第一篇：GIS在廣州傳統(tǒng)宗教信仰場所與城市形態(tài)研究中的應(yīng)用探索

GIS在廣州傳統(tǒng)宗教信仰場所與城市形態(tài)研

究中的應(yīng)用探索

湯眾1 何韶穎2

（1．同濟大學(xué)，湯眾,200092 2.廣東工業(yè)大學(xué)，廣州 510006）

摘要：本文嘗試應(yīng)用GIS來輔助研究廣州傳統(tǒng)宗教信仰場所和城市形態(tài)的關(guān)系，為保護歷史文化城市提供幫助。城市精神信仰場所承擔(dān)著維護社會關(guān)系的功能，其選址、規(guī)模、與周邊社區(qū)的關(guān)系，乃至其使用方式、興衰演變等都反映了城市內(nèi)部深層的社會現(xiàn)實，并影響著城市空間形態(tài)的發(fā)展。通過這樣的研究希望能有助于全面認識城市形態(tài)，為傳統(tǒng)精神信仰場所及其周邊歷史街區(qū)的認知和評估提供有力的依據(jù)。關(guān)鍵詞：GIS 城市形態(tài) 精神信仰 場所；

Application & Exploration of GIS in Research on Traditional Religious Sites and Urban Morphology in

Guangzhou

Tang ZhongHe Shao Ying1

(1.Tongji University , Shanghai 200092，2.Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006)

Abstract: Venues of urban spiritual belief undertake the responsibility for the maintenance of society.The site selection, scale, relationship with surrounding community, and even the usage and development of such venues reflect deep-seated inner social realities of the cities, and also influence the development of urban spatial morphology.The research provides strong basis for the cognition and evaluation of a venue for traditional spiritual belief and the venue’s surrounding historical districts.It serves as theoretical reference for analysis and in respond to the transformation of venues for traditional spiritual belief at the present time.It also provides reference for building a modern urban spiritual space.This article aims to help protect historical cultural cities, by studying the relationship between venues of traditional religion and urban morphology in Guangzhou in aid of GIS.Key Words: GIS, urban morphology, spiritual belief，venue;城市形態(tài)與城市精神信仰場所

城市形態(tài)是指一個城市的全面實體組成，或?qū)嶓w環(huán)境以及各類活動的空間結(jié)構(gòu)和形成。作為一個多學(xué)科綜合的研究方向，城市形態(tài)研究主要關(guān)注各種作用力下城市的物質(zhì)構(gòu)成特征及其演變機制。作為認知城市物質(zhì)形態(tài)及人文內(nèi)涵的有效理論工具，城市形態(tài)研究可為城市的歷史保護和發(fā)展提供基本決策依據(jù)。

城市精神信仰場所，是指城市中為了滿足人們精神信仰生活的需要所設(shè)立的相應(yīng)活動場所，包括各類制度性宗教場所，以及各類民間信仰場所。這眾多的精神信仰場所，承擔(dān)著維護社會關(guān)系的功能，從家庭祈福、社區(qū)護佑、行業(yè)保護、到維持社會道德秩序等，面面俱到。它們的選址、規(guī)模、與周邊社區(qū)的關(guān)系，乃至其使用方式、興衰演變等都反映了城市內(nèi)部深 層的社會現(xiàn)實，并影響著城市空間形態(tài)的發(fā)展。將精神信仰場所放在城市形態(tài)架構(gòu)中認識，可以透徹理解城市形態(tài)發(fā)展的綜合動力因素。

廣州地處百越雜處的嶺南地區(qū)，不但民間精神信仰繁多，佛教等外來宗教也率先在此扎下根基并進而向中原擴展，因而不同歷史時期都遺留了眾多宗教信仰場所。這些場所是廣州社會生活的重要載體，在各個層面上對廣州城市形態(tài)及城市生活發(fā)生深遠影響。

因此，如果能夠通過考察廣州傳統(tǒng)宗教信仰場所自身的空間形態(tài)及其隱含的人文內(nèi)涵，揭示其在城市社會生活中所承擔(dān)的多功能作用，展示其與城市形態(tài)的關(guān)系模式，以加強對城市形態(tài)的全面認識，為城市歷史街區(qū)的認知和評估提供有力的參考和借鑒；就可以在此基礎(chǔ)上，探討如何更好地保護這些傳統(tǒng)宗教信仰場所。

通過這樣的研究希望能有助于全面認識城市形態(tài)，為傳統(tǒng)精神信仰場所及其周邊歷史街區(qū)的認知和評估提供有力的依據(jù)。此外，研究成果還可以為傳統(tǒng)精神信仰場所在當(dāng)代轉(zhuǎn)型中的分析與應(yīng)對等工作提供理論的參考，為塑造現(xiàn)代城市精神空間提供借鑒。城市形態(tài)與城市精神信仰場所研究關(guān)鍵屬性信息

在現(xiàn)代城市規(guī)劃與設(shè)計中，GIS的應(yīng)用正逐漸成熟和普及。而在城市形態(tài)研究與城市歷史保護中，如何應(yīng)用GIS尚處于探索階段。利用GIS技術(shù)，可以對城市歷史形態(tài)的各類信息進行采集挖掘、分析處理、存儲、管理，并可通過網(wǎng)絡(luò)公開發(fā)布發(fā)表讓公眾了解和評判。同時，數(shù)字化的城市歷史信息可以大量復(fù)制、傳播并能以多種形式保存和發(fā)布，還可用于歷史街區(qū)建筑風(fēng)貌的管理與監(jiān)測，從而使城市形態(tài)的研究更為科學(xué)和高效，為城市的歷史保護工作提供現(xiàn)代技術(shù)支持。以下將以廣州的傳統(tǒng)宗教信仰場所與城市形態(tài)的研究為例，探討如何應(yīng)用現(xiàn)有的信息技術(shù)，構(gòu)建一個較為完整的廣州傳統(tǒng)宗教信仰場所GIS綜合信息數(shù)據(jù)庫，為廣州的傳統(tǒng)宗教信仰場所與城市形態(tài)的研究提供幫助，也為城市歷史街區(qū)和歷史場所的保護提供必要的依據(jù)。

城市精神信仰場所由于歷史悠久又具有深厚文化內(nèi)涵，因此包含著大量的信息，也正是這些信息的存續(xù)使得這些場所至今依然具有很高的綜合價值。這些信息十分繁復(fù)，首先需要在分析廣州傳統(tǒng)宗教信仰場所與城市形態(tài)的研究的需求之后選擇確定關(guān)鍵的屬性信息來建立數(shù)據(jù)庫。

2.1 廣州傳統(tǒng)宗教信仰場所中的關(guān)鍵屬性信息

廣州傳統(tǒng)宗教信仰場所紛繁復(fù)雜，在本研究中大致將其劃分為三大類：原始的基礎(chǔ)信息、與其相關(guān)的事件信息及如今的現(xiàn)實狀態(tài)信息。

2.1.1 基礎(chǔ)信息

廣州傳統(tǒng)宗教信仰場所的基礎(chǔ)信息是指其最為基本的一些資料，包括宗教信仰、場所及其這些場所的時空信息等。具體包括：信仰名稱、信仰功能、祭祀種類、場所名稱、場所的基本時間信息、場所的基本空間信息、場所的規(guī)模、場所的其他文本信息、場所的圖像信息。

2.1.2 事件信息

宗教信仰場所相關(guān)的事件信息，除了影響宗教信仰場所本身物質(zhì)形態(tài)的事件，還有歷史上與宗教信仰場所相關(guān)的重要社會事件，以及這些場所所承載的豐富城市生活，此外還包括相關(guān)的基礎(chǔ)研究、專題研究和學(xué)術(shù)交流。這些事件信息是研究宗教信仰場所歷史變遷的重要依據(jù)，是研究城市形態(tài)與城市歷史文化的重要組成部分。

宗教信仰場所相關(guān)的很多事件都對城市形態(tài)有影響，甚至?xí)绊懙秸麄€城市的發(fā)展，因此有必要通過建立數(shù)據(jù)庫進行記錄和分析。事件信息具體將包括：事件名稱、事件時間、事件地點、事件描述。

2.1.3 現(xiàn)狀信息

廣州的傳統(tǒng)宗教信仰場所在漫長的城市歷史發(fā)展過程中不斷地發(fā)生著變化。不同的時期這些場所都會呈現(xiàn)不同的狀態(tài)。有時中興、有時衰落。近年城市的發(fā)展非常急劇，舊城區(qū)的城市形態(tài)受到極大的沖擊。老城區(qū)中的大多數(shù)宗教信仰場所都面臨很多困境，如拆遷、傳統(tǒng)街區(qū)肌理的打破、周邊商業(yè)或房地產(chǎn)項目的侵入等等。這些場所的現(xiàn)狀也影響著現(xiàn)在和未來的城市形態(tài)。因此紀錄這些場所的現(xiàn)狀對于研究城市發(fā)展當(dāng)前所面臨的問題和探索解決這些問題的方法都是很有意義的。

場所現(xiàn)狀中的基礎(chǔ)信息前面已經(jīng)羅列過，這里主要是要再增加：管理現(xiàn)狀、使用現(xiàn)狀、維護現(xiàn)狀、環(huán)境現(xiàn)狀

2.2 城市形態(tài)中的關(guān)鍵屬性信息

城市形態(tài)包括城市區(qū)域內(nèi)城市布點形式、城市用地的外部幾何形態(tài)、城市內(nèi)各種功能地域分異格局、城市建筑空間組織和面貌、以及城市的社會、文化等各無形要素的空間分布形式等。城市由基本空間元素組成，它們構(gòu)成了不同的開放與圍合空間和各種交通走廊等，空間形態(tài)研究從不同規(guī)模層次分析城市的基礎(chǔ)幾何元素，其目的是試圖描述和定量化這些基本元素和它們之間的關(guān)系。

廣州二千年來城市中心的位置, 城市格局基本沒有變化。非常適合作為城市形態(tài)研究的對象?？梢跃C合考古、地質(zhì)和歷史文獻資料獲得廣州各個歷史時期的城市形態(tài)關(guān)鍵屬性信息。作為城市形態(tài)研究，以下將根據(jù)廣州的城市形態(tài)從山林水系和道路地塊等城市要素兩個方面分析將納入地理信息系統(tǒng)GIS的相關(guān)的關(guān)鍵屬性信息。

2.2.1 山林水系

廣州是一個獨特的山水城市, “十里青山半入城, 六脈渠水皆通?！笔菍懦强臻g形態(tài)的形象概括。古代的宗教信仰場所往往會在山中隱約，近現(xiàn)代的宗教信仰場所又隨著口岸開放在水邊人眾聚集。在廣州城市形態(tài)研究中“山”和“水”是非常重要的因素。

山林的存在也要求了其地理信息系統(tǒng)GIS就不能只停留在二維平面地圖之上而是要建立起三維的立體模型。而每個時期湖泊河流都會發(fā)生很大變化，因此這些與城市相關(guān)的每個水體元素都必須附帶有時間信息。2.2.2 城市要素

凱文?林奇（Kevin Lynch）在其經(jīng)典名篇《城市意象》（The image of the city）一書歸納出城市的五個要素：道路、邊界、節(jié)點、地標、區(qū)域。以下結(jié)合廣州城具體分析這些要素。

廣州城市歷史漫長，具體道路的位置和名稱也一直在變化中，要尋找出在各個歷史時期基本保持拓撲關(guān)系的道路以便于跨時代地分析被這些道路限定的宗教信仰場所。道路會新建、消失、重建，因此道路也必須附帶有類似場所的時間信息。

