地理信息系统概述

概述地理信息系统在林业上的几点应用

摘要：介绍了地理信息系统的基本含义， 综述和分析了地理信息系统（gis） 技术在森林资源信息管理、森林经营优化决策、森林采伐设计、营造林规划设计、森林保护（ 森林防火及森林病虫害防治）等方面的应用。

关键词：地理信息系统；林业；应用；管理

中图分类号：s757.27

1 地理信息系统（gis）概念及功能

地理信息系统（geographic information system，简称 gis）属于信息技术范畴，是一种应用前景十分广阔的高新技术。狭义上地理信息系统是一个具有多种功能的计算机软件系统，是建立在统一地理坐标基础上利用地学模型分析空间数据，对地理环境与自然资源的信息进行管理的空间信息系统。利用 gis可以对环境与资源的动态变化进行预测、预报，从而实现为工农业生产、国民经济建设和国防军事等部门服务的目的。地理信息系统功能的不断完善，

使其越来越显示出它在应用领域中强大的生命力， 成为了地理学的第三代语言 ， 因而具有非常广阔的应用前景。地理信息系统的应用领域涉及自然资源管理、土地管理、林业管理、农业和土壤、地质水文、市政管理、社会经济、景观生态、环保、水利、军事、测绘、旅游等诸多方面。

2 地理信息系统在林业上的应用研究

2.1 森林资源信息管理 森林资源地理信息管理不同于传统的森林资源信息管理， 它将空间数据作为一项不可缺少的信息与属性数据进行综合分析处理，

克服了单一属性数据分析所带来的缺陷。它主要有 4 种类型： 一是独立开发， 完全从底层开发， 不依赖于任何 gis 软件， 其特点是针对性强， 不足之处是开发难度大、周期长、投资大；二是利用 gis 通用软件工具来加工和管理用户森林资源数据， 其特点为直接用原有 gis 通用软件工具， 功能全， 缺点是针对性差； 三是在 gis 软件的基础上， 利用它的二次开发语言进行森林信息管理系统的开发，开发具有特定应用的森林资源地理信息系统， 其特点为开发模式简单， 但移植性差； 四是组件式森林资源地理信息系统， 其特点是把 gis 控件嵌入用户应用程序中， 易移植， 便于维护， 易与专业模型有机结合， 而且不用学习专门的二次开发语言。

地理信息共享法的概述

摘要：我国目前尚无一部规范地理信息共享的法律法规，甚至在传统的地理信息法律中也几乎没有对地理信息共享规范的法律条款。但信息产业的发展，就要保护数据产权，因此迫切需要制定地理信息共享法。针对我国目前已发布的网络信息法规中存在的问题，即我国尚未把信息数据、数据库列入法律保护的客体提出我国地理信息法律保障机制。本文将从国内外地理信息共享立法的现状和我国地理信息共享法的立法时机进行分析探讨。

关键词：地理信息共享，立法

Abstract: China at present there is no a standard geographic information sharing

of laws and regulations, and even in the traditional geographic information law and

almost no of geographic information sharing standard legal terms. But the

development of it industry, will protect data property rights, so desperately need to

formulate the geographic information sharing method. According to China’s present

to the released the network information regulations, the problems in our country that

has not yet been put the information data, database on the object of legal protection in

China is put forward geographic information law guarantee mechanism. In this paper,

一、名词解释

信息:信息是现实世界在人们头脑中的反映。它以文字、数据、符号、声音、图象等形式记录下来，进行传递和处理,为人们的生产，建设，管理等提供依据。具有客观性、传输性、适用性、共享性。

数据：指输入到计算机并能被计算机进行处理的数字、文字、\符号、声音、图象等符号。

地理信息：指与研究对象的空间地理分布有关的信息。它表示地理系统诸要素的数量、质量、分布特征，相互联系和变化规律的图、文、声、像等的总称。

系统：由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成，能完成特定功能的有机整体。

信息系统： 能对数据和信息进行采集、存储、加工和再现，并能回答用户一系列问题的系统。具有采集、管理、分析和表达数据的能力。 分事务处理系统、管理信息系统；决策支持系统：；人工智能、专家系统。

地理信息系统：是在计算机软硬件支持下，以采集、存储、管理、检索、分析和描述空间物体的定位分布及与之相关的属性数据，并回答用户问题为主要任务的计算机系统。是一种获取、存储、检索、操作、分析和显示地球空间数据的计算机系统。

地理实体：指自然界现象和社会经济事件中不能再分割的单元，它是一个具有概括性，复杂性，相对性的概念。

空间数据：指用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面信息的数据，可以用来描述来自现实世界的目标，具有定位、定性、时间和空间关系等特征。

空间数据结构：适合于计算机系统存储、管理和处理的地学图形的逻辑结构，是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述。

