地理信息系統的運用

1. 地理信息系統在生活的應用

他可以用於根據地理的信息，幫助大家預測怎樣管理

2. 地理信息系統的社會應用

隨著GIS在決策中的普及，學者們已經開始審議地理信息系統的社會影響。有人認為 ，地理信息的生產、分配、利用和表述的很大程度上與社會環境有關。其他相關議題包括版權、隱私和審查的討論。較為樂觀的GIS社會應用是將它作為一個公眾參與的工具來應用。 規劃 測繪地理信息發展「十二五」總體規劃綱要
國家測繪地理信息局日前印發了《測繪地理信息發展「十二五」總體規劃綱要》，目標是到2015年，建成數字中國地理空間框架和信息化測繪體系。規劃還提出，爭取把地理信息產業納入國家戰略性新興產業規劃。
統計顯示，截至「十一五」末，我國地理信息產業總值突破1000億元；而到「十二五」末，這一數字有望突破2000億元。倍增的規模將給地理信息產業鏈上下游企業帶來巨大的市場空間。
推進地理信息資源整合
規劃提出，要加快推進地理信息資源整合和數字城市建設。據統計，「十一五」期間，我國數字城市建設試點和推廣城市已達130個。國家測繪地理信息局副局長王春峰表示，「十二五」期間將在全國全面推進數字城市建設，力爭完成全部333個地級市和部分有條件的縣級市的數字城市建設。
國家測繪地理信息局日前發布的2011年測繪工作要點明確要求，進一步加快數字城市建設步伐，力爭在2011年完成100個以上、啟動100個以上數字城市建設，使數字城市覆蓋全國2/3以上的地級城市。業內人士指出，基於這樣的建設速度，未來3-5年，數字化城市管理平台的市場容量將超過100億元。
值得注意的是，「十一五」末，公眾版國家地理信息公共服務平台「天地圖」開通並產生重要影響。規劃提出，「十二五」期間將「天地圖」服務功能延伸到省級和市級，並加大「天地圖」推廣應用工作力度，將其打造成為互聯網內容服務的中國自主品牌。
爭取納入新興產業規劃
規劃還表示將繼續完善產業發展政策，爭取把地理信息產業納入國家戰略性新興產業規劃。鼓勵地理信息企業參與政府采購，推動企業自主創新產品在政府投資項目中的應用，努力實現重大測繪工程中國產裝備使用比例超過50%。
規劃還提出，要深入挖掘基於位置的地理信息服務等方面的市場潛力，大幅度提高地理信息服務業務覆蓋范圍和市場盈利水平。其中包括加大地理信息技術與有關技術的集成應用，培育新的經濟增長點。加大地理信息技術和位置服務產品在電子商務、電子政務、智能交通、現代物流等方面的應用；開發基於地理信息的電子游戲產品、地理信息電視頻道以及基於物聯網的位置服務產品等。
分析人士指出，隨著多項引導性政策的出台，地理信息產業鏈上下游企業將迎來巨大的市場機遇。
巡更應用
地理信息系統(GeographicInformationSystem)，簡稱GIS系統。它是在計算機硬、軟體系統支持下，對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數據進行採集、存儲、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。GIS通常和GPS結合使用。對於大范圍的、露天的巡更巡檢，巡更人員手持GPS巡檢器，實時接收GPS衛星定位消息(時間、經緯度)，並按預先設定的時間間隔自動發送或者在特定地點手動發送定位信息到無線通訊前置機。無線通訊前置機在收到定位信息後將數據傳輸到管理系統平台，系統軟體採用GIS電子地圖技術，動態顯示和回放巡檢軌跡，交由GIS分析可得該巡邏點的詳細信息。

3. 怎樣把地理信息系統運用到教學中

淺議地理信息系統在高中地理教學中的應用

摘要：
隨著地理知識更新速度的加快，
新課改提高了對學生信息素養的要求。因此，
把
地理信息系統應用到地理教學中成為當代新型教師的重要任務。
本文筆者結合教學實際論述
了地理信息系統在高中地理教學中的應用。

關鍵字：
地理信息系統

地理教學

引言

伴隨信息時代的到來，
地理學岌計算機技術、
航天技術等進行有效整合，
誕生了一門新
興技術——地理信息系統。地理信息系統（
geographic information system
，簡稱

