地理信息系统应用探讨.doc

1、地理信息系统应用探讨摘要：本文首先介绍了地理信息系统的发展历程，然后探讨了地理信息系统应用开发的一般方式，最后研究了地理信息系统的具体应用，具有较强的系统性和实用性，供借鉴参考。 关键词：地理信息系统；发展历程；应用开发；数字城市 中图分类号：C922 文献标识码：A 文章编号： 地理信息系统 ( Geographical Information System ,GIS) 地理信息系统技术是一种采集、 处理、传输、存储、管理、查询检索、分析、表达和应用地理信息的计算机系统，也称为空间数据的管理系统。它通过对空间和时间数据信息的组织管理和处理分析，可以满足使用者对研究对象的分析、评价和决策是集计

2、算机科学、测绘学、遥感学、环境科学、空间科学、信息科学、管理科学等学科为一体的新兴边缘学科。 1 地理信息系统的发展历程 地理信息系统起源于 20 世纪 60 年代加拿大和美国学者的在土地和交通方面的地理信息研究。1962 年加拿大测量学者 R.F.Tomlinson 提出用计算机处理和分析地籍数据并建议加拿大联邦地质调查局研发地理信息系统；1963 年由 R.F.Tomlinson 组织研究开发的计算机地理分析系统研发成功，正式命名为加拿大地理信息系统（Canada Geographic Information System,简称 CGIS） 。而几乎在同一时期， 美国西北大学的 Duane

3、F.Marble 在研究城市交通过程中，也提出了建立地理信息系统的思想。作为一种建立在空间信息采集、模拟、处理、检索、分析和表征基础上的决策支持系统。而数字地球、地球信息科学（Geo-Information Science）等概念的提出和理论上的探讨，更是将地理信息系统的发展推向一个崭新的高度。 数字地球概念的正式提出源于美国前副总统戈尔 1998 年 1 月 31 日在加利福尼亚科学中心的一次讲演， 在该讲演中戈尔正式提出数字地球的概念。 戈尔在其讲话中提到的数字地球指的是一个内嵌海量地理信息、三维、多分辨率的地球的数字表示(“Amulti-resolution,three dimensio

4、nal representation of the planet, intowhich we can embed vastquantities of geo-referenced data”) 。 2 地理信息系统应用开发的一般方式 2.1 基础开发 在开发过程中，开发者不依赖于任何 GIS 工具软件， 而是利用程序设计语言对空间数据进行采集、编辑和处理分析，采用相关的算法进行独立设计。 该方式的好处是无须依赖任何商业 GIS 工具软件，可减少开发成本。 缺点是设计和实现比较复杂，需要大量人力和财力，并且很难在功能上与商业化 GIS 工具软件相比。 2.2 借助 GIS 工具进行二次开发 目前

5、大多数的 GIS 软件商都向开发者提供了利用自己的 GIS 软件进一步开发的宏语言。 例如，MapInfo 公 司 的 Maplnfo Professional 有 MapBasic 语言，ESRI 公司的 AreView 提供有 Avenue 语言，Intergraph 公司的 Geomedia 等。 用户利用这些宏语言可以方便地进行二次应用， 但是由于宏语言功能极其有限， 不利于将信息管理系统的面向对象方法引入 GIS 应用中。 2.3 集成二次开发 集成二次开发是指利用专业的 GIS 工具软件（如 Maplnfo，ArcView 等 ） ，实现 GIS 的基本功能，利用可视化开发工具，如

6、 Delphi，Visual C+，Visual BasicPower Builder 等为开发平台，进行二者的集成开发，目前主要有如下两种方式： 1）采用 OLE/DDE 技术。采用 OLE（ObjectLinking and Embedding，对象链接与嵌入）自动化技术或利用 DDE（Dynamic Data Exchang，动态数据交换）技术，用软件开发工具开发前台可执行应用程序，以 OLE 自动化方式或 DDE 方式启动 GIS 工具软件在后台执行，利用回调（Callback）技术动态获取其返回信息，实现应用程序中的地理信息处理功能。 2） 利用 GIS 组件技术。主流 GIS 软件

