华北水利水电学院Hua Bei Shui Li Shui Dian Xue Yuan 地理信息系统结课论文学院：机械学院专业：测控技术与仪器学号：201108826姓名：彭扬指导教师：刘文玉2012年5月18日星期五地理信息系统发展概况及其科技应用作者：彭扬单位：华北水利水电学院机械学院摘要：阐述了地理信息系统的概念，应用和发展。

人们利用GIS辅助决策和管理，节省了大量的人力、物力和财力，且速度快、精度高。

写了我国地理信息系统的发展概况并讨论了下今后地理信息系统的发展趋势。

关键词： GIS 概念科技应用发展概况发展趋势pick to: this paper describes the concept of geographic information system, application and development. People use GIS decision and management, save a lot of human, material and financial resources and high speed, high accuracy. In writing of the geographic information system development situation and discuss the future development trend of the geographic information system.Keywords: GIS concept technology application Development situation development trend地理信息系统的英文简称为GIS（geographic information system），有时也成为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。

它是在计算机软，硬件系统支持下，对整个或部分地表层空间中的有关地理分布数据进行采集，储存，管理，运算，分析，显示和描述的技术系统。

地理信息系统处理，管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据，图形数据，遥感图像数据，属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划，决策和管理的问题。

地理系统起源于二十世纪中叶，经过半个多世纪的发展，已逐步成为现代社会最基本的服务系统。

一、我国地理信息系统的发展概况我国地理信息系统的起步稍晚，但发展势头相当迅猛，大致可分为以下三个阶段。

1.起步阶段20世纪70年代初期，我国开始推广电子计算机在测量、制图和遥控领域中的应用。

随着国际遥感技术的发展，我国在1974年开始引进美国地球资源卫星图像，开展了遥感图像处理和解译工作。

1976年召开了第一次遥感技术规划会议，形成了遥感技术试验和应用蓬勃发展的新局面，先后开展了京津唐地区红外遥感试验。

新疆哈密地区航空遥感试验、天津渤海湾地区的环境遥感研究、天津地区的农业土地资源遥感清查工作。

长期以来，国家测绘局系统开展了一系列航空摄影测量和地形测图，为建立地理信息系统数据库打下了坚实的基础。

解析和数字测图、机助制图、数字高程模型的研究和使用也同步进行。

1977年诞生了第一张由计算机输出的全要素地图。

1978年，国家计委在黄山召开了全国第一届数据库学术讨论会。

所有这些为GIS的研制和应用作了技术上的准备。

2.试验阶段进入80年代之后，我国执行“六五”、“七五”计划，国民经济全面发展，很快对“信息革命”作出热烈响应。

在大力开展遥感应用的同时，GIS也全面进入试验阶段。

在典型试验中主要研究数据规范和标准、空间数据库建设、数据处理和分析算法及应用软件的开发等。

以农业为对象，研究有关质量评价和动态分析预报的模式与软件，并用于水库淹没损失、水资源估算、土地资源清查、环境质量评价与人口趋势分析等多项专题的试验研究。

在专题试验和应用方面，在全国大地测量和数字地面模型建立的基础上，建成了全国1：100万地留数据库系统和全国土地信息系统、1：4见万全国资源和环境信息系统及1：25o万水土保持信息系统，并开展了黄土高原信息系统以及洪水灾情预报与分析系统等专题研究试验。

用于辅助城市规划的各种小型信息系统在城市建设和规划部门也获得了认可。

在学术交流和人才培养方面得到很大发展。

在国内召开了多次关于GIS的国际学术讨论会。

1985年，中国科学院建立了“资源与环境信息系统国家级重点开放实验室”，1988年和1990年武汉测绘科技大学先后建立了“信息工程专业”和“测绘遥感信息工程国家级重点开放实验室”。

我国许多大学中开设了rs方面的课程和不同层次的讲习班，已培养出了一大批从事GIS研究与应用的博士和硕土。

3.GIS全面发展阶段80年代末到90年代以来，地理信息系统步入全面发展阶段。

执行地理信息系统和遥感联合科技攻关计划，强调地理信息系统的实用化，集成化和工程化，力图使地理信息系统从初步发展时期的研究实验，局部应用走向实用化和生产化，为国民经济重大问题提供分析和决策的依据。

努力实现基础环境数据库的建设，推进国产软件系统的实用化，遥感和地理信息系统技术一体化。

在地理信息系统趋于工作重心上，出现了东移和进城的趋向，促进了地理信息系统在经济发达，技术力量比较雄厚，用户需求更为迫切的地区和城市首先实用化，这期间开展的主要研究及今后尚需进一步发展的领域有：重大自然灾害监测与评估系统的建设与应用，重点产粮区主要农作物估产，城市地理信息系统建设与应用，建立数字化测绘技术体系，国家基础地理信息系统建设与应用，专业信息系统与数据库的建设与应用，基础通用软件系统的研制与建立，地理信息系统规范化与标准化，基于地理信息系统数据产品研制市场，占有了一席之地。