GIS
）是一
種以採集、
存儲、管理、分析和描述地球表面與地理分布有關數據的空間信息系統。
它以地
理空間資料庫為基礎
,
在計算機技術的支持下，採用地理模型分析方法適時提供多種空間的
和動態的地理信息。
地理學是一門研究地球表面的自然現象和人文現象空間分布以及兩者間
相互關系的學科，實踐性，應用性很強。
中學地理教育的基本目標是傳授地理知識、培養地
理技能和提高地理思維能力。因此，在中學地理教學中，既可以根據課標適當地增加有關
GIS
的教學內容來開闊學生的視野，
又可以應用
GIS
改善地理教學，
拓寬學生解決問題的思
路，培養學生綜合運用知識的能力及其創造精神和實踐能力。

1
、
GIS
的發展簡況

GIS
源於
20
世紀
60
年代，加拿大測量學家
R.F.Tomlinson
首先提出地理信息系統這個
概念並建立了世界上第一個地理信息系統，
用於自然資源的管理與規劃。
後來，
美國哈佛大
學土地測量專業的一名學生
J.Dangermond
在其畢業論文中設計了一個簡單的
GIS
系統，並
在畢業後成立了
ESRI
公司，促進了
GIS
的發展。九十年代以後，隨著地理信息產業的建立
和數字化信息產品在全世界的普及，地理信息系統將逐漸深入到各行各業，成為人們生產、
生活、學習和工作中不可缺少的工具和助手。由於國外
GIS
發展較早，其
GIS
教育體系也
相對完善：如美國、日本、澳大利亞、加拿大、英國、德國等都將
GIS
專業教育提到非常
重要的高度。這些國家在大學里許多相關專業，如建築、市政工程、林業、地理、城市規劃
等，都增加了
GIS
課程。我國
GIS
從
20
世紀
80
年代初開始起步，
90
年代才進入快速發展
階段。中學
GIS
教育更是屬於剛剛起步的階段。而實施
GIS
教育不僅是落實地理學科教育
的責任，也是落實教育本身賦予地理教育的任務。
GIS
教育中對學生信息技術的掌握、地理
研究技術的了解與應用、
地理區域系統思想的建立和地理空間思維能力的培養，
以及地理問
題的分析與處理等多方面具有不可替代的獨特功能。因此，筆者認為嘗試把
GIS
應用到中

2
學地理教學中勢在必行。

2
、
GIS
在高中地理教學中實施的迫切性

2.1
時代發展的需要

20
世紀
90
年代以後，伴隨計算機和網路技術的迅猛發展，地理知識的更新速度越來越
快，
將
GIS
引入中學地理教學中是信息時代的要求。
GIS
包含的信息大且更新速度快，
內容
豐富
,
能將大量的地理信息和理論結合起來加以儲存
,
供學生查詢和使用
,
使學生掌握最新的
地理信息和知識。

2.2
學科發展的需要

目前地理教學使用的相關參考書部分內容有些陳舊，
再加上受到客觀因素的制約，
不可
能做到及時更新，影響了地理教學的深度和廣度。使用
GIS
進行地理教學，可以實現地理
資料與世界的同步更新，
讓我們可以在最短的時間內掌握其他國家的學科發展情況。
我國教
育部
2003
年頒布的《全日制高中地理課程標准
(
實驗
)
》已經把地理信息技術納入必修的地
理課程內容範圍，並把它列為七大地理選修模塊課程之一，並明確指出：
「強調信息技術在
地理學習中的應用，
充分考慮信息技術對地理教學的影響，
營造有利於學生形成地理信息意
識和能力的教學環境。
」

2.3
學生個體發展的需要

新課標指出，教學一切為了學生的發展。
作為教學主體，
學生的情況存在很大差異。傳
統的教學方式很難關注全體學生的需要。
GIS
可以為學生提供互動的教學情境，
他們可以根
據自己的實際情況進行相關地理內容的學習，使每個學生都有所得。

