地理信息系统发展趋势范文

导语：如何才能写好一篇地理信息系统发展趋势，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：海洋地理信息系统 现状 发展趋势 空间地理信息 问题

中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（a）-0139-02

海洋地理信息学科理论的不断丰富，为世界各国了解海洋地理环境提供了参考信息，确保地理信息相关问题的高效处理。提高对海洋地理信息的采集、分析与处理的正确认识，可以为海洋地理环境研究工作开展提供科学的参考资料。实现这样的发展目标，应构建功能强大的海洋地理信息系统，促使海洋地理环境相关工作中存在的问题得以快速处理，为海洋地理环境研究工作推进注入活力。同时，地理信息系统（GIS）经过多年的发展，在海洋渔业、资源开发等方面取得了许多重要的成果，也为海洋地理信息系统（MGIS）发展奠定了坚实的基础。因此，需要从以下不同方面对该系统应用现状及发展趋势进行探讨。

1 海洋地理信息系统概述

海洋地理信息系统研究是在20世纪60年代由美国国家海洋测量局在航海自动化制图中提出的，随着时间的推移，对海洋数据管理及数据库系统的显示功能进行了深入研究，对海洋地理信息三维空间建模分析展开了讨论。随后，美国、英国等国家的海洋地理科学家实现了数据模型系统构建，为海洋地理信息空间分析提供了参考依据。

我国在20世纪90年代初开始了海洋地理信息系统研究，并提出了“以海岸链为基线的全球数据库”的构想。资源与环境信息系统也逐渐成为了国家的重点研究项目。自90年代中期开始，在全球地位及遥感技术的支持下，开展了海洋带空间研究，并对海洋地理数据进行了分析与管理。当前“海洋渔业遥感信息服务系统技术和示范试验”专题活动的开展，对渔业方面海洋地理信息系统研究产生了较大影响。

在长期的实践活动总结分析中，发现计算机硬件与软件系统共同支持下的GIS能够对空间地理信息进行高效采集、存储、分析与处理等，可以进行三维空间内的可视化研究。因此，构建海洋地理信息系统（Marine Geographic Information System，简称MGIS）中可借助GIS的优势，加强对海洋环境的深入分析，获取丰富的海洋数据，以便适应海洋科学的发展要求。海洋地理信息系统构建融合了海洋科学、计算机科学、测绘学等多种学科，并借助GIS、数据库等技术的作用，扩大了其实际的应用范围。

MGIS是在计算机硬件条件和软件系统的支持下，以海底、海面、水体、海岸带及大气的自然环境与人类活动为研究对象，对各种来源的空间数据进行处理、存储、集成、显示和管理，进而作为平台为用户提供综合制图、可视化表达、空间分析、模拟预测及决策辅助等服务，并且结合Web技术可以实现海洋数据和相关MGIS功能的实时共享，逐渐优化了海洋科学发展中各类数据的管理方式。

2 当前MGIS的应用现状分析

2.1 海洋渔业方面的应用分析

在可靠的MGIS系统及软件的支持下，海洋渔业的发展速度正在加快。一些发达国家通过建立海洋环境模拟实验室，结合海洋地理信息系统（MGIS）的优势，促进了海洋渔业发展。相对而言，我国在这方面的研究起步较晚，在国家专项资金的大力扶持下，构建了性能可靠的GIS平台，并采取设置数据库的方式，实现了海洋渔业的生产调度指挥，并在渔业渔政综合管理系统的作用下提高了海洋渔业信息采集效率。这些方面的内容，都与MGIS密切相关。

2.2 海洋资源开发与管理方面的应用

为了提高海洋资源的开发和利用效率，获取更多的矿产资源，应注重MGIS空间分析功能与虚拟现实技术的合理运用，全面提升海洋资源开发中的综合管理水平。灵活运用MGIS，可以为海洋资源综合评估提供可靠的参考依据，构建出科学的海洋油气评价模型，确保海洋资源开发作业高效性。同时，结合MGIS的作用注重海洋地理空间遥感信息的合理使用，有利于构建出可靠的海洋数据库，全面提高海洋资源开发与管理工作质量。

2.3 海洋环境评价与保护方面的应用

海洋地理环境复杂，各种环境因素的客观存在影响着海洋环境评价结果准确性。因此，需要注重海洋地理信息系统的构建与应用，以动态化、可视化的方式增强海洋环境评价结果的合理科学性，并为海洋环境保护提供策略。在MGIS的作用下，可以为海洋环境质量评价、保护提供科学的参考依据，并通过设置基础平台的方式实现海洋环境动态分析、三维空间动态模拟分析、流场动态显示等，为灾害预测、海洋环境保护等提供参考信息。

