自然地理学作业

GIS在资源环境中的应用

摘要：自然地理学（Physical Geography），地理学分支之一。研究自然环境或其组成部分的科学。按研究的特点，自然地理学可分为综合性和部门性的两组分支科学。综合性的分支科学有综合自然地理学、区域自然地理学、古地理学等。部门性的分支科学有地貌学、气候学、水文地理学、生物地理学、冰川学等。狭义的自然地理学仅指综合自然地理学，部门自然地理学已逐步发展成为一门独立的学科。狭义的自然地理学仅指综合自然地理学；GIS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。这是GIS的本质，也是核心。

关键字：自然地理学 GIS 土地环境测绘

正文：

围绕地图这个中心，很容易找到测绘学和地理学之间的关系。从地图的获取到最后的解读，有以下几个步骤：数据获取——制作地图——解释地图。你很快可以看出，数据获取对应的是测量学，制作地图对应的是地图学（制图学），解释地图对应的是地理学。前两个步骤显然就是测绘学研究的内容，测绘中“测”就是测量的意思，"绘"就是绘图的意思。测量学从获取地图数据的不同方式主要可以分为大地测量学和摄影测量学，而工程测量，重力测量，地籍测量（土地测量），数字摄影测量，近景摄影测量等都是这两门学科的衍生。

GIS（Geography Information System，地理信息系统）是融合

计算机图形和数据库于一体，用来存储和处理空间信息的高新技术，它把地理位置和相关属性有机地结合起来，根据用户的需要将空间信息及其属性信息准确真实、图文并茂地输出给用户，满足城市建设、企业管理、居民生活等对空间信息的要求，借助其独有的空间分析功能和可视化表达功能，进行各种辅助决策。

人类的信息中有80％与地理位置和空间分布有关，其应用可以深入到各行各业、千家万户，形成诸如资源与环境GIS，工矿生产管理GIS，工商经营管理GIS，灾害监测与防治GIS，国民经济运营、交通管理和规划GIS，城市管理、运行和规划GIS，农林牧副渔GIS 及各部门办公GIS等。20世纪90年代以后，伴随着计算机技术和网络技术的迅猛发展，GIS的应用也日趋深化和广泛，特别是1998年前美国副总统戈尔提出“数字地球”的概念以来，GIS在全球得到了空前迅速的发展，产生了巨大的经济和社会效益。

GIS在资源环境中有很大的应用。

(1)土地资源与矿产

1.土地资源清查。

20世纪60 至70 年代,加拿大就建立了土地清查地理信息系统(CGIS)，它可以在快速方便地输入实地详查资料的基础上,按要求输出各类土地面积、土地利用现状分布图以及坡度坡向图,也可按用户特定要求输出不同年代的土地利用类型等相应图件。国际土壤学会于1986 年开始着手建立1∶1 000 000的世界土壤O土地数字化数据库(world soils and terrain digital data base 简称SOTER)，希望

利用GIS 技术完成全球性的土地资源清查。在我国,地理信息系统用于土地资源清查起步较晚,但发展迅速,它大大方便了土地资源清查与数据共享,为土地资源的合理利用与可持续发展提供了决策信息服务。

2.油气勘探难度的增大使得生产中的重大课题必须采用多学科、综合研究的方法来解决，GIS以应用于油气勘探集成的优势，发挥其强大的功能，及时的为石油行业带来了所需要的勘探信息，并带来巨大的效益。而以“数字地球”为代表的GIS新技术研究所取得的进展，如WebGIS，3DGIS，OpenGIS等技术的深入研究将使GIS的功能更为强大，从而保证了基于GIS的油气勘探集成系统的先进性。

（2）生态环境管理与环境保护

1.生态环境管理规划与宏观决策。

地理信息系统在生态环境研究中应用广泛,主要有环境监测、生态环境质量评价与环境影响评价、环境预测规划与生态管理以及面源污染等。空间监测信息的综合加工与快速而形象的反映是环境管理的迫切需要,监测信息的综合分析是一个复合型的巨大系统,引入地理信息系统,不仅可满足上述要求,而且可作为支持系统的有利工具。

通过GIS 与这些模型结合可以确定面源污染的影响因素、形成机理和分布规律,在实践中发挥了很好的作用。在我国,面源污染研究起步较晚,仍不够深入,主要是借用国外的一些模型进行土壤侵蚀研究和污染物总量控制,而面源模拟实验进行得很少。

