地理信息系统的运用

1. 地理信息系统在生活的应用

他可以用于根据地理的信息，帮助大家预测怎样管理

2. 地理信息系统的社会应用

随着GIS在决策中的普及，学者们已经开始审议地理信息系统的社会影响。有人认为 ，地理信息的生产、分配、利用和表述的很大程度上与社会环境有关。其他相关议题包括版权、隐私和审查的讨论。较为乐观的GIS社会应用是将它作为一个公众参与的工具来应用。 规划 测绘地理信息发展“十二五”总体规划纲要
国家测绘地理信息局日前印发了《测绘地理信息发展“十二五”总体规划纲要》，目标是到2015年，建成数字中国地理空间框架和信息化测绘体系。规划还提出，争取把地理信息产业纳入国家战略性新兴产业规划。
统计显示，截至“十一五”末，我国地理信息产业总值突破1000亿元；而到“十二五”末，这一数字有望突破2000亿元。倍增的规模将给地理信息产业链上下游企业带来巨大的市场空间。
推进地理信息资源整合
规划提出，要加快推进地理信息资源整合和数字城市建设。据统计，“十一五”期间，我国数字城市建设试点和推广城市已达130个。国家测绘地理信息局副局长王春峰表示，“十二五”期间将在全国全面推进数字城市建设，力争完成全部333个地级市和部分有条件的县级市的数字城市建设。
国家测绘地理信息局日前发布的2011年测绘工作要点明确要求，进一步加快数字城市建设步伐，力争在2011年完成100个以上、启动100个以上数字城市建设，使数字城市覆盖全国2/3以上的地级城市。业内人士指出，基于这样的建设速度，未来3-5年，数字化城市管理平台的市场容量将超过100亿元。
值得注意的是，“十一五”末，公众版国家地理信息公共服务平台“天地图”开通并产生重要影响。规划提出，“十二五”期间将“天地图”服务功能延伸到省级和市级，并加大“天地图”推广应用工作力度，将其打造成为互联网内容服务的中国自主品牌。
争取纳入新兴产业规划
规划还表示将继续完善产业发展政策，争取把地理信息产业纳入国家战略性新兴产业规划。鼓励地理信息企业参与政府采购，推动企业自主创新产品在政府投资项目中的应用，努力实现重大测绘工程中国产装备使用比例超过50%。
规划还提出，要深入挖掘基于位置的地理信息服务等方面的市场潜力，大幅度提高地理信息服务业务覆盖范围和市场盈利水平。其中包括加大地理信息技术与有关技术的集成应用，培育新的经济增长点。加大地理信息技术和位置服务产品在电子商务、电子政务、智能交通、现代物流等方面的应用；开发基于地理信息的电子游戏产品、地理信息电视频道以及基于物联网的位置服务产品等。
分析人士指出，随着多项引导性政策的出台，地理信息产业链上下游企业将迎来巨大的市场机遇。
巡更应用
地理信息系统(GeographicInformationSystem)，简称GIS系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。GIS通常和GPS结合使用。对于大范围的、露天的巡更巡检，巡更人员手持GPS巡检器，实时接收GPS卫星定位消息(时间、经纬度)，并按预先设定的时间间隔自动发送或者在特定地点手动发送定位信息到无线通讯前置机。无线通讯前置机在收到定位信息后将数据传输到管理系统平台，系统软件采用GIS电子地图技术，动态显示和回放巡检轨迹，交由GIS分析可得该巡逻点的详细信息。

3. 怎样把地理信息系统运用到教学中

浅议地理信息系统在高中地理教学中的应用

摘要：
随着地理知识更新速度的加快，
新课改提高了对学生信息素养的要求。因此，
把
地理信息系统应用到地理教学中成为当代新型教师的重要任务。
本文笔者结合教学实际论述
了地理信息系统在高中地理教学中的应用。

关键字：
地理信息系统

地理教学

引言

伴随信息时代的到来，
地理学岌计算机技术、
航天技术等进行有效整合，
诞生了一门新
兴技术——地理信息系统。地理信息系统（
geographic information system
，简称