廣州還政府機構(gòu)集中地與居民區(qū)之間、不同行業(yè)聚集區(qū)之間、近代外國人與中國人活動區(qū)域之間、外國不同國家或民族活動區(qū)域之間都存在著邊界。這些邊界有時雖然沒有明顯的構(gòu)筑物，但是卻很明顯地存在并影響城市的形態(tài)。

有一些區(qū)域則是模糊的，例如珠江沿岸、越秀山腳這類區(qū)域；還有與宗教信仰場所密切相關(guān)的該場所的影響區(qū)域。

節(jié)點現(xiàn)實中可以是廣場，或是以某種方式擴展了的線性形狀。古代廣州并沒有現(xiàn)代城市意義的廣場，不過依然有開放空間，如宗教信仰場所入口前。此外，還有城門、碼頭、關(guān)閘等也是城市節(jié)點。

廣州很多的傳統(tǒng)宗教信仰場所的主體或高聳的建筑往往就是當(dāng)時城市的地標，例如懷圣寺的光塔。在古代重要的官方或軍事機構(gòu)也會成為地標。近代廣州口岸開 放，外國政府或商業(yè)機構(gòu)設(shè)置的一些場所也成為城市的地標。還有一些風(fēng)水原因設(shè)置的重要建筑物也是廣州的重要地標，例如越秀山上的鎮(zhèn)海樓和珠江口的三塔。城市形態(tài)時空再現(xiàn)

3.1 二維的城市歷史地圖繪制

城市形態(tài)最終還是需要以幾何圖形的方式作為表現(xiàn)基礎(chǔ)。不過由于城市形態(tài)研究不是城市規(guī)劃設(shè)計，因此圖形的精度就不需要非常準確，關(guān)鍵是要把握好總體的拓撲關(guān)系。以下簡單介紹一下二維的城市歷史地圖繪制中需要注意的一些方面。

3.1.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源

廣州是一個歷史非常悠久的城市，其位置自建立之后兩千多年來一直沒有改變過。因此現(xiàn)在的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)依然可以作為基本的參照，特別是白云山、越秀山是廣州城址的重要參考。

早在明朝永樂年初編撰的《永樂大典》（公元1408年）就有比較詳細的廣州地圖，雖然地理比例并不精確，但是拓撲關(guān)系十分明確，城市五要素基本具備。到了清朝開始有洋人繪制更為精確的廣州城市地圖。例如乾隆十五年（公元1750年）繪制的《廣州市圖》就已經(jīng)有較為精確的比例關(guān)系。而到了清朝末年鴉片戰(zhàn)爭時期已經(jīng)有非常精確的地圖可以為軍事行動中所使用，如咸豐七年（公元1857年）第二次鴉片戰(zhàn)爭時的《英法進攻廣州示意圖》。

以上明清的地圖已經(jīng)可以為城市形態(tài)研究提供非常珍貴的信息，再結(jié)合各時期的府志等相關(guān)文字材料就可以繪制包含各個時期廣州傳統(tǒng)宗教信仰場所和城市要素的地圖。

3.1.2 繪制方法與標準

具體繪制用于城市形態(tài)研究的GIS地圖可以以現(xiàn)代廣州地圖為基礎(chǔ)，簡化抽象出相關(guān)的重要城市要素，保留現(xiàn)存的傳統(tǒng)宗教信仰場所相關(guān)信息。然后再根據(jù)史料繪制更為早期的城市地圖。對于拓撲關(guān)系不變的元素則保留現(xiàn)代這些元素的位置但要賦予更多相關(guān)的歷史信息；而對于完全變化的元素則根據(jù)現(xiàn)有元素的相對位置進行增減同時也賦予其歷史信息。

3.1.3 圖形格式

地理信息系統(tǒng)GIS軟件很多，目前國際上主流的是ESRI公司的ArcGIS軟件。GIS軟件也有繪制地圖的功能，不過對于建筑學(xué)背景的學(xué)者可以先用比較熟悉的CAD軟件（例如AutoCAD）繪制矢量圖，然后轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)到專業(yè)的GIS軟件中。

3.2 三維的城市歷史空間模型建立

之前介紹廣州是個山水城市，山體在廣州市的城市形態(tài)中占據(jù)非常重要地位。因此如果需要更為形象地表現(xiàn)廣州的城市形態(tài)，最好就是能夠建立三維的城市空間模型。

目前三維技術(shù)已經(jīng)從早期3DS制作的靜態(tài)效果圖發(fā)展到了可以交互瀏覽的虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality虛擬實境）。不過目前三維GIS還沒有非常成熟的平臺，需要在原來3DS模型基礎(chǔ)之上開發(fā)軟件將更多的關(guān)鍵屬性信息鏈接到場景中的三維模型上。

盡管現(xiàn)在三維GIS還在起步階段，但是如果在收集地理數(shù)據(jù)的時候就注意其三維信息，并建立三維模型，對于GIS數(shù)據(jù)的可視化分析和表現(xiàn)是很有用處的。例如在城市形態(tài)研究中要分析地標對周圍的影響，那么地標的高度信息與周圍環(huán)境的高度變化就非常重要。廣州懷圣寺光塔始建于唐朝在當(dāng)時屬于超高層建筑，其對當(dāng)時城市形態(tài)的影響相比于現(xiàn)在高樓林立的廣州城是完全不同的。廣州傳統(tǒng)宗教信仰場所關(guān)鍵屬性信息與城市形態(tài)時空信息結(jié)合

在前面所述的廣州傳統(tǒng)宗教信仰場所和城市形態(tài)中的關(guān)鍵屬性信息包括了文本、圖像、幾何、地理等多種形式的信息，這就需要應(yīng)用GIS地理信息系統(tǒng)將這些信息有機的結(jié)合在一起。GIS獨特的地理空間分析能力、快速的空間定位搜索和復(fù)雜的查詢功能、強大的圖形處理和表達、空間模擬和空間決策支持等，可產(chǎn)生常規(guī)方法難以獲得的重要信息。

建立GIS系統(tǒng)時繪制矢量地圖甚至建立三維模型對于建筑學(xué)背景的研究人員并不難，但是很多文本形式的屬性信息卻需要考慮數(shù)據(jù)的規(guī)范性。地理信息系統(tǒng)都采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫，通常的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(RDBMS)都提供數(shù)據(jù)庫查詢語言SQL(Structured Query Language)結(jié)構(gòu)化查詢語言，是一種數(shù)據(jù)庫查詢和程序設(shè)計語言，用于存取數(shù)據(jù)以及查詢、更新和管理關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。由于GIS中各類宗教信仰場所和城市要素的屬性不同，描述他們的屬性項及值域亦不同，所以要注意規(guī)范這些屬性項并定義好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

以宗教信仰場所關(guān)鍵屬性中的信仰名稱和信仰功能為例。同樣是信仰上帝就有天主教、東正教、新教，而新教又被稱基督教。而民間信仰更是五花八門，名稱和崇拜祭祀的對象眾多，需要加以辨別和規(guī)范。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上，同樣的信仰會有不同的功能，而同樣的功能又會有不同的信仰，因此兩者之間多對多的關(guān)系就需要另外專門建立聯(lián)接表，它將多對多關(guān)系劃分為兩個一對多關(guān)系。宗教信仰場所與城市歷史形態(tài)的空間分析

作為GIS的核心部分之一，空間信息分析在地理數(shù)據(jù)的應(yīng)用中發(fā)揮著舉足輕重的作用。這也是應(yīng)用GIS最有意義的地方。通過空間查詢與空間分析得出研究結(jié)論，是應(yīng)用GIS的出發(fā)點和歸宿。在GIS中這屬于專業(yè)性，高層次的功能。與制圖和數(shù)據(jù)庫組織不同，空間分析很少能夠規(guī)范化，這是一個復(fù)雜的處理過程，需要懂得如何應(yīng)用GIS目標之間的內(nèi)在空間聯(lián)系并結(jié)合各自的數(shù)學(xué)模型和理論來制定規(guī)劃和決策。由于它的復(fù)雜性，目前的GIS在這方面的功能還需要具體研究人員參與開發(fā)出滿足特定需求的功能。在廣州傳統(tǒng)宗教信仰場所與城市形態(tài)研究中可能的功能包括：宗教信仰場所的空間定位搜索、查詢和統(tǒng)計功能、宗教信仰場所與城市要素的空間幾何拓撲關(guān)系分析、宗教信仰場所的圖一：GIS空間分析

緩沖區(qū)分析、宗教信仰場所的疊加分析。

以上這些空間分析功能是GIS的基本功能，空間信息分析的內(nèi)涵極為豐富，要應(yīng)用好GIS的空間分析可以發(fā)現(xiàn)很多隱藏在各種復(fù)雜信息中的規(guī)律，如廣州傳統(tǒng)宗教信仰場所的選址特征、歷史演變、內(nèi)部空間形態(tài)特征、及其與社區(qū)空間形態(tài)的關(guān)系等（如圖一）。

6．結(jié)語

GIS應(yīng)用范圍及其廣泛，在城市規(guī)劃和設(shè)計中已經(jīng)有很多成熟的應(yīng)用，在各種城市問題的研究中也多有應(yīng)用。探索在研究城市精神信仰場所與城市形態(tài)關(guān)系中應(yīng)用GIS的工作才剛剛起步。在建立GIS時分析需要采集和處理的各種信息以及明確這些信息之間相互的關(guān)系是非常重要的準備工作。操作GIS軟件需要經(jīng)過專業(yè)的學(xué)習(xí)，還需要具備計算機編程的能力，不是所有具體研究歷史建筑保護和城市某方面問題的人員很快就能掌握的。但是只要能夠了解GIS的基本原理，就可以與熟悉GIS軟件開發(fā)的技術(shù)人員合作并指導(dǎo)GIS在對應(yīng)的研究領(lǐng)域的開發(fā)和應(yīng)用。

參考文獻

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第二篇：GIS在林業(yè)中應(yīng)用

GIS在林業(yè)中的應(yīng)用

摘要: 在概述地理信息系統(tǒng)(GIS)的概念、功能、應(yīng)用領(lǐng)域的基礎(chǔ)上, 對GIS 在林業(yè)中多方面的應(yīng)用現(xiàn)狀進行了綜述, 并對GIS 在林業(yè)中的應(yīng)用前景進行了探討, 指出地理信息系統(tǒng)在林業(yè)上應(yīng)用研究的重要性。

關(guān)鍵詞: 地理信息系統(tǒng);林業(yè);應(yīng)用現(xiàn)狀;前景

背景：林業(yè)具有用地廣闊、生產(chǎn)周期長, 其所涉及的森林系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 森林資源附于地表等特點。而85%以上的森林管理決策與其空間位置有關(guān), 采用傳統(tǒng)方法制定管理決策, 缺乏直觀性和決策過程的可視化, 給經(jīng)營管理帶來許多困難。而GIS能快速準確地獲取多種組合形式的林業(yè)資源統(tǒng)計數(shù)據(jù), 清晰直觀地表現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系和發(fā)展趨勢, 實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化以及空間地理分析與實際應(yīng)用的集成。以滿足森林資源管理和領(lǐng)導(dǎo)決策的需求, 進而可以利用GIS對林業(yè)資源質(zhì)和量的變化進行動態(tài)監(jiān)測與規(guī)劃;解決林業(yè)上長期以來經(jīng)營粗放、信息技術(shù)落后的問題, 促進林業(yè)的經(jīng)營管理走上可持續(xù)發(fā)展道路。

