地理信息系统的应用
地理信息系统的应用即人应用GIS对地球表层人文经济和自然资源及环境等多种信息进行管理和分析，以掌握城乡和区域的自然环境和经济地理要素的空间分布、空间结构、空间联系和空间过程的演变规律，使它成为国家宏观决策和区域多目标开发的依据，从而为区域经济发展服务。
地理信息通过数值化录入，压缩存贮与系统管理，便于维护和提取，而且成本低、速度快，可以对地理学理论模式进行快速的和重复的分析测试（例如土地适宜
性分析），便于在短期内对大范围地区进行科学和政策标准的评价；可以有效地对
多时期的变化进行动态监测和分析比较；可以将数据收集、空间分析和决策过程综
合为一个共同的信息流，这在工作效率和经济效益上都明显地占有优势。因而，地
理信息系统在国内外都有成功的应用实例。如美国三里岛核电站事故中就是应用地
理信息系统及时作出判断与决策；又如利用地理信息系统进行世界小麦大面积估产、全球大气环流形势和海况预报、环境管理；加拿大应用CGIS完成全国土地资源潜力估算；中国西南地区国土资源信息系统用于资源分析、评价、预测和合理开发利用
等。
一、管理和决策对地理信息系统的要求
城市与区域研究要求地理信息系统在信息表示、管理和分析方面满足其空间、动态、定量和综合性要求。
1.区域地理信息的表示与管理：区域地理实体或景观表现为多种空间类型，可
大致抽象为点、线、面三种类型。点，具有几何确定位置，在空间分析中将某些具
有一定空间的地理实体（如城市）抽象为点：线具有一定的走向和长度，表示线状
地物或点之间的地理联系，最重要的线状地物为交通线；面具有确定的范围和形态，表示空间连续分布的地理景观或作用范围。点线结合组成网络；线面结合成为地带；
面点结合成为地域类型；点线面结合组成区域。
用于城市和区域研究的地理信息系统必须有效地表示地理空间上点线面实体。
其数据拓扑结构由点（Point）、弧（Arc）、多边形（Polygon）、数据平面（Plane）等四个级别组成。弧可以用来表示地理线，多边形用来表示地理面，数据平面用来
表示空间区域内某一方面地理要素的内容。
城市与区域研究具有高度综合性，涉及自然、社会、人文经济等多方面的要素，因此GIS不仅要采用几何图形表示空间位置，还必须以属性方式表示图形的地理意
义。前已述及属性可以是定性的名称、类型和特征，也可以是定量表示的数量和等
级。图形和属性是地理模型抽象的产物，图形是几何的抽象，属性是概念和度量的
抽象，二者之间存在有机的联系。在GIS中要求既可以在属性意义上进行空间查询
和分析，又可以空间定位地进行属性列表、统计运算和属性信息处理，并支持图形-
属性空间分析模型。属性的图形基础可以是地理景观单元，也可以是空间坐标像元，视研究者要求而定。
目前正在发展一种面向对象的数据库（Object Oriented Database），根据地理景观的结构特点，设计空间数据结构，实现属性和图形在数据结构上的统一。
城市和区域的信息管理，要求数据项的选择应符合区域模型，要素过多会拖长系统建立和数据更新周期，失去动态性特点；要素不足，不利于全面的综合分析。此外，区域地理要素既相互关联，在形态和类型上又很不一致，既有具体的，又有抽象的，GIS数据结构要适合于各种形态，要素之间的地理关系也力求在数据结构中得到正确的反映，数据库要具有开放性。
地理区域具有层次性，因此对于区域信息管理也必须按照区域等级系统划分为不同的层次，具有不同的精度。对于较大尺度的地理区域，信息量较大，在GIS中要求采用适用的编码方法进行数据压缩，减少冗余。为满足区域综合空间分析的要求，区域要素要按照共同的地理空间配准。
2.区域空间指标和空间关系量测：空间指标在区域定量分析、区内差异分析、区域对比、区域间联系研究等方面具有重要意义。定量量测区域空间指标和区域地理景观间的空间关系是GIS特有的能力。计算机高速运算能力和有效的地理数据空间结构，使得这种量测得以高效准确地实现。区域空间指标包括：
（1）几何指标：如位置、长度（距离）、面积、体积、形状、方位等；
（2）自然地理参数：如坡度、坡向、河网密度、切割程度、年降水量、积温等；
（3）经济地理指标：如集中化指数、区位商、差异指数、地理关联系数、吸引范围、交通便利程度等；
（4）人文社会指标：如人口密度、人均收入、社会福利等。
城市与区域地理要素之间的空间区位关系可抽象为点、弧、线、多边形之间的空间几何关系，对它们的量测包括点—点、点—线、点—区域、线—线、区域—区域关系的量测。
3.区域综合分析：区域综合分析是一个复杂的系统问题，区域分析的复杂性决定了所采取的分析手段的多样性。它们包括：
（1）常规数理统计分析方法：在地理信息系统中应用常规数理统计方法关键在于如何与空间位置相联系。数理统计通常是针对属性进行的，要具有空间分析的意义必须将分析结果与图形相联系。通常采用逐点分析、景观单元分析、行政单元分析等方法；
（2）GIS空间分析函数：空间分析函数是对地理空间数据按一定规则进行转换的图像函数，基于一定的空间分析算法，以一个或多个数据平面作为输入，函数运
算结果产生新的数据平面。许多区域分析模型要求首先由空间分析函数将原始数据进行变换，以获取符合模型要求形式的地理空间信息，例如在经济地理综合评价中，要求将诸如中心城市、商业网点、重要居民点、大工厂、公路、铁路等点状和线状地理实体的影响扩展到整个空间区域，通常要由空间分析函数运算来完成，如①以两点或线段的中分线划分控制范围；②按邻近距离划分控制范围的圈层结构；③空间插值或拟合；④空间计数，即采用一定区域内的数据点数或线段长度作为区域指标，如城市密度、交通密度等；⑤由理论公式决定影响范围。
采用距离计算函数可以将交通网络图转换为各空间点距交通线最小范围，作为交通便利程度指标参加评价；采用空间计数函数可以计算各地理分区内点状地物个数，作为区域聚集程度指标参加评价，也可作为灾害评价依据，采用该函数可以得到诸如城市密度等空间分布指标，对区域分析有很大帮助。在区域地貌研究中可以计算单位面积内水系与沟谷长度，得到切割密度图参加构造稳定性评价；在环境污染评价中，可根据区域内各污染源的位置、源强、密度、风向、风速等指标，采用点源扩散公式确定污染物浓度场等。
空间分析函数包括点函数（仅仅涉及各空间点的各地理要素的属性内容），区域函数（涉及某个区域内空间点的共同性质）和邻近检测函数（涉及空间与其邻近点的相应空间关系）等三种类型。
（3）地理模型分析：地理模型分析是地理信息系统区别于其它计算机系统的重要标志，地理信息系统通过地理模型分析从空间数据中提取有用信息，达到地理分析和辅助决策的目的，没有强有力的地理模型分析，只能停留在地理数据库的水平，称不上地理信息系统。
模型就是将系统的各个要素，通过适当的筛选，用一定的表现规则所描述出来的简明映像。通常表达了某个系统的发展过程或发展结果。例如经济地理模型是用来描述经济地理各要素之间的相互关系，通常反映经济地理过程及其发展趋势或结果，比如空间相互作用模型、距离衰减模型、中心地理论等。由于地理模型通常涉及同一区域的各种自然、经济、人文要素的空间数据，因此在GIS中要求数据质量和精度、坐标系统与设计方式、获取数据的时间与量测方法、地图比例尺、分类系统等的一致性；以保证分析结果的科学性。
