地理信息系统应用技术

　　【摘要】地理信息系统应用技术是以遥感、地理信息系统、全球定位系统和网络等技术为其核心的综合性应用技术，它正逐渐成为当今信息技术的重要部分，并将成为信息领域各国竞争的制高点。它是地理科学与信息技术相结合的产物，它在环境保护、资源的合理利用以及维护世界和平等方面正显示出越来越重要的作用。本文将就地理信息系统应用技术进行探讨。

　　【关键词】地理信息系统应用技术分析

　　中图分类号：TN948.61文献标识码：A文章编号：

　　地理信息系统的构成

　　地理信息系统由人、软件、硬件和数据所构成。硬件包括计算机、及其输入输出设备和网络设备。输入设备包括数字化仪扫描仪以及GPS和全站仪。输出设备包括绘图仪、打印机等。软件是支持信息的采集、处理、存储管理、分析和可视化结果输出的计算机程序系统。数据包括已有的各种图形、图像、文本、以及统计数据，野外观测站点的数据。数据又可以分为图形和非图形数据，定性和定量数据、影像及多媒体数据等。用户是地理信息系统所服务的对象，是地理信息系统的主人，GIS用户分一般用户和从事系统建立、维护、管理和更新的高级用户。地理信息系统的更新包括硬件、软件和数据的更新，以及用户的知识更新，一般，计算机的寿命只有3-5年，软件寿命约为5-15年，而数据的有效寿命与所反映特征的变化周期有关。在地理信息系统的构成中，硬件、软件和数据所占用的成本比为1：2：7地理信息系统的硬件配置模式有单机模式，局域网模式和广域网模式。

　　地理信息系统应用技术实例分析

　　1、地震灾害预估

　　在通用的地理信息系统工具支持下，经过二次开发建立地震震害预估信息系统，可以节省软件开发的人力和物力，缩短系统建立的周期。我们利用地理信息系统软件ARC/INFO的开发地震震害预估信息系统，可在震前对地震造成的损失进行预估。该系统包括以下几个功能：

　　（1）图层管理和视图控制

　　本系统可管理任意多的图层，如行政区划、公路交通、铁路交通、河流、历史地震、地下水埋深、城市空地、构（建）筑物等。用户可自由添加和删除这些图层。系统允许用户随意打开和关闭某一图层，并可放大、缩小和移动图层，另外还可显示数字化后的遥感图像。

　　（2）属性识别

　　本系统可管理任意多的图层，每个图层都有自己的属性数据，如行政区划有国民经济基本情况属性数据，公路交通有公路等级、长度、造价等属性数据。用户选择属性识别后用鼠标点击但在实际中，变量之间的依赖关系经常存在，此时可采用贝叶斯网络来表示大的变量集合的联合概率分布。贝叶斯网络是一个带有概率注释的有向无环图，可以分析大量变量之间的相互关系。

　　2、数字化林相图

　　利用GIS和相关的技术确定合理的龄组结构，利用G璐强大的数据库和模型库功能，检索提取符合抚育间伐的小班，制作抚育间伐图并进行合理株数模拟预测，还可制定采伐计划安排、制作采伐图表和更新设计。

