地理信息科学定义范文

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国内在环境信息科学的一些主要论题包括环境信息系统、环境遥感、环境模型、环境可视化、环境信息处理等方面都开展了一些研究工作。20世纪90年代以来，环境信息化发展迅速，特别是从上至下的各级政府主管部门环境信息系统的建设极大地推动了这一工作的进展，环境地理信息系统则已成为实现环境信息化的主要途径。地理信息系统在环境领域的应用，正在从初期的信息管理、环境专题制图发展到Gls与环境模型集成陈9]、35技术集成的多媒体环境系统、基于Gls的环境污染扩散模拟t‘’，‘“1、基于GIS的环境治理决策支持系统等。遥感技术在环境科学与工程领域有着广泛应用，一些主要领域包括大气污染遥感、水环境遥感、固体废弃物遥感监测、城市热岛效应与热环境监测、植被遥感、景观格局遥感监测、海洋环境监测等。环境建模与模拟一直是环境工程研究的重要内容，一方面，各种数学模型、物理模型、统计模型在环境信息科学中得到大量应用，另一方面，基于环境过程机理的计算机模拟模型、元胞自动机(CA)模型、智能体(Agent)模型等也在环境领域受到重视。数据挖掘与知识发现是从海量数据库中挖掘和提取对决策分析有用的、先前未知的隐含模式和规则的过程，笔者在1999年即面向环境信息化与数据挖掘技术的发展，试图将二者结合，提出“环境数据库中的知识发现”并进行了初步研究。可视化是表达和传输环境信息有效的形式，通过三维可视化、三维模拟实现环境现象、过程的真实感表达，能够更加逼真地传输环境信息。近年来，虚拟现实技术在环境科学与工程领域的应用中受到了研究人员的重视卿]。“虚拟地理环境”是虚拟现实技术支持下地球科学研究的创新平台，依托这一平台，能够进行环境科学与工程相关的理论研究、技术开发、工程实践、模拟决策等活动。针对环境信息技术集成应用的趋势，聂庆华提出了“数字环境”的概念，数字环境是环境信息化的过程和结果，是三维显示的数字虚拟环境，包括环境信息数字化、环境信息传输网络化、环境分析模型化和环境空间决策的智能化、环境过程和管理可视化。尽管国内目前在环境信息科学各个分支方向的研究非常活跃，但缺乏整体性、系统性的认识和探讨。本文在分析环境信息科学研究进展的基础上，基于环境信息流和信息分析处理构建了环境信息科学的体系结构，并以煤矿区环境监测治理与管理为例，全面分析了环境信息科学理论、方法与技术的应用，以期促进环境信息科学研究及其在构建和谐社会、推进可持续发展中的应用。

2环境信息科学的体系结构及其在煤矿区的应用

2.1环境信息科学的体系结构尽管环境信息科学的概念提出已有近20年的时间，但从目前国内外研究的现状来看，对于环境信息科学的概念、学科体系还缺乏明显的定义。已有的一些环境信息科学研究计划中界定的范畴也不尽相同。因此，从促进环境信息科学研究的视角出发，首先需要对环境信息科学的体系结构进行界定。HuangGH等川提出的环境信息科学的构成要素及相互之间的关系见图l，这是当前引用较多的环境信息科学体系结构。由图1可见，环境信息科学是多学科集成的领域。传感器综合技术和通信技术的发展使得大尺度地面采样技术成为可能，处理不同特征、尺度和复杂性问题的模型综合成为新的挑战，包括不同模拟、优化、评价模型以及相关信息技术与平台的合并，不同技术输人与输出之间的联接，社会经济因子的量化，以及大尺度集成模型的解算策略。在此基础上，HuangGH等「‘〕提出基于环境信息科学研究的环境决策支持系统计算机系统，其结构（图略）USGS的研究报告’)中，将环境信息科学定义为:环境信息科学是为加强对不同复杂程度的环境现象的理解，并提出新的认识的，集成物理、生物学、计算机和信息科学的多学科方法的研发、试验和应用的学科。不同定义都强调环境信息科学的多学科交叉、以信息技术为支持、解决复杂环境问题的特点。Huang等川的观点显然更强调以遥感、地理信息系统和GPS技术为基础的空间信息技术与环境科学和工程的交叉，而USGS的定义则重点强调了现代计算技术、人工智能等在环境领域的应用，特别是USGS在其未来环境信息科学发展规划中重点强调了计算智能等技的应用。基于以上观点以及国内外研究的进展，结合我们的研究实践与认识，以环境信息流和环境信息处理分析为主线，可以构建环境信息科学的体系结构及主要技术方法（图略）。环境信息科学的理论基础来源于面向环境科学与工程领域需求的多学科理论交叉，技术支持在于面向环境信息流的多技术手段集成，最终通过不同学科领域方法模型的综合，实现环境科学与工程各个阶段、各个过程的目标和任务。因此，需要从多学科理论交叉与多技术手段集成的角度推进环境信息科学研究。

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0 引言

GIS（Geographic Information System）是以地理科学为依托，以计算机科学技术为支撑，以遥感技术（Remote Sensing， RS）和全球定位系统（Global Position System，GPS）为重要数据来源的交叉学科，范围介于管理科学、空间科学、信息科学之间。正是由于这种地理事物的多学科性，最终导致了GIS具有明显的多学科交叉特征，它必须同时吸收相关学科的特点，并逐步形成自身独立的风格，同时又要被应用于多个学科，以推动这些学科的快速发展。近些年来，由于云计算技术在IT行业内的迅猛发展以及所导致的产业革命，PC时代将逐步被云计算时代所代替。虽然云计算目前还处于起步的发展阶段，但是在大规模计算、海量数据处理、降低系统设备代价和维护，以及用户透明性方面都已经展现出无与伦比的优势。

受益于云计算带来的优势，对广大用户而言，云GIS意味着数据、软件、开发之间的壁垒已被打破，地理信息资源变得唾手可得。用户可在云中随时获取所需的各种GIS资源，并且可以以计量方式拥有并进行灵活扩展，基于这种环境，GIS系统的运行模式面临了新的挑战。而对于GIS领域的研究者和工作者而言，如何利用云计算技术解决GIS问题，已经成为一项更具创新性和前沿性的研究工作。

1 云计算与GIS

1.1 云计算

云计算是继分布式计算、并行计算和网格计算之后出现的一种新兴的计算模式，或者也可称之为以上三种模式的商业化实现。其概念目前并没有统一的标准定义，大型IT厂商和领域专家们都从自身角度给定了其定义。综合来讲，在狭义上，云计算主要是通过Internet以按需和易扩展的方式获得所需资源（包括硬件、软件及平台），提供资源的Internet即可被称为“云”，“云”上的资源对用户而言是可以无限扩展的，并随时获取，即付即用；在广义上，云计算则是指一种服务的交付与使用模式，这种服务可以是与IT、软件、互联网等领域相关的，也可以是任意其他服务。

云计算的主要特征可总结为：1）规模大。云计算拥有庞大的系统规模，云数据中心的服务器可以多至上百万台并遍布世界各地。2）虚拟化程度高。云计算利用互联网实现功能虚拟化，使得分布于世界各地的用户都可以通过Internet使用云计算提供的服务。3）可靠性高。云计算提供了节点互换、虚拟机迁移及数据副本和容错等功能，这些技术可以极大地确保云数据中心的信息存储的稳定性和安全性。4）扩展性和通用性。云计算可以根据不同的用户需求为用户定制不同的分配资源。5）成本低。云计算以集中化的管理模式和功能强大的节点构成模式，可以极大地降低云计算的运营和管理成本，这样可将更为便利和廉价的服务提供给用户，而用户不需为获得更多资源付出过多代价。

1.2 GIS

地理信息系统GIS是利用计算机的软硬件系统，对各种形式的地理数据进行采集、存储、操作、运算、分析、描述并显示所组成的一种集成系统。GIS的应用基础是需要采集海量的基本地理空间信息，然后对这些信息进行存储、管理、分析。

1.3 云GIS

云GIS，旨在将云计算的各种特征利用于支撑GIS的各种要素（建模、存储及数据处理），从而改变传统的用户应用GIS的建设模式，以一种更加高效、低成本与友好的方式使用各种地理信息资源[1]。由此定义可见，云GIS实质上是利用云计算技术扩展GIS功能，改进GIS的传统架构，以实现海量数据空间的高性能可靠性存取及数据处理，使GIS能够更好地提供高效的计算能力和数据处理能力，解决地理信息科学领域中计算密集型和数据密集型的各种问题，以弹性按需方式获取更加广泛的Web服务。

比较传统GIS，云GIS具有以下特征[2]：1）存储在云平台上的空间数据具有“云”特征，即虚拟化特征。2）空间数据管理与实施过程具有 “云” 特征。3）GIS业务的连续性。云GIS可以为用户提供弹性的地理信息服务，并能够根据用户需求的变化，动态的进行资源扩展，从而提升其连续性。4）更好的用户体验。云GIS可以降低用户使用地理信息资源的复杂度，用户只需根据需求选择适合终端即可访问GIS服务。综合来看，云GIS平台实质上就是在实现已有GIS通用功能（如可视化服务、缓冲区分析、叠加分析、统计分析和遥感影像操作）的基础上，使得用户在使用云GIS时如同使用个人PC一样简单便利；同时， 这些地理信息服务还提供了服务接口，供更多更高级的用户开发和使用，以产生更丰富的GIS功能。图1显示了云GIS的主要应用模式[3]。

图1 云GIS应用模型

2 基于云计算的GIS系统框架设计

基于云计算的相关技术，本文设计了一种基于云计算的GIS通用框架体系，主要利用虚拟化技术、即付即用的方式将GIS资源封装为在线服务，用户通过Internet进行基础设施和地理空间信息资源的共享，以提高资源利用效率，降低GIS系统的重复建设成本。框架体系如图2所示。