城市与区域是一个动态系统，处于不断演化发展过程中。城市与区域研究的目的，正是在于探索其动态演化规律，预测自然和人为过程的发展趋势，指导人类选择最佳的对策，这是地理信息系统最高层次的应用。GIS用于模拟和预测时，需要GIS数据结构中具有时间轴的标识，能支持快速的数据更新，并具有系统模拟和动态分析的功能。
地理信息系统利用地理模型，进行城市与区域系统的动态模拟，不仅可以提取系统各时期不同的多种空间指标，还可以将自然发生或人为规划的动态过程施行于这个数据模型组，使人类在地理事件发生之前取得未来的精确预测信息，以避免决策失误带来的损失。
二、地理信息系统的应用功能
1.资源清查：资源清查是地理信息系统最基本的职能，这时系统的主要任务是将各种来源的数据汇集在一起，并通过系统的统计和覆盖分析功能，按多种边界和属性条件，提供区域多种条件组合形式的资源统计和进行原始数据的快速再现。以土地利用类型为例，可以输出不同土地利用类型的分布和面积，按不同高程带划分的土地利用类型，不同坡度区内的土地利用现状，以及不同时期的土地利用变化等，为资源的合理利用、开发和科学管理提供依据。又如中国西南地区国土资源信息系统，设置了三个功能子系统，即数据库系统、辅助决策系统、图形系统。资源数据存储了1500多项300多万个。该系统提供了一系列资源分析与评价模型、资源预测预报及西南地区资源合理开发配置模型。该系统可绘制草场资源分布图、矿产资源分布图、各地县产值统计图、农作物产量统计图、交通规划图、重大项目规划图等不同内容的专业图。
2.城乡规划：城市与区域规划中要处理许多不同性质和不同特点的问题，它涉及资源、环境、人口、交通、经济、教育、文化和金融等多个地理变量和大量数据。地理信息系统的数据库管理有利于将这些数据信息归并到统一系统中，最后进行城市与区域多目标的开发和规划，包括城镇总体规划、城市建设用地适宜性评价、环境质量评价、道路交通规划、公共设施配置，以及城市环境的动态监测等。这些规划功能的实现，是以地理信息系统的空间搜索方法、多种信息的叠加处理和一系列分析软件（回归分析、投入产出计算、模糊加权评价、0-1规划模型、系统动力学模型等）加以保证的。我国大城市数量居于世界前列，根据加快中心城市的规划建设，加强城市建设决策科学化的要求，利用地理信息系统作为城市规划、管理和分析的工具，具有十分重要的意义。
3.灾害监测：借助遥感遥测数据的搜集，利用地理信息系统，可以有效地用于森林火灾的预测预报、洪水灾情监测和洪水淹没损失的估算，为救灾抢险和防洪决策提供及时准确的信息，例如据我国大兴安岭地区的研究，通过普查分析森林火灾实况，统计分析十几万个气象数据，从中筛选出气温、风速、降水、温度等气象要素、春秋两季植被生长情况和积雪覆盖程度等14个因子，用模糊数学方法建立数学模型，建立微机信息系统的多因子的综合指标森林火险预报方法，对预报火险等级的准确率可达73％以上。又如黄河三角洲地区防洪减灾信息系统，在ARC/INFO地理信息系统软件支持下，借助于大比例尺数字高程模型加上各种专题地图如土地利用、水系、居民点、油井、工厂和工程设施以及社会经济统计信息等，通过各种图形叠加、操作、分析等功能，可以计算出若干个泻洪区域及其面积，比较不同泻洪区域内的土地利用、房屋、财产损失等，最后得出最佳的泻洪区域，并制定整个泻洪区域内的人员撤退、财产转移和救灾物资供应等的最佳运输线路。
4.环境管理：环境管理涉及人类社会活动和经济活动的一切领域，一个大中型城市每年搜集和监测的环境数据可能多达100万个，对如此大量的数据，应使其有效地为环境管理决策及其它用途服务。一个地方的环境管理信息系统的功能有：
（1）为环境管理部门提供数据和信息存储方法——基础数据库系统；
（2）提供环境管理的数据统计、报表和图形编制方法；
（3）建立环境污染的若干模型，为环境管理决策提供支持；
（4）提供环保部门办公软件；
（5）提供信息传输的方法和手段。
例如上海市环境管理信息系统具有如下主要特征：
（1）建立了动态数据库，可以存储环境监测数据（包括污染源和环境质量）和其它有关数据（如环境标准、水文、气象等），对大多数环境管理功能来说，实现了数据共享；
（2）面向环境质量管理，可以对环境质量状况的统计、评价、预测、规划以及其它管理提供支持；
（3）为实现面向污染源的污染控制管理提供支持，可以实现排污收费、排污许可证制度的管理；
（4）为便于用户使用，系统设计一个界面友好的窗口菜单系统，使用方便，可以提供不同形式的输出，包括屏幕显示，表格打印，图形绘制，磁盘传输等，还预留了远程通讯接口。
5.宏观决策：地理信息系统利用拥有的数据库，通过一系列决策模型的构建和比较分析，为国家宏观决策提供依据。例如系统支持下的土地承载力的研究，可以解决土地资源与人口容量的规划。我国在三峡地区研究中，通过利用地理信息系统和机助制图的方法，建立环境监测系统，为三峡宏观决策提供了建库前后环境变化的数量、速度和演变趋势等可靠的数据。
地理信息系统的应用与发展前景 从20世纪60年代以来，随着网络信息技术等先进技术的不断发展，地理信息系统有了很广泛的应用，并逐渐趋于社会化应用，已成为人们各种活动中不可缺少的系统。本文简要阐述了地理信息系统的相关概念，简单介绍其几项基本的功能，从地理信息系统的发展出发，对地理信息系统的应用以及发展前景进行分析。 所谓地理信息系统主要通过地理空间数据，建立地理模型并进行分析，实现对地理的研究的一种计算机技术系统。其包含的学科比较广泛，涉及了计算机科学、信息科学、地理学等为一体的新兴学科。其功能的全面与系统性，从多维度的地理信息为人们研究与解决地理、环境、灾害、规划等重大问题提供所需的信息资源。地理信息系统作为计算机程序与地理数据组成的地理空间模型，它将客观世界模型化的空间数据，用户可在模型中对空间数据进行分析与预测，方便管理与决策。另外，地理信息系统通过硬软件的结合，使得该系统功能比较多，并有了很广泛的应用。 地理信息系统的相关概念 地理信息系统又被称为GIS，该系统主要通过地理空间数据对地理信息进行收集、储存并分析处理。地理信息系统
经空间的逻辑可扩展至形象思维，而随着人们对地理信息系统的理解逐渐加深，其内涵在不断的丰富，从不同的角度来看其内涵所包含的内容也是各不相同的。第一，从技术上来说，地理信息系统是通过计算机软件与硬件的支持，并进行管理、分析与显示空间数据的信息技术系统。第二，从学科上说，地理信息系统作为一门新兴的交叉学科，主要以测绘学、地理学以及统计学为基础，又通过计算机硬件与软件技术、遥感技术等先进技术支持。第三，从用途上来说，地理信息系统作为一个工具箱，主要包括了采集、存储、管理、处理分析以及现实空间数据等。 我国地理信息系统的发展概况 我国的地理信息系统起步比较晚，但发展速度却非常快，在经过40多年的研究开发与使用，我国的地理信息系统逐渐趋于成熟。在我国对其发展的概况来看，可将其分为三个阶段：一是起步阶段，20世纪70年代初，我国开始将电子计算机应用到测量、绘图等领域中。而在这阶段，国家测绘机研究出了地形测量与航空摄影城图等，为地理信息系系统的发展奠定了基础。且在这一阶段，确立了地理信息系统概念，并逐渐开展了对地理系信息系统的研究与人才培养。二是科研试验阶段。从20世纪80年代开始，我国重视对遥感技术的发展与应用，地理信息系统进入科研?验的阶段。此阶段遥感应用研究所成立，成为专门研究地理信息系