3
、
GIS
在地理教學中的實際應用

3.1
激發學生的學習興趣

辯證唯物主義認為
,
事物的發展是內外因共同作用的結果。外因是條件，內因起決定作
用。飢餓調動了人尋食的積極性
,
捕獵迫出了人們快速狂奔的能力。也就是說，需求是主觀
能動性發揮的最根本動因。
學生是學習活動的主體，
激發主體的主觀能動性是提高教學質量
的關鍵。而興趣又是學生最好的老師，能夠驅使學生主動地去發現問題，解決問題。如學生
對高中選修四的旅遊地理內容很感興趣，
希望可以通過地理課的學習了解中國乃至世界的主
要旅遊景點，既滿足視覺享受，
放鬆心情，又可以了解不同區域的文化特色。但是基於課時
及教具的限制，學生期待的效果很難達到。當然，學生學習地理的興趣便大大折扣。其實，
旅遊地理作為選修的學習，從內容的構成上充滿樂趣，可以極大地調動學生學習的積極性，
但拘於呈現方式，嚴重阻礙了學習效率的提高，往往形成低效或無效教學。
GIS
的出現解決

3
了這個難題——依據教材的主要內容並補充相關旅遊景點聯系交通、
住宿及文化特色等製成
GIS
旅遊地圖。較一般的地圖而言，
GIS
旅遊地圖可以為學生提供更詳細、更准確的信息：

⑴一般的旅遊地圖因圖幅面積的限制，只能呈現一些主要的信息，不能滿足不同人群
的各種需要。但
GIS
旅遊地圖藉助計算機技術的支持，表現出高容量的特點，學生可以根
據各自的需要有選擇性地進行讀取。

⑵一般的旅遊地圖以紙質形式出現，不易保存。長時間使用後，會出現摺痕、破損等
現象，使用年限短暫，影響學生的正常使用。
GIS
旅遊地圖藉助計算機存在，更易儲存。

⑶一般的旅遊地圖不能及時進行信息的更新，
有時會對學生產生錯誤的指示。
GIS
旅遊
地圖可以通過網路及時進行更正、修改，保證信息的真實性。

⑷一般的旅遊地圖有特定的圖例，
部分信息混雜在一起，
增加了學生的困難。
GIS
旅遊
地圖呈現方式直觀，
並具查詢功能，
學生可以進行相關信息的查詢。信息表現清晰，使用起
來方便快捷，節省了學生寶貴的時間。

3.2
有助於學生建立空間概念

地理是一門空間性強的學科，在地理的學習中，要求學生掌握主要的地理事物及空間
分布，
並形成空間概念。
但事實上，
地理課要反映的信息是極其廣闊和遙遠的，還有一些是
不可見的。
數量之大，表現之抽象，
學生不可能把所有的信息都儲存在大腦中。如果只是憑
借教師的有限講解，
學生不可能從不同角度、
不同層次地對地理事物之間的聯系進行深入分
析。
因此，
也就無法在學生大腦中呈現完整而清新的圖像，
不能形成牢固而深刻的記憶。

因
此我們在進行地理事物的空間分析時要使用地圖。
地圖是地理的第二語言，
很多信息都是以
地圖的形式出現。較純粹的文字記憶，地圖的記憶效果更好。
GIS
具有數據輸入、存儲，數
據操作和處理，
數據顯示和結果輸出，地圖制圖，
地理資料庫的組織與管理，空間信息查詢
與量算，
空間分析等功能，
可以用來處理具有空間特點的地理資料，
幫助學生建立空間概念。
尤其是
GIS
的空間信息的可視化。它使學生對於在空間中的各事物的狀態有一個非常直觀
的感受。
無論是在屏幕上展示一幅可以無級縮放和信息查詢的地圖，
還是展示一幅三維的地
形模型，都使學生對現實世界空間關系的認識更為直觀、具體。由
GIS
顯示的空間信息的
可視化結果，
能夠幫助學生揭示空間關系、
空間分布模式和空間發展趨勢。
如高中地理教學
中要求學生理解地形對氣候的影響。
我們可以例證中國地形與氣候之間的關系來講述這個地
理原理：把中國地形圖與氣候圖疊加，讓學生先分析地形圖，
再分析氣候圖，最後把兩個要
素疊加起來進行比較，
即什麼樣的地形會形成什麼樣的氣候。
學生嘗試使用地形要素來解釋
氣候的形成。
比較容易的就是青藏高原由於海拔高形成特殊的高寒氣候。
如果時間允許，
我