总之，中国地理信息系统事业经过近30年的发展，取得了重大进展，地理信息系统的研究与应用已经走向了产业化。

地理信息系统的博才取胜和运筹帷幄，是他成为了国家宏观决策和区域多目标开发的重要技术工具，发展前景一片大好。

二、地理信息系统的应用：1.用于全球环境变化动态监测○1．1987年联合国开始实施一项环境计划（UNEP），其中包括建立一个庞大的全球环境变化监测系统（GEMS）；○2．全球森林监测和森林生态变化有关项目(1990年对亚马逊地区原始森林的砍伐状况进行了调绘、1991年编制了全球热带雨林分布图）；○3．海岸线及海岸带资源与环境动态变化的监测；○4．全球性大气环流形势和海况预报等。

2.用于自然资源调查与管理○1．在资源调查中，提供区域多条件下的资源统计和数据快速再现，为资源的合理利用、开发和科学管理提供依据；○2．可应用于不同层次和不同领域的资源调查与管理（例农业资源、林业资源、渔业资源）3.用于监测、预测○1．借助于遥感（RS）和航测等数据，利用GIS对森林火灾、洪水灾情、环境污染等进行监视，例如，1998年长江流域发生特大洪水灾害期间，制作洪水淹没动态变化趋势影像图，为管理部门提供了有效的决策依据。

○2．利用数字统计方法，通过定量分析进行预测。

如加拿大金矿带的调查，分析不宜再行开采的存在储量危机的矿山，优选出新的开采矿区，并作出了综合预测图。

4.用于城市、区域规划和地籍管理○1.GIS技术能进行多要素的分析和管理，可以实施城市和区域的多目标开发和规划，包括总体规划、建设用地适宜性评价、环境质量评价、道路交通规划、公共设施配置等；○2.城市和区域规划研究（研究城市地理信息系统的标准化、城市与区域动态扩展过程中的数据实时获取、城市空间结构的真三维显示、数字城市等）；○3.地籍管理（土地调查、登记、统计、评价和使用）。

5.军事应用○1．反映战场地理环境的空间结构；完成态势图标绘、选择进攻路线、合理配置兵力、选择最佳瞄准点和打击核心、分析爆炸等级、范围、破坏程度、射击诸元等。

○2．如海湾战争中，美国利用GIS模拟部队和车辆机动性、估算了化学武器扩散范围、模拟烟雾遮蔽战场的效果、提供水源探测所需点位、评定地形对武器性能的影响，为军事行动提供决策依据。

○3．美国陆军测绘工程中心还在工作站上建立了GIS和RS的集成系统，及时地（不超过4小时）将反映战场现状的正射影像图叠加到数字地图上，数据直接送到前线指挥部和五角大楼，为军事决策提供24小时服务。

○4．科索沃战争中，利用3S高度集成技术，使打击目标更精准有效。

用于辅助决策其他：GIS还在金融业、保险业、公共事业、社会治安、运输导航、考古、医疗救护等领域得到了广泛的应用。

GIS 系统在环境领域的应用：1.环境信息系统各级政府的环保主管部门在日常的管理业务中,需对数据量庞大、分类繁多的各种环境信息进行采集、处理、统计分析、绘图与报表输出等。

传统的环境数据库缺乏空间性,故无法对环境问题进行空间管理和空间分析。

而GIS 在数据的空间查询和空间分析上占有绝对的优势，可对有关如大气环境质量监测点、水环境质量监测点、功能区噪声监测点、交通噪声监测点、区域噪声监测点等监测点的位置、级别、监测项目信息等进行查询,还可以对环境信息作进一步的统计、分析,绘出相应的图以便直观地进行分析。

即，GIS 通过分析信息的空间分布,监测信息的时序变化,比较不同的空间数据集,实现对空间信息和其它信息的管理与交换,使大量抽象、枯燥的数据变得生动、直观和易于理解,并根据不同的应用目的输出各种形式的专题图表。

2.环境质量管理系统。

环境质量管理以监督、测量和评价环境质量为目的,主要包括污染源排放情况监测与环境监测两部分内容。

积累数据、观察分析环境质量的变化趋势等都要靠各级环境监测站的例行监测。

由于污染物排放口及环境监测点在空间上的分布特征,GIS 为存储、处理和管理环境监测数据提供了极大的方便。

环境信息的标准化,使信息交换和评价分析区域环境质量更加直观、容易。

通过移植和开发环境模型,利用GIS 的二维矢量数据,扩展GIS 分析模型和可视化功能,这将加速环境质量管理信息系统的完善。

3.环境规划系统环境规划是环境决策支持系统(DSS) 的重要内容,它充分利用城市、区域或流域的社会、经济、人口、资源等基础数据,结合经济社会发展规划和环境质量现状及其变化趋势,制定城市、区域或流域的环境规划,为政府主管部门提供决策依据[5 ] 。

主要内容有:城市环境综合整治规划、区域污染控制规划、流域污染控制规划、生态环境规划等。

环境规划是一项复杂的、综合的工作,涉及到对多源信息的采集、处理、分析及对不同方案的比较、模拟、预测,要求不同方式的输出与显示。

将GIS 用于环境规划系统的关键在于分析模型的建立与应用,在GIS 分析模块中扩展各种环境与规划模型组成模型库,并利用GIS 数据库的管理功能来实现对模型的管理。