2.4 区域海洋综合管理方面的应用

作为地球表面最为活跃的自然区域，海洋带的存在丰富了海洋科学的研究内容。针对海洋中包含的丰富矿产及生物资源，运用MGIS可以对蕴藏这些资源的专属经济区进行科学的考察、监测、规划与管理。有利于提升区域海洋综合管理水平。同时，在海洋地理信息系统的作用下可以对海域海图及相应功能的划分、海上石油平台、遥感影像等进行综合管理，为区域海洋综合管理提供了强大的信息系统支撑。

3 海洋地理信息系统应用中所面临的问题

3.1 缺乏有效的数据，数据异构性突出

虽然海洋探测技术和相关信息技术飞速发展，环境、生物、地质、地球物理、地球化学等数据资料呈指数增长，但是由于海洋面积广阔，这些数据资料往往分布离散，而且由于信息技术更新速度快，以往调查获得的许多数据由于精度不够、存储格式不统一、数据字段不足等种种原因无法使用于MGIS，需要挖掘与提取所需的信息，M一步开展大范围的海洋科学调查，同时注意海洋科考数据精度的进一步提高。与此同时，由于海洋科学考察工作开展中需要多种专业设备、多个部门的协调配合，实际的工作开展中往往存在着数据结构标准、存储格式、空间参考标准等不统一，加上海洋数据采集精度、图像分辨率等有所差异，致使海洋数据异构性对MGIS的实际应用造成了影响。

3.2 数据难以进行有效表达，缺乏专业MGIS软件

海洋环境复杂，与其相关的数据和事物难以进行直观、形象的表达，加深陆地测绘中获取的地理信息数据、比例图等难以应用到海洋研究中，影响着相关研究工作的顺利开展。加上海洋科学在处理实际问题中对其中的要素场未进行合理的组织表达，致使海洋数据表达难以达到预期的效果，同r，当前构建海洋地理信息系统中经常采用的是传统的GIS软件处理模式，为充分地考虑海洋数据的离散型，加大了海洋三维甚至四维空间数据处理难度，客观地决定了重视专业MGIS软件开发必要性。

3.3 开放性有待增强

由于海洋调查通常都耗了大量的人力物力，部分数据在军事、国防建设上也具有重要价值和意义，海洋数据通常保密性较高，但是大部分非保密海洋数据由于所在系统开放性不足及不同系统间构建标准不一等原因无法实现数据和服务的共享，影响了实际的研究工作效率，降低了海洋数据利用效率，造成了相关信息资源浪费。这些内容客观地说明了MGIS系统未来建设中开放性有待增强。

4 未来MGIS的发展趋势分析

4.1 Web技术与MGIS技术的有效结合

由于当前我国拟在MGIS研究中主要依赖于科研机构及政府的相关部门，难以实现资源共享，造成了海洋信息资源浪费。因此，需要注重Web技术与MGIS技术的有效结合，通过在Web上各类空间数据，确保用户能够通过计算机网络浏览到这些数据，从而为空间数据高效利用、各类决策制定等提供参考信息，减少MGIS重复建设，保持信息资源利用高效性的同时全面提升MGIS研究水平。

4.2 不同维度MGIS与虚拟现实技术的结合，实现MGIS产业化

相对而言，海洋环境更为特殊，在开展研究工作时需要注重三维空间、四维空间数据使用，并保持这些数据的表达效果良好性。因此，需要注重虚拟现实技术与不同维度MGIS的有效结合，实现虚拟环境中海洋环境的模拟分析，增强海洋数据表达效果，提升对海洋环境研究过程中的整体感知水平，促进MGIS的快速发展。同时，需要结合MGIS产业化的发展趋势，重视其产业化发展，开发出更多的专业MGIS软件，运用各种技术手段及科学决策，实现MGIS产业化。

4.3 多学科融合，全球尺度MGIS的有效把握

作为一种多学科交叉的综合科学，MGIS建设中需要充分地考虑多学科的优势，确保其在测绘、遥感、地理空间分析、管理等方面应用中具有良好的效果。因此，未来MGIS建设中应注重自然科学、社会科学、管理科学等多学科融合，最大限度地满足使用者的实际需求，推动海洋科学的稳定发展。

5 结语

丰富的海洋资源，对世界各国经济的可持续发展产生了深远的影响。在强大的GIS技术支持下，MGIS的发展速度正在加快，逐渐应用于海洋各领域。与此同时，当前我国在海洋地理信息系统（MGIS）应用方面面临着较大的挑战，需要不断加大对这种先进技术的研究力度，促进海洋科学的持续发展。

参考文献

[1] 徐海龙，马志华.我国海洋渔业地理信息系统发展现状[J].海洋通报，2012（1）：113-119.

[2] 王会平，王知.海洋地理信息在航运中的运用与发展趋势[J].水运管理，2010（8）：4-6.