4
們還可以讓學生來談談美國地形對其氣候的影響，
即學即用，
實現地理知識的遷移，
加深學
生關於地形對氣候影響的理解。

3.3
有助於學生提高解決問題的能力

受傳統教育教學思維模式的影響，
目前絕大部分中學地理教師仍停留在課堂講述為主的
教學模式上，學生也只能依照教材，
鞏固所學知識，制約了學生與教師雙方的思維，對地理
的學科教育價值實現產生了一定的阻礙，
而且也有悖於新課程的教育觀念，
即
「整合教學與
課程」
、
「強調互動的教學」
、
「構建充滿生命力的課堂教學運行體系」
等。
地理課堂教學也存
在不少問題。
如：
教師向學生提問多，
而引導學生主動發問少，
輕視甚至抑制學生發現問題、
主動提問的意識和熱情；提出「知識訓練」型的問題多，而思維性、啟發性的問題少，量多
質差的「滿堂問」幾乎成為變相的「滿堂灌」
。學生的自主探究、發現、創新的意識得不到
應有的發展，情感、
意志、
精神境界等得不到應有的塑造和升華。也許學生雖能攻克試卷上
的一道難題，
而面對真實生活中的難題時卻不知所措，
面向未來紛繁復雜的大千世界將更是
茫然。
愛因斯坦說過：
「提出一個問題遠比解決一個問題重要。
」
新課程理念要求教師應該是
學生學習的促進者，是教學教育的研究者，課程建設者和開發者，是社會型的開放的教師。
將
GIS
引入中學地理教學是中學地理課程改革的有力工具。因為
GIS
既是教師的教學工具
也是學生的學習工具，教師和學生面對的課程將不再是簡單的教科書，
教師、學生、教材將
成為統一體，成為課程的有機組成部分。
GIS
在教師、學生和教材之間，將充當著橋梁和紐
帶的角色。
在學習過程中師生互動，
信息多向流動。
如我們在學生學習某些地理概念或原理
時，只提供他們一些事實
(
事例
)
和問題，讓學生自己閱讀材料，或讓學生自己從學習生活和
社會生活中選擇和確定專題，獨立探究，
自行去發現問題、分析問題和解決問題，
從而獲得
知識並培養發明創造能力的一種方法。
在地理教學過程中，
我們不要把現成的東西交給學生，
而應在概念領域內，充分利用新奇、懷疑、困難、矛盾等引起學生的思維沖突，促使學生自
己動腦，去發現探索，對所發現問題和探索的結論由學生自己去做。首先，
我們根據學生的
水平，
確定探究型地理教學課題的探究類型。
課題研究以認識客觀世界和人自身的某一問題
為主要目的，
具體包括社會調查、
科學實驗和文獻研究等。
項目活動類主要是設計以解決一
個比較復雜的操作問題為主要目的，
如模擬設計某一條地鐵線路的活動等。
其次，
指導學生
設計研究方案。
研究方案主要包括研究的具體步驟和計劃。
這是整個研究性學習的關鍵。
我
們可以根據學生掌握
GIS
技術的實際情況，結合預先課題或項目，引導學生逐步建立和修
正實施方案，
從而達到方案可行性之目的。
其三，
在實施過程中，
我們協助解決遇到的難題。
最後，開展研究性學習結題和展示成果。結題結果可能有不同情況，我們應引導學生對相

5
關
GIS
探究型學習進行經驗總結。

3.4
有助於學生實現個性發展

新課改指出，要關注學生的需求。既要實現學生的全體發展，又要實現學生的個性發
展。
GIS
可以提供界面友好、形象直觀的互動式學習環境。
GIS
製作的多媒體電子地圖不但
畫面清晰、
色彩諧調，
而且加上視頻和聲音的配合，
具有較強的感染力和較強的人機交互性。
學生通過操作
GIS
地圖進行自主學習，可以改變課程教材只是為教師講授提供藍本，學生
被動接受知識的局面，
實現信息技術和地理課程內容的整合，
有利於學生主動學習，
學生可
以根據自己的需求有選擇地進行學習，進行個性學習，建立屬於自己的地理知識框架。
GIS
可以實現人機互助，
個別指導，
有利於師生之間、
學生與學生之間的合作交流。從認識主義
來說，
合作學習可以促進學習的意義建構，
促進學生高水平的地理思維和學習活動。
理由如
下：一是學習者之間的交流、爭議、
意見綜合等有助於學習者建構起新的、
更深層次的對地
理事物的理解；
二是在合作學習中，
學習者的想法、
解決問題的思路都被明了化、
外顯化了，
學習者可以更好地對自己的理解和思維過程實施監控。
行為主義的觀點則認為，
學生看到同
伴們的成功，會提高他們自身的自我效能感。