GIS
）是一
种以采集、
存储、管理、分析和描述地球表面与地理分布有关数据的空间信息系统。
它以地
理空间数据库为基础
,
在计算机技术的支持下，采用地理模型分析方法适时提供多种空间的
和动态的地理信息。
地理学是一门研究地球表面的自然现象和人文现象空间分布以及两者间
相互关系的学科，实践性，应用性很强。
中学地理教育的基本目标是传授地理知识、培养地
理技能和提高地理思维能力。因此，在中学地理教学中，既可以根据课标适当地增加有关
GIS
的教学内容来开阔学生的视野，
又可以应用
GIS
改善地理教学，
拓宽学生解决问题的思
路，培养学生综合运用知识的能力及其创造精神和实践能力。

1
、
GIS
的发展简况

GIS
源于
20
世纪
60
年代，加拿大测量学家
R.F.Tomlinson
首先提出地理信息系统这个
概念并建立了世界上第一个地理信息系统，
用于自然资源的管理与规划。
后来，
美国哈佛大
学土地测量专业的一名学生
J.Dangermond
在其毕业论文中设计了一个简单的
GIS
系统，并
在毕业后成立了
ESRI
公司，促进了
GIS
的发展。九十年代以后，随着地理信息产业的建立
和数字化信息产品在全世界的普及，地理信息系统将逐渐深入到各行各业，成为人们生产、
生活、学习和工作中不可缺少的工具和助手。由于国外
GIS
发展较早，其
GIS
教育体系也
相对完善：如美国、日本、澳大利亚、加拿大、英国、德国等都将
GIS
专业教育提到非常
重要的高度。这些国家在大学里许多相关专业，如建筑、市政工程、林业、地理、城市规划
等，都增加了
GIS
课程。我国
GIS
从
20
世纪
80
年代初开始起步，
90
年代才进入快速发展
阶段。中学
GIS
教育更是属于刚刚起步的阶段。而实施
GIS
教育不仅是落实地理学科教育
的责任，也是落实教育本身赋予地理教育的任务。
GIS
教育中对学生信息技术的掌握、地理
研究技术的了解与应用、
地理区域系统思想的建立和地理空间思维能力的培养，
以及地理问
题的分析与处理等多方面具有不可替代的独特功能。因此，笔者认为尝试把
GIS
应用到中

2
学地理教学中势在必行。

2
、
GIS
在高中地理教学中实施的迫切性

2.1
时代发展的需要

20
世纪
90
年代以后，伴随计算机和网络技术的迅猛发展，地理知识的更新速度越来越
快，
将
GIS
引入中学地理教学中是信息时代的要求。
GIS
包含的信息大且更新速度快，
内容
丰富
,
能将大量的地理信息和理论结合起来加以储存
,
供学生查询和使用
,
使学生掌握最新的
地理信息和知识。

2.2
学科发展的需要

目前地理教学使用的相关参考书部分内容有些陈旧，
再加上受到客观因素的制约，
不可
能做到及时更新，影响了地理教学的深度和广度。使用
GIS
进行地理教学，可以实现地理
资料与世界的同步更新，
让我们可以在最短的时间内掌握其他国家的学科发展情况。
我国教
育部
2003
年颁布的《全日制高中地理课程标准
(
实验
)
》已经把地理信息技术纳入必修的地
理课程内容范围，并把它列为七大地理选修模块课程之一，并明确指出：
“强调信息技术在
地理学习中的应用，
充分考虑信息技术对地理教学的影响，
营造有利于学生形成地理信息意
识和能力的教学环境。
”

2.3
学生个体发展的需要

新课标指出，教学一切为了学生的发展。
作为教学主体，
学生的情况存在很大差异。传
统的教学方式很难关注全体学生的需要。
GIS
可以为学生提供互动的教学情境，
他们可以根
据自己的实际情况进行相关地理内容的学习，使每个学生都有所得。