图2 基于云计算的GIS框架

该框架体系共分为三层，其中，基础设施层由各种硬件资源组成，通过硬件、存储、网络等虚拟化技术将物理资源转化为虚拟共享资源池；中间层负责管理虚拟共享资源池，并提供虚拟资源的调度部署策略，实现虚拟机的实时动态调度；服务层主要面向用户，以按需方式提供虚拟化的GIS环境。

图3是根据图2的GIS框架设计的基于云计算的GIS平台功能。访问控制功能用于对用户进行分类，并对不同的分类给予其对资源不同的操作权限，这可以保证GIS数据及系统的安全性，降低系统运行的复杂度。资源管理功能负责管理云数据中心的各类基础设施，并利用分配与调度策略提供给不同分类的用户不同的服务类型。GIS虚拟机（VM）主要用于管理与调度GIS虚拟机，用户通过互联网即可访问GIS VM，并设置自身的数据与应用。按需收费功能继承云计算资源的即付即用使用模式，将虚拟机使用成本细划为计算、存储、网络带宽等成本，制定GIS资源的收费模式，并按需向用户收费。

图3 功能

3 结论

基于云计算与GIS的技术关联性，本文设计了一种基于云计算的GIS系统框架，该框架可以有效利用云计算在资源提供与数据分析上的优势，为GIS用户提供更高效稳定的服务。

【参考文献】

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1.地理信息系统的定义与发展目标

地理信息系统（GIS， Geographic Information System）是一种基于计算机的工具，它可以对在地球上存在的东西和发生的事件进行成图和分析。GIS技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一起。这种能力使 GIS与其他信息系统相区别，从而使其在广泛的公众和个人企事业单位中解释事件、预测结果、规划战略等中具有实用价值[1]。

国家测绘地理信息局日前印发了《测绘地理信息发展“十二五”总体规划纲要》，目标是到2015年，建成数字中国地理空间框架和信息化测绘体系。规划还提出，争取把地理信息产业纳入国家战略性新兴产业规划。统计显示，截至“十一五”末，我国地理信息产业总值突破1000亿元；而到“十二五”末，这一数字有望突破2000亿元。倍增的规模将给地理信息产业链上下游企业带来巨大的市场空间。

2.地理信息系统的构成

地理信息系统主要有五个部分构成，及硬件系统、软件系统、地理空间数据库、空间分析模型和系统管理人员、系统开发人员和数据处理及分析人员。其中，核心部分是硬件、软件系统[2]。

2.1 硬件系统

计算机硬件系统是计算机系统中的实际物理装置的总称。是构成GIS的物理外壳。根据句构成GIS规模的不同，分为基本设备和扩展部分两大部分。基本部分包括计算机主机、存储部分、数据输入设备、数据输出设备。扩展设备部分包括解析测图仪、图像处理系统、多媒体系统、虚拟现实与仿真系统、各类测绘仪器、GPS、数据通信端口、计算机网络设备等。它们用于配置GIS的单机系统、网络系统等不同规模模式。以及以此为基础的一半GIS应用系统、导航GPS系统和能够与传感设备联动的GIS。

（1）GIS单机系统模式。GIS单机系统是一台计算机为核心，由存储设备、输入设备和输出设备共同组成的GIS硬件系统，提供单用户操作。

（2）GIS企业内部网系统模式。GIS企业内部网系统模式是有计算机企业网、服务器群、客户机群、磁盘存储系统（磁盘阵列）、输入设备、输出设备等支持客户/服务器（C/S）模式的GIS系统，提供一个机构内的多用户操作。

（3）GIS因特网系统模式。GIS因特网系统模式是有因特网、服务器群、客户机群、磁盘存储系统（磁盘阵列）、输入设备、输出设备等支持浏览器/服务器（B/S）模式的GIS系统，提供因特网上许可用户的多用户操作。一般是由企业内部网和外部网共同组成的客户/服务器，浏览器/服务器的混合模式。

2.2 软件系统

GIS的软件系统构成了GIS的核心，关系到GIS的功能。GIS软件系统的层次结构按照从高到低分为，GIS与用户的接口、通信软件（用户界面、通信软件）；

GIS应用功能（二次开发系统）；GIS基本功能软件（商业化的GIS工作平台）；

标准软件（图形图像处理、数据库系统、系统库、程序设计等）；网络管理软件、工具软件；操作系统。

GIS基本功能软件是由GIS软件商开发的，提供GIS基本功能和开发环境的商

业软件。多数GIS工程应用首先是基于这个商业平台，经过二次开发来完成的。目前，ESRI公司、Intergraph公司、MapInfo公司占据GIS市场的主导地位。当前，GIS软件可运行于Unix，WindowsXP、等操作系统，多数软件都提供不同的操作系统的软件版本。

根据GIS概念和功能，GIS基本软件由六大子系统组成，即空间数据输入与格式转换子系统、图形与属性编辑子系统、数据存储与管理子系统、空间数据处理与空间分析子系统、空间输出与表示子系统和用户接口。

3.地理信息系统的应用

地理信息系统按照应用模式可以分为两类[3]：一是，科学研究工具。对于科学计算结果的获得和分析，把GIS作为科学研究的辅助手段。它主要应用于有关地学领域的科研项目研究中。它不仅需要用到GIS通用软件所提供的功能，还要用到各种专业分析模型。二是，办公服务系统。办公服务系统应用于涉及空间数据的政府部门以及企业，以提高管理效率、制定好的决策和实现组织目标。

3.1 农业气候区划

根据农作物生长发育过程中对气候条件的要求和气候资源的地理分布特征来进行分区划片的，在某种农作物的气候可种植区内还有不同的地物类型，不同的农作物要求不同的地理环境。

3.2 城市大气污染模拟

基于GIS建立大气污染扩散模型，1）模拟污染物的空间分布，评价不同区域的环境质量；2）将污染物空间分布与人口密度空间进行复合分析，确定受污染影响的人口数目；3）预测在给定气象条件下污染物的空间分布；4）确定不同点源对整个研究区污染总量的贡献；5）为污染整治，如降低排放量、甚至关闭某些污染源，提供决策依据；6）如果要增加污染点源，可以比较不同的方案（如烟囱的位置，高度等），从中选择最优方案；7）在城市规划时，作为确定不同用地（居住、工业、商业等）的分布。

4.结束语

地理信息系统是近20年来新兴的一门集地理学、计算机、遥感技术和地图学于一体的边缘学科，主要培养具备地理信息系统与地图学、遥感技术方面的基本理论、基本知识、基本技能，能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作，能在城市、区域、资源、环境、交通、人口、住房、土地、灾害、基础设施和规划管理等领域的政府部门、金融机构、公司、高校、规划设计院所，从事与地理信息系统有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。

参考文献：

[1] 杨开忠，沈体雁.试论地理信息科学[J].地理研究.1999（03）

[2] 张青锁.地理信息系统介绍[J].河南地质.2000（D3）

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[中图分类号] P228.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-3-278-1

0引言

GIS的发展一方面使得计算机知识得到了推广和应用，另一方面也提高了我国信息技术。对基于计算机技术的GIS 技术的发展趋势进行探讨，能够有效指导GIS 研究工作的开展。

1地理信息系统概述

1.1地理信息系统的基本概念

地理信息系统（GIS肠eogarphiealIL-oflrmationSystem）是一种决策支持系统，具有信息系统的各种特点，一方面，它是一门介于地球科学与信息科学之间的交叉类学科，另一方面它是在计算机硬件和软件系统的支持下对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、模拟、分析、显示和描述的技术系统。综合而言它是为区域和工程规划、设计、管理决策服务的信息加工与管理技术的学科池是一种综合性强、适用性广的工具。

1.2地理信息系统的构成

地理信息系统（GSI）是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。

1.3地理信息系统（GSI）的特征

地理信息系统具有以下三个方面的特征：1.具备采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力具有很强的空间性和动态性；2.以地理研究和地理决策为目的，以地理模型方法为手段，具有空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力，并能产生高层次的地理信息；3.由计算机系统支持进行空间地理数据管理。并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法作用于空间数据，产生有用的信息并完成人类依靠传统方法难以完成的任务。

2地理信息系统的基本功能

地理信息系统（GIS）的基本功能体现在6个方面：1.数据的采集与编辑，用于获取数据，保证GIS数据库中的数据在内容与空间上的完整性。2.数据转换与处理，保证数据在入库时内容上的完整性，逻辑上的一致性。3.数据的存储和管理功能地理信息数据库管理系统是数据存储和管理的高新技术，包括数据库定义、数据库的建立与维护、数据库操作、通讯功能等。4.制图功能根据GIS的数据结构及绘图仪的类型，用户可获得矢量化的地图或栅格地图。可以为用户输出全要素地图，也可以根据用户需要分层输出各层的地图。5.空间查询与空间分析功能包括拓扑空间查询、缓冲区分析、数字高程模型的建立、地形分析等等。6.二次开发和编程功能用户可以在自己的编程环境中调用GIS的命令和函数，或者GIS系统将某些功能做成专门的控件供用户开发使用。

3 GIS的发展

3.1 GIS软硬件技术

随着计算机技术的发展，让GIS能够将更为复杂、更为大量的计算任务完成，使其所处理的空间分析和图形更加复杂等等优势。此外，努力改善开发平台能力能够决定GIS技术的发展，并能将软件的可移植性增强和其所应用的领域扩大化，在相关技术的辅助下，将GIS系统的集成度和用户友好度提高。美国的ARC/INFO、MAPINFO，澳大利亚GENAMAP和加拿大的TITAN/GIS、PCI是目前较好的GIS开发平台；而国内中国地质大学的MAP/GIS和北大遥感所的CITYSTAR软件也比较好。这些都是较为强大的二次开发功能；但在各个领域的开发利用的重点不一样，在数据结构、集成化和智能化都有所不同。