4
、
GIS
在高中地理教學實施中存在的問題

4.1
師資不夠

GIS
發展至今，
雖然有很多成熟的軟體供教師使用，
但這些軟體大多功能龐雜且操作復
雜，
熟悉和掌握這些軟體需要一定的時間和相關的計算機基礎。
這對於一般的地理專職教師
來說有些困難。
GIS
需要學校花費資金購買，地理教師學習和掌握又存在困難，這無疑會對
GIS
在地理教學的應用製造障礙。
因此，
亟待操作相對簡單的軟體出現，
來擺脫目前的困境。

4.2
教學需要的適度性

GIS
教學要根據實際教學環境採取分層次、
分地區、
分級別的有區別對待。
可以分為基
礎教學、拓展性教學、研究性教學等幾個層次進行。在教學方式上，要注意直觀，加強傳統
教學方式與多媒體教學、
參觀、
實習等教學模式的結合；
在拓展性和研究性層次上，要加強
學生的實踐能力、基本操作技能、系統設計能力的培養。

4.3GIS
教材的適用性

編制適合我國國情與學生特點的
GIS
教材，在教材中提供配套的練習，並建設相關網
站。學生使用起來既實用又方便。通過教材的重視程度加強社會對
GIS
在地理教學中使用
的關注，與世界接軌，縮小我們與發達國家之間的差距。

4. 地理信息系統的應用有哪些

GIS 的應用領域
地理信息系統在最近的30多年內取得了驚人的發展，廣泛應用於資源調查、環境評估、災害預測、國土管理、城市規劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設施管理、農林牧業、統計、商業金融等幾乎所有領域。 (加測繪、應急、石油石化等國民經濟各個領域。)
以下地理信息系統的應用領域分別回答了在各自領域內的作用
◆ 資源管理 (Resource Management)
主要應用於農業和林業領域，解決農業和林業領域各種資源(如土地、森林、草場)分布、分級、統計、制圖等問題。主要回答「定位」和「模式」兩類問題。
◆ 資源配置 (Resource Configuration)
在城市中各種公用設施、救災減災中物資的分配、全國范圍內能源保障、糧食供應等到機構的在各地的配置等都是資源配置問題。GIS在這類應用中的目標是保證資源的最合理配置和發揮最大效益。
◆ 城市規劃和管理 (Urban Planning and Management)
空間規劃是GIS的一個重要應用領域，城市規劃和管理是其中的主要內容。例如，在大規模城市基礎設施建設中如何保證綠地的比例和合理分布、如何保證學校、公共設施、運動場所、服務設施等能夠有最大的服務面(城市資源配置問題)等。
◆ 土地信息系統和地籍管理 (Land Information System and Cadastral Applicaiton)
土地和地籍管理涉及土地使用性質變化、地塊輪廓變化、地籍權屬關系變化等許多內容，藉助GIS技術可以高效、高質量地完成這些工作。
◆ 生態、環境管理與模擬 (Environmental Management and Modeling)
區域生態規劃、環境現狀評價、環境影響評價、污染物削減分配的決策支持、環境與區域可持續發展的決策支持、環保設施的管理、環境規劃等。
◆ 應急響應 (Emergency Response)
解決在發生洪水、戰爭、核事故等重大自然或人為災害時，如何安排最佳的人員撤離路線、並配備相應的運輸和保障設施的問題。
◆ 地學研究與應用 (Application in GeoScience)
地形分析、流域分析、土地利用研究、經濟地理研究、空間決策支持、空間統計分析、制圖等都可以藉助地理信息系統工具完成。
◆ 商業與市場 (Business and Marketing)
商業設施的建立充分考慮其市場潛力。例如大型商場的建立如果不考慮其他商場的分布、待建區周圍居民區的分布和人數，建成之後就可能無法達到預期的市場和服務面。有時甚至商場銷售的品種和市場定位都必須與待建區的人口結構(年 齡構成、性別構成、文化水平)、消費水平等結合起來考慮。地理信息系統的空間分析和資料庫功能可以解決這些問題。房地產開發和銷售過程中也可以利用GIS功能進行決策和分析。
◆ 基礎設施管理 (Facilities Management)
城市的地上地下基礎設施(電信、自來水、道路交通、天然氣管線、排污設施、 電力設施等)廣泛分布於城市的各個角落、且這些設施明顯具有地理參照特徵的。它們的管理、統計、匯總都可以藉助GIS完成，而且可以大大提高工作效率。
◆ 選址分析 (Site Selecting Analysis)
根據區域地理環境的特點，綜合考慮資源配置、市場潛力、交通條件、地形特徵、環境影響等因素，在區域范圍內選擇最佳位置，是GIS的一個典型應用領域，充分體現了GIS的空間分析功能。
◆ 網路分析 (Network System Analysis)
建立交通網路、地下管線網路等的計算機模型，研究交通流量、進行交通規則、處理地下管線突發事件(爆管、斷路)等應急處理。 警務和醫療救護的路徑優選、車輛導航等也是GIS網路分析應用的實例。
◆ 可視化應用 (Visualization Application)
以數字地形模型為基礎，建立城市、區域、或大型建築工程、著名風景名勝區的三維可視化模型，實現多角度瀏覽，可廣泛應用於宣傳、城市和區域規劃、大型工程管理和模擬、旅遊等領域。
◆ 分布式地理信息應用 (Distributed Geographic Information Application)
隨著網路和Internet技術的發展，運行於Intranet或Internet環境下的地理信息系統應用類型，其目標是實現地理信息的分布式存儲和信息共享，以及遠程空間導航等。