3
、
GIS
在地理教学中的实际应用

3.1
激发学生的学习兴趣

辩证唯物主义认为
,
事物的发展是内外因共同作用的结果。外因是条件，内因起决定作
用。饥饿调动了人寻食的积极性
,
捕猎迫出了人们快速狂奔的能力。也就是说，需求是主观
能动性发挥的最根本动因。
学生是学习活动的主体，
激发主体的主观能动性是提高教学质量
的关键。而兴趣又是学生最好的老师，能够驱使学生主动地去发现问题，解决问题。如学生
对高中选修四的旅游地理内容很感兴趣，
希望可以通过地理课的学习了解中国乃至世界的主
要旅游景点，既满足视觉享受，
放松心情，又可以了解不同区域的文化特色。但是基于课时
及教具的限制，学生期待的效果很难达到。当然，学生学习地理的兴趣便大大折扣。其实，
旅游地理作为选修的学习，从内容的构成上充满乐趣，可以极大地调动学生学习的积极性，
但拘于呈现方式，严重阻碍了学习效率的提高，往往形成低效或无效教学。
GIS
的出现解决

3
了这个难题——依据教材的主要内容并补充相关旅游景点联系交通、
住宿及文化特色等制成
GIS
旅游地图。较一般的地图而言，
GIS
旅游地图可以为学生提供更详细、更准确的信息：

⑴一般的旅游地图因图幅面积的限制，只能呈现一些主要的信息，不能满足不同人群
的各种需要。但
GIS
旅游地图借助计算机技术的支持，表现出高容量的特点，学生可以根
据各自的需要有选择性地进行读取。

⑵一般的旅游地图以纸质形式出现，不易保存。长时间使用后，会出现折痕、破损等
现象，使用年限短暂，影响学生的正常使用。
GIS
旅游地图借助计算机存在，更易储存。

⑶一般的旅游地图不能及时进行信息的更新，
有时会对学生产生错误的指示。
GIS
旅游
地图可以通过网络及时进行更正、修改，保证信息的真实性。

⑷一般的旅游地图有特定的图例，
部分信息混杂在一起，
增加了学生的困难。
GIS
旅游
地图呈现方式直观，
并具查询功能，
学生可以进行相关信息的查询。信息表现清晰，使用起
来方便快捷，节省了学生宝贵的时间。

3.2
有助于学生建立空间概念

地理是一门空间性强的学科，在地理的学习中，要求学生掌握主要的地理事物及空间
分布，
并形成空间概念。
但事实上，
地理课要反映的信息是极其广阔和遥远的，还有一些是
不可见的。
数量之大，表现之抽象，
学生不可能把所有的信息都储存在大脑中。如果只是凭
借教师的有限讲解，
学生不可能从不同角度、
不同层次地对地理事物之间的联系进行深入分
析。
因此，
也就无法在学生大脑中呈现完整而清新的图像，
不能形成牢固而深刻的记忆。

因
此我们在进行地理事物的空间分析时要使用地图。
地图是地理的第二语言，
很多信息都是以
地图的形式出现。较纯粹的文字记忆，地图的记忆效果更好。
GIS
具有数据输入、存储，数
据操作和处理，
数据显示和结果输出，地图制图，
地理数据库的组织与管理，空间信息查询
与量算，
空间分析等功能，
可以用来处理具有空间特点的地理资料，
帮助学生建立空间概念。
尤其是
GIS
的空间信息的可视化。它使学生对于在空间中的各事物的状态有一个非常直观
的感受。
无论是在屏幕上展示一幅可以无级缩放和信息查询的地图，
还是展示一幅三维的地
形模型，都使学生对现实世界空间关系的认识更为直观、具体。由
GIS
显示的空间信息的
可视化结果，
能够帮助学生揭示空间关系、
空间分布模式和空间发展趋势。
如高中地理教学
中要求学生理解地形对气候的影响。
我们可以例证中国地形与气候之间的关系来讲述这个地
理原理：把中国地形图与气候图叠加，让学生先分析地形图，
再分析气候图，最后把两个要
素叠加起来进行比较，
即什么样的地形会形成什么样的气候。
学生尝试使用地形要素来解释
气候的形成。
比较容易的就是青藏高原由于海拔高形成特殊的高寒气候。
如果时间允许，
我