3.2 MGIS―多媒体GIS

多媒体技术能够将声、像、图、文和通讯等集合到一体，通过最为直观的方式和感知信息，以及形象可感的、甚至能够声控对话的人机界面对信息处理进行操纵。GIS的系统结构、系统功能及应用模式的设计深受多媒体技术的影响，多媒体技术能够让呈现更为丰富、灵活、友好的表现形式。多媒体地理信息系统（MGIS）实现了文字、图形（图像）、色彩、声音、色彩、动画等技术的融合，使得GIS应用的市场和领域更为广阔。它一方面能够将生动直观、高效快捷的信息服务提供给社会经济、文化教育、旅游、商业和决策管理等领域，另一方面能够让电脑技术真正渗入到人们生活当中。多媒体技术在GIS领域的应用以及具有良好集成能力的MGIS的出现，都是技术发展的必然结果。

3.3 WebGIS技术

基于Web的GIS系统综合利用了信息处理、计算机图形学、数据库、Internet、地理信息系统（GIS）、软件工程等先进技术，借助现代网络通信设备，使各类数据能够很方便的到网络上。达到了由用户自定义数据检索方式、自定义图形层结构、在网络上直接处理数据，显示各类图形等目标。

4 GIS技术的应用

4.1 GIS在地理学中的应用

一般来说，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，它和专题地图提供的数据以及各种遥感数据构成了GIS的三大数据源。在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进行专题地图的编辑处理，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。

4.2 GIS在环境科学领域的应用

随着“数字地球”的概念的提出“，数字环保”的概念随之形成“。数字环保”是在EMIS、DE、DE、GPS等技术的基础上所衍生的大型系统工程。当前，引进地理信息系统（GIS）技术已经成为当前环境管理信息系统建设的一个热点，GIS使EMIS的功能更加强大，可实现环境制图、专题分析、统计分析表现、空间等值分析、模拟结果表现、信息查询等功能。不仅把环境信息进行科学直观化，将管理者置身于自然和社会环境中，而且使管理工作变得直观、生动和全面。GIS除了在环境管理方向有重要的应用之外，在环境规划、环境监测与评价以及环境影响评价等方面都有重要的应用。

5结束语

在当今这个信息化的社会中，唯有有效地利用自身资源，掌握更全面、更准确的信息，更快地作出科学的决策，才能在激烈的竞争中站稳脚跟，并同时给企业带来更高的回报。GIS技术在我国取得了广泛的应用，我们只有正确了解GIS技术发展动向，利用GIS最新技术开发产品，推广应用，发展产业，才能立足于世界信息技术发展的潮流中。

参考文献

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1.引言

地理信息系统经过近半个世纪的发展，已从传统的空间数据管理系统发展成为空间数据分析系统，并将最终向空间决策支持系统过渡，实现空间数据管理向空间思维的转变。随着空间信息技术的飞速发展，不同来源、不同格式的空间信息爆炸式增长，如何利用这些空间信息来认识和把握地球和社会的空间运动规律进行虚拟、科学预测和调控，相似性是一个广泛使用的概念，在数学、心理学、模式识别、人工智能等领域都大量的运用到相似性的概念，人们运用这一概念去分类对象、形成概念、解决问题。

空间相似关系具有两方面的含义：一是指空间目标几何形态上的相似，二是指空间物体（群）结构上的相似。形态相似分析本身就是分析的目的。形态相似在很多情况下是更深层次分析的基础，提供部分分析依据，这是因为形态是空间物体的特征之一，而属性特征是另一个重要方面。对形态的相似性分析有两种途径，一是在相似变换下图形吻合度的分析，二是基于形态参数的聚类分析或相关分析。结构的相似是物体间的另一种相似，在地学研究中，我们经常会研究地理现象的空间分布和布局，以及地理实体的内部结构。河网水系常常被分类为树状结构、扇状结构、网状结构等，这种结构的相似性就是分类的基础。结构相似是智能化空间查询的一个重要研究内容。

2.空间相似性

2.1影响空间相似性的因素

（1）内容：是指相似性评价的使用情况、所发挥的作用、所使用的推理方法、应用的目的、使用者的思想框架等，内容由用户确定，无需评价系统自动定义，同时，他还受比例尺的限制。

（2）比例尺：是指空间数据和属性数据的不同精度，或者不同的抽象层次。

（3）领域知识：是指所应用领域的地理位置、数据规范等。

（4）技术：是指检索、搜寻、识别、匹配等所使用的方法。

（5）量算方法：例如，距离的计算等。

（6）排序方法。

2.2空间对象

与地理空间位置或特征相关联的对象称为空间对象。为了便于空间数据的组织和表达，除此之外，空间对象还包括结点、弧段等几何元素。通过对地理实体或现象及它们的相互关系、分布特征、空间特征进行分析和抽象，可以把空间对象定义为如下几种类型：

（l）点状地物。点是0维几何元素，它是三维数据模型中最基本的元素，曲线、曲面或其它形体均可用有序点集表示。点状物是0维空间目标，包括独立地物点、结点。在点元素的基础上加上属性编码和属性表构成点状地物。

（2）线状地物。弧段是一维几何元素，由其起结点和终结点加一系列有序集表示。弧段一般没有属性意义，它可能是某线状地物、面状地物或体状地物的一部分。线状地物是一维空间目标，由一条或若干条弧段组成，有自己的属性编码和属性表。

（3）面状地物。面是二维几何元素，是物体上一个有限、非零区域，由一个外环和若干个内环界定其范围。面有方向性，一般用其外法矢方向作为该面的正向。

（4）体状地物是三维几何元素，由封闭表面围成的空间，也是欧氏空间中非空、有界的封闭子集，其边界是有限面的并集。体状地物是在体元素的基础上包含了自己的属性信息。

（5）复杂地物。复杂地物由上述4种中若干个地物组成。

地理实体在GIS中采用目标或场的方法表达，与此相应的分别是矢量数据和栅格数据。矢量数据中的基本要素为点、线和面，而栅格数据的基本要素则为像元。在空间相似性己有的研究成果中，都是采用矢量数据进行计算，笔者在本论文中开创性地采用栅格数据进行空间相似性分析。

3.空间相似度计算

3.1计算指标

基于空间相似性的算法首先要计算各指标的相似度。这里简单描述一下各种指标。

（l）位置相似度

比较要素时，考虑要素的位置很重要。使用位置相似度意味着每个要素都有一个清晰而明确的表示点。对于面状要素来说，该点为表示面状要素的多边形内部一点，具有旋转、平移和尺度变化的不变性，且能准确的表示多边形整个的区域，亦称为形状中心点。

（2）形状相似度

形状是空间感知的重要特征，它对物体信息内容的传递要比诸如颜色等多得多。利用形状特征来区别和检索物体比较直观。形状描述是通过一些方法生成数值的描述子来标识形状，其模型为形状边界是一点集，按照某一形状特征值提取算法对每个边界点提取相应的形状特征值，并将它看作为形状描述参数的函数值，再定义一个与各边界点相关的参量作为形状描述函数的自变量。

3.2应用领域

（1）农业

类似于做一个给定的农场设计，在归档检索农场的空间布局设计时，可以考虑空间的相似性关系。

（2）水灾监测

检索所有河流洪水造成的覆盖范围和研究时，在同一地区位置查询中，覆盖范围相同的拓扑结构。

（3）市场营销

主要指空间的产品，客户群和供应路线。在考虑空间相似性理论的同时，同样可以把其转化为产品进行推广。

（4）生物

根据空间地物位置、形状、大小的相似性，可以将湿地分类、原始灌木丛的建模。

4.结论

通过以上分析得知，相似性评估对于分析和检索空间信息是很有用的概念，可以帮助搜索者描述和搜索具体的现象、即时的环境以及与其他环境的关系，相似性受空间的整体的影响。同时，空间相似性在未来多个领域如农业、水灾监测、市场营销、生物等均有较好的发展前景。

参考文献

[1]刘耀林.从空间分析到空间决策的思考[J].武汉大学学报（信息科学版）.

[2]陈述彭.自然资源与环境的系统调控[M].北京：科学出版社，

[3]吴立新，史文中. Christopher Gold. 3D GIS与3D GMS中的空间构模技术[J].地理与地理信息科学.

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中图分类号：X734文献标识码： A

1、地理信息系统技术

地理信息系统（GIS，Geographic，Information，System）是一门综合性学科，是介于信息科学、空间科学、地理科学之间的交叉学科，是计算机技术、遥感技术、信息工程、现代地理学理论和方法的结合体。一般情况下，我们将地理信息系统定义为是基于数据库系统、地图的可视化和地理信息的空间分析的计算机系统，在处理数据的时候，得结合地理学和地图学，在不同领域得到了广泛应用。具体功能包括获取、存储、检索、处理、分析、显示，以及输出数据，对数据进行维护、更新，并多角度地对其动态进行分析和预测，进而为决策提供可靠的数据支持。

按照内容分类，地理信息系统一般分为三种类型，一是专题信息系统，二是区域信息系统，三是地理信息系统工具。每一种类型有着不同的内容和功能，专题信息系统只为特定的专门目的而服务，因而其有着目标有限、业务专业等特点，如水土流失信息系统、矿产资源系统等都属于专题信息系统；区域信息系统，以服务于区域综合研究和区域的信息为主要目标。由于属于区域信息系统，为一定区域而服务，因此规模可大可小，如我国的黄河流域信息系统；地理信息系统工具，是一种具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出多种地理信息系统的软件包，简单而言，就是一种处理地理信息的工具，既可以对人类工程活动，也可以对自然资源信息进行综合分析和管理。