空间数据模型：描述了数据的基本结构及其相互之间的关系和在数据上的各种操作，是数据库系统关于数据内容和数据间联系的逻辑形式的表示。

数据字典用于描述数据库的整体结构、数据内容和定义等。是一个数据的标准规范，它可使数据库的开发者依此来实施数据库的建立、维护和更新。

地图数字化：指把传统的纸质或其他材料上的地图（模拟信号）转换为计算机可识别的图形数据（数据信号）的过程，以便进一步在计算机中进行存储、分析和输出。

科技信息　０科教前沿０　ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　２００９年第２９期　地理信息系统（ＧＩＳ）技术在地震中的应用概述　林志彬　（厦门市地震勘测研究中心福建厦门　３６１０００）　【摘要】地理信息系统（ＧＩｓ）是一门综合的技术，它涉及地理学、测绘学、计算机科学与技术等许多学科，其具有其他技术手段所不具备的　空间数据管理及分析功能　目前ＧＩＳ已在测绘、城市规划、水利、土木、环境保护、土地利用与规划等众多领域得到了广泛的应用，其在地震领域　中的应用其应用领域包括地震分析、预测、预报、抗震、减灾、灾害预测、辅助决策及应急指挥等各个方面。本文简要概述了ＧＩＳ在地震中四个方　面的应用，即地震监测预测、震后应急救援、灾害调查评估、灾后重建，之后总结及展望了ＧＩＳ在地震中的应用及发展趋势。　【关键词】地震；ＧＩＳ；地理信息系统；监测；评估　０．引言　地理信息系统（Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ，简称ＧＩＳ）是一门综　合的技术，它涉及地理学、测绘学、计算机科学与技术等许多学科，它　的概念和基础是地理和测绘，技术支撑则是计算机技术，应用领域则　包括了地理、测绘、规划、国土等众多行业。从２Ｏ世纪６０年代末地理　信息系统发展以来，地理信息系统的概念和理论基础已基本成熟，或　者说已基本成型，剩下一些难题，如多维时态ＧＩＳ模型现在尚无定论，　但从主流技术上看．现有ＧＩＳ的理论已基本可以支撑地理信息系统技　术的发展（龚健雅等，２００４）。地理信息系统具有两个显著特征：一是它　不仅可以像传统的数据库管理系统（ＤＢＭＳ）那样管理数字和文字（属　性）信息，而且还可以管理空间（图形）信息；二是它可以利用各种空间　分析的方法，对多种不同的信息进行综合分析，寻求空间实体间的相　互关系，分析和处理在一定区域内分布的现象和过程，其最大特点在　于可以把社会生活中的各种信息与反映地理位置的图形信息有机地　结合起来，从而使复杂空阔问题的科学求解成为可能（赵文彬．周玮　漫。２００９）。　地震是地球内部介质局部发生急剧的破裂并产生震波，从而在一　定范围内引起地面振动的现象。由于地震发生的突然性和对生命财产　安全产生的巨大伤害性，其被认为是最危险的自然灾害之一（林志斌，　２００９）。我国疆域辽阔，地质环境复杂，影响地质灾害发育的自然地质　条件也复杂多样，成为地震灾害最严重的国家之一。我国是地震灾害　频发的国家，统计数据表明，我国地震死亡人数约占全球地震死亡人　数的一半，是世界上地震灾害最严重的国家之一。比如今年发生的汶　川大地震是新中国成立以来破坏性最强、涉及范围最广的地震，其造　成６９０００多人遇难，１８０００多人失踪，地震造成的直接经济损失达　８４５１亿元人民币（李德仁．２００８）。　目前ＧＩＳ已在测绘、城市规划、水利、土木、环境保护、土地利用与　规划等众多领域得到了广泛的应用。由于地震灾害的每一个环节及过　程均与地理位置密切相关，因此可基于地理信息系统技术及空间数据　库，将地址灾害预测、减灾基础信息加以管理，结合ＧＩＳ空间分析及网　络分析功能及其他子专题提供的数学模型，动态实现地震灾害的快速　预测与辅助决策等（白云刚等，２００４）。自２０世纪９Ｏ年代以来．ＧＩＳ技　术在国内地震领域已经得到了较广泛的应用，其应用领域包括地震分　析、预测、预报、抗震、减灾、灾害预测、辅助决策及应急指挥等各个方　面，并且取得了较好的应用效果（吴微微，２００９）。近年来，随着地理信　息系统技术的重大进步，如空间数据的管理、网络地理信息系统、三维　地理信息系统等技术的发展，引入网络ＧＩＳ、三维ＧＩＳ等新技术已成　为ＧＩＳ在地震领域应用的必然发展趋势。　