众化的GIS用户可以象使用其它ActiveX控件一样使用GIS的控件，使非专业的GIS用户也能胜任GIS应用开发工作。

(4)开发成本低，非GIS功能可以利用非专业控件，降低了系统的成本。

2、基于Internet或Intranet的GIS网络GIS（WebGIS）计算机网络技术的最新发展推动着当代GIS技术的快速更新和发展，使得在因特网上实现GIS应用日益引起人们的关注，建立万维网GIS(WWWGIS或WebGIS)是近年来GIS研究领域的一个热门话题。WebGIS或互联网地理信息系统（InternetGIS）是当前GIS的一个重要发展方向。建立InternetGIS的主要目的在于以下几个方面:

1)距离空间数据共享与信息查询和交换；

2)为公众提供GIS服务；

3)建立大规模甚至超大规模的空间网络信息系统；

4)为其它学科的研究提供基础信息资料。目前，WWWGIS的建设面临四个方面的挑战：网上数据发布、网上数据互操作、网上数据采掘和网上数据管理及安全性。与传统的GIS相比，WebGIS具有以下特点：

(1)适应性强WebGIS是基于互联网的，因而是全球的，能够在不同的平台运行。

(2)应用面广网络功能将使WebGIS应用到整个社会，真正实现GIS的无所不能，无处不在。

(3)现实性强地理信息的实时更新在网上进行，人们能得到最新信息和最新动态。

(4)维护社会化数据的采集、输入、空间信息的分析与发布将是在社会协调下运作，对其维护将是社会化，减少重复的劳动。

(5)使用简单用户可以直接从网上获取所需要的各种地理信息，直接进行各种地理信息的分析，而不用关心空间数据库的维护和管理。网络GIS可实现网上发布、浏览、下载，实现基于Web的GIS查询和分析。尽管目前已有多家国内外公司推出WebGIS,总地来说，WebGIS 尚处在试验研究阶段，其最终目标是应能实现GIS与WWW技术的有机结合。

3、DataWarehousing数据仓库

DataWarehousing的字面意思是建立数据仓库。由于空间数据量非常大,这些数据大都分散在政府和私人机构及公司的各个部门,数据的管理与使用变得非常的复杂。但同时由于这些空间数据具有极大的科学和经济价值,因此大多数发达国家都比较重视空间数据库的建库工作,在这些国家一般都有许多研究机构和政府部门参与到空间数据库建立的研究工作中。目前在北美、欧洲、澳大利亚等国提出了SDI或NSDI的概念。SDI的全称是SpatialDataInfrastructure,NSDI的含义是NationalSpatialDataInfrastructure,其字面意思是(国家)空间数据基础设施。98年6月份在加拿大首都渥太华召开的第十届国际地理信息工程学术会议更把SDI作为本次会议的主题,可见国际上对地理空间数据基础设施建设的重视。国家测绘局也积极地推进我国SDI的建设工作,并提出规划模式,部分内容已经在实施当中。

4、3DGIS

在许多地学研究中，人们所要研究的对象是充满整个3D空间的，如大气污染、洋流、地质模型等，必须用一个（X，Y，Z）的3D坐标来描述。在3DGIS中，研究对象是通过空间X、Y、Z轴进行定义，描述的是真3D的对象。随着计算机技术和GIS在许多行业诸如地质、矿山、海洋、城市地下管网，城市空间规划、城市景观分析、无线通信覆盖范围分析等对三维GIS的需求日益迫切，3DGIS的理论和应用近年来受到许多学者的关注。到目前为止，虽然有3DGIS系统问世，但其功能远远不能满足人们分析问题的需要，原因主要是3DGIS理论不