5. 地理信息系統目前主要應用到哪些領域

GIS 的應用領域
地理信息系統在最近的30多年內取得了驚人的發展，廣泛應用於資源調查、環境評估、災害預測、國土管理、城市規劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設施管理、農林牧業、統計、商業金融等幾乎所有領域。 (加測繪、應急、石油石化等國民經濟各個領域。)
以下地理信息系統的應用領域分別回答了在各自領域內的作用
◆ 資源管理 (Resource Management)
主要應用於農業和林業領域，解決農業和林業領域各種資源(如土地、森林、草場)分布、分級、統計、制圖等問題。主要回答「定位」和「模式」兩類問題。
◆ 資源配置 (Resource Configuration)
在城市中各種公用設施、救災減災中物資的分配、全國范圍內能源保障、糧食供應等到機構的在各地的配置等都是資源配置問題。GIS在這類應用中的目標是保證資源的最合理配置和發揮最大效益。
◆ 城市規劃和管理 (Urban Planning and Management)
空間規劃是GIS的一個重要應用領域，城市規劃和管理是其中的主要內容。例如，在大規模城市基礎設施建設中如何保證綠地的比例和合理分布、如何保證學校、公共設施、運動場所、服務設施等能夠有最大的服務面(城市資源配置問題)等。
◆ 土地信息系統和地籍管理 (Land Information System and Cadastral Applicaiton)
土地和地籍管理涉及土地使用性質變化、地塊輪廓變化、地籍權屬關系變化等許多內容，藉助GIS技術可以高效、高質量地完成這些工作。
◆ 生態、環境管理與模擬 (Environmental Management and Modeling)
區域生態規劃、環境現狀評價、環境影響評價、污染物削減分配的決策支持、環境與區域可持續發展的決策支持、環保設施的管理、環境規劃等。
◆ 應急響應 (Emergency Response)
解決在發生洪水、戰爭、核事故等重大自然或人為災害時，如何安排最佳的人員撤離路線、並配備相應的運輸和保障設施的問題。
◆ 地學研究與應用 (Application in GeoScience)
地形分析、流域分析、土地利用研究、經濟地理研究、空間決策支持、空間統計分析、制圖等都可以藉助地理信息系統工具完成。
◆ 商業與市場 (Business and Marketing)
商業設施的建立充分考慮其市場潛力。例如大型商場的建立如果不考慮其他商場的分布、待建區周圍居民區的分布和人數，建成之後就可能無法達到預期的市場和服務面。有時甚至商場銷售的品種和市場定位都必須與待建區的人口結構(年 齡構成、性別構成、文化水平)、消費水平等結合起來考慮。地理信息系統的空間分析和資料庫功能可以解決這些問題。房地產開發和銷售過程中也可以利用GIS功能進行決策和分析。
◆ 基礎設施管理 (Facilities Management)
城市的地上地下基礎設施(電信、自來水、道路交通、天然氣管線、排污設施、 電力設施等)廣泛分布於城市的各個角落、且這些設施明顯具有地理參照特徵的。它們的管理、統計、匯總都可以藉助GIS完成，而且可以大大提高工作效率。
◆ 選址分析 (Site Selecting Analysis)
根據區域地理環境的特點，綜合考慮資源配置、市場潛力、交通條件、地形特徵、環境影響等因素，在區域范圍內選擇最佳位置，是GIS的一個典型應用領域，充分體現了GIS的空間分析功能。
◆ 網路分析 (Network System Analysis)
建立交通網路、地下管線網路等的計算機模型，研究交通流量、進行交通規則、處理地下管線突發事件(爆管、斷路)等應急處理。 警務和醫療救護的路徑優選、車輛導航等也是GIS網路分析應用的實例。
◆ 可視化應用 (Visualization Application)
以數字地形模型為基礎，建立城市、區域、或大型建築工程、著名風景名勝區的三維可視化模型，實現多角度瀏覽，可廣泛應用於宣傳、城市和區域規劃、大型工程管理和模擬、旅遊等領域。
◆ 分布式地理信息應用 (Distributed Geographic Information Application)
隨著網路和Internet技術的發展，運行於Intranet或Internet環境下的地理信息系統應用類型，其目標是實現地理信息的分布式存儲和信息共享，以及遠程空間導航等。