三、名词解释： 1.空间叠合分析:在统一空间参照系统条件下，每次将同一地区两个地理对象的图层进 行叠合，以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间的空间对应关系? 2.最佳路径： 3.空间索引：按空间位置（坐标）在空间数据库中存储和存取空间对象的技术方法，空 间位置通常是二维的平面位置。 4.仿射变换：可以对坐标数据在x和y方向进行不同比例的缩放，同时进行扭曲、旋转 和平移。 5.泰森多边形：将所有相邻气象站连成三角形，作这些三角形各边的垂直平分线于是 每个气象站周围的若干垂直平分线便围直平分线，于是每个气象站周围的若干垂直平分线便围成一个多边形。用这个多边形内所包含的一个唯一气象站的降度来表这个多边域内的降度并站的降雨强度来表示这个多边形区域内的降雨强度 6.游程编码结构：是逐行将相邻同值的栅格合并，并记录合并后栅格的值及合并栅格的 长度的一种压缩编码 7.拓扑关系：满足拓扑几何学原理的各空间数据间的互相关系。 8.空间分析:对分析空间数据有关技术的统称 9.空间数据库：指的是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储的与空间应用相联系 的地理空间数据的总和。一般是以一系列特定结构的文件的形式组织在存储介质（硬盘、磁带、光盘等）之上。
10.数据压缩：是数据精炼的过程，其目的是删除冗余数据，节省存储空间，以利于后续 处理 11.S DE：一种能将空间图形数据也存放到大型关系数据库中管理的产品 12.地表粗糙度：反映某面积单元内地势起伏变化的复杂程度是地表面积反映某一面积单 元内地势起伏变化的复杂程度，是地表面积与投影面积之比 13.概括：交通地理数据的概括性一般是交通路线的化简综合和必要的取舍，是在抽样基 础上的进一步的数据综合。概括性并不是因为比例尺的限制使然，而是取决于研究对象的范围、环境和任务要求 14.圆锥投影：投影面为圆锥面 15.地图投影：将地球表面的地理坐标转换为平面坐标的过程 16.拓扑邻接：同类元素之间的拓扑关系 17.函数依赖：设R(U)是属性集合U上的关系模式,X与Y是U的子集，若对于R（U）的 任意一个当前值r,如果对r中的任意两个元组t和s，总有t[X] ≡s[X],就必有t[Y]≡s[Y],则称X函数决定Y,或Y函数依赖于X。记作X→Y。 18.概念模型：对现实世界的第一层简化和抽象 19.主成分分析：将多个变量通过线性变换以选出较少个数重要变量的一种多元统计分析 方法。 四、简答题 1.地理信息的主要特征：
地理信息系统及其应用 节 教学目的： 了解GIS的基本构成。 了解GIS的基本功能，理解GIS在城市管理中的作用。 会使用常见的GIS产品，能使用电子地图查询所需信息。 重点与难点： GIS基本原理；了解GIS在城市管理中的应用。 教学过程： 导入：探索活动：问题：GIS是如何做到预防犯罪的？其操作过程是什么？ 数据采集——数据处理、分析——分析犯罪频率与犯罪模式——据分析信息，分配警力 问题：GIS具有哪些功能？空间分析，模式分析，趋势分析，决策应用 一、GIS 概念：依靠计算机实现地理信息的收集、处理、存储、分析和应用的系统。 功能： 制作电子地图数据采集 空间查询数据分析
空间分析决策应用 模拟空间规律和发展趋势 工作流程：如P96图 构成：硬件软件数据人员 GIS与其它系统的区别 GIS有别于DBS。GIS具有以某种方式对空间数据进行解释和判断的能力，而不是简单的数据管理，这GIS是能对空间数据进行分析的DBS,GIS必须包含DBS。 GIS有别于IS。GIS要对图形数据和属性数据库共同管理、分析和应用。IS则只有属性数据库的管理。 GIS有别于地图数据库。地图数据库仅仅是将数字地图有组织地存放起来，不注重分析和查询，不可能去综合图形数据和属性数据进行深层次的空间分析和提供辅助决策的信息，它只是GIS的一个数据源。 GIS有别于cAD系统。二者虽然都有参考系统，都能描述图形，但cAD系统只处理规则的几何图形，属性库功能弱，更缺乏分析和判断能力。 GIS：突出空间数据，反映的信息为地理信息。 二、GIS应用： 与分布、位置有关的基本问题 显示了GIS对信息空间表达的功能，它实际是回答了以下两个问题：
交通地理信息系统 1广西基础地理信息系统的构成 一个省级的基础地理信息系统不是简单的计算机软硬件系统，而是基础测绘管理工作的重要内容，必须有相应的行政管理体系与技术标准体系与之配套。因此，广西基础地理信息系统主要由计算机硬件及网络环境、软件环境、技术标准体系、管理体系、数据库等构成。 1.1计算机硬件及网络环境 广西基础地理信息系统将以广西基础地理信息中心作为网络中心，其它各测绘院、机关、测绘管理处、质量检查站等为网络节点，构成一个C/S网络结构。硬件以微机为主，网络中心使用部分服务器及工作站，外围设备包括绘图仪、扫描仪、打印机、光盘机、磁带机、数字化仪等。 1.2软件环境 系统软件采用技术成熟、应用广泛的软件，如UNIX、WINDOS95、WINDOWSNT及数据库管理软件。基础软件平台应选择国产软件，这对于将来的应用开发、数据安全及促进我国地理信息产业的发展均具有重要意义;在目前国产软件暂时不能满足要求的情况下，可先使用成熟的商业软件(如ARC/INFO,GENAMAP等)，但需要保证数据将来能移植到国产软件平台。应用软件(数据采集、数据处理软件、图形图像处理等)宜采用成熟的国产化软件，如武汉测绘科技大学的
数字摄影测量系统Virtuozo及测量平差软件包、中国测绘科学研究院的微机数字摄影测量系统、国产矢量化软件GEOSCAN、MAPVECTOR等;部分应用软件自己开发，但要避免低水平的重复开发现象。 1.3技术标准体系 系统应具有统一完整的技术体系，如数据采集标准、数据交换标准、数据建库标准、数据质量检查与控制标准、数据更新标准、数据使用标准等。技术标准应采用相应的国家标准和行业标准，当没有国标和行标时，可按国标和行标的建标指导原则建立自己的标准。此外，还应有一批训练有素的技术干部作为系统的支撑。 1.4管理体系 严格地说，广西基础地理信息系统是为满足现代基础测绘管理需要而建立的一套现代化的测绘管理系统，因此必须根据现代计算机网络及办公自动化的特点，建立一套新的管理体系，包括测绘行业管理、生产管理、质量管理、技术管理、成果管理、数据安全管理、数据版权管理等。 1.5数据库 数据库是系统的核心。广西基础地理信息系统的数据库部分包括： 管理数据库：行政办公、人事档案管理、财务管理、测绘行业管理、质量监督管理、测绘生产管理、技术管理等数据。
资源环境学院毕业实习论文(小组) 论文题目：地理信息系统在人文地理学中的应用 专业班级：资源环境与城乡规划管理11级 小组成员：秦晓龙刘娇娇周俊希王飞牛桂东王培鑫指导老师：汪潇老师 2014年 12 月
