GIS 大作业

浅议GIS 及其应用田骋远摘要：地理信息系统（Geographic Information System 或 Geo －Information system ，GIS ）有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。

它是一种特定的十分重要的空间信息系统。

它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

关键词：GIS GIS 应用 数据采集 虚拟现实技术关于GIS 我们在了解之前都有不同的认识，以前曾经在上地理课的时候，老师有提到过关于GIS 在对于地形地貌，水文情况的作用，感觉与GPS 差不多。

个人感觉是一种为我们的生活提供相应信息的系统，是需要依靠卫星进行工作的。

像是Google 地图等应用，还有手机、车载导航系统等等都应该与这有关系。

针对地理信息系统我们在网上搜索了一下，发现有不少网站是相关内容的，这是地理信息系统论坛的首页，这个网站主要是向大众提供一些关于GIS 的最新信息，像是新产品，相关研讨会，某些生产销售公司的主要负责人的相关采访等等资讯。

特色：这是一个针对GIS 的相对综合性的论坛，不过它也有像是GIS 百科这样向大众解释一些深奥的GIS 专业词汇的特色功能。

这是ALL FOR GIS 网站的首页，这个网站相关于GIS 的信息主要是针对它的实用性，更多的是向大众介绍GIS 的一些新的应用，它这里也提供一些手机或是电脑针对GIS 的应用的下载。

特色：这个网站更为专业，针对的也主要是GIS 的研究以及开发者，不过这里的GIS 应用的确值得看一看。

这是ESRI 的首页,ESRI 公司是全球领先的地理信息系统(GIS)平台软件及服务提供商,主要从事地理信息系统(GIS)基础软件平台研究、开发和销售,为政府和企业提供(GIS)地理空间信息技术服务。

其实GIS 与我们的生活联系紧密，只是我们平时不太注意而已，我所了解的GIS ，是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。

简单的说，GIS是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统，是以测绘测量为基础，以数据库作为数据储存和使用的数据源，以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术。

地理信息系统在最近的30多年内取得了惊人的发展，广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。

关于GIS与我们的生活的关系，有以下几点要说明：①人们需求的不断扩大促进了GIS的产生与发展——当今信息技术突飞猛进，信息产业空前发展，信息资源爆炸式扩张。

要想全面地及时地获得信息资料，例如旅游自驾路线，地理位置查询等，就必须要一个综合的服务，才方便人们的各种需求，加上现在网络的普遍化，地理信息的网络服务已成必然趋势。

②GIS对于信息服务的发展很有利，使人们的生活更加便利——基于Internet的地理信息服务模式是网络技术应用于GIS开发的产物。

只要在键盘和鼠标的轻轻一点，Internet用户便可以轻松地浏览Web GIS站点中的空间数据，进行相关数据的查询，制作专题图，以及进行各种空间检索和空间分析，从而使GIS进入千家万户。

Web GIS具有全球化的客户服务器应用，真正的大众化，良好的扩展性和跨平台特性。

为大众提供更好更优质的服务。

③GIS对我们做统筹规划时候有很大帮助——在电子政务中，一座城市规划的好与坏，某个大计划的进展好坏，城市发展的进程，都需要各级政府所管辖的行政空间范围，以及所管辖范围内的企业甚至个人家庭的空间分布，所管辖范围内的城市基础设施，功能设施的空间分布信息，在这里GIS就可以提供很好的服务，另外，政府各职能部门也需要通过网络与GIS提供其部门独特的行业信息，如城市规划，交通管理，流动人口等，进一步电子政务中的信息服务，这里GIS担任了重要纽带的作用，主要作用是加强政府与企业，政府与公众间联系与沟通，同时也方便了政府，企业，公众。

关于GIS，在了解之余，我也使用了一下，搜了搜我家的位置和我的家乡名胜，我家的经纬度是：经度:E119.9519312023773纬度:N31.714376533886113天宁宝塔：经度:E119.9656408925598纬度:N31.77757876350169中华第一佛塔——天宁宝塔位于江苏省常州市天宁禅寺内。

天宁宝塔始建于2002年4月，总建面积2.7万平方米，塔高13层153.79米，为国内4000多座宝塔之最；从底层地宫到顶层钟楼，整座宝塔以佛教文化为主线，以东阳木雕、扬州漆器、常州乱针绣、惠安石雕等手工艺术为表现手法，巧妙地诠释了大乘佛教的诸多教义。

天宁宝塔我家我们最早了解的GIS相关的软件莫过于Google Earth了，Google Earth是美国Google 公司于2005年6月推出的全球地理信息系统搜索软件。

采用超高影像压缩技术，能实时提供多种数据，将本地搜索和卫星影像结合起来，可以让用户浏览全球范围内任何一处地点的卫星影像以及建筑物或地形的三维图像；提供3D地图定位技术，可以让用户在3D地图上通过交互方式定点查看特定区域，进行不同视角的放大、缩小、漫游等地图控制以及自动搜索路径完成道路导航操作。

Google Earth与GIS看起来虽然很像但是还是存在这区别的，联系：1. 结合卫星图片，地图，以及强大的Google搜索技术；全球地理信息就在眼前。

2. 从太空漫游到邻居一瞥；3. 目的地输入，直接放大；4. 搜索学校，公园，餐馆，酒店；5. 获取驾车指南；6. 提供3D地形和建筑物，其浏览视角支持倾斜或旋转；7. 保存和共享搜索和收藏夹；8. 添加自己的注释。