6. 地理信息系統的應用背景

地理信息系統 ( Geographic Information System，GIS) 是一項以計算機為基礎的新興技術，是管理和研究空間數據的技術。圍繞這項技術的研究、開發和應用形成了一門交叉性、邊緣性的學科 ( ESRI Corporation，2010) 。在計算機軟硬體的支持下，它可以對空間數據按地理坐標或空間位置進行有效管理、研究各種空間實體及其相互關系。通過對多因素的綜合分析，迅速地獲取滿足應用需要的信息，並以地圖、圖形或數據的形式表示處理的結果。

目前世界上常用的 GIS 軟體已達 400 多種。它們大小不一，風格各異。國外較著名的有 Arc View，ArcInfo，MapInfo，GenaMap 等; 國內較著名的有 MapGIS，GeoStar 等 ( ESRI Corporation，2010) 。雖然 GIS 起步晚，但它發展快，目前已成功地應用到 100 多個領域。

地理信息系統軟體的研究應用，歸納概括有兩種情況。第一種是利用 GIS 系統來處理用戶的數據; 第二種是在 GIS 的基礎上，利用它的開發函數庫二次開發出專用的地理信息系統軟體。目前 GIS 已成功地應用到了包括資源管理、自動制圖、設施管理、城市和區域規劃、人口和商業管理、交通運輸、能源、教育、軍事等領域。

在美國、日本等發達國家，地理信息系統的應用遍及安全、環境保護、資源保護、災害預測、投資評價、城市規劃建設、政府管理等眾多領域。

近年來，隨著我國經濟建設的迅速發展，地理信息系統的應用在城市規劃管理、交通運輸、環保、農業、制圖等領域發揮了重要的作用，先後開發出了眾多基於 GIS 的防震減災、地質災害預測、煤礦通風安全信息、城市安全防範等信息管理系統，取得了良好的經濟效益和社會效益。

由於 GIS 在煤礦中能夠對煤礦生產進行實時動態監控、預測預報事故、進行生產管理以及快速有效地調度管理，對減少事故發生起著非常重要的作用。目前，地理信息系統在礦山領域中的應用主要包括以下幾個方面。

( 1) 基於 GIS 的礦圖管理與更新

對地理底圖數據的管理與更新，包括地理底圖數據的錄入、編輯、修改、保存、輸出以及地理底圖庫的生成，可使用 GIS 的圖形編輯系統、空間分析系統、輸出系統、地圖庫管理系統、校正系統等進行處理。