4
们还可以让学生来谈谈美国地形对其气候的影响，
即学即用，
实现地理知识的迁移，
加深学
生关于地形对气候影响的理解。

3.3
有助于学生提高解决问题的能力

受传统教育教学思维模式的影响，
目前绝大部分中学地理教师仍停留在课堂讲述为主的
教学模式上，学生也只能依照教材，
巩固所学知识，制约了学生与教师双方的思维，对地理
的学科教育价值实现产生了一定的阻碍，
而且也有悖于新课程的教育观念，
即
“整合教学与
课程”
、
“强调互动的教学”
、
“构建充满生命力的课堂教学运行体系”
等。
地理课堂教学也存
在不少问题。
如：
教师向学生提问多，
而引导学生主动发问少，
轻视甚至抑制学生发现问题、
主动提问的意识和热情；提出“知识训练”型的问题多，而思维性、启发性的问题少，量多
质差的“满堂问”几乎成为变相的“满堂灌”
。学生的自主探究、发现、创新的意识得不到
应有的发展，情感、
意志、
精神境界等得不到应有的塑造和升华。也许学生虽能攻克试卷上
的一道难题，
而面对真实生活中的难题时却不知所措，
面向未来纷繁复杂的大千世界将更是
茫然。
爱因斯坦说过：
“提出一个问题远比解决一个问题重要。
”
新课程理念要求教师应该是
学生学习的促进者，是教学教育的研究者，课程建设者和开发者，是社会型的开放的教师。
将
GIS
引入中学地理教学是中学地理课程改革的有力工具。因为
GIS
既是教师的教学工具
也是学生的学习工具，教师和学生面对的课程将不再是简单的教科书，
教师、学生、教材将
成为统一体，成为课程的有机组成部分。
GIS
在教师、学生和教材之间，将充当着桥梁和纽
带的角色。
在学习过程中师生互动，
信息多向流动。
如我们在学生学习某些地理概念或原理
时，只提供他们一些事实
(
事例
)
和问题，让学生自己阅读材料，或让学生自己从学习生活和
社会生活中选择和确定专题，独立探究，
自行去发现问题、分析问题和解决问题，
从而获得
知识并培养发明创造能力的一种方法。
在地理教学过程中，
我们不要把现成的东西交给学生，
而应在概念领域内，充分利用新奇、怀疑、困难、矛盾等引起学生的思维冲突，促使学生自
己动脑，去发现探索，对所发现问题和探索的结论由学生自己去做。首先，
我们根据学生的
水平，
确定探究型地理教学课题的探究类型。
课题研究以认识客观世界和人自身的某一问题
为主要目的，
具体包括社会调查、
科学实验和文献研究等。
项目活动类主要是设计以解决一
个比较复杂的操作问题为主要目的，
如模拟设计某一条地铁线路的活动等。
其次，
指导学生
设计研究方案。
研究方案主要包括研究的具体步骤和计划。
这是整个研究性学习的关键。
我
们可以根据学生掌握
GIS
技术的实际情况，结合预先课题或项目，引导学生逐步建立和修
正实施方案，
从而达到方案可行性之目的。
其三，
在实施过程中，
我们协助解决遇到的难题。
最后，开展研究性学习结题和展示成果。结题结果可能有不同情况，我们应引导学生对相