　　以往林业制图，人工劳务介入量大，使得林业专题图的编制费时费力，利用GIS技术可以直接输出包括地形在内的各种专业图件，编制时间大大缩短，精度也有了较高的保证。

　　3、电力自动化

　　地理信息系统技术在电力系统自动化中应用的主要功能模块包括(1)地图管理功能模块：该模块可以实现对电子地图的编辑和对非常大的图库进行管理，例如：图件的矢量化、图件的多种格式之间的灵活方便的转换、地图、分析图等图形图像的绘制和误差的矫正、图幅的无缝拼接、投影变换等(2)辅助做图功能模块：能够直观的将整个电力网络直观形象构造出来，从而设计出网络元素对应的属性数据库，最终实现电力网络的自动化形象有效的管理，提供各种各样的快捷有力的网络录入手段。既能够提供方便快捷的手动输人方式，又可以采取外挂数据库的批处理的方式对数据进行输，这样使电力企业在信息录入工作上有了方便快捷且有效的工作模式；(3)设备管理功能模块：通辅助工具与系统的同时运行，在对已有的基本台帐数据、缺陷数据、检修数据、故障数据等数据的处理上更加快捷，能够实现模糊地名搜索，首先对电力网络规定的范围内进行区域划定，对设备种类、型号的定义，构成模糊检索条件，然后可以对所指定的目标实现快速的寻找，让模拟挂牌操作在线路上得以实现，并使线路中具备对现有的挂牌进行检索的功能，与此同时落于书面的图形与报表打印功能的完善使电力企业工作人员的效率得以大幅度的提高；(4)电网分析功能模块：能够对决策者进行一定程度上的辅助决策，在对系统中已经存在的电网图上及有效数据的分析后，实现对拉闸停电分析、阻抗计算、可靠性的计算，提出可靠的理论依据和执行方案方便操作者决策。例如：对拉闸停电范围进行数据分析，便能制定出准确、有效、可行的拉闸停电范围的方案。发电、输电、变电、配电和用电这五大主要的电路循环系统中需要占用极大的地理空间区域，并且并不均匀的分布于整个电力系统中。复杂的分布导致了地理空间区域内分布的各项数据的庞大。然而在电力企业中该项数据是所有应用的核心对象，电力系统自动化的各项功能是以这些分布产生的数据为依托，以科学的方式来执行各功能的。通过地理信息系统，我们可以为电力企业电力系统提供一个集成了地理区域信息的管理运行平台的，通过系统能够优化管理信息系统，合理规划企业资源。

　　地理信息系统的发展趋势

　　地理信息系统正朝着多维化、网络化、移动化、集成化、组件化和互操作化等方向发展GIS随着应用的深入以及用户群体的加大，不只是局限于对二维数据进行操作和分析，和只是显示三维数据，而越来越需要对三维数据以及多维数据进行分析、操作和表达在对地理现象的时空过程进行分析和模拟时，如区域人口的变化，洪水的动态过程模拟，土地利用变化的时空过程，城市动态变化的时空过程分析、表达和模拟，除了三维还需要时间维，即所谓“时空系统”这使得GIS向多维GIS的方向的发展。网络时代将人们带入信息化数字化的时代，地理信息系统网络化的发展将使得政府、企业和公众可以通过网络获取到他们所需要的各种数据地理信息，并帮助他们进行决策分析!他们可以在普通浏览器上进行图形编辑、互动式操作以及完成复杂的空间分析工作GIS的网络化是GIS走向社会化和大众化的有效途径.GIS将进一步与掌上计算机、移动电话、汽车、飞机、船以及农业机集成，从而成为可移动化的GIS此外，GIS还将与OA和MIS等技术集成起来，从而发挥GIS在政务信息化方面的巨大作用GIS的组件化发展将为满足不同的GIS用户对GIS功能的不同需求提供有利条件。这使得用户具有更大的自主权来选择和搭建自己的GIS和应用!组件式GIS是基于标准的组件平台，各组件之间不仅可以进行自由、灵合重组，而且具有可视化的界面和使用方便的接口，组件式GIS的基本思想是把GIS的功能模块划分为多个控件，每个控件完成不同的功能!各个GIS控件之间，以及GIS控件与其它非GIS控件之间，可以方便地通过可视化的软件开发工具集成起来，形成最终的GIS应用。它为GIS最终用户提供了方便的二次开发手段，这有利于GIS的系统集成化和应用的大众化，同时也能很好地适应网络技术的发展要求!随着GIS应用的深入和大众化，就要需要不同的GIS系统之间能进行互操，不同GIS系统之间的数据能实现共享。这就使得GIS将向互操作地理信息系统的方向发展，从而使得可以通过高速宽带网实现异构环境条件下多个地理信息系统或其应用系统之间的互相通信和协同工作!总之，随着地理信息产业的建立和数字化信息产品在全世界的应用普及，GIS必将深入到各行各业乃至千家万户中，成为人们生产、生活、学习和工作中不可缺少的工具和助手。本文来自《上海应用技术学院学报(自然科学版)》杂志