地理信息系统在人文地理学中的应用 秦晓龙刘娇娇周俊希王飞牛桂东王培鑫 摘要：随着人文地理学研究的不断深入，旧式的研究技术与方法逐渐不能满足研究的需要，而地理信息系统技术的不断完善与发展为人文地理学的研究提供了一条崭新的渠道。本文简要的描述了地理信息系统技术与人文地理学的概况，以及地理信息系统在人文地理学中的几大应用，并较为详细的进行了美国密尔沃基（Milwaukee）市城市建设日常管理以及中国河南省主体功能区规划研究的案例分析。 关键词：地理信息系统；人文地理学；规划与研究；应用与发展 Application of geographic information system and in human geography Abstract：With the deepening of human geography research, technology and method of the old style gradually can not meet the research needs, and geographic information systems technology provides a new channel for thestudy of human geography. This paper briefly describes the general situation ofthe geographic information system technology and humanistic geography, and describes several applications of geographic information system in human geography.A detailed analysis of city construction and daily management of Milwaukee and main functiongs regionalization of henan province, china. Key words：Geographic information system ;human geography ;p rogramming and research ; a pplication and development 人文地理学的研究急需走定量与定性、静态与动态、微观与宏观相结合的发展道路。强调其研究方法的动态性、社会性和反馈性。地理信息系统技术为人文地理的研究开辟了崭新的信息渠道，而且利用地理信息系统的空间分析功能，结合人文地理的专家知识，还可建立各种类型的辅助决策模型，帮助决策者作出最佳的决策，大大提高决策的效率和科学性，增强了人文地理学解决实际问题的能力。此外，人文地理的研究也为地理信息系统的发展提供了理论依据。 1 绪论 1.1 地理信息系统的概述及发展状况 地理信息系统(Geographic Information System)是近十年来发展起来的一门综合应用系统，它能把各种信息向地理位置和有关的视图结合起来，并把地理学、几何学计算机科学及各种应用对象、CAD技术、遥感、GPS技术、多媒体技术及虚拟现实技术等融为一体，利用计算机图形与数据库技术来采集、存储、编辑、显示、转换、分析和输出地理图形及其属性数据。这样，便可根据用户需要将这些信息图文并茂地输送给用户，便于分析及决策使用。
交通指挥中心大数据信息化GIS地理信息系统及信息化服务系统 设 计 方 案 北京XX科技有限公司 2019年X月
目录 第1章前言 (5) 第2章可行性分析 (7) 2.1 目的及意义 (7) 2.2 指导思想 (7) 2.3 社会经济效益 (8) 第3章XX市道路交通管理的现状、分析及对策 (10) 3.1 XX市道路交通基本状况及存在的问题 (10) 3.2 基本对策 (11) 第4章交通交警指挥中心的构成 (13) 第5章设计依据 (15) 第6章设计方案 (17) 6.1 交通地理信息系统 (17) 6.1.1 系统概述 (17) 6.1.2 系统特点 (17) 6.1.3 框架结构 (18) 6.1.4 地图基础服务 (21) 6.1.5 GIS应用分析 (23) 6.1.6 数据采集要求 (25) 6.1.7 基础地图地理信息 (26) 6.1.8 地图图层数据采集 (26) 6.1.9 数据录入建库 (35) 6.1.10 电子地图开发内容 (38) 6.1.11 平台接口 (40) 6.1.12 性能设计 (41) 6.2 110/122/119接处警系统 (42) 6.2.1 概述 (42) 6.2.2 系统总体介绍 (45) 6.2.3 系统开通前期准备及环境要求 (53) 6.2.4 售后服务及承诺 (56) 6.3 交通信号控制系统 (58) 6.3.1 前言 (58) 6.3.2 系统原理简述 (59) 6.3.3 系统基本构成 (60) 6.3.4 控制系统软件主要特点 (66) 6.3.5 交通信号控制的方式 (69) 6.4 网络监控系统 (79) 6.4.1 系统构成 (80) 6.4.2 系统原理简述 (80) 6.4.3 设备选型说明 (81) 第1章打印 (199)
第一节地理信息系统及其应用 [学习目标定位] 1.了解地理信息系统的概念及其发展。2.掌握地理信息系统的基本组成，理解地理信息系统在城市管理中的作用。 一、地理信息系统 自主预习 1．地理信息系统 77 合作探究 读“某地理信息系统分析流程图”，回答下列问题。
(1)此图为________信息系统分析流程图。与一般的信息系统相比，该信息系统具有哪些优点？ (2)图中①②③④分别代表该地理信息系统的哪些工作环节？ (3)GIS的数据源是多种多样的，图形数据输入的常用方法和数据存储采用的技术分别是什么？ 答案(1)地貌GIS除了一般的信息系统的功能外，还具有显示数据的空间分布，强大的空间查询、分析、模拟、统计和预测等功能优势。 (2)①信息获取、②地理数据的存储、③地理数据的操作与分析、④地理信息输出。 (3)扫描纸质地图后进行数字化处理；“分层”技术，即将地图中的不同地理要素，存储在不同的“图层”中。 反思归纳地理信息系统的工作过程 练习巩固阅读材料，完成下列各题。 健康地图，由谷歌创建，在加拿大健康研究所等的支持下，向全球跟踪地图上添加实时的消 息警告、医疗信息和其他的数据。