5
关
GIS
探究型学习进行经验总结。

3.4
有助于学生实现个性发展

新课改指出，要关注学生的需求。既要实现学生的全体发展，又要实现学生的个性发
展。
GIS
可以提供界面友好、形象直观的交互式学习环境。
GIS
制作的多媒体电子地图不但
画面清晰、
色彩谐调，
而且加上视频和声音的配合，
具有较强的感染力和较强的人机交互性。
学生通过操作
GIS
地图进行自主学习，可以改变课程教材只是为教师讲授提供蓝本，学生
被动接受知识的局面，
实现信息技术和地理课程内容的整合，
有利于学生主动学习，
学生可
以根据自己的需求有选择地进行学习，进行个性学习，建立属于自己的地理知识框架。
GIS
可以实现人机互助，
个别指导，
有利于师生之间、
学生与学生之间的合作交流。从认识主义
来说，
合作学习可以促进学习的意义建构，
促进学生高水平的地理思维和学习活动。
理由如
下：一是学习者之间的交流、争议、
意见综合等有助于学习者建构起新的、
更深层次的对地
理事物的理解；
二是在合作学习中，
学习者的想法、
解决问题的思路都被明了化、
外显化了，
学习者可以更好地对自己的理解和思维过程实施监控。
行为主义的观点则认为，
学生看到同
伴们的成功，会提高他们自身的自我效能感。

4
、
GIS
在高中地理教学实施中存在的问题

4.1
师资不够

GIS
发展至今，
虽然有很多成熟的软件供教师使用，
但这些软件大多功能庞杂且操作复
杂，
熟悉和掌握这些软件需要一定的时间和相关的计算机基础。
这对于一般的地理专职教师
来说有些困难。
GIS
需要学校花费资金购买，地理教师学习和掌握又存在困难，这无疑会对
GIS
在地理教学的应用制造障碍。
因此，
亟待操作相对简单的软件出现，
来摆脱目前的困境。

4.2
教学需要的适度性

GIS
教学要根据实际教学环境采取分层次、
分地区、
分级别的有区别对待。
可以分为基
础教学、拓展性教学、研究性教学等几个层次进行。在教学方式上，要注意直观，加强传统
教学方式与多媒体教学、
参观、
实习等教学模式的结合；
在拓展性和研究性层次上，要加强
学生的实践能力、基本操作技能、系统设计能力的培养。

4.3GIS
教材的适用性

编制适合我国国情与学生特点的
GIS
教材，在教材中提供配套的练习，并建设相关网
站。学生使用起来既实用又方便。通过教材的重视程度加强社会对
GIS
在地理教学中使用
的关注，与世界接轨，缩小我们与发达国家之间的差距。