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【关键词】土地管理信息系统;发展;趋势;分析

经济社会的发展越来越快，我国土地资源的利用也越来越大，这使土地资源的消耗量增加。虽然我国国土面积大，但可用土地面积相对较少，为了保护土地资源、充分合理地开发、利用土地资源，这需要我们制定合理的土地资源利用规划，及时掌握土地资源的利用情况和变化信息。现在看来，传统的土地管理方法已经不再满足这些要求，因此，我们必须完善土地管理信息系统，采用先进的信息化管理模式来管理好土地资源，从而为制定各类规划和计划提供科学性资料。

1 信息化管理方法的优势和必要性

1.1 土地管理信息系统概述

所谓的土地管理信息系统，就是运用较为先进的技术手段，对土地管理进行科学化、精确化的土地信息查询，能够为决策者改变现阶段的土地使用情况和发展土地资源做出合理规划的一种科学技术。它将会给我国的土地管理带来空前绝后的变革，使我国的土地管理技术走向高科技化、无纸化的轨道，使我国的土地资源得到合理利用和有效的管理。

1.2 土地管理信息系统的特点

首先，土地管理信息系统能够起到精确空间定位。空间信息是获取土地信息的一个重要组成部分，在获取土地信息的过程中，空间信息是其他很多信息的依靠，是土地管理信息系统的参考标准。空间信息具有很强的时效性，能够准确的反映土地信息，对于土地管理而言作用尤为重要。

其次，土地管理信息系统具备明显的时态性特征。土地信息不是一直不变的，由于经济发展的需要和自然因素的发生，我国的土地资源每天甚至是每时每刻都是在发生变化的。而土地管理信息系统则是及时根据每一时间段的改变来及时反映土地信息的，它会随时对以往的信息做出否定。但是由于土地信息具有法律效力，受法律保护，因此对于土地信息的改变不能随意。

最后，土地管理信息系统具有分散性。按照不同的形式和内容可以把土地信息系统进行分类。根据土地信息系统的规模可以分为综合土地信息系统、专题土地信息系统等。土地管理信息系统的分散性，将土地信息合理的分类，对与信息需求者而言，具有较强的便利性，可以通过有效的分类，简单直接的找到所需信息，快速而有效。[1]

1.3 土地管理信息系统的优势和必要性

首先，在资料保存方面，传统的土地资料都记录在图纸上，很少将资料输入电脑或者其他电子设备以永久保存。传统方法的缺点就是保存年限短、易丢失、容易毁坏，不利于传递，造成分享困难。而现在的土地管理信息系统作为一个信息平台，将全国各地的土地信息都连接起来，调阅资料变得简单起来，也更容易长久保存。

其次，在数据显示方面。传统的土地管理方法是由人工绘图、整理、再加以分类的，以这样的管理方法制作出来的资料存在着较大的误差，更新资料也不及时，信息化的规划速度还是不够。现代土地管理信息系统的规划速度是传统管理方法不可比拟的，可以及时更新土地信息，制作出来的资料误差也会相对较小，甚至没有。[2]

然后，在建设和维护方面。传统的土地信息管理方法投入的资金大、人力多、物力也多。而土地管理信息化系统不需要太多的人力物力财力照样可以提高土地资料管理的效率和完成土地信息的变更、维护和应用。

最后，在应用方面。与传统方法相比，土地管理信息系统不仅可以提供传统管理方法的图表、数据，还可以将这些资料全部动态化，更好地体现土地资源的现实状况，更有利于分析土地资源的利用情况，以此来进行科学地决策。此外，在应用方面土地管理信息系统还有一个显著的优势就是能够将各部门的资料共享，能够减少重复投入造成的不必要的损失。[3]

所以，加快完善土地管理信息系统是非常有必要的。

2 土地管理信息系统的建设和应用

为了保障土地管理信息系统数据的安全有效、更新及时、数据真实可靠、资料互联共享，我国相关人员应该搞好土地管理信息系统的建设，做好土地信息系统的应用。

要做好土地管理信息系统的建设和应用，就必须了解土地管理信息系统的发展趋势。现代计算机技术和网络技术在飞速发展，我国的土地管理信息系统也要与测绘科学进行有机结合，这能够为土地管理信息系统的发展带来很大的优势，使我国的土地管理信息系统得到飞速发展。

对于我国土地管理信息系统发展主要体现在以下几点：

2.1 土地管理信息系统的网络化

随着网络信息化的发展，我国所使用的土地管理信息系统是要为土地管理部门服务的，同时，还要为国家管理土地资源提供准确的数据和可靠的资料，这决定着我国的土地管理信息系统要与现代计算机科学信息技术相结合，完成土地管理信息系统的网络化的步骤。

互联网的加入，不仅能够快速直观地对土地信息进行研究、整理和，更主要的是能够通过它来使管理者接收土地信息并由此做出决策，使土地资源能够得到合理的利用和开发，缓解我国现有的土地资源紧缺的状况。同时，还可以通过互联网随时公布、更新一些关于土地状况的信息，便于公众了解，帮助有需求的公众进行数据分析。