2、地理信息系统的主要功能

通过GIS系统可以宏观展现库区公路现状：技术等级、路面技术状态、路基技术状态、主要构造物技术状态、沿线设施、路面病害、路面等级、路面结构、路面类型、路面现状等各种公路灾害业务信息与GIS地理位置数据进行关联，并加载到地图上统一查看和分析。

使用GIS系统可分析地质灾害发生规律：将采集的以往地质灾害数据采集处理后，集成到GIS系统中，可对原本抽象的位置信息进行直观的分析。结合通过建立边坡坡面、滑面、圆心、水位线、荷载及边坡加固的物理模型，利用费兰纽斯法、简化毕晓普法等计算出边坡安全系数及输入条块物理模型。

运用GIS系统评估灾害治理工程规模：通过GIS周边分析和缓冲分析方法，可对每一关键点位的周边位置信息进行计算。灾害治理工程的规模除去建设精确范围，其地域影响面也不同，可使用GIS，缓冲分析建立缓冲区，进行工程规模模拟计算。

3、地理信息系统在公路地质灾害之中的应用

虽然GIS是一门多学科综合的边缘学科，但其核心是计算机科学，基本技术是数据库、地图可视化及空间分析。GIS已经应用于公路地质灾害数据管理、公路地质灾害易发程度分区、公路地质灾害风险性分析和公路地质预警预报等等的灾害防治工作之中。

3.1、公路地质灾害评价和管理

对于公路地质灾害的评价与管理，是介于地球科学、空间科学以及信息科学之间的交叉性科学。它就是将现代地学理论与方法、信息工程、遥感技术以及计算机科学有机的结合在一起，充分的利用地理信息系统的各种功能。建立地质灾害空间信息管理系统，管理地质灾害调查资料。显示并查询地质灾害的空间分布特征信息。评价地质灾害的危害程度，分析地质灾害和影响因素之间的关系，地理信息系统是基于数据库系统、地图的可视化和地理信息的空间分析的计算机系统。处理的数据是具有地理特征和表征地学现象之间空间关系的属性数据。地理信息系统的主要功能有：采集、存储、管理、检索、查询、分析、显示和输出多种数据。进行数据维护与更新、区域空间分析、多要素综合分析和动态预测等。提出减轻和防治地质灾害的措施，对将来可能发生的地质灾害进行预测。

3.2、对公路地质灾害易发程度分区

在公路地质灾害防治区划中应用GIS技术，是利用其强大的空间数据库管理与空间分析模型方面的功能，对公路地质灾害调查所获取的信息进行处理，实现公路地质灾害易发程度分区计算机自动化。首先确定致灾因子，对致灾因子进行易发程度分区赋值，再求出致灾因子的敏感系数，将各致灾因子图层进行基于GIS空间分析的图层叠加，最后将叠加后的图层属性进行加权综合，得出综合易发程度值，进行易发程度计算机自动化分区。

目前，对公路区域地质灾害易发程度分区主要采用袭扰系数法和专家打分法。通过对比分析，GIS空间分析法较之袭扰指数法显得简洁明了，避免了繁琐的手工统计计算，保证了计算结果的精度。GIS空间分析法所得出的公路地质灾害易发程度分区图不仅反映了公路地质灾害易发程度的现势规律，而且实现了对公路区域地质灾害的空间预测。

3.3、对公路地质灾害风险性分析

对于公路地质灾害的危险性分析，国内外研究的较多，理论上也比较成熟，形成了许多被广泛应用的专业分析模型，如信息量模型、多元统计分析模型、模糊综合评判模型、基于人工神经网络遗传算法等的模型。其中，将GIS技术与信息量模型结合起来是进行公路区域地质灾害危险性分析的最有效方法。

3.4、公路地质灾害预警技术

公路地质灾害预警系统包括公路地质灾害的灾情模拟评价、预测预报和防治问题及地理空间数据库的建立和空间定位及空间分析工作。在公路地质灾害灾情模拟预报中，以能够存储、处理、分析、计算和成图显示空间数据而著称的地理信息系统具有得天独厚的优势。在进行多因子定量模拟分析和对因子间相互定量关系研究方面，地理信息系统的多源地学专题信息复合叠加处理功能(Overlay)和FILTER功能等显示出了明显的优势和极高的效率，对受控于多种因素影响和作用的地质灾害的定量仿真模拟和预测预报具有十分重要的理论指导意义和实用价值。

4、地理信息系统应用于公路地质灾害防治中的意义与作用

由于地理信息系统技术的复杂性、资料数据的全面性，通过地理信息系统可以了解库区公路的宏观现状，包括公路基础状态、路面状态、技术等级、病害、危害等级、公路沿线设施等方面的内容。不仅如此，更为重要的一点是利用这些宏观现状可以构建库区公路地质基础信息系统，以便进行相关评价与分析工作。除此之外，通过地理信息系统可以分析地质灾害发生的基本规律，这对于研究地质灾害的危害程度，制定地质灾害防治措施都有着重要的意义和价值。最重要的一点，就是利用地理信息系统可以预测地质灾害防治工程的规模，预先对治理范围内可能遭受影响的构建物制定相应的保护措施，最大程度地确保治理工程的有效性。

总之，地理信息系统技术能将原本比较抽象的公路地质灾害的相关数据和信息，通过信息技术直观地在地图上展示出来，为地质灾害空间数据提供了处理平台，进一步为防治措施的可靠性提供了保障。鉴于地理信息系统技术在公路地质灾害防治中的重大作用，应进一步加强使用与推广。

参考文献

[1]何辉.地理信息系统在公路地质灾害防治中的应用[J].信息通信，2013，02:92-93.

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中图分类号： P432 文献标识码： A

1.前言：

由于地理空间非常复杂，人们不可能观察到现实地理世界的所有细节，因此地理信息对地表的描述总是近似的，而这个近似的程度如何则反映了对地理现象及过程的抽象的程度或者抽象尺度。因此尺度是所有地理信息的基本、重要特征，不同的尺度所表达的信息是有很大差异的。尺度问题已经被UCGIS列在地理信息科学未来研究的十大优先领域。Haggett也指出地理学研究中必须解决与尺度相关的三个问题，即：尺度覆盖，尺度关联以及尺度标准。很多学者在多个研究领域对尺度问题进行了研究[1-12]，如遥感科学，地图学，空间统计学，生态学，地理信息科学等。

基于此，对尺度和尺度转换概念的正确理解是至关重要和迫切的。

2.尺度与尺度转换

2.1 尺度的概念

尺度是指在研究某一物体或现象时所采用的空间或时间单位，又可指某一现象或过程在空间和时间上所涉及到的范围和发生的频率。即尺度通常有时间和空间两方面的含义，同时尺度往往以粒度和幅度来表达。空间粒度指最小可辨识单元所代表的特征长度、面积或体积(如像元)；时间粒度指某一现象或事件发生的(或取样的)频率和时间间隔。幅度是指研究对象在空间或时间上的持续范围或长度。具体来说，所研究对象的范围决定该研究的空间幅度；而研究项目持续多久，则确定其时间幅度[24]。Thompson早在1917年就指出，“尺度的影响，不仅仅是尺度本身，而是与其周围的环境紧密联系”。尺度一词的含义比较复杂，在不同学科领域，同一术语如Scale 表达了不同的含义如表1所示：

表1 尺度在不同学科下的概念[15]

术语 含义 使用领域

尺度 指的是一个事物或过程经历时间的长短或在空间上涵盖范围的大小

广泛应用

绝对尺度 实际的距离、方向、形状和几何特征等

相对尺度 利用相对的距离、方向、形状和几何特性以及特定的函数关系表达绝对尺度

制图比例尺 地图距离和地球表面实际距离的比率 地图学

分辨率 测量的精确程度、空间采样单元的大小 遥感

粒径 给定数据的最大分辨率 景观生态学

范围 研究区域 的大小或考虑的时间范围

支集 度量或定义（属性）值的空间 地统计学

步长 相邻现象、采样或分析单元间隔的度量 空间分析生态学

2.2尺度转换的概念

尺度转换是利用某一尺度上所获得的信息和知识来推测其他尺度上的现象，既可以是向上尺度转换，也可以是向下尺度转换。根据王劲峰等对尺度转换的定义,统一将较小尺度观测结果获得较大尺度信息的向上尺度转换过程称为尺度扩展；而把大尺度上的信息分解到更小的尺度的过程称为尺度收缩。常用关于空间尺度转换的表述如表2[16]。

表 2 尺度转换的分类

转换分类 英文表述 其他中文表述 具体含义

尺度扩展

Upscaling

Scaling-up

Top-down

向上尺度转换

尺度上推 从较小尺度（空间）观测中获得较大尺度空间信息的过程：是将尺度从精确的尺度（高分辨率）向模糊的尺度转换的过程。

尺度收缩

Downscaling

Scaling-down

Bottom-down

向下尺度转换

尺度下推 从较大尺度（空间）的信息分解到较小的尺度（空间）上的过程：是将信息从模糊的尺度向精确的尺度转换的过程。

3.尺度与尺度转换的重要性

尺度是空间数据的重要特征,是数据建模和表达时的空间范围、粒度、细节的相对大小。不同尺度内的空间信息密度有很大的差异。在地理科学及许多相关研究领域中，数据来源的一个重要特点是其来自于观测数据而不是实验数据。这些观测数据一般由计数单元采样而得，而计数单元的大小又是尺度的指标。因此从数据来源的角度，其尺度特征往往是被预先决定的。可是在实际研究中，观测问题、研究问题以及最终的应用层次之间往往存在尺度的不一致性，从而导致尺度转换在地学和相关学科领域中不可避免。