1.地理信息系統(tǒng)簡介

GIS 是Geographical Information System 的縮寫，即地理信息系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)是介于信息科學(xué)、空間科學(xué)和地球科學(xué)之間的交叉學(xué)科與新技術(shù)學(xué)科，對空間信息的管理與分析是它的優(yōu)勢所在，它是一種兼容、存儲、管理、分析、顯示與應(yīng)用地理信息的計算機系統(tǒng)，是分析和處理海量數(shù)據(jù)的通用技術(shù)。地理信息系統(tǒng)是以地理空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在計算機軟硬件的支持下，對空間相關(guān)數(shù)據(jù)進行采集、管理、操作、模擬、分析和顯示，并采用地理模型分析方法，適時提供多種空間和動態(tài)的地理信息，為地理研究和地理決策服務(wù)而建立起來的計算機技術(shù)系統(tǒng)。

地理信息系統(tǒng)是空間數(shù)據(jù)的管理系統(tǒng)，是空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的綜合體，其主要有以下特征：①空間定位特征：②多維結(jié)構(gòu)特征③明顯的時序特征

地理信息系統(tǒng)大致可以分為 3 大類：①專題信息系統(tǒng)．它是具有優(yōu)先目標和專業(yè)特點的地理信息系統(tǒng)，如水資源管理信息系統(tǒng)，礦產(chǎn)資源信息系統(tǒng)，水土流失信息系統(tǒng)等．②區(qū)域信息系統(tǒng)，主要以區(qū)域綜合研究和全面的信息服務(wù)為目標，按區(qū)域范圍大小可有不同的規(guī)模，如加拿大國家地理信息系統(tǒng)、中國黃河流域信息系統(tǒng)等．③地理信息系統(tǒng)工具庫，它是一組有圖形圖像數(shù)字化、存儲管理、查詢檢索、分析運算和多種輸出等地理信息系統(tǒng)基本功能的軟件包．地理信息系統(tǒng)的任務(wù)，就是對地球表層人文經(jīng)濟、自然資源及 環(huán)境等多種信息進行綜合分析與管理． 2.森林資源信息管理

用GIS 的數(shù)字地形模型(DTM), 地面模型, 坡位、坡面模型可表現(xiàn)資源的水平分布和垂直分布, 利用柵格數(shù)據(jù)的融合, 再分類和矢量圖的疊加, 區(qū)域和鄰邊分析等操作,產(chǎn)生各種地圖顯示和地理信息, 用于分析林分、樹種、林種、蓄積等因子的空間分布。使用這些技術(shù), 研究各樹種在一定范圍內(nèi)的空間分布現(xiàn)狀與形式, 根據(jù)不同地理位置、立地條件、林種、樹種、交通狀況對現(xiàn)有資源實行全面規(guī)劃, 優(yōu)化結(jié)構(gòu), 確定空間利用能力, 提高森林的商品 價值。各地、各林業(yè)局、各林場森林面積, 森林蓄積, 森林類型, 林種分布, 樹種結(jié)構(gòu), 林齡結(jié)構(gòu)及變動情況等, 過去只能從森林資源檔案數(shù)據(jù)庫中了解情況, 應(yīng)用地理信息系統(tǒng)可以做到圖上動態(tài)管理和監(jiān)測, 從而可以做到更真實、更直觀地把握森林資源的狀況及變化。3.森林分類經(jīng)營管理

利用地理信息系統(tǒng), 可以做到以林班、林場、林業(yè)局、地區(qū)及全省為單位的森林分類經(jīng)營管理, 能夠做到分類更為科學(xué)、更為客觀, 為各級領(lǐng)導(dǎo)及林業(yè)管理部門、生產(chǎn)部門提供可操作的森林分類經(jīng)營方案及科學(xué)依據(jù)。4.天然林保護工程管理及封山育林

實施天然林保護工程,“兩類三劃分”必須要落實到可操作的地塊, 并可進行動態(tài)管理。只有利用地理信息系統(tǒng)才能真正做到科學(xué)經(jīng)營管理, 否則很難將天然林保護工程各項工作落到實處。封育區(qū)域的確定涉及一些地理地貌和社會經(jīng)濟及人為活動等因素。GIS 的分析設(shè)計可兼顧多種要素, 采用DTM和森林分布圖及專題圖疊加, 區(qū)劃出合理且更易實施的封育區(qū)域。

5.森林限額采伐管理

借助于GIS , 制定詳細的采伐計劃, 確定有關(guān)采伐的目的、地點、樹種、林種、面積、蓄積、采伐方式和更新措施。制定采伐計劃安排, 制作采伐圖表和更新設(shè)計。應(yīng)用地理信息系統(tǒng), 可以清楚地把握各地、各林業(yè)局及林場,乃至各林班、小班的森林資源狀況, 下達森林采伐限額指標可做到有的放矢。同時, 可以確定各小班的森林經(jīng)營及采伐方式, 實現(xiàn)以小班為單位的動態(tài)經(jīng)營管理。6.森林結(jié)構(gòu)調(diào)整 用緩沖分析方法進行河岸防護林, 自然保護區(qū), 林區(qū)防火隔離帶等公益林的規(guī)劃, 確定防護林的比例和相應(yīng)的分布范圍。根據(jù)森林資源分布狀況和自然、社會經(jīng)濟分布特點以及社會經(jīng)濟需求進行空間屬性分析可以確定不同林種的布局。一方面根據(jù)森林資源可持續(xù)發(fā)展的需要利用地形地貌、立地條件分布特點林木生長各個階段的經(jīng)濟和生態(tài)效益特點利用GIS 和相關(guān)的技術(shù)確定合理的齡組結(jié)構(gòu);另一方面指定相應(yīng)的森林時序結(jié)構(gòu)的調(diào)整方案并落實到具體的山頭地塊, 在大力造林、綠化、消滅荒山的同時, 按照齡組法調(diào)整齡組結(jié)構(gòu), 加速林木成熟, 使各齡組比重逐步趨向合理, 充分發(fā)揮林地的生產(chǎn)潛力。7.撫育間伐、速生豐產(chǎn)林培育及更新造林管理

利用GIS 強大的數(shù)據(jù)庫和模型庫功能, 檢索提取符合撫育間伐的小班, 制作撫育間伐圖并進行GIS的空間地理信息和林分狀況數(shù)據(jù)結(jié)合, 依據(jù)模型提供林分狀況數(shù)據(jù)如生產(chǎn)力、蓄積等值區(qū)劃和相關(guān)數(shù)據(jù),據(jù)此可按林分生產(chǎn)力進行基地建設(shè)。GIS可通過分析提供森林立地類型圖表, 宜林地數(shù)據(jù)圖表, 適生優(yōu)勢樹種和林種資料, 運用坡位、坡面分析,按坡度、坡向劃分的地貌類型結(jié)合立地類型選擇造林樹種和規(guī)劃林種, 指導(dǎo)科學(xué)造林。8.林業(yè)用地信息管理

林業(yè)土地變化包括林地類型和林地面積兩方面。GIS借助于地面調(diào)查或遙感圖像數(shù)據(jù), 實現(xiàn)了地籍管理, 將資源變化情況落實到山頭地塊, 并利用強大的空間分析功能,可及時對森林資源時空序列、空間分布規(guī)律和動態(tài)變化過程做出反映, 為科學(xué)地監(jiān)測林地資源的變化、林地增減原因、掌握征占林地的用途和林地資源消長提供了依據(jù)。我省林業(yè)用地約占全省國土面積的5119 % , 可開發(fā)利用的潛力很大。至今為止, 林業(yè)用地的管理還較為粗放。利用地

理信息系統(tǒng), 可以做到有效地管理林業(yè)部;習(xí)的土地資源,實現(xiàn)對林業(yè)用地的權(quán)屬、利用情況及開發(fā)前景動態(tài)管理。

9.森林病蟲鼠害監(jiān)測、控制、森林防火監(jiān)測及動態(tài)管理

應(yīng)用地理信息系統(tǒng), 可以實現(xiàn)對森林病害、蟲害、鼠害發(fā)生規(guī)律、分布狀況及控制程度動態(tài)監(jiān)測及跟蹤管理,能夠克服工作的盲臥險和被動性, 做到心中有數(shù), 防治工作及時?？赏ㄟ^建立應(yīng)用地理信息系統(tǒng), 對省、地、縣森林防火系統(tǒng)進行動態(tài)監(jiān)測和管理。國家林業(yè)局林業(yè)規(guī)劃院于90年代就研制出了“林火管理”地理信息系統(tǒng)。目前, 我省森林防火辦也著手構(gòu)建全省森林防火GIS 系統(tǒng)。該系統(tǒng)的

建立, 必將會大大提高我省的森林防火現(xiàn)代化管理水平,并產(chǎn)生巨大社會效益和經(jīng)濟效益。10.林權(quán)管理 權(quán)屬分國家、集體、個人三種形式, 不同權(quán)屬的森林實行“誰管誰有”的原則, 大部分權(quán)屬明確, 產(chǎn)權(quán)清晰,界線分明, 標志明顯, 山林權(quán)與實地、圖面相符, 少數(shù)地方界線難以確定, 可用鄰邊分析暫定未定界區(qū)域。從而減少或避免各種林權(quán)糾紛。

應(yīng)用前景：

一方面,GIS在林業(yè)學(xué)科中的應(yīng)用促進了學(xué)科的知識創(chuàng)新和理論深化研究, 促成了各學(xué)科間的相互聯(lián)系, 極大地推動了林業(yè)系統(tǒng)科學(xué)及其分支學(xué)科的發(fā)展。另外, 隨著新分支學(xué)科的建立, GIS應(yīng)用越來越廣泛。如有的學(xué)者提出利用GIS建立植物轉(zhuǎn)基因飄流狀況的國家和省級地理信息系統(tǒng)。另一方面,各學(xué)科的不斷發(fā)展和深入反過來又需要GIS的不斷完善, 并為GIS提供實驗基地。如為了便于更科學(xué)合理地管理某一區(qū)域的自然資源, 就需解決GIS同GPS、RS以及與專家決策支持系統(tǒng)的耦合問題, 這將促進GIS技術(shù)的不斷完善。GIS、RS和GPS的集成(“3S”的集成)已成為一種必然的趨勢?！?S”的集成是一種利用各自的技術(shù)特點快速準確地提供所需信息的技術(shù)?；臼荝S 提供最新的圖像信息, GPS提供精確的位置信息, GIS為圖像的存儲、處理、分析及應(yīng)用提供技術(shù)手段?！?S”的應(yīng)用可為林業(yè)生產(chǎn)管理和決策者快速地提供精確的信息。森林是農(nóng)業(yè)的生態(tài)屏障, 也是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體。我國森林生態(tài)功能較弱, 林業(yè)生產(chǎn)技術(shù)總體水平較低, 對林業(yè)生產(chǎn)調(diào)控能力差, 再加上林業(yè)生產(chǎn)的高風(fēng)險性、區(qū)域性, GIS技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用為提高林業(yè)生產(chǎn)的調(diào)控能力, 實現(xiàn)林業(yè)現(xiàn)代化和因地、因時的科學(xué)化管理提供了技術(shù)支持。林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是一個極其復(fù)雜的系統(tǒng), 對這一系統(tǒng)的監(jiān)測、模擬和科學(xué)管理等復(fù)雜問題應(yīng)用傳統(tǒng)的GIS是很難解決的, 因為這些問題需要大量的知識與經(jīng)驗, GIS與專家系統(tǒng)結(jié)合而成的智能GIS, 并利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型將成為解決這些復(fù)雜問題的重要途徑, 目前這方面的研究已得到了重視。另外, 隨著網(wǎng)絡(luò)GIS、虛擬GIS、開發(fā)式GIS、真3維和時空4 維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等這些GIS技術(shù)研究成果的推出和不斷完善, 林業(yè)作為GIS技術(shù)使用大戶, 必然會受到深遠的影響。