4. 地理信息系统的应用有哪些

GIS 的应用领域
地理信息系统在最近的30多年内取得了惊人的发展，广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。 (加测绘、应急、石油石化等国民经济各个领域。)
以下地理信息系统的应用领域分别回答了在各自领域内的作用
◆ 资源管理 (Resource Management)
主要应用于农业和林业领域，解决农业和林业领域各种资源(如土地、森林、草场)分布、分级、统计、制图等问题。主要回答“定位”和“模式”两类问题。
◆ 资源配置 (Resource Configuration)
在城市中各种公用设施、救灾减灾中物资的分配、全国范围内能源保障、粮食供应等到机构的在各地的配置等都是资源配置问题。GIS在这类应用中的目标是保证资源的最合理配置和发挥最大效益。
◆ 城市规划和管理 (Urban Planning and Management)
空间规划是GIS的一个重要应用领域，城市规划和管理是其中的主要内容。例如，在大规模城市基础设施建设中如何保证绿地的比例和合理分布、如何保证学校、公共设施、运动场所、服务设施等能够有最大的服务面(城市资源配置问题)等。
◆ 土地信息系统和地籍管理 (Land Information System and Cadastral Applicaiton)
土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多内容，借助GIS技术可以高效、高质量地完成这些工作。
◆ 生态、环境管理与模拟 (Environmental Management and Modeling)
区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划等。
◆ 应急响应 (Emergency Response)
解决在发生洪水、战争、核事故等重大自然或人为灾害时，如何安排最佳的人员撤离路线、并配备相应的运输和保障设施的问题。
◆ 地学研究与应用 (Application in GeoScience)
地形分析、流域分析、土地利用研究、经济地理研究、空间决策支持、空间统计分析、制图等都可以借助地理信息系统工具完成。
◆ 商业与市场 (Business and Marketing)
商业设施的建立充分考虑其市场潜力。例如大型商场的建立如果不考虑其他商场的分布、待建区周围居民区的分布和人数，建成之后就可能无法达到预期的市场和服务面。有时甚至商场销售的品种和市场定位都必须与待建区的人口结构(年 龄构成、性别构成、文化水平)、消费水平等结合起来考虑。地理信息系统的空间分析和数据库功能可以解决这些问题。房地产开发和销售过程中也可以利用GIS功能进行决策和分析。
◆ 基础设施管理 (Facilities Management)
城市的地上地下基础设施(电信、自来水、道路交通、天然气管线、排污设施、 电力设施等)广泛分布于城市的各个角落、且这些设施明显具有地理参照特征的。它们的管理、统计、汇总都可以借助GIS完成，而且可以大大提高工作效率。
◆ 选址分析 (Site Selecting Analysis)
根据区域地理环境的特点，综合考虑资源配置、市场潜力、交通条件、地形特征、环境影响等因素，在区域范围内选择最佳位置，是GIS的一个典型应用领域，充分体现了GIS的空间分析功能。
◆ 网络分析 (Network System Analysis)
建立交通网络、地下管线网络等的计算机模型，研究交通流量、进行交通规则、处理地下管线突发事件(爆管、断路)等应急处理。 警务和医疗救护的路径优选、车辆导航等也是GIS网络分析应用的实例。
◆ 可视化应用 (Visualization Application)
以数字地形模型为基础，建立城市、区域、或大型建筑工程、著名风景名胜区的三维可视化模型，实现多角度浏览，可广泛应用于宣传、城市和区域规划、大型工程管理和仿真、旅游等领域。
◆ 分布式地理信息应用 (Distributed Geographic Information Application)
随着网络和Internet技术的发展，运行于Intranet或Internet环境下的地理信息系统应用类型，其目标是实现地理信息的分布式存储和信息共享，以及远程空间导航等。

5. 地理信息系统目前主要应用到哪些领域

GIS 的应用领域
地理信息系统在最近的30多年内取得了惊人的发展，广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。 (加测绘、应急、石油石化等国民经济各个领域。)
以下地理信息系统的应用领域分别回答了在各自领域内的作用
◆ 资源管理 (Resource Management)
主要应用于农业和林业领域，解决农业和林业领域各种资源(如土地、森林、草场)分布、分级、统计、制图等问题。主要回答“定位”和“模式”两类问题。
◆ 资源配置 (Resource Configuration)
在城市中各种公用设施、救灾减灾中物资的分配、全国范围内能源保障、粮食供应等到机构的在各地的配置等都是资源配置问题。GIS在这类应用中的目标是保证资源的最合理配置和发挥最大效益。
◆ 城市规划和管理 (Urban Planning and Management)
空间规划是GIS的一个重要应用领域，城市规划和管理是其中的主要内容。例如，在大规模城市基础设施建设中如何保证绿地的比例和合理分布、如何保证学校、公共设施、运动场所、服务设施等能够有最大的服务面(城市资源配置问题)等。
◆ 土地信息系统和地籍管理 (Land Information System and Cadastral Applicaiton)
土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多内容，借助GIS技术可以高效、高质量地完成这些工作。
◆ 生态、环境管理与模拟 (Environmental Management and Modeling)
区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划等。
◆ 应急响应 (Emergency Response)
解决在发生洪水、战争、核事故等重大自然或人为灾害时，如何安排最佳的人员撤离路线、并配备相应的运输和保障设施的问题。
◆ 地学研究与应用 (Application in GeoScience)
地形分析、流域分析、土地利用研究、经济地理研究、空间决策支持、空间统计分析、制图等都可以借助地理信息系统工具完成。
◆ 商业与市场 (Business and Marketing)
商业设施的建立充分考虑其市场潜力。例如大型商场的建立如果不考虑其他商场的分布、待建区周围居民区的分布和人数，建成之后就可能无法达到预期的市场和服务面。有时甚至商场销售的品种和市场定位都必须与待建区的人口结构(年 龄构成、性别构成、文化水平)、消费水平等结合起来考虑。地理信息系统的空间分析和数据库功能可以解决这些问题。房地产开发和销售过程中也可以利用GIS功能进行决策和分析。
◆ 基础设施管理 (Facilities Management)
城市的地上地下基础设施(电信、自来水、道路交通、天然气管线、排污设施、 电力设施等)广泛分布于城市的各个角落、且这些设施明显具有地理参照特征的。它们的管理、统计、汇总都可以借助GIS完成，而且可以大大提高工作效率。
◆ 选址分析 (Site Selecting Analysis)
根据区域地理环境的特点，综合考虑资源配置、市场潜力、交通条件、地形特征、环境影响等因素，在区域范围内选择最佳位置，是GIS的一个典型应用领域，充分体现了GIS的空间分析功能。
◆ 网络分析 (Network System Analysis)
建立交通网络、地下管线网络等的计算机模型，研究交通流量、进行交通规则、处理地下管线突发事件(爆管、断路)等应急处理。 警务和医疗救护的路径优选、车辆导航等也是GIS网络分析应用的实例。
◆ 可视化应用 (Visualization Application)
以数字地形模型为基础，建立城市、区域、或大型建筑工程、著名风景名胜区的三维可视化模型，实现多角度浏览，可广泛应用于宣传、城市和区域规划、大型工程管理和仿真、旅游等领域。
◆ 分布式地理信息应用 (Distributed Geographic Information Application)
随着网络和Internet技术的发展，运行于Intranet或Internet环境下的地理信息系统应用类型，其目标是实现地理信息的分布式存储和信息共享，以及远程空间导航等。