另外，由于空间数据库对尺度的依赖性，也决定了对尺度转换的必要。空间数据库的尺度依赖表现在：

1)在不同尺度上观察，空间形态的表示可能不同；

2)在特定的尺度上，某些空间形态和过程可能会观察不到，而且其研究得出的结论不一定适用于其它尺度；

3)研究变量之间因果关系的方法会受观察尺度的影响，从而使获取的规律或知识出现偏差甚至错误。

由于空间尺度的依赖性，某一空间目标，随数据模型的尺度不同，其目标的特征(空间形态、关系、属性)也会发生改变，从而引起目标结构也发生变化。正是由于观测的尺度、研究的尺度、应用的尺度以及地理现象本身的运行尺度之间的不一致，尺度问题在地理学及相关学科中不可避免。

4.尺度与尺度选择

由于尺度依赖性的存在，在尺度研究领域，尺度效应和尺度选择是紧密联系在一起的，是“尺度科学”的重要内容之一。理论上讲, 应该选取能够将生物、非生物和人类过程关联起来的最佳尺度, 但是尺度选择却经常按照感知能力或技术的、逻辑的限制来完成。一般尺度的选择受到研究项目的状况、研究对象的性质和复杂程度等一系列因素的影响和制约，在充分考虑这些因素的情况下, 尺度选择应该具有层次性, 即至少要包括核心尺度, 小尺度组分和大尺度背景三个层次。确定最适合尺度的方法可能完全是经验主义的，另外，根据多元回归分析在不同尺度上的解释能力，也可以帮助确定合适的研究尺度。也有学者认为，在地理学研究中，往往不只存在一个单一的最佳尺度，因此，需要采用多尺度分析来进行研究。

5. 地理科学尺度研究需要解决的问题

根据近几年一些学者对尺度问题的的研究成果，及研究过程的具体需求，将地理科学的尺度问题面临的挑战[15]总结如下：1）空间异质性如何随尺度改变；2）过程研究中速率变量如何随尺度改变；3）优势或主导过程如何随尺度变化；4）过程特性如何随尺度改变；5）敏感性和可预测性如何随尺度改变；6）干扰因素的尺度效应如何表达；7）尺度转换能否跨越多个尺度或尺度域；8）噪声成分是否随改变等。

现在多数学者都已认识到科学研究中尺度问题的重要性，面对这些挑战性问题，相信他们在进一步的研究中会个个击破的。

参考文献：

[1]孙庆先，方涛。郭达志．空间数据挖掘中的尺度转换研究[J].计算机工程与应用,2005．16：17

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中图分类号X21 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）47-0031-02

0 引言

环境功能区划是对环境进行科学管理的一项基础性工作。目前，锦州市环境管理工作中所应用的各类环境功能区划，都是采用传统的纸质表征方式，所涉及到的图形和数据均已以位图和表格形式展现。位图地图是由像素点阵组成的图片，它既不可以任意缩放，也不能记录点位的地理信息；图片与数据之间的联系松散，应用繁琐、困难。

建立锦州市环境功能区划系统，将原有的科研资源进行有效整合，将锦州市各类环境功能区划通过一个系统可视化地体现在电子地图上，使其更加直观且易于理解，同时通过GIS的空间分析功能，对环境规划信息进行切实有效的管理，使其成为环境管理的实用工具，为新项目审批、老污染源治理和日常企业监管提供科学依据，实现数字化环境管理。

1 系统总体规划

锦州市环境功能区划系统，其结构主要由基础数据库、基于Arc GIS的数据开发管理子系统、基于ArcIMS的数据子系统和基于IIS的网站子系统组成。

1.1 基础数据库

本地区基础地理信息系统的建设，主要包括如下几个方面：

1）基础地理信息库的建立；

2）基础地理信息系统的技术标准；

3）基础环境地理信息库的管理与使用。

1.2 基于Arc GIS的数据开发管理子系统

1）数据采集：具有空间及属性数据的采集功能。采集锦州市区1:5万、县区1:25万地图上采集行政区划、交通、水系、地质、植被、土地、交通、水系等地理信息；采集环境功能区划信息；

2）数据管理：对各种空间及属性数据文件进行维护，对数据库备份和更新；

3）数据查询：具有从空间到属性，从属性到空间及其他方式的数据查询功能。系统对入库的数据进行目标交互式查询，多级比例尺图形自动切换查询；

4）数据显示：具有显示基础特征信息和环境规划信息的功能。在电子地图上，以各类数据为基础，显示出各环境规划信息的基础信息和空间地理位置分布图；

5）数据输出：具有按实际需要输出各种数据文件、专题图、统计图表功能。

1.3 基于ArcIMS的数据子系统

ArcIMS是一个基于Internet 的GIS，它集中建立大范围的GIS地图、数据和应用，并将这些结果到站点上，使局域网上的用户通过浏览器进行访问。

ArcIMS能实现的功能：

图像表现：ArcIMS图像表现就是将地图以一种压缩格式（JPEG，PNG或GIF）发给客户端。

数据查询：用户可新建一个查询或用一个预定义的查询来查询数据信息。客户端向服务器端提交查询请求，服务器给客户端返回查询结果。

数据提取：服务器把请求的数据以压缩的Shapefile格式返回给客户端。用户接收到压缩的Shapefile以后就可以把数据压缩到本地硬盘，为网上实现数据提供了可能。

地理编码：地理编码功能允许提交一个地址做地理编码。根据输入服务器要求返回一个准确的匹配或一系列候选匹配。

1.4 基于IIS的网站子系统

锦州市环境功能区划系统的开发采用B/S结构，通过IIS系统，实现由服务器向客户端的信息。系统将应用于锦州环境信息网，普通用户可以通过浏览器进行访问，降低维护成本。

2 系统功能

锦州市环境功能区划系统是利用信息技术对原有的传统纸质规划进行整合，建立基于GIS的可视化查询分析系统，使其更好地服务于环境管理工作。

2.1 图形显示和信息查询

不同的环境功能区以不同颜色区分，属性窗口超连环境标准、环境敏感区、重点污染源等信息。

2.2污染源环境信息管理

各功能区均与环境信息数据库连接，环境信息数库中包含本市重点排污企业及供暖锅炉基本情况，每个点源的大气、水主要污染物种类、排污总量，并有自定义查询功能。

2.3环境质量分析

在区划范围内标出环境监测点位和环境敏感点，包括主要的环境监测点、主要排污口、污水处理厂、饮用水源地的基本信息，每个点位都与相应的环境质量信息数据库相关联，可查询每年的环境监测数据，并可生成各种形式的统计图，显示区域内环境质量变化的趋势。

大气环境功能区划：锦州5个自动监测点位SO2、NO2、PM10、CO每年的年、季监测结果统计表。

水环境功能区划：大、小凌河主要断面的主要污染物浓度的月份、年度均值、每个断面、每项污染物的污染分担率饼图、年度变化折线图。

近岸海域功能区划：近岸海域水质主要污染物监测年度均值、年度变化折线图。

噪声功能区划：四类功能区的四季、年度昼间、夜间监测均值图表。

2.4专题地图制作功能

用户可根据需要自定义地图元素，并具有打印输出功能。

3 技术路线

本课题采取历史数据整理、实地勘测和软件开发相结合的方法。

1）锦州市环境功能区划地图矢量化。对现有的市区1:5万位图地图的分界标志点进行GPS定位，制作矢量地图，购买郊县1：25万地图的卫片，进行矢量化；

2）采集污染源地理信息和图片。对重点源进行地理信息定位，采集多媒体信息；

3）建立锦州市环境功能区划信息数据库。对将要录入系统的环境统计数据、环境质量数据进行整理，对重点源环境信息进行补充完善；

4）建立基于网络的环境功能区划信息系统。将系统于锦州市环境信息网，供客户端用户浏览使用。

4 结论

锦州市环境功能区划系统对原有的环保科研资源进行整合，在原有各类环境功能区划基础上，建立基于GIS的环境功能区划系统，使其可方便地为每个局域网内用户提供自定议查询分析服务，最大程度地发挥环境功能区划的管理工具作用，成为可以共享的公共资源。

参考文献

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信息和信息技术加剧了全球化进程、塑造了新的生产方式、改变了商业规则，自然也影响到区域经济发展的策略、规划和实施。随着地理信息技术的广泛应用和地理数据的长期积累，地理信息和地理信息系统在区域性商业和经济活动中，将越来越重要。据估算，超过80%的商业和经济数据具有空间特性或与位置有关；有效地开发和利用这些空间性的数据，可以优化配置资源，降低商业运行成本，并规划、监测、改善区域商业和经济环境。地理信息系统可以应用到社会经济数据的管理、分析、描绘，为解决复杂的区域经济问题提供地图表现、区域营销、空间决策支持、空间规划等服务。本文从理论上探讨地理信息、商业环境和区域经济发展间的关系，并结合中国广东的区域发展状况，系统地分析地理信息和地理信息技术在商业和区域经济中的应用，旨在改善区域商业环境，提高区域经济竞争力和塑造区域形象，为区域经济的持续增长创造条件。

1 从区域商业和经济的角度看地理信息系统

学术界对于地理信息系统概念的理解是比较多样化的。地理信息系统(GIS)是一门新技术，在其产生后短短的三、四十年的历史中得到了迅速的发展，一个十分重要的原因在于GIS集数据库、制图、空间分析功能为一体，并以对空间数据进行分析的功能为其特色。GIS的出现为各行各业繁杂的数据管理、多源的成果表达形式和空间数据分析提供了最为快速、方便、准确的方法和手段。地理信息系统是一门多学科的边缘综合性学科，其核心技术是计算机科学，基本技术是数据库、地图可视化及空间分析。在应用领域中，它和遥感系统(RS)、全球定位系统(GPS)密切结合，更加发挥出它的巨大作用，使其在调查、分析、决策、管理和控制等方面显示了它的不可替代的支持功能。