(1)“健康地图”中的交通数据属于________数据；图中的数据采取________技术存储。 (2)在“健康地图”的制作过程中，需要用________法将纸质地图转化为数字地图。 (3)某人利用健康地图查询甲型H1N1病例的分布状况，属于GIS系统工作过程中的 __________________环节。 (4)与纸质地图相比，“健康地图”具有哪些不同？ 答案(1)专题分层(2)扫描(3)操作与分析(4)①储存信息的形式不同；②查询的方式不同；③地理信息系统将不同来源、不同比例尺、不同投影的地图进行数据综合，并进行空间分析，而纸质地图没有这些功能。 解析根据材料可知“健康地图”是GIS的一种应用，GIS数据可分为基础数据和专题数据两种，确定GIS工作环节时需要关注应用的“过程”。第(1)题，基础数据指地质、地貌、地形数据等；规划、交通等属于专题数据；“健康地图”包含多个图层，这些数据采取“分层”技术存储。第(2)题，将纸质地图转化为数字地图的过程需要利用扫描法。第(3)题，“查询”属于操作与分析过程。第(4)题，纸质地图与GIS系统的不同，可根据教材的相关内容归纳。二、地理信息系统与城市管理 自主预习 24城市规划、邮电通信、1．应用领域：○21资源调查、○22环境评估、○23灾害预测、国土管理、○ 25交通运输、公安、○26水利、公共设施、商业金融等。 ○ 2．在城市建设和管理中的典型应用：城市规划和管理、○27基础设施管理、○28土地利用与管理、生态环境管理。 3．思考教材P85活动提出的问题。 合作探究 读“某城区公共卫生地理信息系统部分显示”，思考并回答下列问题。 (1)在图中所示的地理信息系统中，可能用到哪些方面的数据？ (2)地理信息系统在城市管理中具有哪些优势？ (3)GIS和地图、电子地图有何区别？ 答案(1)在该系统中用到了卫生资源点和传染病分布等信息。 (2)在城市管理中，可以对相关信息进行综合分析。发生应急事件时，输入应急路线的起点和终点，系统会分析出两点间的最优路径，并计算出路径的长度以及经过的路线名称，从而为
2012年4月内蒙古科技与经济A pril2012 第8期总第258期Inner M o ngo lia Science T echnolo gy&Economy N o.8T o tal N o.258浅谈地理信息系统及应用 张桂英,张桂利,张 鹏 (内蒙古自治区测绘院,内蒙古呼和浩特 010050) 摘 要:通过对地理信息系统的解释与分析,总结出地理信息系统与其他系统的区别,并指出其在人们生活与工作中的重要作用。 关键词:地理信息系统;空间数据;数据管理 中图分类号:P208 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012)08—0086—02 地理信息系统是计算机科学、空间科学、信息科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴边缘科学,是对整个或部分地球表层空间中有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算分析、现实和描述的技术系统,它可以对空间数据按地理坐标或空间位置进行各种处理,包括对数据的管理,研究空间实体及相互关系;通过对多因素的综合分析,它可以迅速地获取满足应用需要的信息,并能以地理图形和数据形式表示处理结果,目前成为多学科集成并应用于各领域的基础平台,成为地理空间信息的基本手段与工具,并且成为一个新兴的产业,在测绘、地质、矿产、农林、水利、气象、海洋、环境、城市规划、土地管理、区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用。 1 地理信息系统与其他系统的区别与联系 从地理信息系统的发展过程可以看出,地理信息系统的产生、发展与制图系统存在着密切的联系,两者相同之处是基于空间数据的表达、显示和处理,从系统构成和功能上看,一个地理信息系统具有机制制图系统所有组成和功能,并且地理信息系统还具有数据处理功能。 地理信息系统和数据库管理系统的区别就在于地理信息系统具有对空间数据进行解释、判断和分析的能力,而不是简单的数据管理,数据中的信息也能被广泛地利用,它的核心就是具有独特的数据管理,因此,地理信息系统是能对空间数据进行分析的数据库管理系统,地理信息系统必须包含数据库管理系统。 地理信息系统对图形数据和属性数据库进行分析和应用,是以文件管理的形式储存图形,并且图形要素不能分解、查询、没有拓扑关系等。它与地图数据库以及地理数据库的区别是地理信息系统仅仅是将数字地图有组织地存放起来、不注重分析和查询,不可能去综合图形数据和属性数据进行深层次的空间分析,提供辅助决策的分析,它是地理信息系统的数据源。 地理信息系统和CAD系统的区别是,二者虽然都有参考系统,都能描述图形,但CAD系统只处理规则的几何图形,它在属性方面弱,更缺乏分析和判断能力。 计算机制图是地理信息系统采集、储存、处理空间数据的有力工具和手段。严格地讲,计算机地图制图是以传统的地图制图原理为基础,并且利用电子计算机及其连接的输入、输出装置作为主要工具,采用数据库技术和图形数字处理的方法来实现地图信息的获取、变换、传输、识别、储存、处理、显示和绘图输出等。计算机地图制图又称机助制图。地理信息系统的数据源通过不同的地图制图表现出来。例如:在测绘制图中,点的坐标,水系,道路,房屋以及植被面的属性等,利用不同的软件绘制和表现出来等等。2 地理信息系统具有的特征 地理信息系统是传统科学与现代技术相结合而产生的边缘科学,它具有多学科交叉的特征,地理信息系统又是计算机化的信息系统,需要得到计算机硬件和软件系统的支持。 地理信息系统处理的对象为地理空间信息,地理信息系统用于处理自然界特定空间内各种地理现象的信息,地理信息系统的核心组成是地理数据库和空间数据库,包括属性数据库、图形数据库和遥感影像数据库等,地理信息系统能够在同一的平台内综合处理这些信息,这是地理信息系统不同于其他信息系统的重要一点,并且包含的内容是丰富的和广泛的。 地理信息系统可以根据实际需要设计生产各种地图,它通过图表、文字、色彩等信息形象的表现出来,地理信息系统具有强大的制图功能,完全可以代替传统制图和一般意义上的机助制图技术。 地理信息系统具有空间分析功能,从而使地理信息系统区别于机助制图系统,也正是空间分析功能赋予地理信息系统以强大的生命力。空间模拟地 ? 86 ? 收稿日期:2012-02-21
摘要将多媒体技术应用于地理信息系统中的关键问题是：如何有效地管理多媒体数据和空间数据；其次，在区域分析过程中，怎样实现多媒体播放功能.指出用扩充的关系数据模型作为多媒体数据模型较适宜；多媒体功能的实现则取决于多媒体数据的格式是否为RIFF格式以及对多媒体数据的应用要求.最后展示了多媒体技术在地理信息系统中的应用前景. 关键词多媒体技术，地理信息系统，空间数据，属性数据，区域分析，数据模型. 现今由于多媒体技术的迅速崛起和高速发展，越来越多的应用软件都大量使用了多媒体技术.如果将多媒体技术应用于地理信息系统(geographicinformationsystem，简称GIS)软件中，势必大大增强GIS信息的表现能力，扩大GIS的应用领域.那么怎样将多媒体技术应用于GIS软件中呢我们认为应从两方面来设计：其一是怎样将多媒体数据溶于GIS数据库中，并保证提供GIS 软件的双向检索及各种分析功能；其二是在应用过程中，怎样实现多媒体的播放功能.以下就这两个内容及其应用前景谈谈我们的看法.1 多媒体数据的有效管理 通常，应用软件中的多媒体数据有两种生成方式：一种是媒体播放之前，将其数字化到数据库当中，播放时从数据库中取数据；另一种是播放时，边生成边播放.