結(jié)束語：進入90 年代以來, GIS 正朝著分布式的、開放的、網(wǎng)絡(luò)化的、大眾化的、全球性的GIS 發(fā)展,被人們廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域, 產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟和社會效益。當(dāng)前, 我國已經(jīng)提出了建設(shè) 數(shù)字林業(yè) 的概念, 是否建立和使用了先進的林業(yè)地理信息系統(tǒng), 正在成為衡量當(dāng)?shù)亓謽I(yè)管理水平的重要標志。隨著 3S 技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)的迅速發(fā)展, 極大地促進了林業(yè)資源經(jīng)營、管理、利用的信息化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)量化和模型化進程。目前, GIS 在我國林業(yè)上的應(yīng)用還處于起步階段, 國內(nèi)從事林業(yè)GIS 研究的人數(shù)不多;GIS 在林業(yè)上還主要應(yīng)用在建立數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫查詢、空間疊加分析、緩沖區(qū)分析和成果顯示輸出等幾個方面。在林業(yè)GIS 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建設(shè)、林業(yè)通用GIS技術(shù)模塊、林業(yè)行業(yè)數(shù)據(jù)標準和林業(yè)GIS 海量數(shù)據(jù)支持等方面報道較少, 這需要廣大的林業(yè)工作者共同努力, 促進我國林業(yè)GIS 事業(yè)的快速向前發(fā)展

第三篇：gis在物流配送中的應(yīng)用（精選）

GIS在物流配送中的應(yīng)用

摘要：

高效、快捷的物流配送系統(tǒng)對企業(yè)，尤其對電子商務(wù)的發(fā)展至關(guān)重要[1]。本文在對兩者的融合進行了探討，并提出了基于GIS的物流配送系統(tǒng)解決方案，以實現(xiàn)對物流配送過程的全程管理。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)，物流，電子商務(wù)引言

物流是指計劃、執(zhí)行與控制原材料或最終產(chǎn)品從產(chǎn)地到使用地點的實際流程，物流服務(wù)具體包括定單管理、運輸、倉儲、裝卸、送遞、報關(guān)、退貨處理、信息服務(wù)及增殖業(yè)務(wù)。顯然，貨物運輸路徑的選擇，倉庫地址的選擇等，都涉及到如何處理大量的空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)而縮短物流時間，降低成本的問題，而地理信息系統(tǒng)（以下簡稱GIS）不僅具有對空間和屬性數(shù)據(jù)采集、輸入、編輯、存儲、管理、空間分析、查詢、輸出和顯示功能，而且可為系統(tǒng)用戶進行預(yù)測、監(jiān)測、規(guī)劃管理和決策提供科學(xué)依據(jù)。可見，將其應(yīng)用于物流配送系統(tǒng)中，可大大加強對物流過程的全面控制和管理，實現(xiàn)高效、高質(zhì)的物流配送服務(wù)，本文分以下幾部分對GIS在物流配送中的應(yīng)用進行探討。現(xiàn)代物流與GIS融合1）地理信息系統(tǒng)的發(fā)展

地理信息系統(tǒng)是集計算機科學(xué)、地理學(xué)、信息科學(xué)等學(xué)科為一體的新興邊緣科學(xué)，可作為應(yīng)用于各領(lǐng)域的基礎(chǔ)平臺。這種集成是對信息的各種加工、處理過程的應(yīng)用、融合和交叉滲透，并且實現(xiàn)各種信息的數(shù)字化的過程。

在GIS中，空間信息和屬性信息是不可分割的整體，它們分別描述地理實體的兩面，以地理實體為主線組織起來?？臻g信息還包括了空間要素之間的幾何關(guān)系，使GIS能夠支持一般管理信息系統(tǒng)所不能支持的空間查詢和空間分析，以便于制定規(guī)劃和決策?，F(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)（WebGIS）的興起更使其被越來越多的商業(yè)領(lǐng)域用來作為一種信息查詢和信息分析工具[3]，GIS技術(shù)本身也融入了這些商業(yè)領(lǐng)域的通用模型（如ARC/INFO的網(wǎng)絡(luò)分析模塊），因而GIS技術(shù)在各個商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用在深度上和廣度上不斷發(fā)展。事實上，凡是涉及到地理分布的領(lǐng)域都可以應(yīng)用GIS技術(shù)。

2）物流的發(fā)展

隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展，物流也向著現(xiàn)代化方向迅速發(fā)展。物流現(xiàn)代化不僅指物流手段(物流設(shè)施、設(shè)備等)和物流技術(shù)達到或接近世界先進水平，而且指物流管理(包括物流組織、物流計劃的編制、物流運輸方案的選擇、經(jīng)濟指標的確定，等等)的科學(xué)化[4]。

現(xiàn)代物流作為一種先進的組織方式和管理技術(shù)，已經(jīng)被認為是企業(yè)在降低物資消耗、提高勞動生產(chǎn)率以外重要的“第三利潤源”[5]，它通過降低流通費用，縮短流通時間，可以整合企業(yè)價值鏈、延伸企業(yè)的控制能力，加快企業(yè)資金周轉(zhuǎn)為企業(yè)創(chuàng)造新的利潤。

尤其在電子商務(wù)環(huán)境下，供應(yīng)商必須全面、準確、動態(tài)地掌握散布在全國各個中轉(zhuǎn)倉庫、經(jīng)銷商、零售商以及各種運輸環(huán)節(jié)之中的產(chǎn)品流動狀況，并以此制定生產(chǎn)和銷售計劃，及時調(diào)整市場策略。因此電子商務(wù)的發(fā)展更加推動了現(xiàn)代物流業(yè)迅速興起。

那么，把GIS技術(shù)融入到物流配送的過程中，就能更容易地處理物流配送中貨物的運輸、倉儲、裝卸、送遞等各個環(huán)節(jié)（如圖1），并對其中涉及的問題如運輸路線的選擇、倉庫位置的選擇、倉庫的容量設(shè)置、合理裝卸策略、運輸車輛的調(diào)度和投遞路線的選擇等進行有效的管理和決策分析，這樣才符合現(xiàn)代物流的要求，才有助于物流配送企業(yè)有效地利用現(xiàn)有資源，降低消耗，提高效率。實際上，隨著電子商務(wù)、物流和GIS本身的發(fā)展，GIS技術(shù)將成為全程物流管理中不可缺少的組成部分。

圖1 物流配送過程基于GIS的物流配送系統(tǒng)設(shè)計

3.1 需求分析

如以某一城市中的物流配送過程為例，那么基于GIS的物流配送系統(tǒng)的需求主要集中在以下幾個方面：

1)、通過客戶提供的詳細地址字符串，確定客戶的地理位置和車輛路線；

2)、通過基于GIS的查詢、地圖表現(xiàn)的輔助決策，實現(xiàn)對車輛路線的合理編輯（如創(chuàng)建、刪除、修改）和客戶配送排序；

3)、用特定的地圖符號在地圖上表示客戶的地理位置，不同類型的客戶（如普通客戶和會員客戶，單位客戶和個人客戶等）采用不同的符號表示；

4)、通過GIS的查詢功能或在地圖上點擊地圖客戶符號，顯示此客戶符號的屬性信息，并可以編輯屬性；

5)、在地圖上查詢客戶的位置以及客戶周圍的環(huán)境以發(fā)現(xiàn)潛在客戶；

6)、通過業(yè)務(wù)系統(tǒng)調(diào)用GIS，以圖形的方式顯示業(yè)務(wù)系統(tǒng)的各種相關(guān)操作結(jié)果的數(shù)值信息；

7)、基于綜合評估模型和GIS的查詢，實現(xiàn)對配送區(qū)域的拆分、合并；

3.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

設(shè)計基于GIS的物流配送系統(tǒng)，采用面向?qū)ο蟮目臻g數(shù)據(jù)模型和基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的空間數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫集成，空間數(shù)據(jù)索引采用基于改進R-Tree的空間數(shù)據(jù)索引結(jié)構(gòu)，屬

性數(shù)據(jù)索引采用B+樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸采用三層結(jié)構(gòu)模型，并采用Java Applet進行開發(fā)，這樣與平臺無關(guān)又具有較好的安全性，使海量空間數(shù)據(jù)的存儲、分析和共享成為可能。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下：

圖2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

3.3 系統(tǒng)模型設(shè)計

由上述分析，基于GIS的物流配送系統(tǒng)應(yīng)集成以下主要模型：設(shè)施定位模型、車輛路線模塊、配送區(qū)域劃分模型、分配集合模型、客戶配送排序模型。

1）設(shè)施定位模型。用于確定一個或多個設(shè)施的位置。在物流系統(tǒng)中，倉庫和運輸路線共同組成了物流網(wǎng)絡(luò)，倉庫處于網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點上，節(jié)點決定著線路，如何根據(jù)供求的實際需要并結(jié)合經(jīng)濟效益等原則，在既定區(qū)域內(nèi)設(shè)立多少個倉庫，每個倉庫的位置，每個倉庫的規(guī)模，以及倉庫之間的物流關(guān)系等，運用此模型均能很容易地得到解決。

2）車輛路線模型。用于解決一個起始點、多個終點的貨物運輸中，如何降低物流作業(yè)費用，并保證服務(wù)質(zhì)量的問題。

3）網(wǎng)絡(luò)物流模型。用于解決尋求最有效的分配貨物路徑問題，也就是物流網(wǎng)點布局問題。如將貨物從N個倉庫運往到M個商店，每個商店都有固定的需求量，因此需要確定由哪個倉庫提貨送給那個商店，所耗的運輸代價最小。還包括決定使用多少輛車，每輛車的路線等。

4)配送區(qū)域劃分模型。根據(jù)各個要素的相似點把同一層上的所有或部分要素分為幾個組，用以解決確定服務(wù)范圍和銷售市場范圍等問題。如某一公司要設(shè)立X個分銷點，要求這些分銷點要覆蓋某一地區(qū)，而且要使每個分銷點的顧客數(shù)目大致相等。

5）空間查詢模型。如可以查詢以某一商業(yè)網(wǎng)點為圓心某半徑內(nèi)配送點的數(shù)目，以此判斷哪一個配送中心距離最近，為安排配送做準備。系統(tǒng)功能實現(xiàn)

那么，基于GIS的物流配送系統(tǒng)可實現(xiàn)如下主要功能：

1）車輛和貨物跟蹤：利用GPS和電子地圖可以實時顯示出車輛或貨物的實際位置，并能查詢出車輛和貨物的狀態(tài)，以便進行合理調(diào)度和管理。

2）提供運輸路線規(guī)劃和導(dǎo)航

規(guī)劃出運輸線路，使顯示器能夠在電子地圖上顯示設(shè)計線路，并同時顯示汽車運行路徑和運

行方法。

3）信息查詢

對配送范圍內(nèi)的主要建筑、運輸車輛、客戶等進行查詢，查詢資料可以文字、語言及圖象的形式顯示，并在電子地圖上顯示其位置。

4）模擬與決策

如可利用長期客戶、車輛、訂單和地理數(shù)據(jù)等建立模型來進行物流網(wǎng)絡(luò)的布局模擬，并以此來建立決策支持系統(tǒng)，以提供更有效而直觀的決策依據(jù)。

5結(jié)束語

當(dāng)今，隨著電子商務(wù)的再次興起和經(jīng)濟全球化的發(fā)展，物流滌從晌鵲鉡6]。利用GIS能高效地處理空間和屬性數(shù)據(jù)的優(yōu)勢來建立基于GIS的物流配送系統(tǒng)雖處于初始階段，但無疑是有益的嘗試，它必將是以后的發(fā)展趨勢。