2.2 土地管理信息系统的集成化

实时的、准确的对土地信息进行获取，是我国土地管理信息系统的重要功能之一。现代测绘科学技术在不断发展，卫星遥感技术和全球定位技术提供了更加便捷的信息数据采集的方式，我国的土地管理信息系统就是融合了卫星遥感技术和全球定位技术，通过信息化数据的采集和处理对土地信息进行有效的管理和分类，实现资源的合理高效利用，节约资本，实现效率的最大化，满足了地籍测量的最基本的要求。[4]

2.3 土地管理信息系统的一体化

土地管理信息系统所需要的数据包括土地面积，地貌分布情况，另外，还需要对土地资源的利用情况和演变情况进行关注，除了在空间上的不可忽视的数据，在时间方面也存在着非常重要的数据。这不但是土地信息的一部分，而且如果时间上的数据和空间上的数据相互结合起来，就可以建立一个时空数据模型，这个模型可以融入到我国的土地管理信息系统的方法中去，更好地将我国的土地信息在这个模型中显现出来，使土地信息更具体、更全面、更准确的呈现出来。这种时空数据模型还解决了繁琐的时间关联拓扑关系，使土地管理信息系统的一体化更趋近完善。

3 小结

综上所述，土地管理信息系统是我国管理土地资源不可缺少的工具，更是我国现代信息化发展的产物，它是我国土地建设的一个科学的管理平台，是为我国发展土地建设、利用土地管理信息系统合理利用土地资源，有效配置土地资源的的重要手段。在我国经济快速发展的现阶段，土地是经济发展的基础条件，管理好土地资源是为经济发展“打好地基”，所以，分析好土地管理信息系统的发展趋势是非常有必要的。

参考文献：

[1]伍魏臻.浅析我国土地管理信息系统发展展望[J].科技创新与应用.2014（07）.

[2]李晴，杨春，谢忠云.计算环境下的管理信息系统发展趋势研究[J].科技管理研究.2011（09）.

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关键词 农业生产；地理信息系统；应用现状；趋势

中图分类号P3 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）69-0082-02

地理信息系统，简称GIS（Geographic Information System）是在上个世纪六十年代在美国发展起来的一项技术。最初，是美国军方为了解决地理问题而开发的出来的，当前，随着计算机和信息技术的迅速发展，以及遥感技术的全面推广，大大加速了社会信息化的步伐，相应地， GIS在应用领域上也由军事扩大到了社会上的各个方面，在卫星遥感、地质、勘探、气象、旅游、电力、通讯、 GPS定位、城区布局和规划等等众多的行业，而在对自然资源的管理、农林业和海洋领域的规划和信息探测等方面也显示出了重大的效果。

由于地理信息系统在现代化农业生产方面也占据了重要的地位，本文根据其在农业生产中的作用和应用现状，从农业信息库的建立、农业资源的实时动态监测、农业生产的管理、信息的分析与做出实施策略、推广示范精准农业等方面进行了介绍，对有效地发展和促进“三农”事业具有一定的参考指导意义。

1 农业地理信息系统基本情况

农业地理信息系统是将地理信息系统、遥感、定位系统、计算机、通信和自动化等相关技术和农业、生态学、地理学、植物学、土壤学等学科密切联系，从而形成一个对土壤、土地、农作物全面的监测，进而对农作物的生长发育以及具体环境因素现状等进行诊断预测、动态分析最终获取信息的系统的总和。将以往的农业管理提高能够快速监测、适时分析、诊断，以正确决策、高效管理为目标的满足信息时代农业现代化的新阶段。它包括了农业信息库的建立、农业资源的监测、管理和分析以及决策支持等方面。

2 在农业生产中利用地理信息系统的现状

我国目前还仍然是农业大国，在国民经济中农业还具有举足轻重的意义和作用。然而，与西方先进国家相比较，我国的农业仍然比较落后,其中农业信息化的不足是制约农业发展的主要瓶颈之一。农业的信息化，属于我国实现真正现代化的重要方向和内容。计算机与网络的迅速发展,让农业生产和管理有了广阔的信息资源发展空间。对于农业生产和经营、管理起到了有力的推动作用。在现实应用中，可以从以下方面进行分析。

2.1建立农业信息库

地理信息系统应用于农业生产，可以通过遥感技术，进行数据信息的采集，借助于地面卫星站传回的数据进行处理并入库，接收、处理 GPS数据，最终建成农业信息数据库，主要包括：整理与农业生产相关的地图库，建立农业相关的基本数据库， 建立农作物动态监测信息数据库等。农业地理信息数据库的建立，对提高农业资源利用率以及水利设施建设和防洪抗旱等方面，起到了重要作用。特别是对于防洪工程，管理起来难度较大，常规管理一般采用数据库和平面图形结合来进行管理，无法全方位展示，而运用计算机可以所卫星站传回的数据信息进行三维模拟，直观地对工程进行全方位展示，对于防洪管理水平的提高有重要的促进。