對於其他諸如採掘工程平面圖、開拓巷道布置系統圖、通風系統圖、避災路線圖等礦圖，運用 GIS 可以實現圖形處理與非圖形屬性信息處理相結合，用戶不必在兩個系統之間來回切換，提高了系統性能。另外，圖紙的無級縮放功能可以對任何圖形或圖層任意縮小和放大。漫遊功能可漫遊到圖上任意點，仔細查看每一條巷道及布置，可測算並動態顯示任意兩點間的距離。

( 2) 礦井監測及調度管理

以圖形方式實時監測煤礦感測器的工作情況以及井下設備的工作狀態。在圖上能夠看到每個感測器當時的物理參量和設備的開停狀態。如瓦斯超限時有鈴聲報警，通訊中斷時有相應的顯示。通風系統提供實時的風速、風量、風向、變化趨勢等相關數據的處理及分析功能，能實時顯示和查詢監控所採集的數據，並能自動進行超限報警。

( 3) 塌陷區的動態監測系統

塌陷區動態監測系統包括動態監測解譯系統和統計系統兩部分。第一部分主要實現對圖像的顯示、分析和校準等; 第二部分主要實現功能查詢、面積統計和統計圖的繪制等。GIS 主要用於該系統的統計分析。

( 4) 煤礦生產勘探管理中的應用

應用 GIS 進行圖件管理，主要是應用其對柵格圖像的管理功能。這種管理貫穿於煤礦生產勘探設計到勘探資料提交的全部過程。其關鍵技術是柵格圖像的獲取和處理。

( 5) 礦井災害事故預測預報

應用 GIS 復雜而深層次的可視化查詢、分析功能，建立礦井災害事故預測預報系統。例如，在煤礦突水預測預報中，可以選用斷層密度、岩溶發育程度、水壓及隔水層有效厚度、開采方法、頂板管理方法等因素構成模型。通過與實際結果的多次擬合，得出突水指數，最後以圖形的方式輸出危險突水區。同樣，對於礦井中瓦斯及煤塵爆炸、頂板冒落、煤層自然發火、沖擊地壓等災害事故也可以用同樣的方式進行預測預報。

GIS 也可用於突發事故的救災指揮系統，通過 GIS 功能強大的 SQL 查詢，在顯示器上可以看到由 GIS 分析得出的該事故可能波及的范圍、疏散人員的最佳路徑以及該事故可能造成的損失等，管理人員將 GIS 所提供的資料與現場實際情況相結合，進行調度指揮，把事故的損失盡可能降到最低 ( 孫長篙等，2004) 。

( 6) 基於 GIS 數字煤礦的發展

所謂數字煤礦是指在煤礦范圍內建立一個以三維坐標為主線，將煤礦信息構建成一個煤礦信息模型，描述煤礦中每一點的全部信息，按三維坐標組織、存儲起來，並提供有效、方便和直觀的檢索手段和顯示手段，使有關人員可以快速、准確、充分和完整地了解及利用煤礦各方面的信息。

7. 地理信息系統的應用領域有哪些

遙感與抄地理信息系統跟化學的聯系確實比較遠，遙感和地理信息系統都是宏觀的東西，化學是很微觀的領域，交叉點很少，要是非說有什麼聯系也是和宏觀化學的聯系，比如說用遙感監測一下海洋的化學污染，看一看河流有沒有富營養化，高光譜遙感還有望區分出不同的化學污染物；用地理信息系統的空間分析功能分析一下化學污染物的排放濃度在地理上的分布特徵，規劃一下城市中的什麼位置建化工廠污染能達到最小等。

8. 地理信息系統的主要應用領域有哪些

遙感與地理信息系統跟化學的聯系確實比較遠，遙感和地理信息系統都是宏觀的東西，化學是很微觀的領域，交叉點很少，要是非說有什麼聯系也是和宏觀化學的聯系，比如說用遙感監測一下海洋的化學污染，看一看河流有沒有富營養化，高光譜遙感還有望區分出不同的化學污染物；用地理信息系統的空間分析功能分析一下化學污染物的排放濃度在地理上的分布特徵，規劃一下城市中的什麼位置建化工廠污染能達到最小等。