地理信息系统在研究、开发和市场化方面取得了很大的进展，主要表现在四个方面:①地理信息系统的组织结构，从单用户的桌面系统和专业化的部门系统，转向融入业务流程的企业级系统，以及基于Internet的公众参与系统；从单一的结构层次和客户机-服务器模式二层结构，转向基于Web技术的三层结构。②地理信息系统的认识论、方法论和实际应用方面的研究越来越多样化，传统的以数据、技术和应用为主体的信息系统，强调空间数据模型、空间分析、空间可视化、智能信息技术等；以信息学、地理学和社会学理论为基础的地理信息科学，着重研究使用地理信息和地理信息技术背后的一系列技术和理论问题。③强调开放型的地理信息系统，即基于Internet的、可互操作的、可公众参与的地理信息系统，目的是为开发商提供一系列地理信息标准和地理信息技术方案，最终为社会提供廉价的地理信息和相应的应用服务。④地理信息市场正日益扩大，正逐渐从以政府部门为主的专业用户市场，转向以私人机构为主的商业用户市场，地理数据正直接或间接地渗透到包括商业和经济在内的各种社会活动中。

地理信息系统使用多种空间模型，如点—场模型、网格模型、拓扑模型、对象模型等，并配合关系型或对象型数据库管理系统，来表现不同尺度的自然和社会现象，广泛地应用于空间数据管理、空间规划、空间决策、资源分配、区域营销等方面。很多商业组织，包括政府医疗部门、零售商、直销商等，越来越对带有位置信息的社会经济数据感兴趣。由于希望减少决策方面的不确定性和风险，人们总是倾向于掌握更多的信息，倾向于规划和控制未来的行为；地理信息和地理信息技术，将会随着相关工具研究和开发的成熟，逐渐渗透到经济活动的很多方面。从空间经济角度看，地理信息系统是一个能够改变空间经济体系的重要元素之一。在区域经济发展过程中，地理信息技术是(现有的或潜在的)广泛应用于战略决策、方案评估和决策实现的重要技术手段之一。在日常商业和经济活动中，大规模地使用地理信息和地理信息系统，似乎并不遥远；工业界的微软公司正在研究将数字地图技术嵌入到日常办公软件中，Open GIS联盟正致力于定义和开发标准化的可互操作的开放式地理信息系统 。

2 从地理学看区域商业环境

改善投资和商业环境，吸引区外和国外的直接投资，不仅被发展中国家，也被发达国家用来作为区域经济发展的重要手段之一。二战后，在美国、英国和荷兰等西方国家中，一个重要的城市经济发展目标就是营造良好的企业运行环境，从而吸引外国投资。当今中国的经济发展正处于资源驱动的成熟期和投资驱动起步期，吸引资本是区域经济发展的重要手段之一。为制定“适当”的区域经济发展政策，政府需要及时地理解、评估、监测本地的商业运行环境和变化趋势，为投资人提供宏观的指导和服务。商业环境的概念对于处在经济转型期的需要引入市场机制的中国，具有特别重要的意义。

定义什么是商业(投资)环境并不是一件容易的事情，因为精确地定义商业的概念也是困难的。不同的学科背景，不同的学者对商业环境的认识也有差别。简单地理解，商业环境是商业组织所处的外部环境，包括背景性的环境和运行性的环境。从国际商业的角度，商业环境指一个公司之外的，影响到公司的全部要素之和。为了便于“管理”商业环境，学者们提出了一些模型，如国内模型、国际模型和工业模型。

空间性是商业环境的重要特征之一。考虑到有多种多样的因素影响到整个商业活动，不同的区域具有不同的商业环境。即使对于同一地理区域，不同的商业组织，由于其业务范围的差异，将形成多个主观性商业环境认知。随着商业目标的变化和商业决策的调整，企业也需要重新调整对于外围环境的认识。另一方面，在不同尺度的地理区域中，商业环境的概念具有明显的差异；对于不同空间尺度的商业环境的研究，例如全球和国际性的宏观区域、国家和区域性的中观区域、城市和本地性的微观区域，强调的重点往往是不一样的，研究目的也不相同。

研究区域商业环境对于中国的区域经济发展具有重要意义。理解商业空间特征，把握空间变化趋势，监测商业环境的变化，宏观上和中观上可以为区域经济发展提供战略决策信息，制定总体规划，微观上也可为投资者提供指导和服务。从本地政府的角度，研究本地区域性的商业环境，可以帮助本地企业家和潜在的投资者，为他们提供决策信息，分析市场范围和价值，有利于制定公司远期发展目标。

3 地理信息系统与区域营销战略

简单地理解，区域营销(Place-marketing)“理论”主要是从城市规划理论和市场营销理论相结合而发展来的。一个地方或区域，具有一定数量的“资源”，如基础设施、房地产、公园、大学、博物馆、海滩、居民等。区域营销理论将地方或区域资源当作是产品，将这些区域内的投资者、游客等买家当作是消费者。区域营销的发展策略包含两大要素：区域规划、开发和产品营销。区域规划、开发主要是为了改善本地的硬件和软件环境；区域产品营销，一方面着重分析本地的市场状况，以市场构成指导地方的规划和建设，另一方面，通过多种手段，塑造本地形象，吸引消费者。区域营销在不同的社会背景、不同的发展目标和不同的发展阶段，有不同的方式和策略。

区域营销作为区域发展策略在北美和西欧的一些城市的实施相对比较成功，但也存在一些不足的地方。传统的区域营销理论着重从本地角度研究区域的“产品”、“消费者”和“市场”，以此作为振兴区域城市经济、塑造区域形象、选择样板项目、销售本地产品和服务的基本依据。以区域营销作为区域规划工具有一定的局限性，也往往有不少误区。第一，将营销学的概念引入区域发展策略时，并不容易有效地鉴别区域的消费者，依此制定的目标和战略规划存在一定的不确定性。第二，区域营销注重本地的发展，往往可能和相邻的区域在竞争方面产生冲突，若多个地区同时竞争相同的资源和客户，可能会产生一些负面效应。第三，地理的空间要素，虽然在一些区域营销理论的论述中提到，但很少深入地讨论。第四，信息技术，特别是地理信息技术，与区域营销间的关系，也几乎没有理论方面的讨论和实践方面的验证。

地理信息系统正逐渐被营销学接受，成为营销管理的重要工具之一；它可以应用到以营销学为基础的区域营销战略中，改进传统的区域营销手段。一方面，地理空间是经济的重要因素之一，Krugman认为“跨越空间的交易存在费用，生产中存在规模经济”；专长于空间信息管理和分析的地理信息系统，是区域经济管理的重要工具。另一方面，基于地理位置的人口统计和社会经济数据统计，很大程度上改变了以往的市场分析方法，也为商业带来了新的营销手段。从地理信息科学的角度，重新审视区域营销策略，提供新的区域营销工具，可以在一定程度上弥补传统区域营销理论的不足。

基于地理信息和地理信息系统，区域营销的内容、目标、手段、数据和技术有了进一步的扩充和提高。如果存在小尺度空间上的人口统计数据、社会经济统计数据、基本的地理区域数据、适当的消费行为调查数据和研究模型，地理信息系统可用来方便地分析市场的组成结构和空间形态，从而为本地的设施管理和公共服务(如健康服务、交通和通讯设施服务、紧急情况服务、土地利用管理、城市空间规划等)提供有效的决策支持信息。基于Internet网络的多媒体信息技术和地理信息系统，可以打破区域空间限制，在全球范围内塑造区域形象和组织“促销”。区域营销需要的技术和数据在美国已经基本成熟，低价位的软件工具和空间数据，已形成一定的市场规模，很多官方和私人机构的网站上也已经有相当多的数据供应。在中国，计算机化的数据积累比较少，地理信息系统也相对昂贵，区域营销的手段还比较单一；但随着中国内部和国际间区域竞争的加剧，环境与资源问题的突出，地理信息系统有很广阔的应用潜力，将成为区域经济发展的重要工具。

4 适应区域营销战略的区域地理信息系统（以广东为例）

广东区域经济发展面临不少问题，如环境和资源的矛盾比较突出，地区经济水平很不平衡，特别是持续经济增长动力不足等。从区域营销战略的思路出发，本节着重从三个层次探讨适应区域营销战略的区域地理信息系统：①将已有数据资源空间化，建立基于地理空间的社会经济数据库系统；②建立基于Internet网络的数据交换中心，供应廉价或免费的空间数据；③地理信息系统技术开发和应用推广。

社会经济数据库系统是区域经济决策的重要依据之一。传统的社会经济系统，其数据结构主要以关系型的数据库为主，按专题和时间序列设计成数据表格，在某种意义上，是将传统的印刷年鉴资料数字化，便于学者统计分析和建立区域经济分析模型。比较新的趋势是（很多国家的统计部门）直接出版数字化的统计和抽样资料，并引入地理空间概念。在地理信息系统的支持下，用户可以根据自己的专业概念和应用目的，将这些统计数据按照一定的框架、方法、模型进行显示、模拟、聚集、抽象、转换。但是，建立详尽的社会经济数据库系统不仅需要比较多的资源，而且尚有一定的技术难度。一个比较实际的做法是充分利用现有的统计资料，建立标准化的地理编码，将现有的统计数据和地理数据合成。

建立基于Internet网络的空间数据服务中心的最终目的，是为各种各样的用户供应廉价或免费的空间数据。建设空间数据服务中心，首先要建立或引用一套空间数据质量标准、交换标准和描述标准；然后在区域性的信息基础设施上建立基于Web站点的空间数据仓储，使用户能够检索到数据储备，并了解数据的主题、空间范围、质量、版权等；如果有需要，用户还可以方便、快速地获得所需的数据。初级的数据仓储，主要是将区域性的地理和社会经济数据，采用几种常见的数据格式，存储于Web服务器，用户可以通过专门网页进行数据查询和下载。再进一步，建立专门的空间数据仓储和数据交割中心，加上比较完备的元数据和目录索引技术(如ANSI NISO的Z39.50标准)，构成空间数据基础设施。用户可以使用普通的数据引擎，使用关键字检索所需的空间数据。美国的大多数州已经建成了这样的数据服务中心。更先进的空间数据服务中心，是建立在“互操作”概念上的空间数据的共享、地理信息工具的共享；它的核心内容是分布式数据管理、协同计算，但这种理想的系统仍处于研究和开发的初级阶段。