区别：①首先Google Earth提供的影像地图与地图有着本质的区别②其次Google Earth无法替代专业GIS软件1．Google Earth不具备GIS的数据采集与编辑功能。

2．Google Earth 不具备GIS的制图功能。

3 Google Earth不具备空间查询与空间分析功能。

下面我选取了一个GIS针对突发的污染事故的全套应对系统的例子，来阐述GIS在其中的具体应用。

突发性污染事故的应急监测要求环境监测人员尽快到达事故现场，用小型、便携、简易、快速检测仪器或装置，在尽可能短的时间内判断出污染物质的种类、理化特性、浓度、污染的范围及可能的危害程度，并对及时、正确的处理、处置污染事故和制定恢复措施提供科学的决策依据。

本系统将和应急监测车无缝整合，并利用地理信息系统技术、数据库技术、专业算法等一系列技术，实现对突发大气污染事故的快速响应和及时有效处理处置。

车载系统分成三部分，包括地理信息系统，车载数据库还有其他功能模块。

当发生污染事故时，地理信息系统会收到报警，包括事故地点、发生时间、坐标信息以及事故描述，然后从车载的数据库中调取地理地图、地形数据以及城市道路情况，还有基础设施的情报，综合分析，进行合理的路径规划，以制定出最短路线，同时针对事故进行空间分析，由其他功能模块进行扩散模拟分析，地理信息系统再做出合理的扩散模拟动画，并基于这个给出空间操作的方法。

在到达事故处后，系统开始进行数据的采集工作，包括污染数据、气象数据、环境数据等，并存入车载数据库中。

而后由车载数据库与数据中心通过网络进行数据的同步与更新，并根据实际的污染情况，是否化学污染等进行分类，与历史案例进行比对，由其他功能模块进行方案推理，再存入数据中心的历史案例内，以备以后的参考。

GIS系统的信息采集方式也分成好多种野外数据采集（平板仪、经纬仪、全站仪、GPS等）手工数据输入法（各种调查统计数据、宗地信息等）地图数字化（手扶跟踪、扫描数字化等）摄影测量与遥感其它系统的数据转换（公共的数据接口与转换标准）以全站仪为例关于GIS 系统也诞生了很多新的名词。

数字电力系统(digital power systems,缩写为DPS)的定义是:某一实际运行的电力系统的物理结构、物理特性、技术性能、经济管理、环保指标、人员状况、科教活动等数字地、形象化地、实时地描述与再现。

如果做到了这一点,就可以说我们建立了该实际电力系统的数字电力系统。

也就是GIS 在电力建设运营维护等整个电力系统的综合应用的产物。

数字地球是一个以地球坐标为依据的、具有多分辨率的海量数据和多维显示的地球虚拟系统。

数字地球看成是“对地球的三维多分辨率表示、它能够放入大量的地理数据”。

数字地球学是关于整个地球、全方位的GIS 与虚拟现实技术、网络技术相结合的产物。

数字城市的概念讫今为止,数字城市尚无严格的定义,也就是说,它的内涵仍然比较模糊.但以下方面已基本达到共识:即数字城市是数字地球的延伸,数字城市不是一个孤立的科技项目或技术目标,是以信息高速公路和城市空间数据基础设施为寄托的整体性、导向性的战略思想,是对城市发展方向的一种描述,是城市科学与信息科学有机的高度综合,因而它是一个系统工程.具体是将海量的、多分辨率的、三维的、动态数据按地理坐标进行集成,将3S(地理信息系统(GIS)、遥感(RS)、全球定位系统(GPS))技术、数字技术、信息技术、网络技术、仿真与虚拟技术全方位渗透到城市生活中,以地理信息系统为核心的3S 为支撑,对城市系统的基础设施、功能机制进行自动采集、动态监测管理和辅助决策服务的技术系统.用GIS 进行高效得数字加工分析处理,提取三维城市的定位信息、拓扑信息、分类信息与属性信息,在经过整合修饰,便可快速、高精度地得出基础图件。

用GIS 为支撑的数字城市辅助政府决策,可以提高管理手段的现代化水平。

关于GIS 还有一点比较重要的就是虚拟现实技术，它涵盖多个方面，包括城镇规划与建筑设计、旅游管理、风光介绍、流域水资源管理、电子商务、军事模拟训练。

军事模拟训练目前的主要军事模拟训练有:虚拟战场环境,即通过相应的三维战场环境,包括战地场景、各种武器装备和作战人员等,为使用者创造一种险象环生、几近真实的立体战场环境,以增强其临场感觉,提高训练质量。

美空军用虚拟现实技术开发的飞行训练模拟器使用高分辨率显示头盔帮助飞行员进入VR 世界,具有视觉控制、三维图形实时交互、声音和触感,不但能以正常方式操纵和控制飞行器,还能处理虚拟现实中飞机以外的各种情况,如气球的威胁、导弹的发射轨迹等;美国国防高级项目研究计划局的SIMNET 计划,在虚拟现实环境中引进作战飞机、水面舰艇、坦克等作战对象,构筑海、陆、空三军立体作战逼真环境,实施诸军兵种大规模联合作战演习。