gis与自然地理的关系

GIS与自然地理学的关系

自然地理学是研究地球表面的自然地理环境的科学。不管是部门自然地理学还是综合自然地理学,学科的分科特点和研究对象,都决定了它与其它技术学科具有不可分割的联系;GIS也正是在计算机技术日新月异,遥感技术逐渐成熟,制图手段更为先进,管理科学逐步重视,地球科学迅速发展的形势下发展起来的一门边缘学科;从它的诞生之日起,它就与资源及环境的研究有着千丝万缕的联系,而资源与环境问题正是自然地理学研究的主要内容.目前,GIS在全球性研究中发挥着愈来愈大的作用,无论是全球变化,还是全球监测,都不同程度地属于自然地理学的研究范畴,这些问题的解决,有赖于GIS与RS等技术的有机结合,并通过建立信息管理系统,实现模拟分析和动态研究.在人类迈向21世纪的进程中,持续发展已引起了国际社会的高度重视.中国“21世纪议程”是我国持续发展的纲领性文件,它提倡采用新技术,把GIS的应用放到一了极其重要的地位,并提出了建立持续发展信息系统(SDIS),充分说明了GIS已成为实现区域持续发展的一种技术保障.自然地理学的发展离不开现代技术的支撑,而在现阶段,GIS、RS及GPs等技术的发展,为自然地理学的研究提供了良好的手段,推动着自然地理学理论、方法、实践等各个领域的变革,特别是信息的应用,在GIS技术中得以极大的体现,势必影响着人们对一系列自然地理环境问题的认识.归根到一点,GIS为自然地理学的研究提供了强有力的分析手段及工具,自然地理学各个领域的研究,又为GIS提供了必要的数据源及研究对象,两者相互结合,并将开拓出新的应用领域,同时,也孕育着新学科领域的诞生·GIS研究自然地理学问题的一般途径与方法

GIS是一种管理与分析空间数据的有效工具,它如果脱离了应用对象或数据来源就失去了作为信息管理与分析的本质特征.在自然地理学涉及的各学科领域,由于各种学科的研究对象不同,研究的方法也就有所不同,但GIS作为一种新技术应用于各学科的研究中,针对研究对象的特点、研究目的等不同,可以有不同的途径.一般说来,自然地理学任何一门分支学科,在具体的研究过程中,都必须收集前人的成果资料,并进行调研和分析测试,上述数据,则是GIS信息管理分析的重要数据源之一;同时,遥感(RS)技术的发展,也渗透到了自然地理学各分支学科的每一个研究领域,各种遥感数据是GIS信息管理与分析的又一个重要数据源;而通过各种方法编制的自然综合体的专题图件,则是直接可以通过一系列数字化过程与GIS结合起来,图件所提供的数据是GIS三大数据源之一因此,在自然地理学的研究工作中,不管研究对象,研究目的有何差异,三种类型的基本数据是利用GIS进行管理与分析的必要条件;然后针对具体问题,采用各分支学科的研究方法,解决所要研究的问题:最后可以应用GIS进行专题图件的编辑处理,或者应用GIS数据库资料及相应的数据模型,对研究对象的现状或发展趋势进行分析与预测.

GIS应用于自然地理学各学科的研究中具有一系列重要特点和功能

3.1 3S一体化及其应用

地理信息系统(GIS)、遥感(RS)与全球定位系统(GPS)的一体化技术,即为三S技术,它与多媒体(Multimedia)技术的结合将在资源环境与区域性的信息管理等众多应用领域中发挥重要作用·GPS与RS的结合是GIS数据采集和数据及时更新的主要技术手段,而GIS的应用,又理所当然地为自然地理学各学科的研究提供有力的分析途径.GIS的不断发展,它既离不开地理学、测绘学、统计学等一些基础学科,又取决于象计算机硬、软件技术,航天技术、遥感技术和人工智能与专家系统技术的进步与成就,GIS与地学应用及相关技术学科发展密切相关.三S一体化正是适合于地学研究,特别是资源与环境研究逐步发展起来的,三S技术在自然地理学研究中具有巨大的应用潜力,并将推动地理信息科学的发展.

3.2 GIS制图与分析

在自然地理学研究中,无论是地质地貌格局、成矿规律预测、水土资源利用、气候资源分布,还是生物类群演替及人为活动影响,都离不开采用专题制图手段去定量描述研究对象的客观属性,从这个意义上讲,制图学与自然地理学密不可分;GIS对图形的编辑处理是其用户界面的最显著特点之一,许多软件开发者都把GIS与制图融为一体,使GIS更适合于专业化的发展,特别是专题制图学的发展.计算机视觉技术及CAD的发展,使GIS的图形显示功能更为灵活,并富有新意.GIS与多媒体、Internet的结合,可以实现资源环境制图的信息共享及快速动态制图研究,而GIS与DTM、CAD的结合,使专题地图的立体显示成为可能,并为自然地理学的分析应用开拓了新领域.

3.3 GIS数据管理与模型预测

数据管理是GIS的重要功能之一,良好的数据库管理系统是数据共享,并满足自然地理学研究必不可少的信息基础.目前的GIS软件多以DBASE、ORACLE、SQL、INFORMix、INGRESS等作为数据库管理系统,INFO、ASCll、FOXBASE、ExCEL、PROGRESS等也较为常见.自然地理学的研究对象通过数据采集与编辑后,送人到计算机的外存设备上,需要采用上述的管理系统进行管理.无论是地质矿产资源、气候生物资源,还是土地利用、行政区划、灾害评估、环境保护等内容,都可以纳人GIS 的管理系统.

我国目前已建立了三北防护林地区资源与环境信息系统,黄土高原信息系统,全国土地资源与环境基础数据管理系统等重大区域性的信息管理系统,为实现资源的永续利用及经济的持续发展起到了重要作用.

GIS作为一种地学分析工具,它可以与众多的数学分析模型,通过一定的中间环节建立起联系,从而快速和有效地分析、预测自然地理环境的变化规律及发展趋势.世界上发达的国家对于资源与环境的研究多侧重于模拟、监测和管理,而这些工作与GIS数据管理及模型预测密不可分.

GIS在现代自然地理研究中的应用实例：

1、重大自然灾害监测---以地震为例

(城市抗震防灾系统)

2、GIS在林业方面的应用

GIS在自然地理学研究中的发展方向及应用潜力

目前，GIS 软件的开发十分活跃，操作系统更为灵活，数据库管理系统多样化，而且专业化程度也在不断地增强，针对某个行业、某个专业研究的GIS近年来不断地被开发出来，并在实际应用中发挥着重要作用。

GIS作为一种新技术手段，它与自然地理学及其它相关技术的有机结合，将以全新的工作方式，使人们更加开阔眼界，从而开拓新的应用领域，21世纪的自然地理学，将蕴含着GIS的新思想，而发生质的飞跃。

GIS与地理学有着密切的关系。地理学是GIS的理论依托并可以促进GIS向更高层次发展。地理学为GIS提供了有关空间分析的基本观点与方法，是地理信息系统的基础理论依托。随着地理学科的发展，一些新的技术正源源不断地充实到GIS中去，促进了GIS理论和技术的进步，拓宽了学科领域，使GIS得到快速发展，而GIS的发展也为地理问题的解决提供了全新的技术手段，并使地理学研究的数学传统得到充分发挥。