１．ＧｌＳ在地震中的应用　１．１地震监测、预报　地震预报作为世界性的科学难题，从现有的地震预报分析发现，　由于地震灾害的每一个环节及过程均与地理位置密切相关，而其在时　间、空间上的复杂性往往使得研究人员难以有效地挖掘地震发生的机　理及前兆。因此，借助于ＧＩＳ手段的复杂空间数据管理及分析功能．可　帮助研究人员剖析地震相关信息在时间和空间上的分布规律，从而有　助于研究人员开展地震监测、预报（周斌等，２００５）。　目前全国各类灾害监测系统的主要台站总数约为３８４２４个，其地　理位置分布总体上较为分散，早期的地震预报研究由于均在各台站层　级描述动态自然因子，因而其精度及效率均难以保证。借助于现有的　１６　ＧＩＳ平台可将现有所有台站动态信息集中显示、管理及分析，可极大　地提高动态信息的定量化及精度，阕而可更好地开展地震监测及预报　ｌＴ作（白云刚，２００４）。　ｌ－２震后紧急救援、灾情监测及评估　地震往往具有极强的破坏性，从过去的地震实践来看，震后几小　时到２４小时内是人员抢救的关键时段，因此可基于ＧＩＳ技术、背景数　据库、应急备灾数据库、救灾需求确定合理的救灾投入及资源配置。同　时通过在极震区周围建立缓冲区＋可对缓冲　内各要素进行统计，如　统计缓冲区内社会经济信息、抢险救灾信息（抢险物资、抢险队伍及避　险中心）等，不仅为抢险救灾决策提供有力的辅助手段，同时还可为城　市规划、保险行业保费估算提供非常重要的依据。网络分析包括通过　对生命线工程的管道进行网络连通性分析，资源供给网络划分、资源　调拨及道路网络分析最佳路径分析（高东辉，２００７）。　基于ＧＩＳ技术建立的多源防灾减灾信息集成平台，其不仅包含地　震灾害应急评估和灾情评定所需的遥感信息、气象信息、水文信息、地　震信息，还包括专题信息，如社会经济背景数据库、自然地理、地质条　件数据库和历史灾情数据库等等，因而基于多源防灾减灾信息集成平　台可开展地震损失统计及分布、人员伤亡统计及分布、需安置人员统　计及分布、重点基础设施分布、医疗及消防设施分布评估等等。　１．３灾后重建　灾后重建规划工作是一项复杂的系统工程，需要考虑的问题纷繁　复杂，总结起来，灾后重建规划工作需重点解决以下三个方面问题：　（１）安全问题。地震灾区地质条件复杂，灾后更是形成了断层，滑坡、崩　塌、堰塞湖等地质灾害以及潜在的地质灾害危险区；（２）安置问题。群　众不能一日无家，要尽快解决群众的安置问题；（３）地区发展问题，而　安全则为灾后重建的重中之重，只有在安全问题解决之后，后续其他　的规划工作才能得以开展。由于历史原因．现有的规划图均为纸质地　图或ＣＡＤ图．因而无法开展直观高效的地形分析及空间分析，而ＧＩＳ　作为强大的空间分析工具，其可在灾后的重建、选址和规划中具有至　关重要的作用（莫英娜，２００９）。　１．４　ＧＩＳ在地震应用中的发展趋势　近２Ｏ年来，几乎每一次计算机信息技术的重要进展都带动地理　信息系统技术的重大进步，如空间数据管理、网络ＧＩＳ、三维ＧＩＳ等技　术，同样ＧＩＳ技术的重大进步也必然导致ＧＩＳ在地震领域的进一步深　入，因而网络ＧＩＳ、三维ＧＩＳ必然作为ＧＩＳ在地震领域的发展趋势引起　各领域学者广泛的重视。　ＷｅｂＧＩＳ又称为万维网地理信息系统，是建：正在Ｗｅｂ技术上的一　种特殊环境下的地理信息系统。ＷｅｂＧＩＳ在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ或ｌｎｔｅｍａｔ网络环　境下存储、处理、分析、显示及应用空间信息。空间数据包括带有空间　位置特征的图像、图形数据和与此相关的文本数据。国际学术界把基　于万维网的地理信息系统称之为ＷｅｂＧＩＳ（龚健雅等，２００４）。现有地震　部门及研究机构存在的ＧＩＳ系统均为封闭、独立的单机系统．因而不　能实现信息的共享，系统的利用率低、成本高、更新维护困难。ＷｅｂＧＩＳ　具有空间信息共享及协同工作能力．因而可扩大地震ＧＩＳ系统信息来　源．并在降低地学数据获取成本的同时提高数据的利用率和实效性，　因而对于ＧＩＳ在地震领域的应用深度及广度均具有莺要意义（周斌，　２００５；李先梅，２００６）　ＧＩＳ对现实世界中的现象和空间物体进行数字化和抽象表示，尽　管我们所处的世界和其中的物体是三维的，但大多数（下转第３６页）