第四篇：GIS在環(huán)保中的應(yīng)用

GIS在環(huán)保中的應(yīng)用

一、GIS技術(shù)及其特點

GIS 系統(tǒng)是在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）和計算機輔助設(shè)計（CAD）兩個比較成熟的軟件技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，并附加了對空間數(shù)據(jù)進行管理和分析的特殊功能。GIS以其混合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和獨特的地理空間分析功能而別具一格。它所提供的專用函數(shù)可用來進行測量、坐標變換、圖象生成、屬性修改、統(tǒng)計分析、拓撲疊加、網(wǎng)絡(luò)分析等。許多GIS產(chǎn)品還采用了工業(yè)標準的組件對象模型（COM）技術(shù)，為用戶進行功能和結(jié)構(gòu)定制拓展了空間。GIS技術(shù)特點可歸納為：

1.1數(shù)據(jù)輸入

數(shù)據(jù)輸入是把現(xiàn)有資料按照統(tǒng)一的參考坐標系統(tǒng)、統(tǒng)一的編碼、統(tǒng)一的標準和結(jié)構(gòu)組織轉(zhuǎn)換為計算機可處理的形式，輸入到數(shù)據(jù)庫中的過程。除了在地圖上手扶跟蹤數(shù)字化、圖形掃描外，目前GIS的輸入越來越多地借助非地圖形式，RS（遙感技術(shù)）數(shù)據(jù)和GPS（全球定位系統(tǒng)）數(shù)據(jù)已成為GIS的重要數(shù)據(jù)來源。

1.2數(shù)據(jù)處理

GIS 對空間數(shù)據(jù)的處理主要包括數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)綜合、數(shù)據(jù)變換等，最終形成具有拓撲關(guān)系的空間數(shù)據(jù)庫。GIS中的數(shù)據(jù)分為柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)，如何有效地存儲和管理這兩類數(shù)據(jù)是GIS的基本問題。大多數(shù)GIS系統(tǒng)采用了分層技術(shù)，即根據(jù)地圖的某些特征，把它們分成若干圖層分別存儲，把選定的圖層疊加在一起就形成了一張滿足某些特殊要求的專題地圖。

1.3空間分析和統(tǒng)計

空間分析和統(tǒng)計是GIS的一個獨立研究領(lǐng)域，它的主要特點是幫助確定地理要素之間新的關(guān)系，為用戶提供一個解決各類專門問題的工具。這也是GIS得以廣泛應(yīng)用的重要原因之一。GIS的空間分析分為兩大類：矢量數(shù)據(jù)空間分析和柵格數(shù)據(jù)空間分析。矢量數(shù)據(jù)空間分析包括：空間數(shù)據(jù)查詢和屬性數(shù)據(jù)分析，緩沖區(qū)分析，網(wǎng)絡(luò)分析等。柵格數(shù)據(jù)空間分析包括：記錄分析、疊加分析、統(tǒng)計分析等。

1.4地圖顯示與輸出

GIS 可將空間地理信息以地圖、報表、統(tǒng)計圖表等形式顯示在屏幕上，利用開窗縮放工具可以對所顯示的地圖中的任意點和范圍進行無級開窗縮放，也可以按照某一比例尺顯示，進行分析對比。還可按照用戶需要設(shè)置制圖符號和顏色，根據(jù)編輯好的空間數(shù)據(jù)分層選擇，通過逐層疊加形成各種專題圖，通過繪圖機、打印機等輸出。

1.5二次開發(fā)和編程

大多數(shù)GIS系統(tǒng)都提供二次開發(fā)環(huán)境，包括提供專用語言的開發(fā)環(huán)境，用戶可在自己編程環(huán)境中調(diào)用GIS的命令和函數(shù)。系統(tǒng)配有專門的控件，供用戶的開發(fā)語言（C++，VB，VC++，Dephi，…）調(diào)用等等。用戶可以很方便地編制自己的菜單和程序，生成可視化的用戶界面，完成GIS的應(yīng)用功能的開發(fā)。

二、GIS技術(shù)在環(huán)境保護中的應(yīng)用

隨著我國環(huán)境信息化的快速發(fā)展和計算機新技術(shù)在環(huán)境保護領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，環(huán)境信息系統(tǒng)在環(huán)境保護管理和決策工作中發(fā)揮著越來越重要的作用。而地理信息系統(tǒng)技術(shù)的出現(xiàn)為環(huán)境保護工作邁向信息化、現(xiàn)代化提供了技術(shù)支持。

目前，全國27個省級環(huán)保局及一百多個城市環(huán)保部門都已經(jīng)使用地理信息系統(tǒng)平臺軟件和相應(yīng)的硬件設(shè)施，大部分省市已經(jīng)建立環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，在GIS平臺上開發(fā)了城市環(huán)境地理信息系統(tǒng)、重點流域水資源管理、環(huán)境污染應(yīng)急預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)等，取得了顯著的成效。下面將結(jié)合實例分別闡述GIS技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用情況。

2.1應(yīng)用GIS制作環(huán)境專題圖

環(huán)境制圖是環(huán)境科學(xué)研究的基本工具和手段。與傳統(tǒng)的、周期長、更新慢的手工制圖方式相比，利用GIS 建立起地圖數(shù)據(jù)庫，可以達到一次投入、多次產(chǎn)出的效果。它不僅可以為用戶輸出全要素地形圖，而且可以根據(jù)用戶需要分層輸出各種專題圖，如污染源分布圖、大氣質(zhì)量功能區(qū)劃圖等等。GIS的制

圖方法比傳統(tǒng)的人工繪圖方法要靈活得多，在基礎(chǔ)電子地圖上，通過加入相關(guān)的專題數(shù)據(jù)就可迅速制作出各種高質(zhì)量的環(huán)境專題地圖。可以根據(jù)實際需要從符號和顏色庫中選擇圖件，使之更好地突出專題效果和特性。

2.2應(yīng)用GIS建立各種環(huán)境地理信息系統(tǒng)

各級環(huán)保部門在日常管理業(yè)務(wù)中，需要采集和處理大量的、種類繁多的環(huán)境信息。而這些環(huán)境信息85%以上與空間位置有關(guān)。GIS的強大功能之一是它的空間數(shù)據(jù)的采集、編輯、處理功能和對空間數(shù)據(jù)的管理能力。使用GIS，可以建立各種環(huán)境空間數(shù)據(jù)庫。例如：污染源空間信息數(shù)據(jù)庫（包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等污染源數(shù)量、屬性和污染源發(fā)生的地域范圍）、環(huán)境質(zhì)量信息數(shù)據(jù)庫（包括空氣、水、噪聲等），GIS能夠把各種環(huán)境信息與其地理位置結(jié)合起來進行綜合分析與管理，以實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的輸入、查詢、分析、輸出和管理的可視化。例如，基于GIS平臺，廈門市建立了城市環(huán)境空間數(shù)據(jù)庫和污染源監(jiān)測屬性數(shù)據(jù)庫，開發(fā)了網(wǎng)絡(luò)化城市環(huán)境質(zhì)量地理信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)涵蓋了大氣、地表水、聲學(xué)環(huán)境的監(jiān)測信息，以分布圖、專題圖、三維模型等形式，生動直觀地反映環(huán)境質(zhì)量狀況。由于采用了因特網(wǎng)的 GIS開發(fā)技術(shù)，該系統(tǒng)可以在Internet/Intranet上運行。

.3 GIS應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測

在環(huán)境監(jiān)測過程中，利用GIS技術(shù)可對實時采集的數(shù)據(jù)進行存儲、處理、顯示、分析，實現(xiàn)為環(huán)境決策提供輔助手段的目的。如廣東省以東深流域自然環(huán)境地理信息為基礎(chǔ)，對東深流域的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行存儲處理，利用GIS技術(shù)開發(fā)了東深流域水環(huán)境管理信息。該系統(tǒng)直觀顯示和分析東深流域水環(huán)境現(xiàn)狀、污染源分布、水環(huán)境質(zhì)量評價，追蹤污染物來源?？山Y(jié)合數(shù)字地圖查詢歷年監(jiān)測數(shù)據(jù)及各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)，進行空間分析（如緩沖區(qū)查詢與分析）、輔助決策（容量計算及污染狀況的預(yù)測）為流域水環(huán)境的科學(xué)化管理和決策提供了先進的科學(xué)手段。

2.4 GIS應(yīng)用于自然生態(tài)現(xiàn)狀分析

在進行自然生態(tài)現(xiàn)狀分析過程中，利用GIS 可以比較精確地計算水土流失、荒漠化、森林砍伐面積等，客觀地評價生態(tài)破壞程度和波及的范圍，為各級政府進行生態(tài)環(huán)境綜合治理提供科學(xué)依據(jù)。國家環(huán)保總局把GIS技術(shù)與遙感技術(shù)相結(jié)合，對我國西部12省的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀進行調(diào)查，得到了西部地區(qū)生態(tài)環(huán)境的空間分布與空間統(tǒng)計狀況、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況和生態(tài)環(huán)境變化的空間規(guī)律特點，為該地區(qū)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展與資源環(huán)境的可持續(xù)利用提供了科學(xué)依據(jù)。青海省遙感中心將“3S”技術(shù)運用到青海湖環(huán)湖重點區(qū)域調(diào)查上，快速查清了該區(qū)域土地利用、土地覆蓋現(xiàn)狀，建立了生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)庫和生態(tài)環(huán)境評價指標體系，為政府規(guī)劃決策、資源開發(fā)、環(huán)境保護提供了寶貴資料。

2.5 GIS應(yīng)用于環(huán)境應(yīng)急預(yù)警預(yù)報

建立重大環(huán)境污染事故區(qū)域預(yù)警系統(tǒng)，能夠?qū)κ鹿曙L(fēng)險源的地理位置及其屬性、事故敏感區(qū)域位置及其屬性進行管理，提供污染事故的大氣、河流污染擴散的模擬過程和應(yīng)急方案。例如，大連市的“重大污染事故區(qū)域預(yù)警系統(tǒng)”把重大污染事故的多種預(yù)測模型與GIS技術(shù)相結(jié)合，當(dāng)某一風(fēng)險源發(fā)生事故時提供應(yīng)急措施、報警信息和救援信息，為重大污染事故應(yīng)急指揮奠定了基礎(chǔ)。上海市應(yīng)用GIS、RS與GPS技術(shù)開發(fā)了環(huán)保應(yīng)急熱線系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用GIS技術(shù)進行污染源搜索和定位；將GIS與GPS結(jié)合起來，用于出警指揮和導(dǎo)航；用RS技術(shù)獲取地面信息，解決了GIS基礎(chǔ)底圖動態(tài)更新問題。通過“3S”技術(shù)的綜合應(yīng)用，更好地發(fā)揮了GIS在環(huán)保執(zhí)法和應(yīng)急事件中的作用。

2.6 GIS應(yīng)用于環(huán)境質(zhì)量評價和環(huán)境影響評價

由于GIS能夠集成管理與場地密切相關(guān)的環(huán)境數(shù)據(jù)，因而也是綜合分析評價的有力工具。環(huán)境影響評價是對所有的改、擴、建項目可能產(chǎn)生的環(huán)境影響進行預(yù)測評價，并提出防止和減緩這種影響的對策與措施。利用GIS的空間分析功能，可以綜合性地分析建設(shè)項目各種數(shù)據(jù)，幫助確立環(huán)境影響評價模型。由于GIS系統(tǒng)具有層的結(jié)構(gòu)，可將不同的環(huán)境影響進行計算并疊加。深圳市環(huán)境保護研究所已利