区域地理信息系统的应用开发非常多样化，如:①规划用于基础设施、教育、研究开发和医疗服务方面的公共投资；②理性地分配自然资源和控制土地使用；③服务于商业机会的寻找、筛选和战略决策；④分析人口、社会经济活动的空间分布，模拟市场的空间分割；⑤为商业公司和政府部门提供决策信息等。这样的应用系统在中国目前还很少见或仅是原形系统，如服务于“招商引资”的京九铁路沿线投资环境信息系统。在美国已经有了一些应用的例子，如Economic Development Administration，Department of Commerce的Economic development geographic information systems，用于支持商业扩张和制定经济发展政策。开发多种多样的地理信息应用是区域营销战略成功的关键之一。

5 初步结论

面向商业和经济发展的地理信息系统仍然是一个比较新的概念，因而在实际应用中，会有很多不能确定的问题。其中两个最重要的问题是空间数据的缺乏和技术推广的困难。在中国，空间数据库的积累比较少，即使有一些数据存在，数据结构和格式也往往难于交换和共享；数据的积累需要消耗比较多的投资，这与中国的资金短缺相矛盾。同时，设计和实现可运行的、廉价的面向商业和经济发展的地理信息系统，对于现有的技术，也是一个很大的挑战。当前的GIS，仅只是“界面友好”，不是“应用友好”，只对GIS专业人员而言具有强大的功能，普通的用户却难于了解和掌握它。面向商业和经济发展的地理信息和地理信息技术，对经济的影响是长期性的，对于塑造灵活的、具有竞争能力的商业，在组织生产、营销、决策等方面具有一定的帮助作用；但另一方面，它需要高额资金投入，也要培养相应的专业人材，这些对于发展中国家并不是一件容易的事情。发展中国家的空间数据基础设施，几乎还没有启动，最多处于建设初期，空间信息仓储仍有待建立，更谈不上廉价的地理信息供应和地理技术服务。这些都会阻碍地理信息和地理技术的传播和推广。

地理信息系统与商业和经济(作为一般性的题目)和地理信息系统与基于区域营销的经济发展(作为一个子题目)，都是复杂的研究课题，本文只是一个初步总结，还有很多课题需要深入地研究。在技术层次上，需要结合中国的经济和技术现状，积累数字化的地理信息，利用已经存在的数据，逐步建立空间数据基础设施和空间信息仓储，并向社会提供廉价的地理信息和地理信息技术。在区域商业和经济发展层次上，仔细考虑空间在商业和经济活动中的重要性，将地理信息系统作为区域发展的战略工具和可以降低商业运行(生产、运输、营销和零售)成本的日常工具。从经济学的角度，空间经济只是经济的一个侧面，地理信息和地理信息技术应当和其它经济工具协调使用、相互补充。在中国的现实状况下，如何有效地积累地理空间数据，推广地理信息技术，建设有效的空间信息服务体系，如何将之溶入企业和政府的管理、评估、规划和决策业务中，如何合理使用稀有资源、降低交易成本等，都需要更深入的研究。

参考文献

[1]邹伦，刘瑜等.地理信息系统原理、方法与应用[M].北京:科学出版社，2001.

[2]陈才.区域经济地理学[M].北京:科学出版社，2001.

[3]唐根年，徐维祥卢丽华.基于地理信息系统(GIS)的区域经济差异特征分区研究，经济师，2003年第9期

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Abstract: Engineering Surveying and geographic information system are attributable to the surveying and Mapping Science. Engineering measurement data is the main access, the geographical information system is the main processor management to data, geographic information system is a new technology of Surveying and Mapping Science, which closely linked with the computer, only the clever the geographic information system of science and technology used in engineering measurement, it can promote the progress of engineering surveying, engineering surveying and geographic information system for city construction of the future have a very important role, in order to ensure the scientific and reasonable performance of city planning and construction function, only effective engineering surveying and geographic information system mapping technology can achieve the desired effect. Therefore, the related problem in engineering surveying and geographic information system and its future development.

Keywords: engineering survey; geographic information system; development prospect;

中图分类号：TB22文献标识码：A 文章编号：

在城市建设过程当中，一定要对有关数据的测量进行地形图的绘制，绘制地图后在开展相关的策划和设计及项目的实施。为此，对于工程建设和施工来讲测绘工程是非常关键性的根据，是项目工程能够顺利完工的关键性保障，同样也是房产及土地经管的有效方式。

工程测量与地理信息系统是测绘科学的两方面关键性科技，对于国家未来的建设有着十分关键性的影响，为此文章针对工程测量与地理信息系统关系及未来发展进行相关论述，为今后更好的开展城市建设打下坚实的基础。

一、工程测量与地理信息系统的关系

(一)工程测量定义

工程测量包括对工程及城市建设、资源勘测所进行规划、设计、施工及运营经管等一系列测量工作的统称，是工程项目施工的关键性根据，同时对于工程的施工有着重要的指导性作用。

(二)地理信息系统定义

地理信息系统指的是对有关数据进行的采集、输入、储存、经管、浅析及查询显示的计算机系统，大范围的使用在资源管理、土地规划、环境监测、城市规划等领域，地理信息系统为数据的浅析和决策提供了关键性的支持。

(三) 工程测量与地理信息系统的关系

文章当中很多次提出工程测量与地理信息系统都归属于测绘工程的一部分内容，对于两者之间的探究重点方向是完全不一样的。获取数据是工程测量的关键性工作，它为工程施工组织规划提供了真实的数据根据；而地理信息系统着重点在于对数据的处理和经管，经过对有关数据进行浅析提出有关真实性的依据。伴随着计算机网络等先进科学技术的不断进步，工程测量与地理信息系统有效的结合使用，逐渐展现在建筑工程、土地资源规划经管及军事等领域上。

针对建筑工程项目来讲，工程测量与地理信息系统皆能够采集和展示地物、地貌的外形、面积的大小、建筑物方位等位置信息，按照有关规划把建筑物的外形、面积的大小、具体方位等真实的展现在地图上，同时，在工程作业的时候能够进行切时的监工，使得工程项目达到高精准化程度，同时将正确的信息记录下来，从而使得建筑工程施工更加规范化。

除了这一因素以外，地理信息系统中的信息数据库为城市规划建设的重要数据来源，尤其基础地理信息、土地使用状况、基础设施建设、环境保护方面的信息在国民经济中起着很重要的作用。其中，基础地理信息包括矢量化地形图、空间信息统计资料等，为城市规划提供全方面的信息和数据，有利于保证规划的合理性和科学性。然而工程测量主要运用在工程项目当中，在进行勘测设计的时候能够从地理信息系统中获得我们所需要的地理信息，这样有利于把握好与工程项目所关联的自然、地理及人文环境的信息，使用与施工组织设计的编制上。

二、工程测量与地理信息系统的未来发展

(一)工程测量未来发展

伴随着信息科学技术的不断发展及运用，地面测量仪器、数字化成图、GPS定位技术、摄影遥感测量、精密工程测量等先进科技逐渐运用在我国的各个方面上，使得我国的工程测量逐渐发展为一体化，向获取数据的时候非常便捷，测量工作掌控及系统操作智能化，测量成果和产品数字化，操作工艺简单化的方向发展。全新的工程测量具有及时性、动态化、连续性、可靠便捷等特征。面对各种问题为了能够很好的解决，应当强化信息技术在工程测量上的运用，逐渐提高工程测量先进技术，增强处理数据信息及相关影响的能力。目前，工程测量开始慢慢的从之前的测量与三维工业测量形式逐渐转向技术化、现代化、精准化。

(二)地理信息系统未来发展

地理信息系统既是测绘工程的分支科学，又是一种技术相互交叉的空间信息学科，伴随着我国科学技术的不断进步及地理信息系统逐渐运用在各个领域当中，地理信息技术的未来发展逐渐变成国家安全战略性技术，为此就一定要对其进行开发机探究，提升科学技术水准，走在世界的最前端。所以，从空间按信息维护及经管方面对地理信息系统提出了更高的准求，使其在未来的时间里获得更好的进步和完善。

1.空间信息维护

对于地理信息系统技术来讲地理空间信息是其血液，如果在地理信息系统技术当中没有地理空间信息的话就会对其正常工作造成很大的影响。信息的获取、处理机交换是空间信息维护的基本性工作，它要求获取大量的地理空间信息数据，通过对数据信心进行处理机转化之后，对地理空间信息数据库进行更新，确保地理信息技术能够有效的发挥出来。及时的获取地理空间信息要依靠于数字化测图、摄影遥感测量、GPS定位测量、精密工程测量、数据转换等工程测量。所以就需要不断的探究地理信息系统、全球定位系统及遥感技术集成技术，使得先进的科学技术使用在地理信息获取当中，逐渐满足当下社会对地理信息快速精准性的要求。

2.空间信息管理

地理空间信息管理通常包含了两个方面：一是空间数据模型管理，二是空间数据库管理。

因空间数据库具备时效性的特点，所以就一定要周期性的对数据进行更新，然而我们所面临的问题是多种形式、多种格式的数据转换机更新通常需跨行业来开展，这是比较困难的一个方面。

空间数据模型为空间数据的组织及空间数据库的设计供应了根本性的办法，为此，它对探究新一代的地理信息系统科学技术有着十分关键性的意义。面对各方面技术的发展准求，需要凭借各种类型的先进软件组件及中间件科技研发高性能、便捷运用的地理信息系统软件及服务系统，来提高我国当下地理信息技术水准。

(三)工程测量和地理信息系统结合发展

伴随着互联网的不断发展，地理信息系统及工程测量在土木工程机地质工程等方面得到了很大的运用，它们为消除矿山、气象、地质及物理等问题上发挥了很大的作用，慢慢的地理信息系统与工程测量逐渐结合，同时向网络化、智能化、多维护啊的方向发展。

三、结束语

在工程测绘当中工程测量与地理信息系统是两个关键性的方面，相互联系但有存在一定的区别性。工程测量与地理信息系统都为工程建筑、资源经管及城市规划创建提供了优质的服务，互相促进、共同发展；但是，工程测量与地理信息系统两个的重点方向不同，除此之外，工程测量大部分为工程所服务，而地理信息系统出了工程服务外，还作为工程安全性战略技术，具有保护国家安全的重大责任。

因工程测量与地理信息系统是非常重要的，所以就一定要运用当下先进的科学技术来提高工程测量与地理信息熊的技术水准，走在世界的最前沿。与此同时，需要对工程测量与地理信息系统相关技术有效结合，以有利于消除工程建设过程中遇到的环境保护及灾害预防等方面的矛盾，保证工程的安全性能。

参考文献：

[1] 秦峰.基础测绘在数字城市建设中的地位及其应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊)，2010，(10).