而GIS软件中的数据库又分为空间数据库和属性数据库，即我们可根据媒体数据的特性或应用软件的要求将多媒体数据分别溶于空间数据库和属性数据库中.1.1 GIS数据库中多媒体数据的管理 1.1.1 GIS空间数据库中多媒体数据的管理目前，多数GIS应用软件所能描述的空间目标都是静态的，实际上，很多GIS所要表达和研究的空间目标都不会是一成不变的，因此，GIS研究者已广泛关注能对时空过程和时空目标进行描述和分析的时态GIS(temporalGIS).时态GIS 的组织核心是时空数据库，即设计一个合理的时空数据模型是建立时态GIS的关键所在.虽然目前还没有较成熟的能支持时态GIS产品的时空数据模型，一但时空数据模型的研究有所突破，不仅能解决时态GIS的应用问题，还将解决空间数据库中动画数据的管理问题，即可通过使用动画技术来实现在屏幕上动态播放时空过程.如动态显示卫星云图的变化情况、地壳变动情况、森林沙化和城市化情况以及海岸或河滩的侵蚀或淤积变化情况等. 有关时空数据模型，张祖勋［1］提出使用分级索引方法来对基本修正法进行改进.这种方法就是不存贮研究区域中每个状态的全部信息，而只存贮某个时间的数据状态(称为基态)以及相对于基态或邻近状态的变化量.在此基础上，建立分级索引，以便能快速找到所需的时空过程的数据. 要使用这种建索引的基本修正法，需要考虑两个问题，一个是如何建立索引；另一个是如何设计用来描述两个状态变化量的差文件. 关于建索引的问题，笔者认为：基态，亦a,b,c,d分别表示时态GIS的4个时期；T.时间轴；t0,t1,…,tn分别表示时态在GIS某个时期的n+1个时态，其中tn为基态，即“现在”时态一次数据状态——“现在”时态总是变化的，每产生一个新的现在时态，就应生成一个现在时态与前一次时态的差文件，同时根据现在时态所处的时间位置来决定是否产生新的索引差文件.以四叉树为例，如图1所示，当n为2i(i=2,3,…)的整数倍时，就需产生tn-2i～tn 的索引差文件.相应地为了减少索引差文件所占的存贮空间，而又不影响对任一时态的检索速度，可将tn-2i+1～tn-2i的索引差文件删掉，所删的索引名文件个数正好比新建的索引差文件个数少一个. 关于差文件，笔者认为在设计中应考虑如下几个因素.(1)由于差文件是通过对两个时态的目标信息进行异或而产生的，这意味着差文件包含有两类目标信息：一类是前一时态有而后一时态无的目标信息；另一类是前一时态无而后一时态有的目标信息.为了能根据差文件快速、连续地由一个状态到过去另一状态或最近另一状态进行检索，应在差文件中将这两类目标信息予以标识区分.(2)两个状态之间目标变化应是有对应关系的，即0→1(目标从无到有)；1→0(目标从有到无)；1→N(目标从一个变成多个)；N→1(目标从多个变成一个)，以及目标空间信息无变化，属性信息有变化；目标局部空间信息有变化等.为了能进行快速检索，在差文
地理信息系统在交通运输中的应用 地理信息系统结课论文 姓名：张泽英 13281150 班级：运输1305班 指导老师：王福田 目录 摘要 (1) 关键词 (1) 1地理信息系统（GIS）概述 (3) 1.1 GIS简介 (3) 1.2 GIS发展现状 (3) 2交通运输概述 (3) 2.1交通运输发展趋势 (3) 2.2将GIS运用到交通运输已势在必行 (4) 2.2.1必要性 (4) 2.2.2可行性 (4) 3 GIS在交通运输中的应用 (4) 3.1 GIS在道路运输中的应用 (4) 3.1 GIS在轨道交通中的应用 (5) 3.3 GIS在交通港站方面的应用 (6) 3.4 GIS在运输管理领域的应用 (6) 4未来发展趋势 (7) 5结语 (7) 参考文献 (7) 地理信息系统在交通运输中的应用 张泽英13281150 北京交通大学运输1305班 摘要：本文简述了地理信息系统与交通运输的发展概况，并阐述了将GIS技术运用于交通运输中的必要性与可能性。接着，文章多方位的展示了地理信息系统在道路运输、轨道交通、港站选址设计以及运输管理方面的应用。最后对未来交通运输的发展做出了预测与展望。 关键词：地理信息系统（GIS）；交通运输；应用；前景 The Application of Geographic Information System in Traffic and Transportation System Zeying Zhang 13281150 Beijing Jiaotong University Abstract: This article describes the development of GIS as well as traffic and transportation system. It proves the necessity and possibility about the application of geographic information system in traffic and transportation system. What’s more, it shows us the application of GIS in road traffic, rail transportation, and station
地理信息系统应用实例 1．城市规划、建设管理 城市是人类活动高度集中的区域，同时也是信息、物质高度集中的区域。随着科技的进步和经济的发展，城市系统越来越复杂，数据和信息越来越多，服务要求越来越高。城市管理面临着新的挑战，为了城市的现代化、生态平衡和持续发展，城市需要全面的规划，而地理信息系统给城市的规划和管理带来了新的工具。 在城市管理中，可以应用GIS的方面非常多，如土地、道路、管网、环境、人口等等诸多要素都可以通过地理信息系统进行管理*，并且形成了应用于专门领域的GIS工具，如土地信息系统（LIS-Land Information System）和AM/FM（自动制图/设施管理，Automatic Mapping/Facility Management），前者侧重于管理地块的位置、面积、权属以及地籍的动态变化；后者则主要对电力、通讯等设施的管理和分析、制图。 城市建设规划涉及的因素非常多，开发新城要征用土地，改建旧城要拆迁安置，同时需要基础设施、公共服务设施的配套。在开发建设活动中，如果不注意各工程项目之间的协调，就可能造成混乱，而采用GIS对各种信息进行管理，并基于此进行分析和辅助决策，可以有效地防止这种混乱局面的出现。由于城市在不断地建设发展，所以需要随时更新城市基础数据库，这就要求应用GIS管理日常城市建设活动，以保证信息的时效性。下面介绍GIS 在密尔沃基（Milwaukee）市城市建设日常管理方面的应用。 美国威斯康星州的密尔沃基从1976年开始建设城市地理信息系统，并不断发展、完善。由于数据库比较完整，地理信息系统在很多方面发挥了作用，主要可以分为三个方面的活动。 1）地图更新 密尔沃基市常用地图分为三种： 第一种是地籍房产图（当地称为Plot Map），由政府税务部门负责编制。这种地图通常在以下情况下需要修改更新： ●地契内容改变，包括地块边界的变化以及地块权属的变化； ●在一个大的地块内再划分为若干小块，产生新的土地所有者； ●公共道路的拓宽或者连通； ●小地块合并成为大地块； ●其它变化，如道路名称、地名的改变以及错误的纠正。 第二种是一般的测绘图（当地称为Quarter-Section Map）。这种图由政府市政工程部门负责编制，图面上标有主要的地块边界（不作为法律依据），但是没有普通的建筑物，通常在下列情况下需要更新： ●城市建设造成地面重要物体的边界变化； ●重新测量，纠正过时的内容； ●道路打通、拓宽或封死； ●大的地块合并或重新划分； ●街道名称改变； ●地图上的错误纠正。 *下面提及的GIS在环境、道路等方面的应用也可以认为是地理信息系统在城市管理中应用的部分。