2.2农业资源动态监测

动态监测农业资源，主要指以下内容：

动态监测，是对所采集到的相关数据进行分类、分析、处理，然后抽取用价值的信息入库，以对土地的变化、作物的种植种类和面积以及农业气象的监测为例，一般要抽取土地利用以及变化、种植的作物种类和面积与种类等信息，然后入库。

通过农业地理信息系统，可以建立各种全真模型，以此对数据分析，然后输出分析结果，依据分析对资源核算、评估，对农作物进行早期预测，使农业生产管理向着良性发展。

2.3精准示范农业

精准农业是现代世界农业的最新发展形式，更是21世纪现代高科技农业发展趋势，它目前仍处在初期阶段。对农田基本数据信息进行采集、农业专家进行决策和排灌、施肥等方面来建设示范点。GIS平台在作用方面可覆盖全部农业应用。现在国际上有很多国家在农业管理及监测中普遍使用GIS软件，并且在作物轮作技术、作物生长、制定水土保持等方面都有一定应用。

3 未来GIS的发展趋势

GIS应用于农业管理、生产、经营方面的普遍应用和农业领域其他学科的发展是相互促进的。首先GIS应用于农业生产，对深入研究学业理论知识以及农业学科的创新能够起到重要的促进作用，其次，农业领域各学科的良性发展又能够促使GIS发展和完善。GIS是一项应用范围广并且前途广阔的高新技术，具有以下发展趋势:

GIS、RS、GPS三种技术集成已成必然趋势。其基本原理是RS提供精确的图像数据信息，由GPS获得准确空间数据，而GIS为以上信息的储存、分析、处理及应用提供专门的技术服务。由GIS和专业系统相结合而形成的智能GIS终将会成为解决农业领域空间复杂问题的重要有效手段。

建立以WebGIS为基础的地理信息应用系统。WebGIS源于GIS和网络的有机结合，是GIS在因特网的应用之一。随着互联网的进一步发展，以网络为平台是时采用分布式结构的 WebGIS即将被广泛应用，而利用该技术,可以浏览到网络上分布式的、超媒地理空间及属性数据信息，从而进行空间信息查询和分析，有效辅助决策以及管理。

可以预见，不久的将来，GIS将会以其独有的功能，促进我国农业现代化发展的步伐，而深入而切实地开展GIS在农业生产领域的应用及研究必将是大势所趋。

参考文献

[1]基于WebGIS 的江苏省蔬菜生产管理辅助决策信息系统的研究[D].扬州:扬州大学，2003，5.

[2]卫立冬,刘建武,霍春雪:地理信息系统在农业中的应用[J].沧州师范专科学校学报，2007(4).

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关键词：地理信息系统；环境科学；土地资源

中图分类号：F49文献标识码：A文章编号：16723198（2007）11029702

1GIS在资源环境中的应用

1.1GIS在土地资源中的应用

(1)土地资源清查。

20世纪60 至70 年代,加拿大就建立了土地清查地理信息系统(CGIS)，它可以在快速方便地输入实地详查资料的基础上,按要求输出各类土地面积、土地利用现状分布图以及坡度坡向图,也可按用户特定要求输出不同年代的土地利用类型等相应图件。国际土壤学会于1986 年开始着手建立1∶1 000 000的世界土壤O土地数字化数据库(world soils and terrain digital data base 简称SOTER)，希望利用GIS 技术完成全球性的土地资源清查。在我国,地理信息系统用于土地资源清查起步较晚,但发展迅速,它大大方便了土地资源清查与数据共享,为土地资源的合理利用与可持续发展提供了决策信息服务。

(2)土地资源评价与管理。

土地资源评价与管理是地理信息系统应用最早的和较为成熟的领域之一,由此产生了一系列的土地管理信息系统(LIS) 。早期的有美国纽约土地利用与自然资源信息系统(LUNR)， 美国明尼苏达土地管理信息系统(MLMIS) 。

20世纪70 年代以来土地资源信息系统得到迅速发展和普遍应用,出现了巨大的加拿大国家土地信息系统(CanGIS)，新西兰微型计算机土地信息系统(MIDGE，Giltap)，澳大利亚SIRO 土地利用规划信息系统,以及英国发展的土地资源信息系统。这些系统都将土地评价和规划过程相结合,并适用于土地管理,具有综合性和实用性。我国土地资源信息系统始于20世纪80 年代后期,但发展较快,戴旭利用ARC/ INFO 信息系统应用于农业土地资源评价，傅伯杰以延安地区为例建立了资源评价信息系统,周慧珍和贺红士等建立了区域微机土壤信息系统,分别对实验区进行了土地退化评价、土地利用变迁分析和土地肥力评价,倪绍祥、黄杏元等利用土地评价信息系统,改善了土地适宜性评价的效率和精度,将土地适宜性评价和土地利用规划决策联系起来。