[2] 赵媛，赵军.基于GIS的城市地名信息管理系统及其应用刍议[J].资源环境与发展，2010，(03).

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关键词：GIS技术 电信网络资源管理 应用

GIS技术起源于上世纪60年代末期，与传统的CAD系统和MIS系统相比，GIS具有不可替代的技术优势，主要表现在：空间实体以及相互关系、拓扑关系的定义与空间能力；采用可视化手段进行信息采集、管理与输出等。近年来，随着我国经济实力的不断增强，电信市场也日趋完善，电信业务不断扩大，系统资源科学管理的地位越来越重要。

一、基于GIS的电信网络资源管理系统

作为计算机科学、城市科学、地理学、管理科学和信息科学为一体的新兴学科，GIS具有信息盘大，空间分析能力强的特点。地理信息系统有三大特点，即空间表示、数据库应用和数据的分层存储这些特点使它成为处理电信网络资源数据的有力工具。GIS中的数据对象，都可以用地理坐标和空间位置来表示，即GIS不仅可以表达地理对象的空间位，而且可以表达多种专业信息的空间地理位置地理要素与专业要素有机地结合在同一图形界面上，可以明确地根据地理要素判断专业信息的实际地理位置，构成多种样式新颖、功能强大的专题图纸，GIS结构的图纸表达的信息量远多于静态图纸，GIS的这一特点的另一优势是信息查询界面的形象化，其动态的信息查询功能，操作者可以根据某种或多种专业要素查询，查询的过程是自动化的，GIS的输出既有要素空间的地理位移的表示，更有要素信息的详细列表，正是对要的地理信息表示的功能强大，才使其成为电信网络资源管理的重要手段。GIS的另一特点是数据对象的空间表示与底层数据库相结合将对象图形化、可视化，为用户提供了友好的交互方式，提高了系统的易用性前台可视化的数据信息可存储在底层数据库中，前台与后台可通过标准接口进行存取，提高了系统的通用性而底层数据库又可选用成熟可靠的关系数据库产品，保证数据的完整性和安全性。

二、基于GIS的可视化电信网络资源管理系统的设计

1.设计原则。①系统性和规范化。包括地理定位、信息分类、编码一系列技术方案，直接应用现有的国家标准、行业标准，如电信网维护规程、国家标准、国标标准以及1：2000地形图等。②科学性和扩展性。采用区段码、存储编码结构，便于系统数据快速检索和更新并留有充分扩充空间，以便必要时对系统进行扩充和移植。③实时性。能进行动态数据的管理，并保持数据的一致性，满足数据更新的操作响应的实时性要求。

2.系统结构。整个系统分为三大部分：①数据采集系统（基于GPS（全球定位系统），RS（遥感系统）；②数据管理系统（基于Client/Server方式）；③信息系统（基于Browser/Server方式）；Client/Server结构具有强壮的数据操纵和事务处理能力，以及数据的安全性和完整性约束，在技术上已经相当成熟。Browser/Server方式具有三层结构，即Browser/Web/Server（B/W/S）。用户在浏览器端发出请求Web服务器，Web服务器再把信息传给应用服务器（如数据库服务器）和GIS服务器，实现事务的实时处理。

电信网络资源的管理一直以来是制约电信行业发展的瓶颈，其原因是信息量大、缺乏统一的管理，部分计算机设备的引用只能满足某些部门的要求，远不能达到高效、统一，与现代化电信事业发展的目标不相适应。

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中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2016）11-017-01

一、问题的提出

21世纪是信息化的时代，国土资源管理信息化管理是时代的要求，是实现国土资源管理现代化、规范化、科学化、精细化、高效管理的重要基础与手段。近年来，我国各级国土资源管理部门均高度重视国土资源信息化建设，国土资源部提出，以信息化推动国土资源管理科学化，以改革创新的精神积极推进信息化，以信息化推动国土资源管理的科学化，不断开创全国国土资源信息化建设的新局面。

GIS是一项新兴技术，主要用于测量、分析、统计和处理数据，在地理信息中起基础性作用，地理信息系统在计算机软件支持下可以实现对空间数据的处理和有效管理，同时分析出各种空间之间存在的关系，因此，GIS（地理信息系统）能够为国土资源管理提供数据支持，即为国土资源信息化管理提供有效的现代化手段与技术支撑。

二、国土资源管理信息化应用GIS技术的必要性

GIS （Geographic Information Systems） 是为特定的应用目标而建立的空间信息系统， 是在计算机软件、 硬件及网络支持下， 对有关空间数据进行预处理、输入、存储、查询、检索、处理、分析、显示、更新和提供应用的技术系统。一个完整的地理信息系统主要由计算机硬件系统、计算机软件系统、地理空间数据、系统操作人员四个部分组成。

GIS（地理信息系统） 是“综合处理和分析空间数据的一种技术系统。它是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，实时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统”。地理信息系统包含较为广泛，它是一门“集计算机科学、信息科学、现代地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学和管理科学为一体的新兴边缘科学”。GIS（地理信息系统） 具有地理定位、标准化、数字化、多维结构等特点。结合GIS（地理信息系统） 定义与概念及其特点，GIS的应用极为广泛，需要分析空间地理位置的时候都可能用到 GIS。可以说在信息化时代的今天 GIS已经深入到各行各业需要处理到这方面问题的生产、生活、与学习、工作中，成为了我们有力的信息工具。近年来我国各级国土资源管理部门均高度重视国土资源信息化建设，GIS（地理信息系统） 技术的开发，其为国土资源管理信息化提供了一种很有效的现代化手段。

三、GIS技术在国土资源管理中的应用

国土资源是指在国家管辖范围内可以利用的一切资源的总和，包括矿产资源、土地资源、海洋资源等一切自然资源和劳动力资源，以及两者结合衍生出来的经济资源的总称。国土资源是国土资源管理的灵魂，更是国家和人民赖以生存和发展的物质基础。GIS技术在国土资源管理中的应用主要有以下方面。

1、在土地利用、分析、评估方面的应用

利用GIS通过建立土地利用现状数据库，可以及时了解各类土地数据的总量、位置、范围、面积等，也可以应用于土地利用变更调查工作中对数据进行统计、汇总、上报，还可以有效地检查实地、图纸、数据是否套合，以实现对土地的监管；建立基本农田保护区信息系统可以有效地监测并保护农田，防止对农田的过度利用，达到科学合理地利用土地；建立土地利用规划信息系统，可以指导人们合理利用土地及监测并评估土地规划的科学性与合理性， 并及时进行动态修正。

2、在灾情监测预报评估方面的应用

根据GIS的地理空间数据来对一些地质灾害易发地区进行检测，可以防范并减少灾害带来的损失。根据历史资料和数据， 利用GIS系统预测该地区可能发生的变故、灾情类型及规模，进而拟定相应的防灾减灾措施。如国土资源部地质灾害实时监测预警示范站，就是依托GIS建设的，仅2010年全国成功避让各类地质灾害就达1000多起，从而大大减少了人们生命财产的损失。利用三维GIS 技术，进行洪水淹没区分析，可掌握该地区的防洪抗洪能力，模拟洪水淹没过程并对灾情的不同级别进行预测， 当达到某一级别时提供相应的报警信息、应急措施和救援信息，为灾情应急指挥工作奠定了基础。

3、在环境保护方面的应用

在环境保护方面，利用GIS技术与遥感技术结合，建立环境监测评价系统，可快速掌握土地利用、土地覆盖现状、水土流失、荒漠化、森林砍伐面积等情况，根据环境评价指标，为政府规划决策、资源开发、环境保护等提供科学依据。把掌握的环境信息引入土地利用总体规划编制中，可充分考虑某些区域生态环境的脆弱性和在经济建设中的用地需求的重要性，统筹合理安排各类建设用地的空间位置和面积范围。

4、在政府制定政策方面的应用

自从GIS应用在国土资源管理的各项工作中以来，政府可及时掌握国土资源的各类信息。对于城市建设用地，政府可根据城镇建设规模的扩展状况，制定合理的城市发展方向和各项政策；对于城镇地籍，政府可根据地块的位置、权属、面积、用途等信息，制定合理的城市用地布局；对于地质灾害方面，政府可根据该地区地质灾害信息，及时作出科学合理的防灾减灾决策。

5、在电子政务方面的应用

基于GIS技术的以国土资源各类数据库为基础，以国土资源信息网络为纽带，以国土资源各项管理业务流程信息化为主线建设的电子政务系统在日常的建设用地审批、矿业权审批、地质灾害管理、信息化办公等方面都发挥了重要作用。