地理信息系统及其应用论文|《地理信息系统及其应用》教案 教学目的： 1、了解gis的基本构成。 2、了解gis的基本功能，理解gis在城市管理中的作用。 3、会使用常见的gis产品，能使用电子地图查询所需信息。 重点与难点： gis基本原理；了解gis在城市管理中的应用 教学过程： 导入：探索活动：问题：gis是如何做到预防犯罪的？（学生答）其操作过程是什么？（犯罪地点）数据采集——数据处理、分析（空间分析）——分析犯罪频率与犯罪模式 （哪些地方易发生哪些案件）——据分析信息，分配警力 问题：gis具有哪些功能？空间分析（犯罪的空间分布），模式分析（犯罪案件与其 它因素的相关性），趋势分析（分析哪些地方可能发生案件），决策应用（分配警力） 一、gis 1、概念：依靠计算机实现地理信息的收集、处理、存储、分析和应用的系统。 2、功能： 制作电子地图数据采集 空间查询数据分析 空间分析决策应用 模拟空间规律和发展趋势 3、工作流程：如p96图 4、构成：硬件软件数据人员（其中软件是核心） gis与其它系统的区别 gis有别于dbms数据库管理系统。gis具有以某种方式对空间数据进行解释和判断的 能力，而不是简单的数据管理，这gis是能对空间数据进行分析的dbms,gis必须包含dbms。gis有别于mis管理信息系统。gis要对图形数据和属性数据库共同管理、分析和 应用。mis则只有属性数据库的管理。
gis：突出空间数据，反映的信息为地理信息。 二、gis应用：（可以解决的四类基本问题） 1、与分布、位置有关的基本问题 显示了gis对信息空间表达的功能，它实际是回答了以下两个问题： （1）对象（地物）在哪里？ （2）哪些地方符合特定的条件？ 2、趋势分析： 传统地图：某个时间的空间特征与属性特征。 gis：可以表示空间特征与属性特征随时间变化的过程 因此：可以分析该地物的发展趋势，即回答：从何时起发生了哪些变化？ 3、模式问题： 对象的分布存在何种空间模式？即揭示各种地物之间的空间关系。 gis由许多图层组成，每图层都表示不同的地理因素，它们之间的空间关系的融合表示了各因素之间的相互关系。 例：三层数据：交通、人口密度、商业网点分布。 通过图层的融合可以看出三者之间的关系，其用途：决策商业网点的布局。 4、模拟问题：利用数据及已掌握的规律建立模型，就可以模拟某个地方如具备某种条件时将出现的结果。 即回答：如果……将如何？ 高程与被淹没地区的关系温室效应与海平面上涨的关系。 感谢您的阅读，祝您生活愉快。
GIS在环保中的应用 一、GIS技术及其特点 GIS 系统是在数据库管理系统（DBMS）和计算机辅助设计（CAD）两个比较成熟的软件技术基础上发展起来的，并附加了对空间数据进行管理和分析的特殊功能。GIS以其混合数据结构和独特的地理空间分析功能而别具一格。它所提供的专用函数可用来进行测量、坐标变换、图象生成、属性修改、统计分析、拓扑叠加、网络分析等。许多GIS产品还采用了工业标准的组件对象模型（COM）技术，为用户进行功能和结构定制拓展了空间。GIS技术特点可归纳为： 1.1数据输入 数据输入是把现有资料按照统一的参考坐标系统、统一的编码、统一的标准和结构组织转换为计算机可处理的形式，输入到数据库中的过程。除了在地图上手扶跟踪数字化、图形扫描外，目前GIS的输入越来越多地借助非地图形式，RS（遥感技术）数据和GPS（全球定位系统）数据已成为GIS的重要数据来源。 1.2数据处理 GIS 对空间数据的处理主要包括数据编辑、数据综合、数据变换等，最终形成具有拓扑关系的空间数据库。GIS中的数据分为栅格数据和矢量数据，如何有效地存储和管理这两类数据是GIS的基本问题。大多数GIS系统采用了分层技术，即根据地图的某些特征，把它们分成若干图层分别存储，把选定的图层叠加在一起就形成了一张满足某些特殊要求的专题地图。 1.3空间分析和统计 空间分析和统计是GIS的一个独立研究领域，它的主要特点是帮助确定地理要素之间新的关系，为用户提供一个解决各类专门问题的工具。这也是GIS得以广泛应用的重要原因之一。GIS的空间分析分为两大类：矢量数据空间分析和栅格数据空间分析。矢量数据空间分析包括：空间数据查询和属性数据分析，缓冲区分析，网络分析等。栅格数据空间分析包括：记录分析、叠加分析、统计分析等。1.4地图显示与输出 GIS 可将空间地理信息以地图、报表、统计图表等形式显示在屏幕上，利用开窗缩放工具可以对所显示的地图中的任意点和范围进行无级开窗缩放，也可以按照某一比例尺显示，进行分析对比。还可按照用户需要设置制图符号和颜色，根据编辑好的空间数据分层选择，通过逐层叠加形成各种专题图，通过绘图机、打印机等输出。 1.5二次开发和编程 大多数GIS系统都提供二次开发环境，包括提供专用语言的开发环境，用户可在自己编程环境中调用GIS的命令和函数。系统配有专门的控件，供用户的开发语言（C++，VB，VC++，Dephi，…）调用等等。用户可以很方便地编制自己的菜单和程序，生成可视化的用户界面，完成GIS的应用功能的开发。 二、GIS技术在环境保护中的应用 随着我国环境信息化的快速发展和计算机新技术在环境保护领域的广泛应用，环境信息系统在环境保护管理和决策工作中发挥着越来越重要的作用。而地理信息系统技术的出现为环境保护工作迈向信息化、现代化提供了技术支持。 目前，全国27个省级环保局及一百多个城市环保部门都已经使用地理信息系统平台软件和相应的硬件设施，大部分省市已经建立环境基础数据库，在GIS平台上开发了城市环境地理信息系统、重点流域水资源管理、环境污染应急预警预报系统等，取得了显著的成效。下面将结合实例分别阐述GIS技术在环保领域的应用情况。 2.1应用GIS制作环境专题图 环境制图是环境科学研究的基本工具和手段。与传统的、周期长、更新慢的手工制图方式相比，利用GIS 建立起地图数据库，可以达到一次投入、多次产出的效果。它不仅可以为用户输出全要素地形图，而且可以根据用户需要分层输出各种专题图，如污染源分布图、大气质量功能区划图等等。GIS的制
地理信息系统应用实例 第十四章地理信息系统应用实例 导读：本章介绍了地理信息系统在一些具体领域的应用。 由于GIS是用来管理、分析空间数据的信息系统，所以几乎所有的使用空间数据和空间信息的部门都可以应用GIS。由于各个部门的不同，GIS在具体业务系统中所占的比重、应用方式也各异，结合比较紧密的如城市规划、环境领域等，相对松散的有商业、医疗卫生领域。 本章简单介绍了一些GIS应用实例，针对不同实例，介绍方法也不同，有的概述一个具体区域的应用，有的叙述工作流程，有的介绍了工作原理和分析方法，可以对相关领域的GIS建设提供借鉴，也可以作为其它领域建设GIS的参考。 本章也引入了一些新的概念，如AM/FM、GIS/T以及一些具体的分析方法，如动态分段模型，它们处于GIS与具体领域的交叉部分，同时也是GIS理论和技术的有益补充。