1.2GIS在生态环境中的应用

(1)生态环境管理规划与宏观决策。

地理信息系统在生态环境研究中应用广泛,主要有环境监测、生态环境质量评价与环境影响评价、环境预测规划与生态管理以及面源污染等。空间监测信息的综合加工与快速而形象的反映是环境管理的迫切需要,监测信息的综合分析是一个复合型的巨大系统,引入地理信息系统,不仅可满足上述要求,而且可作为支持系统的有利工具。

通过GIS 与这些模型结合可以确定面源污染的影响因素、形成机理和分布规律,在实践中发挥了很好的作用。在我国,面源污染研究起步较晚,仍不够深入,主要是借用国外的一些模型进行土壤侵蚀研究和污染物总量控制,而面源模拟实验进行得很少。

(2)自然灾害预警及灾情分析。

从国内外发展状况看,地理信息系统技术在重大自然灾害和灾情评估中有广泛的应用领域。从灾害的类型看,它既可用于火灾、洪灾、泥石流、雪灾和地震等突发性自然灾害,又可应用于干旱灾害、土地沙漠化、森林虫灾和环境危害等非突发性事故。就其作用而言,从灾害预警预报、灾害监测调查到灾情评估分析各个方面,综合起来有如下几点: ①进行灾情预警预报; ②对灾情进行动态监测; ③分析探讨灾情发生的成因与规律; ④ 进行灾害调查; ⑤ 灾害监测; ⑥灾害评估。

1.3地理信息系统在土地资源与生态环境应用中存在的问题

(1)数据来源与数据质量难以保证。

土地资源与生态环境问题涉及土壤学、环境学与地理学等各个学科领域,其影响因素复杂,需要数据量大且要求质量高。然而由于仪器设备以及人力物力的限制,许多土地资源与生态环境数据难以获取。而且现有数据也往往由于数据来源不一、数据格式各异、年代不同等原因造成土地资源与生态环境数据质量难以保证,特别是数据格式不一,使各地区的数据难以共享,严重影响了GIS 的应用。同时,地理信息系统最基本特点是每个数据项都有空间坐标,即首先定位,才能使定性定量的属性数据与空间数据相连,而传统的人工采集与野外调查数据空间定位能力差,并且往往以点代面,不可避免的带来了各种误差。因此数据来源与数据精度一直是GIS 技术真正解决土地资源与生态环境问题的一个“瓶颈”。

(2)专业模型缺乏通用性。

现代土地资源与生态环境研究从世界范围和历史发展来看,许多发达国家已从第一阶段的侧重调查、分类和制图,进入第二阶段的侧重模拟、监测和管理。在这个阶段,问题的解决依赖于模型的建立,然而现有的模型多是面向某一地区特定条件下建立的,大多不具有空间和时间上的可移植性。

(3)系统集成性差。

集成是将基于信息技术的各种资源及分析方法(计算机硬件、软件、模型、接口及传感器) 集成一个协同工作的整体。随着地理信息系统在土地资源与生态环境中应用的深入,建立了一大批相关地理信息系统。这些专业地理信息系统数据库模型、专业模型以及两者之间的接口和GIS之间的连接方式均不一样,界面不统一不友好。GIS的数据模型仍然缺乏环境模拟所需的时空结构,GIS软件系统也不能够同时处理时空数据的结构可变性以及建立和检验过程的算法可变性。

1.4GIS在水资源与生态环境中的应用

由于水资源与生态环境评价牵涉面广，涉及数据信息来源多，因此需要运用多种手段进行分析研究。遥感技术、技术和管理信息系统技术在水资源与生态环境评价中的综合应用是未来发展的趋势。用于实时、快速地提供大面积地表物体及其环境的几何与物理信息和各种变化， 是综合处理非空间数据的平台，同时也为空间数据提供了属性信息，则是对多种来源时空数据的综合处理分析和应用以及展示的平台。项技术综合运用将对大范围改善水资源与生态环境之间的关系发挥巨大的作用。

基于水资源与生态环境评价管理信息系统的主要用户对象是系统内部户，目前组件技术已相当成熟，并且由于结构的设计不受开发方式的限制，可以将的分析功能发挥至极致。水资源与生态环境评价管理地理信息系统由专题管理系统、空间数据管理系统及空间数据编辑系统I 部分组成。

专题管理系统是水资源与生态环境评价管理地理信息系统的核心部分，其主要任务是提供空间数据与属性数据进行连接的工具，建设专题信息，将空间数据和水资源与生态环境评价所需的属性数据结合成为有机的整体，使空间数据信息为水资源与生态评价服务，并在此基础上完成对空间数据和属性数据进行双向查询，既可以对属性库进行各类查询，又可将查询结果直观地在地图上表示出来，也能以地图为工具，查询图上各空间要素的详细资料，通俗的说，也就是从表到图、从图到表的双向信息查询，使信息达到既形象直观又详尽、具体的完美统一。专题管理系统还提供对空间信息进行量算、数据显示和输出及其他辅助功能。