2.环境影响评价

环境影响评价用以识别和预测某项人类活动对环境所产生的影响, 解释和传播影响信息, 制定出减轻不利影响的对策措施, 从而达到人类行为与环境之间的协调发展。由于GIS 能够集成管理与场地有关的数据, 例如水质, 空气质量、污染源、土地利用状况等, 因而特别适合作为环境影响评价的分析和辅助决策工具。

（3）农业耕作

在我国，从20世纪80年代中期开始，GIS技术就被应用于农业领域，从国土资源决策管理、农业资源信息、区域农业规划、粮食流通管理与粮食生产辅助决策到农业生产潜力研究、农作物估产研究、区域农业可持续发展研究、农用土地适宜性评价、农业生态环境监测、基于GPS和GIS的精细农业信息处理系统研究等，都取得了很大的成绩，一些研究成果直接应用于农业生产，取得了很大的经济效益。随着GIS理论的产生发展以及方法和技术的成熟，在农业领域的应用也逐步深入。从技术角度看，GIS在我国农业资源与环境领域中的应用进展主要体现在四个方面：

1.作为农业资源调查的工具，建立了农业资源地理数据库，实现空间数据库的浏览、检索等，利用GIS绘制农业资源分布图和产生正规的报表。

2.作为农业资源分析的工具，GIS技术已不限于制图和空间数据库的简单查询，而是以图形及数据的重新处理等分析工作为特征，用于各种目标的分析和重新导出新的信息，产生专题地图和进行地图数

据的叠加分析等。

3.作为农业生产管理的工具，主要是建立了各种模型和拟订各种决策方案，直接用于农业生产。

4.作为农业管理的辅助决策工具，利用了GIS的模型功能和空间动态分析以及预测能力，并与专家系统、决策支持系统及其它的现代技术（如RS和GPS）有机结合，便于我国农业生产的管理和辅助决策。

通过GIS分析处理，可给出农作物病虫害发生图、分布图及可能蔓延区图，为防虫治害提供及时、准确、直观的决策依据。另外，GIS 也可以应用于农业环境监测和管理：利用RS/GIS，能够对农业资源环境质量变化进行动态监测，及时发现情况进行预警。GIS可为“新农村”建设，构建和谐社会提供强有力的技术支持。

（4） GIS在林业中的应用

林业生产领域的管理决策人员面对着各种数据，如林地使用状况、植被分布特征、立地条件、社会经济等许多因子的数据，这些数据既有空间数据又有属性数据，对这些数据进行综合分析并及时找出解决问题的合理方案，借用传统方法不是一件容易的事，而利用GIS 方法却轻松自如。

社会经济在迅速发展，森林资源的开发、利用和保护需要随时跟上经济发展的步伐，掌握资源动态变化，及时做出决策就显得异常的重要。常规的森林资源监测，从资源清查到数据整理成册，最后制定经营方案，需要的时间长，造成经营方案和现实情况不相符。这种滞

后现象势必出现管理方案的不合理，甚致无法接受。利用GIS就可以完全解决这一问题，及时掌握森林资源及有关因子的空间时序的变化特征，从而对症下药。

林业GIS就是将林业生产管理的方式和特点溶入GIS之中，形成一套为林业生产管理服务的信息管理系统。以减少林业信息处理的劳动强度，节省经费开支，提高管理效率。

GIS在林业上的应用过程大致分为三个阶段，即：

1.作为森林调查的工具：主要特点是建立地理信息库，利用GIS 绘制森林分布图及产生正规报表。GIS的应用主要限于制图和简单查询。

2.作为资源分析的工具：已不再限于制图和简单查询，而是以图形及数据的重新处理等分析工作为特征，用于各种目标的分析和推导出新的信息。

3.作为森林经营管理的工具：主要在于建立各种模型和拟定经营方案等，直接用于决策过程。

Gis的发展方向。

1．RS、 GPS 和GIS 一体化技术的应用

2. 应用模型的开发

3．模型驱动的决策支持系统的发展

4．人工智能的应用和专家系统的开发

5．标准化是发展方向

6．网络地理信息系统的发展

结语：

GIS可以方便、迅速和及时的将地理信息传送到需要的地方去，以发挥地理信息在国民经济建设、国防建设和文化教育等行业中的价值，以满足人们生产生活的各种需要，使人们可以合理利用资源、保护环境，实现人类可持续性发展。

参考文献：

［1］《GIS的实时应用浅谈》作者：谌艳珍郑宝荣徐大

［2］《地理信息系统技术在环境领域中的应用》作者：帅方敏. ［3］《地理信息系统在环境科学领域的开发与应用》作者：耿安朝. ［4］ 张树斌．地理信息系统的发展历程与趋势

［5］ 刘艳林．地理信息系统及其在水利中的应用