1．城市规划、建设管理 城市是人类活动高度集中的区域，同时也是信息、物质高度集中的区域。随着科技的进步和经济的发展，城市系统越来越复杂，数据和信息越来越多，服务要求越来越高。城市管理面临着新的挑战，为了城市的现代化、生态平衡和持续发展，城市需要全面的规划，而地理信息系统给城市的规划和管理带来了新的工具。在城市管理中，可以应用GIS的方面非常多，如土地、道路、管网、环境、人口等等诸多要素都可以通过地理信息系统进行管理*，并且形成了应用于专门领域的GIS工具，如土地信息系统（LIS-Land Information System）和AM/FM（自动制图/设施管理，Automatic Mapping/Facility Management），前者侧重于管理地块的位置、面积、权属以及地籍的动态变化；后者则主要对电力、通讯等设施的管理和分析、制图。 城市建设规划涉及的因素非常多，开发新城要征用土地，改建旧城要拆迁安置，同时需要基础设施、公共服务设施的配套。在开发建设活动中，如果不注意各工程项目之间的协调，就可能造成混乱，而采用GIS对各种信息进行管理，并基于此进行分析和辅助决策，可以有效地防止这种混乱局面的出现。由于城市在不断地建设发展，所以需要随时更新城市基础数据库，这就要求应用GIS管理日常城市建设活动，以保证信息的时效性。下面介绍GIS在密尔沃基（Milwaukee）市城市建设日常管理方面的应用。
GIS技术在城市规划领域中的应用及发展 一、城市规划 目前国内城市规划部门的主要工作内容大致分为城市规划和专项规划两大部分。城市规划又分为区域规划、市域规划、总体规划、分区规划等工作；专项规划包括交通规划、基础设施规划、服务设施规划、景观规划和历史文化保护规划等。从近十年的历史看，最大量的工作是总体规划和修建性详细规划。在综合规划方面，控制性详细规划的作用将越来越大，分区规划在特大城市受到重视。区域、市域规划因体制的原因，期中试的程度不够。转型规划方面，和各个城市的实际情况、人才、经费的承受能密切的联系。从中央政府的行政管理部门，到城市规划学术界，目前都在呼吁增加城市规划工作内容。 二、GIS技术应用到城市规划领域的必要性 1.城市化的进程对城市规划提出了更高的要求 随着经济、社会和人口的发展, 世界城市化进程逐渐加快。城市化是一把双刃剑, 在给人类带来文明和进步的同时, 也引起了一系列的问题, 如: 环境污染、耕地减少、住房拥挤、交通阻塞等等, 城市规划与管理的工作量急剧上升, 这些对传统的城市规划和城市管理提出了严峻的挑战。传统的工作方式和手段已跟不上现代化城市建设和管理的需要,城市需要一种更加全面、科学、合理的手段和方法进行规划和管理显得尤为重要。G IS 能科学地管理和综合地分析具有空
间特征的城市海量数据, 保证数据现势性和准确性, 科学、准确地反映城市的现状与发展, 是提出合理决策、辅助城市规划和管理的先进的技术工具。 2.城市规划和管理的数据迅速增长, 传统的数据处理方法难以胜任 数据的急速膨胀 城市作为一个国家的政治、经济、文化的集聚中心, 其信息的产生、交换、融合无时不在, 并涉及地理、资源、环境、社会经济、人口等各个方面。随着城市化进程的加快, 数据的类型和层次呈多样化发展。反映城市现状、规划、变迁的各类数据以海量方式呈现, 并且处于不断的更新变化中。利用传统方法进行处理分析, 其工作量相当大, 并且分析的深度难以加强, 分析的广度难以扩展, 也缺乏现势性和直观性。地理信息系统利用先进的计算机技术能对庞大的数据进行存储, 利用遥感技术可对数据及时更新, 准确反映人们赖以生存的现实世界的现势和变迁。 3.提高城市规划和管理的质量和效率的需要 要建设好城市, 必须有科学的城市规划, 并严格按照规划进行建设。现代城市急剧发展的人口和产业、复杂的设施、有限的土地、环境资源的状况不允许城市盲目建设。从城市社会和经济方面来说,城市建设是一项巨大的投资, 建设项目的确定、规模的大小、标准的高低、建设效益的分配都必须合理统筹安排, 而不能凭主观意志盲目决定。城市规划的任务主要是对城市建设的经济、社会和环境条件的分析、论证、决策, 同时要具体地定质、定量、定形、定位地确定城市
前言
前
言
作为城市功能中最活跃的因素，交通已成为城市可持续发展的关键性问题。从全国 大城市来看，交通阻塞、行车速度缓慢已成为城市的顽疾。大力发展轨道交通已然成为 城市交通和经济可持续发展的方向和必然要求，这已经在国外大城市交通设施发展实践 中得到证实。中国作为世界第一人口大国，轨道交通设施的数量和信息化管理技术，已 经严重滞后于经济和社会飞速发展的需求。 近年来，中国的城市轨道交通和铁路系统进入了高速发展阶段，截至2010年底，中 国己有北京、上海、广州等12座城市，先后建成并开通运营了48条城市轨道交通线，共 计1395公里，此外全国铁路营业里程也达到了9万公里以上。根据国家的发展计划，到 2020年，中国城市轨道交通总里程预计将达到6100公里，全国铁路营业里程也将达到12 万公里以上。 轨道交通建设是一项投资巨大，工程极其复杂的项目，轨道交通线路网络的运营、 服务和管理更是一个纷繁浩大的系统工程。面对如此庞大的建设规模和运营线路，如何 保障轨道交通建设、管理、运营能够高效、有序的运转，如何满足乘客对轨道交通高 速、安全、舒适、便捷、经济等特性不断提高的服务需求，已经成为轨道交通发展中面 临的主要课题。 轨道交通信息化发展已经成为国家相关政府部门、企业、科研教学机构及社会公众 现实的迫切需求。 地理信息系统(GeographicInformationSystem，简为GIS)是20世纪60年代开始迅速发 展起来的地理学研究技术，是多种学科交叉的产物。近年来，地理信息系统在全球得到 空前迅速的发展，成为实现现代化科学管理的高新技术。它被广泛地应用到城市规划、 城市地下管网管理、城市交通、社会服务等方面。 GIS具有处理海量数据的存储、进行复杂的逻辑运算和数据挖掘的功能，同时也是 实现空间图形显示与空间信息查询、分析的有效工具。利用GIS的数据输入、存贮、检 索、显示和综合分析应用等功能，将轨道交通基础数据的空间信息与其相关的属性信息 结合，能够通过直观的表达方式进行线路规划、工程设计、指挥调度、安全保障、设备 管理和故障跟踪等。 ArcGIS作为全球领先的GIS平台软件，是美国Esri公司集近40年GIS研发经验，奉献给 用户的一套全面的、完善的、可伸缩的GIS软件平台，以具有强大的空间分析功能和海 量空间数据处理能力著称，使得基于ArcGIS构建的应用系统为相关部门和领导提供了科 学的计算结果和有力的决策依据。ArcGIS产品是目前世界上最为领先的GIS产品，全球有 100多个国家在使用各个级别的ArcGIS产品，全球用户已经超过百万，为各行各业的用 户提供了全面的解决方案。
轨道交通地理信息系统解决方案