用GIS技術(shù)進行編制環(huán)境影響評價報告書和制圖。

在區(qū)域環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價工作中，可將地理信息與大氣、土壤、水、噪聲等環(huán)境要素的監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，利用GIS軟件的空間分析模塊，對整個區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀進行客觀、全面的評價，以反映出區(qū)域中受污染的程度以及空間分布情況。如通過疊加分析，可以提取該區(qū)域內(nèi)大氣污染布圖、噪聲分布圖；通過緩沖區(qū)分析，可顯示污染源影響范圍等。

2.7 GIS應(yīng)用于水環(huán)境管理

水環(huán)境信息具有明顯的空間屬性和層次屬性，利用GIS可以更加明確地揭示不同區(qū)域的水環(huán)境狀況，反映水體環(huán)境質(zhì)量在空間上的變化趨勢?？梢愿又庇^地反映如污染源、排污口、監(jiān)測斷面等環(huán)境要素的空間分布。利用GIS還可以進行污染源預(yù)測、水質(zhì)預(yù)測、水環(huán)境容量計算、污染物削減量的分配等，以表格和圖形的方式為水環(huán)境管理決策提供多方位、多形式的支持。目前，全國各省環(huán)保局正在使用GIS軟件進行各省水環(huán)境功能區(qū)劃匯總工作，在此基礎(chǔ)上，進一步開發(fā)水環(huán)境功能區(qū)管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)水環(huán)境數(shù)據(jù)查詢、水質(zhì)評價、統(tǒng)計分析、水質(zhì)預(yù)測等功能，將各種水環(huán)境信息以可視化的方式表達，對水環(huán)境的科學(xué)管理將具有非常重要的意義。

地理信息系統(tǒng)近年來發(fā)展迅速，尤其是“3S”集成技術(shù)的出現(xiàn)，使我國的環(huán)境地理信息系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用邁上新的臺階。隨著國家環(huán)境地理信息系統(tǒng)的建立和100城市日援項目的實施，GIS技術(shù)必將在環(huán)境保護領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用。

三、GIS技術(shù)在環(huán)境保護中的優(yōu)勢

城市環(huán)境地理信息系統(tǒng)對環(huán)境管理中的各種專業(yè)實施強有力的分類管理，提供豐富快捷的查詢、分析和統(tǒng)計功能，還具備環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境評價等多種功能。并可打印各個環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)或圖表，從而使管理更加方便。

3.1污染源信息查詢。

包括污染源點定位，多媒體介紹，污染源單項查詢，污染源圖元屬性查詢，地方數(shù)據(jù)庫查詢，污染信息查詢，污染區(qū)域查詢。實現(xiàn)對污染源的單項信息查詢（如工業(yè)用水、工業(yè)廢水、工業(yè)能耗、工業(yè)固廢、工業(yè)治理設(shè)施）。對監(jiān)測點的各方面（二氧化硫、氮氧化物、總懸浮顆粒物、一氧化碳、降塵、降水 P H值）污染信息的查詢。查詢自定義范圍（圓形、矩形、任意多邊形）內(nèi)某一年污染源的污染信息。并提供多種直觀輸出方式。

3.2污染源歷年統(tǒng)計和分析。

包括篩選企業(yè)分析、各污染物排序分析、污染源報告分析、污染源緩沖區(qū)分析、污染源區(qū)域分析、污染源水系分析、大氣環(huán)保預(yù)測、三維地貌顯示、等標負荷分析。對各種污染物進行排序分析，能直觀反映各企業(yè)的排污嚴重情況?？焖俳y(tǒng)計污染源廢水排放量、廢氣排放量、廢水等標污染負荷、廢氣等標污染負荷。提供點源模式和面源模式兩種分析模型。

3.3監(jiān)測資料分析。

包括污染點位分析、污染等值線分析、大氣環(huán)境質(zhì)量狀況、污染變化趨勢分析、大氣質(zhì)量周報分析、區(qū)域噪聲地圖化分析、道路交通噪聲圖生成等。系統(tǒng)采用等值線方式分析全區(qū)范圍的污染情況。提供平面和立體等值線兩種分析模式。對大氣環(huán)境質(zhì)量按分析四季污染（二氧化硫、氮氧化物、總懸浮顆粒物、一氧化碳、降塵、硫酸鹽化速率、降水）的變化趨勢，并在地圖上動態(tài)繪制直方圖。

3.4圖形／數(shù)據(jù)庫編輯。

提供污染源常用的編輯功能。完成編輯污染物基本信息，編輯污染物的圖形數(shù)據(jù)?？梢员４嫖廴緦ｎ}圖的點文件。

四、3DGIS的應(yīng)用

3DGIS 是GIS的一個重要發(fā)展趨勢，它區(qū)別于以往的二維GIS。二維 GIS是始于二十世紀六十年代的機助制圖，今天已深入到社會的各行各業(yè)中，但是二維GIS存在著自身難以克服的缺限，本質(zhì)上是

基于抽象符號的系統(tǒng)，不能給人以自然界的本原感受。雖能夠表達出表面起伏的地形，但地形下面的信息卻不具有，世界的本原是處在三維空間中的，二維GIS將現(xiàn)實世界簡化為平面上二維投影的概念模型注定了它在描述三維空間現(xiàn)象上的無能為力。克服這一缺陷迫切需要真正的基于三維空間的GIS的問世。三維GIS對客觀世界的表達能給人以更真實的感受，它以立體造型技術(shù)給用戶展現(xiàn)地理空間現(xiàn)象，能方便地對空間對象進行三維空間分析和操作。

現(xiàn)階段采用的環(huán)保地理信息系統(tǒng)，在環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測方面，可提供監(jiān)測點位的顯示、點位查詢、區(qū)域查詢、信息查詢、全區(qū)環(huán)境分布、全區(qū)或個別點環(huán)境平均狀況隨時間的變化情況等功能。自動生成交通線上的噪聲污染圖，功能區(qū)噪聲圖等；在評價模型方面，實現(xiàn)了大氣環(huán)境領(lǐng)域的五種經(jīng)典空氣質(zhì)量評價模型，準確地對當(dāng)前大氣環(huán)境質(zhì)量及影響進行評價，系統(tǒng)的結(jié)果輸出直觀，并具有統(tǒng)計功能，可存儲多次（按用戶需求）評價結(jié)果供用戶參考、比較；在地理數(shù)據(jù)和專業(yè)數(shù)據(jù)管理方面，可動態(tài)建立圖形屬性庫、修改屬性域，并對已有屬性進行管理、維護操作。通過開放式數(shù)據(jù)庫接口可充分利用環(huán)保系統(tǒng)已有的數(shù)據(jù)庫資源，減少了數(shù)據(jù)的錄入量；在污染源管理方面，利用GIS技術(shù)把環(huán)境污染源應(yīng)用軟件構(gòu)筑于污染源數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和圖形庫管理系統(tǒng)之上，能綜合分析環(huán)境情況，實現(xiàn)污染源信息的綜合查詢；在動態(tài)數(shù)據(jù)成圖方面，自動對區(qū)域環(huán)境狀況進行直觀表現(xiàn)，提供描繪全場平面，立體等值線圖，各種數(shù)據(jù)可生成餅圖、柱狀圖、線狀圖等多種表現(xiàn)形式，能動態(tài)外掛圖、文、聲、像等多媒體數(shù)據(jù)，通過地理數(shù)據(jù)實現(xiàn)地貌的三維顯示。（轉(zhuǎn)載）

GIS 技術(shù)在生態(tài)環(huán)境研究中的應(yīng)用

摘要 ：GIS是一種功能十分強大的信息處理系統(tǒng)。近年來，GIS 系統(tǒng)得到了廣泛的運用，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟和社會效益。由于傳統(tǒng)生態(tài)環(huán)境研究本身存在著局限，使得GIS在生態(tài)環(huán)境 研究中的應(yīng)用凸現(xiàn)出得天獨厚的優(yōu)越性，并在不同的研究方 向都發(fā)揮著重要作用。

關(guān)鍵詞 ： GIS、地理信息系統(tǒng)、生態(tài)環(huán)境、應(yīng)用 １、GIS簡介 GIS是英文 Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ 或 Ｅｅｏ－ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ 的縮寫，可以簡單定義為用于采集、模 擬、處理、檢索、分析和表達地理空間數(shù)據(jù)的計算機信息系統(tǒng)。一個GIS 系統(tǒng)主要包括①空間數(shù)據(jù)輸入子系統(tǒng)；②數(shù)據(jù)存 儲與檢索子系統(tǒng)；③數(shù)據(jù)分析與信息處理子系統(tǒng)；④數(shù)據(jù)輸出 子系統(tǒng)［２］。功能構(gòu)成包括：①數(shù)據(jù)采集、檢驗、編輯；②數(shù)據(jù)操 作運算；③數(shù)據(jù)儲存、組織；④數(shù)據(jù)查詢、檢索、統(tǒng)計、計算； ⑤數(shù)據(jù)空間分析；⑥數(shù)據(jù)實現(xiàn)。

２、GIS 技術(shù)應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境研究的可行性和優(yōu)越性 GIS以其強大的空間與屬性信息一體化管理及空間分析能 力在不同的領(lǐng)域、行業(yè)獲得了廣泛的應(yīng)用。

隨著不斷進入科研 和應(yīng)用領(lǐng)域，GIS技術(shù)已具備了在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與分析方面作 為主要技術(shù)手段的能力。另外，GIS 技術(shù)的發(fā)展過程本身就 包括其在生態(tài)環(huán)境科學(xué)中應(yīng)用的不斷深入發(fā)展，利用

GIS 進 行生態(tài)環(huán)境分析評價與規(guī)劃決策等方面已積累了大量的經(jīng)驗，并體現(xiàn)出如下的優(yōu)越性：①可以充分利用GIS技術(shù)實現(xiàn)對生態(tài) 環(huán)境各要素的綜合、動態(tài)、實時監(jiān)測，獲取豐富全面的信息； ②利用GIS對生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)處理與空間分析，可以克服分析方 法的不足，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境信息分析的空間與屬性信息一體化 分析與綜合處理的功能，還可以實現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境演變的模擬 和預(yù)測；③GIS技術(shù)對生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測與分析的效率高、成本 低、精度高、用途廣，較傳統(tǒng)方法在各方面都有較大的優(yōu)越性。

３、GIS 技術(shù)在生態(tài)環(huán)境研究中的應(yīng)用

３．１ 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與生態(tài)環(huán)境演變的動態(tài)模擬。生態(tài)環(huán) 境的演變周期長，一旦失衡，就很難復(fù)原，造成的災(zāi)害很嚴重。GIS 技術(shù)通過對多源、多時相遙感圖像的分析，能對過去歷史 過程進行近似的再現(xiàn)與模擬，并對未來的生態(tài)環(huán)境演變進行模 擬和演示，對預(yù)警生態(tài)環(huán)境災(zāi)難的發(fā)生具有非?，F(xiàn)實的意義。

３．２ 區(qū)域生態(tài)環(huán)境治理。GIS可以將ＲＳ（遙感）與ＧＰＳ（全 球定位系統(tǒng)）獲取的數(shù)據(jù)從定量、動態(tài)和機制等方面進行綜合 集成，建立具有實時、空間表達詳盡等特點的區(qū)域生態(tài)環(huán)境時 空變化模型。通過對遙感圖像的分析，了解過去若干年內(nèi)該區(qū)域生態(tài)環(huán)境的變化過程，并將其與驅(qū)動因子聯(lián)系起來，建立解 釋生態(tài)環(huán)境當(dāng)前和未來變化的經(jīng)驗性診斷模型，為區(qū)域生態(tài) 環(huán)境治理提供科學(xué)的依據(jù)。