6. 地理信息系统的应用背景

地理信息系统 ( Geographic Information System，GIS) 是一项以计算机为基础的新兴技术，是管理和研究空间数据的技术。围绕这项技术的研究、开发和应用形成了一门交叉性、边缘性的学科 ( ESRI Corporation，2010) 。在计算机软硬件的支持下，它可以对空间数据按地理坐标或空间位置进行有效管理、研究各种空间实体及其相互关系。通过对多因素的综合分析，迅速地获取满足应用需要的信息，并以地图、图形或数据的形式表示处理的结果。

目前世界上常用的 GIS 软件已达 400 多种。它们大小不一，风格各异。国外较著名的有 Arc View，ArcInfo，MapInfo，GenaMap 等; 国内较著名的有 MapGIS，GeoStar 等 ( ESRI Corporation，2010) 。虽然 GIS 起步晚，但它发展快，目前已成功地应用到 100 多个领域。

地理信息系统软件的研究应用，归纳概括有两种情况。第一种是利用 GIS 系统来处理用户的数据; 第二种是在 GIS 的基础上，利用它的开发函数库二次开发出专用的地理信息系统软件。目前 GIS 已成功地应用到了包括资源管理、自动制图、设施管理、城市和区域规划、人口和商业管理、交通运输、能源、教育、军事等领域。

在美国、日本等发达国家，地理信息系统的应用遍及安全、环境保护、资源保护、灾害预测、投资评价、城市规划建设、政府管理等众多领域。

近年来，随着我国经济建设的迅速发展，地理信息系统的应用在城市规划管理、交通运输、环保、农业、制图等领域发挥了重要的作用，先后开发出了众多基于 GIS 的防震减灾、地质灾害预测、煤矿通风安全信息、城市安全防范等信息管理系统，取得了良好的经济效益和社会效益。

由于 GIS 在煤矿中能够对煤矿生产进行实时动态监控、预测预报事故、进行生产管理以及快速有效地调度管理，对减少事故发生起着非常重要的作用。目前，地理信息系统在矿山领域中的应用主要包括以下几个方面。

( 1) 基于 GIS 的矿图管理与更新

对地理底图数据的管理与更新，包括地理底图数据的录入、编辑、修改、保存、输出以及地理底图库的生成，可使用 GIS 的图形编辑系统、空间分析系统、输出系统、地图库管理系统、校正系统等进行处理。