1.5环境影响评价

环境影响评价用以识别和预测某项人类活动对环境所产生的影响, 解释和传播影响信息, 制定出减轻不利影响的对策措施, 从而达到人类行为与环境之间的协调发展。由于GIS 能够集成管理与场地有关的数据, 例如水质, 空气质量、污染源、土地利用状况等, 因而特别适合作为环境影响评价的分析和辅助决策工具。

2GIS的发展趋势

2.1RS、 GPS 和GIS 一体化技术的应用

RS (遥感) 作为一种获取和更新空间数据的强有力的手段,能提供实效性强、准确度高、监测范围大、具有综合性的定位定量信息,于是RS 信息便成了地理信息系统十分重要的数据源,它有助于GIS 数据库的及时更新,确保现实性,特别是环境动态监测,自然灾害防治以及土地利用分类等方面,具有其它类型数据所无法代替的优越性。GPS (全球定位系统) 是美国在24 颗卫星导航系统的基础上发展起来的最新一代卫星定位系统。它由三部分组成,即空间部分、地面监测部分和用户部分。GPS 为RS 影像数据和GIS数据提供精确定位信息。在当今全球变化研究、土地资源与生态环境、信息技术高实效性要求日益急迫的情况下“3S”一体化技术必将成为重要发展方向之一。

2.2应用模型的开发

目前应用模型的研究比较引人注目的是: ①引进空间化的数理统计和系统分析方法。②通过实例研究,建立专业模型。在GIS应用中,应用模型是联系GIS 应用系统与常规专业研究的纽带,模型的建立必须以广泛的专业知识为基础。这既是解决专业模型的关键,也是GIS 功能的扩展。因此应用模型研究是今后研究的重点和发展的主要方向之一。

2.3模型驱动的决策支持系统的发展

以模型库为驱动核心的空间决策支持系统以决策的有效性为目的,建立决策模型和空间复合运算,在不同的决策阶段予以不同的支持,支持决策的全过程,从而避免了运用GIS在空间信息的分析评价、时空分析、预测和模拟及。决策等过程中模型分析功能的不足。因此GIS 在土地资源与生态环境中的传统应用阶段必将走向空间决策支持系统发展阶段。

2.4人工智能的应用和专家系统的开发

20世纪80 年代开始的以知识为对象的信息处理,注意利用人工智能(AI) 的方法,通过专家知识的规范化建立知识库,发展专家系统。利用这种智能型的地理信息系统来解决不能用算法解决的复杂问题,将使GIS 的应用领域获得更大的拓展。

2.5标准化是发展方向

制订统一的规范和标准是信息系统共享的基础。美国、日本、法国和加拿大等国都十分注意全国性的统一规划和标准。我国应吸取国际经验结合本国实际,开展关于资源与环境信息系统国家规范的研究,以便科学而准确地规定系统中的内容分类,数据格式、控制体系、精度标准和技术名词等,以保证不同系统之间的交换和数据共享。

2.6网络地理信息系统的发展

网络技术的发展,给新一代GIS 技术重构带来了巨大的机遇与挑战。GIS 的空间分析方法由原理驱动转变为数据驱动;采用主流技术的标准与协议,实现GIS 空间数据的互操作性和全关系化;从单纯的GIS 技术转向同各种专业应用相结合,使之在全球信息基础设施上得到广泛应用。

参考文献

［1］鞠胜勇. 地理信息系统软件在房产测绘管理中的应用研究［J］．科技资讯，2007，(28).

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[关键词]测绘 GIS 建设应用

中图分类号：P2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）11-0363-01

前言：地理信息系统（Geographic Information System或Geo-Information system，GIS）是一个输入输出、分析存储、显示地理参考信息的一种计算机系统。这里所说的地理空间数据主要包含空间特征数据和属性数据。地球表面及其外层空间的物体都有地理坐标、形状（长、宽、高及面积、体积等）、空间关系（如距离），所以具备空间特征数据。属性数据是指地物所具有的自然或人文属性的特征数据，例如一个城镇具有的人口、资源、产值和环境等信息数据。GIS 数据从何而来？主要源于地图数据、遥感数据、实测数据、统计资料、文本资料（法律文件、行业规范、技术标准、边界条约等）、多媒体数据、现有系统数据等。可见，GIS 与测绘有着密切的关系，因为地图数据、遥感数据、实测数据都来自测绘成果，而利用GIS 平台开展测绘活动也将如虎添翼、事半功倍。GIS 用于测绘工程具以下优势：节省时间、效率高、时效性强、减少失误率及测绘成果精确易于使用。鉴此，本文对GIS 在测绘工程中的应用进行分析和阐述。