３．３ 生態(tài)環(huán)境動態(tài)監(jiān)測。生態(tài)環(huán)境動態(tài)監(jiān)測具有長期性、實時性、綜合性和周期性等特點，需要大范圍的、實時監(jiān)測的 生態(tài)環(huán)境參數(shù)；數(shù)據(jù)必須具有較高的精度和準確度，并得到有 效的管理和迅速的處理［５］。ＧＰＳ與GIS的結(jié)合可構(gòu)成生態(tài)環(huán)境 實時數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)。傳感器采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)處理后記 錄在文件中，并與ＧＰＳ測定的坐標數(shù)據(jù)一起輸入到GIS數(shù)據(jù)庫 中，利用GIS進行生態(tài)環(huán)境參數(shù)的定量、定性分析及分析預(yù)測 生態(tài)環(huán)境的動態(tài)變化。

３．４ 生態(tài)環(huán)境評價。生態(tài)環(huán)境的評價、管理是建立在生 態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上的。在生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)采樣時，首先獲 取需采樣的生態(tài)環(huán)境指標的定性信息，然后制定出合理的采 樣方案和重點采樣區(qū)。采樣完成后將預(yù)處理的信息輸入到GIS 中，得到有關(guān)生態(tài)環(huán)境因子的分布圖，然后利用GIS進行全區(qū) 域生態(tài)環(huán)境的綜合評價，再將評價指標輸入到生態(tài)環(huán)境管理 規(guī)劃模型中，制定出該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境規(guī)劃策略。

３．５ 生態(tài)環(huán)境管理與規(guī)劃。對生態(tài)環(huán)境要素進行動態(tài)監(jiān) 測，獲取生態(tài)環(huán)境信息。獲取的信息輸入GIS數(shù)據(jù)庫中，經(jīng)過 管理和編輯，生成各種統(tǒng)計圖象和專業(yè)模型以滿足實際需要。

３．６ 生物多樣性研究。①植被類型調(diào)查：植被是其他自然 要素的指示，綜合反映所在地的自然和社會條件，其變化信息 在生物多樣性變化的研究中具有十分重要的意義。近年來，利 用GIS等空間信息技術(shù)進行植被資源進行植被資源的調(diào)查逐漸 走向成熟：Ｒｉｎｇｒｏｓｅ應(yīng)用GIS和ＲＳ 技術(shù)進行博茨瓦納南部 植被變化的研究； Ｂｌａｃｋｂｕｒｎ 等根據(jù)樹冠覆蓋間隙，利用 GIS 與航空遙感圖像進行落葉林地的生態(tài)調(diào)查；②野生珍稀動 物的調(diào)查研究：野生珍稀動物是生物多樣性研究和保護的重要 目標。通過對其生境及其棲息地狀況（包括地形、土壤、水源、植被覆蓋特征、人類活動影響等）的研究與分析，可以間接反 映其生物多樣性情況。Ｈｅｒｒ 等［１０］利用GIS 與ＲＳ 技術(shù)對鶴的 棲息地進行研究，通過數(shù)據(jù)層的生成、棲息地描述、分布預(yù) 測，建立棲息地模型，實現(xiàn)對研究區(qū)鶴的生物多樣性信息的調(diào) 查；③生物多樣性分析與評價：通過GIS，對獲取的可靠數(shù)據(jù)進 行有效管理和共享，進行數(shù)據(jù)實時更新，及時給出生物多樣性 變化數(shù)據(jù)，為生物多樣性保護途徑提供可靠的決策支持。

３．７水土保持。GIS 等空間信息技術(shù)的發(fā)展為現(xiàn)代水土保 持監(jiān)測的發(fā)展提供了技術(shù)支持。①水土流失普查：利用ＲＳ

與GIS的集成，對大面積水土流失動態(tài)監(jiān)測，同時利用ＧＰＳ對 水土流失普查中典型樣地進行定位；②水土流失數(shù)據(jù)更新：典 型水土流失更新是利用不同時期遙感影像對比，發(fā)現(xiàn)變化靶 標，再利用Ｇ

ＰＳ技術(shù)為變化靶標精確定位，再由GIS系統(tǒng)對變 更數(shù)據(jù)進行編輯處理；③水土流失動態(tài)分析：利用GIS的分析功 能提供各級行政、流域單元、各個層面的分類統(tǒng)計資料和有關(guān) 屬性因子之間的關(guān)系，根據(jù)需要提供各種專題圖、演示圖和相 應(yīng)的文檔報表；④水土流失預(yù)測預(yù)報：利用GIS分析功能，對水 土流失過程進行模擬，建立各種預(yù)測預(yù)報模型的GIS 系統(tǒng)。

４、總結(jié) GIS

地理信息系統(tǒng)經(jīng)過近三十多年的發(fā)展，在諸多行業(yè) 當(dāng)中已經(jīng)到達了一個相當(dāng)重要的地位，特別是在生態(tài)環(huán)境研 究方面的應(yīng)用，更是大大提高了在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、保護與治理 研究、生態(tài)環(huán)境分析評價、環(huán)境規(guī)劃決策以及環(huán)境管理等方面 的效率，為生態(tài)環(huán)境研究提供了功能強大的輔助工具和操作平臺，開拓出更加廣闊的發(fā)展空間。

盡管黨的十六屆五中全會提出新農(nóng)村建設(shè)要發(fā)揮國家和 農(nóng)民兩個方面的積極性，但在新農(nóng)村建設(shè)之初，國家的投入致 關(guān)重要。長期以來，由于國家的政策偏向城市而導(dǎo)致農(nóng)村貧 窮，導(dǎo)致城鄉(xiāng)巨大差別?，F(xiàn)在，要解決城鄉(xiāng)矛盾，縮小城鄉(xiāng)差 距，關(guān)鍵是政策上的改變，這一點隨著社會主義新農(nóng)村建設(shè)的 進行我們看到了黨中央的決心。政策出臺后，就要進行實際的 投入。首先，生活條件的投入。要改變目前農(nóng)村村民非常差的 飲水、交通和其它惡劣的生存環(huán)境和生存條件。按照科學(xué)發(fā)展 觀以人為本的要求，同樣生存在社會主義陽光下的貧困農(nóng)民 生活基本條件的改善是我們黨和政府的首要任務(wù)。其次，生產(chǎn) 發(fā)展的投入。單是改善村民的基本生活條件，農(nóng)民的生產(chǎn)條件 沒有得到改善，農(nóng)民的經(jīng)濟收入也不會得到提高，改善的生活 環(huán)境又可能惡化。再次，文化教育的投入，逐步提高村民的文 化素質(zhì)和道德水平。由于我國目前廣大農(nóng)民的認識水平和理 解能力有限，如果沒有國家的大力投入很難調(diào)動農(nóng)民進行新 農(nóng)村建設(shè)的積極性。國家投入逐步到位后，農(nóng)民看到新農(nóng)村建 設(shè)的成果，感到新農(nóng)村建設(shè)的好處后，自發(fā)建設(shè)社會主義新農(nóng) 村的積極性就會調(diào)動起來。只有國家和農(nóng)民的兩個方面的積 極性調(diào)動起來了，新農(nóng)村建設(shè)才大有希望。各級政府對新農(nóng)村建設(shè)的規(guī)劃是新農(nóng)村建設(shè)重要內(nèi)容之 一。中央對新農(nóng)村建設(shè)進行總的戰(zhàn)略規(guī)劃，各級地方政府必 須因地制宜，實事求是對各地如何進行新農(nóng)村建設(shè)有步驟規(guī) 劃具體實施方案。新農(nóng)村建設(shè)沒有政府的規(guī)劃是不行的，靠 農(nóng)民自身去規(guī)劃新農(nóng)村建設(shè)是不現(xiàn)實的，也是不可能的。忠 縣雙桂鎮(zhèn)仁和村成為忠縣社會主義新農(nóng)村建設(shè)的典型其中有 一條寶貴的經(jīng)驗就是鎮(zhèn)、村兩級組織對新農(nóng)村建設(shè)的規(guī)劃力 度較大。仁和村隨著村民經(jīng)濟收入的提高，村民有一種想改 善居住環(huán)境和集市環(huán)境的意愿，鎮(zhèn)、村兩級組織因勢利導(dǎo)，在 石遂路穿越仁和村的一段地勢平坦，開闊的公路兩旁進行了 規(guī)劃，凡在這里修建房屋的村民的建房手續(xù)由政府統(tǒng)一辦理，而且減免許多手續(xù)費。再是政府拿出一部分錢來，對在居民 點修建房屋的進行獎勵，凡在新居民點修房的每戶獎５００元，且從房屋到公路的硬化由政府出面進行。這樣，仁和新村經(jīng) 過４ 年的努力初步形成。現(xiàn)在村民們認識到新村居住的好處 后，不需要政府獎勵主動申請要求到新村建房，這樣才形成 現(xiàn)在的仁和新村。目前鎮(zhèn)村兩極組織正在進行規(guī)劃全村的飲 水工程和天然氣工程。由此可以看出政府的規(guī)劃在新農(nóng)村建 設(shè)過程中的作用?？傊?，社會主義新農(nóng)村建設(shè)是一項史無前例的偉大工程，它需要全黨全國人民解放思想、實事求是、大膽探索，有步 驟、分階段的走出一條適合各地農(nóng)村實際的新路，它需要全黨 全國人民為之不懈的共同努力與奮斗，這一光輝而又偉大的 歷史任務(wù)才能完成。

第五篇：Gis在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

GIS在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

GIS的簡介和功能

GIS即地理信息系統(tǒng)(GIS, Geographic Information System)是一種基于計算機的工具，它可以對在地球上存在的東西和發(fā)生的事件進行成圖和分析。GIS 技術(shù)把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫操作（例如查詢和統(tǒng)計分析等）集成在一起。這種能力使 GIS與其他信息系統(tǒng)相區(qū)別，從而使其在廣泛的公眾和個人企事業(yè)單位中解釋事件、預(yù)測結(jié)果、規(guī)劃戰(zhàn)略等中具有實用價值。地圖制作和地理分析已不是新鮮事，但GIS執(zhí)行這些任務(wù)比傳統(tǒng)的手工方法更好更快。而且，在GIS技術(shù)出現(xiàn)之前，只有很少的人具有利用地理信息來幫助做出決定和解決問題的能力。電力GIS是將電力企業(yè)的電力設(shè)備、變電站、輸配電網(wǎng)絡(luò)、電力用戶與電力負荷和生產(chǎn)及管理等核心業(yè)務(wù)連接形成電力信息化的生產(chǎn)管理的綜合信息系統(tǒng)。它提供的電力設(shè)備設(shè)施信息、電網(wǎng)運行狀態(tài)信息、電力技術(shù)信息、生產(chǎn)管理信息、電力市場信息與山川、河流、地勢、城鎮(zhèn)、公路街道、樓群，以及氣象、水文、地質(zhì)、資源等自然環(huán)境信息集中于統(tǒng)一系統(tǒng)中。通過GIS可查詢有關(guān)數(shù)據(jù)、圖片、圖象、地圖、技術(shù)資料、管理知識等。

一、GIS特點

1、開放性

具有開放式環(huán)境及很強的可擴充性和可連接性。GIS技術(shù)支持多種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，如 ORACLE、SYBASE、SQLSERVER等大型數(shù)據(jù)庫；運行多種編程語言和開發(fā)工具；支持各類操作系統(tǒng)平臺；為各應(yīng)用系統(tǒng)，如SCADA、EMS、CRM、ERP、MIS、OA等提供標準化接口；可嵌入非專用編程環(huán)境。