对于其他诸如采掘工程平面图、开拓巷道布置系统图、通风系统图、避灾路线图等矿图，运用 GIS 可以实现图形处理与非图形属性信息处理相结合，用户不必在两个系统之间来回切换，提高了系统性能。另外，图纸的无级缩放功能可以对任何图形或图层任意缩小和放大。漫游功能可漫游到图上任意点，仔细查看每一条巷道及布置，可测算并动态显示任意两点间的距离。

( 2) 矿井监测及调度管理

以图形方式实时监测煤矿传感器的工作情况以及井下设备的工作状态。在图上能够看到每个传感器当时的物理参量和设备的开停状态。如瓦斯超限时有铃声报警，通讯中断时有相应的显示。通风系统提供实时的风速、风量、风向、变化趋势等相关数据的处理及分析功能，能实时显示和查询监控所采集的数据，并能自动进行超限报警。

( 3) 塌陷区的动态监测系统

塌陷区动态监测系统包括动态监测解译系统和统计系统两部分。第一部分主要实现对图像的显示、分析和校准等; 第二部分主要实现功能查询、面积统计和统计图的绘制等。GIS 主要用于该系统的统计分析。

( 4) 煤矿生产勘探管理中的应用

应用 GIS 进行图件管理，主要是应用其对栅格图像的管理功能。这种管理贯穿于煤矿生产勘探设计到勘探资料提交的全部过程。其关键技术是栅格图像的获取和处理。

( 5) 矿井灾害事故预测预报

应用 GIS 复杂而深层次的可视化查询、分析功能，建立矿井灾害事故预测预报系统。例如，在煤矿突水预测预报中，可以选用断层密度、岩溶发育程度、水压及隔水层有效厚度、开采方法、顶板管理方法等因素构成模型。通过与实际结果的多次拟合，得出突水指数，最后以图形的方式输出危险突水区。同样，对于矿井中瓦斯及煤尘爆炸、顶板冒落、煤层自然发火、冲击地压等灾害事故也可以用同样的方式进行预测预报。

GIS 也可用于突发事故的救灾指挥系统，通过 GIS 功能强大的 SQL 查询，在显示器上可以看到由 GIS 分析得出的该事故可能波及的范围、疏散人员的最佳路径以及该事故可能造成的损失等，管理人员将 GIS 所提供的资料与现场实际情况相结合，进行调度指挥，把事故的损失尽可能降到最低 ( 孙长篙等，2004) 。

( 6) 基于 GIS 数字煤矿的发展

所谓数字煤矿是指在煤矿范围内建立一个以三维坐标为主线，将煤矿信息构建成一个煤矿信息模型，描述煤矿中每一点的全部信息，按三维坐标组织、存储起来，并提供有效、方便和直观的检索手段和显示手段，使有关人员可以快速、准确、充分和完整地了解及利用煤矿各方面的信息。

7. 地理信息系统的应用领域有哪些

遥感与抄地理信息系统跟化学的联系确实比较远，遥感和地理信息系统都是宏观的东西，化学是很微观的领域，交叉点很少，要是非说有什么联系也是和宏观化学的联系，比如说用遥感监测一下海洋的化学污染，看一看河流有没有富营养化，高光谱遥感还有望区分出不同的化学污染物；用地理信息系统的空间分析功能分析一下化学污染物的排放浓度在地理上的分布特征，规划一下城市中的什么位置建化工厂污染能达到最小等。

8. 地理信息系统的主要应用领域有哪些

遥感与地理信息系统跟化学的联系确实比较远，遥感和地理信息系统都是宏观的东西，化学是很微观的领域，交叉点很少，要是非说有什么联系也是和宏观化学的联系，比如说用遥感监测一下海洋的化学污染，看一看河流有没有富营养化，高光谱遥感还有望区分出不同的化学污染物；用地理信息系统的空间分析功能分析一下化学污染物的排放浓度在地理上的分布特征，规划一下城市中的什么位置建化工厂污染能达到最小等。