7、公司都提供有建立在 OCX技术基础上的 GIS 功能组件（如 Mapinfo 公司的 MapX、ESRI 的 MapObjects 等） ，开发者可以利用自己所熟悉的常用编程工具，直接将 GIS 功能嵌入其中，可以实现地理信息系统的各种功能。该方法可以将面向对象方法应用于 GIS 开发过程中来，从而实现功能更为完善的综合性的 GIS 应用系统。 3 地理信息系统的应用 人类的信息中有 80与地理位置和空间分布有关，所以 GIS 具有非常广泛地应用。 经过 40 多年的发展,GIS 已发展成为一种成熟的空间数据处理技术和方法,被广泛应用于各个领域。 在资源开发、环境保护、城市规划建设、土地管理、

8、农作物调查、交通、能源、通讯、地图测绘、林业、房地产开发、自然灾害的监测与评估、金融、保险、石油与天然气、军事、犯罪分析、运输与导航、 “110”报警系统、公共汽车调度等方面展现了广阔的应用前景。这些领域将是 GIS 产业发展的新的增长点。实际上，GIS 的应用将加速度地深入人们的工作和生活的各个方面。由于地理信息在人类生活和国民经济中的重要作用，GIS 在未来的几十年中将保持高速发展的势头，成为 IT 高科技领域的核心技术。 3.1 GIS 与数字城市 GIS、RS（Remote Sensing，遥感）和 GPS（Global Positioning System,全球卫星定位系统 ）技术构

9、成了空间信息技术的主要部分，即通常所说的 3S 技术， 其中 GIS 技术是核心技术。 城市是人类活动最活跃的环节，GIS 技术的应用集中体现在城市应用中。 近 2 年来，数字城市已经成为国内信息化的热点问题，而且还有持续升温趋势。 而以 GIS 为核心的空间信息技术是数字城市的核心应用技术，它与无线通信、宽带网络和无线网络日趋融合在一起， 为城市生活和商务提供了一种立体的，多层面的信息服务体系。 数字城市建设包括 4 部分内容，即基础设施、电子政务、电子商务及公众信息服务。而 GIS 应用贯穿上述 4 个部分和各个层面，从城市基础地理信息数据库到政府空间数据共享、电子商务物流配送以及基于网络

10、的公众地理信息服务，GIS 都发挥着不可缺少的作用。从具体的应用来说，GIS 已经广泛应用于构成数字城市的众多行业，如城市规划、城市地下管网、电力、电信、公安、消防、急救等方面。 3.2 GIS 与企业信息化 GIS 技术在企业整个商务过程中都能发挥重要的作用。以 GIS 为核心的空间信息技术可以无缝集成到企业信息化的整体业务平台中，与企业的财务系统、销售系统、工作流管理系统、客户关系管理系统等融合，并且在底层数据库层面上实现数据的相互调用。 当建立在网络架构上时则可以实现远程和分布式计算。 3.3 GIS 与人们的生活 近几年来， 随着 GSM 移动通信技术的发展，GIS 的应用范围迅速扩展

11、到人们的日常生活中。 集成 GIS、GPS、GSM 的技术已开始广泛应用于车辆安全防范系统和调度系统，为人们提供车辆反劫防盗、报警、道路指引、医疗救护以及在此系统平台基础上扩展各种电子商务增值服务。以医疗救护为例， 当患者向监控中心请求急救时， 监控中心可以从 GIS 电子地图上查看到患者的具体位置，并同时搜索最近的急救车辆，让最近的车辆前去接患者。 患者进入救护车后， 监控中心可以通过双向通话功能， 指导救护车上的医生实施救护治疗，同时通过 GIS 的最优路径功能，给救护车指引道路， 使其以最快的速度到达医院或急救中心。 而在救护车行进的过程中，患者的家属可以通过互联网立即上网查询救护车的行

12、进位置及患者的状态信息。通过 GIS，并结合 GPS 和 GSM 无线通信及网络，使患者、家属、救护车及医生之间建立了无缝沟通体系，最终使患者能得到快速、及时的治疗。 如果在车辆移动目标、家居固定点目标、重点保护单位甚至路灯上都安装了 GPS、GSM 或其他无线通信设备，那么我们在城市生活中，无论是开车、行走或者是在单位、在家里，都可以通过由 GIS、GPS、互联网以及无线通信技术构成的综合服务系统获得急救、 报警和各种商务服务，真正使我们处于立体的、全方位的数字化生活中，体验数字空间高科技价值。 参考文献 1 黄杏元.地理信息系统概论M北京：高等教育出版社，2010. 2刘 光地理信息系统二次开发教程组件篇M北京：清华大学出版社，2003