2、先進性

GIS平臺采用與世界同步的計算機圖形技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及地理信息處理技術(shù)。系統(tǒng)設(shè)計采用目前最新技術(shù)，支持遠程數(shù)據(jù)和圖紙查詢，利用系統(tǒng)提供的強大圖表輸出功能，可以直接打印地圖、統(tǒng)計報表、各類數(shù)據(jù)等?？煞謱涌刂茍D紙、無級縮放、支持漫游、直接選擇定位等功能。系統(tǒng)具備完善的測量工具，現(xiàn)場勘查數(shù)據(jù)，線路桿塔等設(shè)備的初步設(shè)計，并可直接進行線路設(shè)備遷移與相關(guān)計算等，實現(xiàn)線路輔助設(shè)計與設(shè)備檔案修改。具有線路的方位或區(qū)域分析判斷功能，為用戶提供可靠的輔助決策，綜合統(tǒng)計分析，為管理決策人員提供依據(jù)。特別是把可視化技術(shù)和移動辦公技術(shù)納入GIS系統(tǒng)的總體設(shè)計范圍。地圖精度高，省級地圖的比例尺達到1：10000或1：5000，市級地圖比例尺達到1：1000或1：500，地圖能分層顯示山川、水系、道路、建筑物、行政區(qū)域等。

3、發(fā)展性

具有很強的可擴充性和可連接性。在應(yīng)用開發(fā)過程中，考慮系統(tǒng)成功后進一步發(fā)展，包括維護性擴展功能和與其它應(yīng)用系統(tǒng)的街接與整合的方便。開發(fā)工具一般采用J2EE、XML等。

二、電力GIS特點

電力GIS除具備GIS的基本特點外還具備如下特點：

1、電力系統(tǒng)運行參數(shù)實時性及信息的動態(tài)變化性，需要對瞬間信息及時收集、處理和分析。電力GIS對數(shù)據(jù)處理、存儲容量和傳輸速度均有較高的要求。

2、電網(wǎng)的多屬性數(shù)據(jù)要求GIS具備足夠的穩(wěn)定性和可靠性。根據(jù)電力行業(yè)技術(shù)標準及電力企業(yè)業(yè)務(wù)需求，系統(tǒng)具有良好的可維護性。電力GIS能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的一次輸入和多次輸出，以保證數(shù)據(jù)的一致性操作，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和多層保護等，構(gòu)建高可靠性和高準確性的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

3、電力系統(tǒng)是一個龐大復(fù)雜系統(tǒng)，電力網(wǎng)的廣域性和電力設(shè)施的分散性及設(shè)備的多樣性，實時信息量大，系統(tǒng)接口復(fù)雜，信息的覆蓋面廣，電網(wǎng)的各種電壓等級及多用戶連接等需要GIS具備拓撲分析和轉(zhuǎn)換能力。

4、電力GIS的單機工作站方式已經(jīng)落后，且不適合電力企業(yè)信息系統(tǒng)實際需要。電力行業(yè)目前應(yīng)用的GIS平臺安裝在局域網(wǎng)環(huán)境下，在網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和開發(fā)上整合信息，實現(xiàn)資源共享。

5、電力GIS具備安全保護的特點，電網(wǎng)設(shè)備的高精確度測量的經(jīng)緯度坐標數(shù)據(jù)是國家基礎(chǔ)信息資源，是國家安全的信息。

三、GIS在電力行業(yè)的應(yīng)用

1、面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)建模，具有建模規(guī)則庫、電網(wǎng)圖的編輯及輸出工具。電力GIS平臺包括基本構(gòu)件層、系統(tǒng)環(huán)境層、數(shù)據(jù)庫連接層、圖形與數(shù)據(jù)接口工具層、應(yīng)用系統(tǒng)層等。分層建立各種數(shù)據(jù)模型，并建立各層的連接關(guān)系。建立地理層信息與設(shè)備信息的拓撲和映射關(guān)系。電力GIS支持多空間同屏顯示和多空間關(guān)聯(lián)建模、多空間索引。

2、支持多種圖形處理與管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的多層映射，多維空間映射，提供完整、準確的地圖信息、高精度圖片、準確的技術(shù)參數(shù)，標尺準確，高精確度桿塔位置，按用戶需要自動生成專用地圖。

3、數(shù)據(jù)搜索快捷、線路圖表查詢準確和統(tǒng)計功能齊全。電力GIS實現(xiàn)電網(wǎng)數(shù)字化描述，其目的是能對電網(wǎng)實現(xiàn)快速查詢，及時掌握電網(wǎng)運行狀態(tài)，快速診斷電網(wǎng)故障，提高處理事故能力，保證電網(wǎng)運行質(zhì)量以及提高用戶服務(wù)質(zhì)量。GIS可對圖形數(shù)據(jù)、可執(zhí)行圖形和屬性數(shù)據(jù)的嵌套操作與映射查詢關(guān)系運算；根據(jù)電力系統(tǒng)提供的配電設(shè)備的圖形、屬性信息與地理位置、地形數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、線路走向數(shù)據(jù)、線路設(shè)備歷史檔案和即時信息，對線路設(shè)計方案、施工方案、搶修和停電措施提供決策依據(jù)及輔助決策。

4、電力GIS能夠?qū)崿F(xiàn)與電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)、電力用戶關(guān)系管理系統(tǒng)、電力營銷系統(tǒng)、電力市場管理系統(tǒng)等應(yīng)用系統(tǒng)共享相關(guān)信息。支持多種管理應(yīng)用系統(tǒng)的連接，其中包括與企業(yè)的MIS系統(tǒng)融為一體。GIS系統(tǒng)中的設(shè)備管理對其生命周期實行全過程跟蹤，包括對設(shè)備信息的查詢、屬性數(shù)據(jù)的修改、設(shè)備的維修信息管理等。

5、電力GIS對信息庫進行安全保護，制定管理與使用的安全保密措施和機制，包括內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)的隔離、重要電力設(shè)施電子地圖和設(shè)備信息數(shù)據(jù)庫的保護等。安全措施在系統(tǒng)總體設(shè)計與建設(shè)中充分考慮，并嚴格實施，對應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實現(xiàn)多層安全保護，設(shè)置用戶權(quán)限以保證系統(tǒng)資源共享下的安全，使系統(tǒng)能在可靠安全的環(huán)境下運行。

電力系統(tǒng)所管轄的電網(wǎng)線路和設(shè)施分布在廣闊的地域上，因此就很需要有GIS來為其所用。電力信息系統(tǒng)與其它信息系統(tǒng)不同之處在于它需要在數(shù)據(jù)庫中記錄地理信息，而且有兩種類型的地理信息：電力設(shè)施的詳細位置信息和設(shè)施之間的空間關(guān)系信息。

GIS系統(tǒng)是通過GIS技術(shù)對電力系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行計算機管理，能夠在地理背景圖上管理配電網(wǎng)圖形資料和非圖形參數(shù)，真實反映電網(wǎng)線路的實際走向、各種電力設(shè)備的地理位置、對所屬電力用戶的供電方式等各種信息，并結(jié)合DMS中實時控制和離線應(yīng)用，在地理背景圖上顯示電力系統(tǒng)實際運行狀況。

通過GIS軟件技術(shù)對配電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行計算機管理，把GIS系統(tǒng)中實時控制和離線應(yīng)用有機結(jié)合，形成一個具有空間概念（地理環(huán)境信息）和基礎(chǔ)信息（電網(wǎng)資料和用戶資料）的分層管理數(shù)據(jù)庫，既能方便地進行查詢和管理，為配電網(wǎng)運行管理提供一個有效的、具有地理信息的網(wǎng)絡(luò)模型，又為GIS系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫平臺，支持系統(tǒng)許多應(yīng)用軟件的開發(fā)和其他功能的實現(xiàn)，如故障投訴管理、配網(wǎng)工作（設(shè)計、施工和檢修）管理、用電營業(yè)管理系統(tǒng)等。

電力客戶服務(wù)中心系統(tǒng)“95598”，用于處理用電客戶進行故障報修、投訴舉報、咨詢登記、信息查詢等業(yè)務(wù)，對于用戶來說，更多的是進行用戶用電的故障報修，信息員可以根據(jù)用戶提供的地點，從GIS系統(tǒng)中通過相關(guān)操作查詢與之相對應(yīng)的用戶桿號，然后通過座席系統(tǒng)Agent下發(fā)派工單到配電搶修班或其他相關(guān)部門，指揮搶修車輛達到現(xiàn)場進行維修，再由搶修相關(guān)人員將現(xiàn)場故障情況及處理結(jié)果及時反饋給客戶服務(wù)中心。

配電GIS與電力客戶服務(wù)中心系統(tǒng)“95598”相結(jié)合，可以快速、準確的根據(jù)用戶的故障投訴電話判斷發(fā)生故障的地點、搶修隊伍目前所處位置、及時派出搶修人員，縮短停電時間。近幾年，電力系統(tǒng)相繼開發(fā)建設(shè)了一大批GIS應(yīng)用系統(tǒng)。如大連供電公司配電地理信息系統(tǒng)，長春供電公司用電GIS綜合管理系統(tǒng)，南昌供電局SCZDA/AM/FM/GIS自動化主站系統(tǒng)，貴陽南區(qū)供電局配網(wǎng)地理系統(tǒng)，甘肅送變電工程公司輸電管理地理信息系統(tǒng)等。下面介紹在系統(tǒng)運行管理方面

GIS在電力系統(tǒng)運行管理方面的應(yīng)用

1、北京供電公司配電生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)自2002年1月在北京供電公司、海淀、朝陽、豐臺、石景山供電分公司和電纜管理處等單位安裝以來，運行穩(wěn)定，很大程度上提高了公司管理水平和工作效率。

2、山西省電力公司和山西晉城供電分公司2002年12月開始實施的“基于空間信息的電網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)”實現(xiàn)了山西電網(wǎng)的全面統(tǒng)一管理。

3、江蘇省電力公司信息中心，積極推進電力GIS的應(yīng)用和研究，把輸電管理系統(tǒng)、調(diào)度管理信息系統(tǒng)、客戶服務(wù)系統(tǒng)建立在GIS平臺上。

4、上海滬西供電所通過電力GIS搭建數(shù)字電網(wǎng)實時系統(tǒng)，監(jiān)控轄區(qū)內(nèi)150萬用戶的用電狀態(tài)，改革供電服務(wù)業(yè)務(wù)方式，通過GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)準確定位，對電力線路實施維護。從電力輸電預(yù)警系統(tǒng)分析線路運行故障，向班組發(fā)布搶修指令。利用GIS系統(tǒng)輸出出事現(xiàn)場電路設(shè)備信息和接線分布圖，為搶修車趕赴現(xiàn)場的工程人員提供準確的設(shè)備和線路信息。

GIS為電力信息化建設(shè)做出了巨大貢獻，對電力行業(yè)的發(fā)展起到了積極促進作用，但同時應(yīng)當(dāng)看到我國電力GIS與國外先進水平還有很大差距。美國在20世紀90年代初就提出了“數(shù)字地球”的概念，而我國的地理信息系統(tǒng)才剛剛發(fā)展幾年。相信我國電力GIS的應(yīng)用空間和應(yīng)用深度還很大，相信通過我們的努力會將電力GIS的水平提高到一個新的高度，電力GIS在不久的將來會到達光輝的頂點。參考文獻：

1.《大連供電公司配電地理信息系統(tǒng)-查詢版操作手冊》，深圳市雅都軟件股份有限公司，2004年9月出版

2.《配電GIS戶外數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的建設(shè)與思考》，袁晨 趙曉純，2006年12月發(fā)表

3.《手持GPS在配網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用》，農(nóng)村電氣化，2007年第4期

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