一、应用地理信息系统进行测绘的优势

基于以上对地理信息系统的概述，将其应用于测绘中，具有以下优势：

1.具有时效性。将地理信息系统应用于测绘工程中，设定符合测绘要求的运作规则，地理信息系统将对测绘对象进行实时监控和测绘，准确、有效、精确、及时的采集数据，并对数据加以处理，以便工作人员可以随时采用测绘数据。

2.避免或减少测绘失误。由于地理信息系统测绘工作的整个过程都是以来计算机预先设定的程序来进行运作的，这使得地理信息系统严格按照程序自行进行地理测绘数据的采集、输入、分析、加工、整理、管理。严格按照计算机预先设定的程序进行运作的地理信息系统在无故障或不受某些因素影响的情况下，基本不会出现运作失误，这将大大提高地理测绘的准确性。

3.大大节省测绘时间和精力。地理信息系统是一个相对完整和先进的系统，其具有有效的工作方式和最佳的工作流程，在进行地理测绘的过程中严格按照此工作方式和工作流程进行运作，可以大大节省测绘时间和精力。

二、地理信息系统在测绘中的应用

1.数据源

数据对于测绘而言是至关重要的，数据采集功能是地理信息系统（GIS）的一个重要功能。从数据来源的类型上看，地理信息系统（GIS）数据可以大致分为原始数据（第一手数据）或处理加工后的数据（第二手数据），另外也可将数据源分为非电子数据和电子数据两类。

第一手数据是指直接采集的数据。传统的绘图野外数据采集工具主要包括三脚架、标尺、罗盘、平板仪、坡度仪、皮尺等，数据采集的结果往往需要记录在纸上，而地理信息系统（GIS）采用的是以全球定位仪、激光测距仪、全站仪等为代表的现代测量仪器，这些仪器正逐步取代这些传统的数据采集手段。全球定位仪和激光测距仪、全站仪等可直接与数据记录仪连接，将所测得的大量位置、距离和方位数据储存在数据记录仪内，也可直接存储在便携计算机的硬盘上，这使第一手数据的获取大大简化。第一手数据经解译、编辑和处理后，就变成第二手数据。大多数地理信息系统（GIS）中的数据是第二手数据，它主要包括地图、统计数据报表和影像图等形式。

2.数据处理

地理数据具有三个基本特征，分别是属性特征、时间特征以及空间特征。在城市测绘中要测量的主要对象是城市的建筑和道路，其中属性特征包括主观属性以及客观属性。城市测绘中，主观属性表现在城市道路以及道路交叉口的交通量上，而客观属性则是城市道路的名称和道路交叉的形态。

3.数据管理

在城市测绘中，城市道路、交叉口以及桥梁等设施，一般通过点来表示；城市道路中线及边线，通讯线的走向等则用线来表示；城市建筑物（如学校、企事业单位、商场、医院等）则通过面表示。这些数据集中起来，合理组织，则会形成一个地理数据库。在这一数据库中，所有诸如道路线、道路交叉口等则会构成城市测绘要素集；同样的，通讯线路、电力设备等则会构成数据库中的管线要素集。

4.数据显示

一般来说，单一值地图、单一的符号、相关多重属性和相应字段属性数量表达表示等图形表达方式构成了地图特征。其中，相应字段属性数量表达则包括符号分级、颜色分级和密度值分级。在地图上，单一符号展示可以直观地看到相应对象分布的密集程度。如用点来表示城市居民的居住情况，那么就可以直观地从地图上得到相应区域居民分布情况；同样的，用线可以直观地表达相应区域的道路网密集程度。

5.空间数据分析

在经过之前四个阶段的测绘制图预处理之后，地理信息系统（GIS）便对预处理的图形数据进行空间分析计算，通过空间位置和空间物体联系定量描述和研究空间事物。地理信息系统（GIS）中最复杂、最主要的功能就是空间分析功能，空间分析功能是结合了地球物理学、地理学、区域科学等众多学科，在分析和描述空间构成时要综合运用空间统计学、拓扑学等学科。当前，空间分析技术尚未完全成熟，现有主要的空间分析方法主要是空间模拟分析，空间模拟分析主要是通过专业化模型对空间实体和关系进行化和抽象，为系统进一步分析操作埋下伏笔。

三、GIS用于测绘技术优势以及发展展望

GIS独特的地理空间分析能力，快速的空间定位搜索查询能力，能够提炼出常规方式无法获取的重要信息，达到空间模拟和空间决策支持的目的。GIS信息系统的应用极大地促进了空间分析的需求以及应用，未来GIS发展趋势可能通过CI与SDA技术在GIS背景下相互结合，实现时空一体化的过程分析模拟引擎。另一个比较明确的发展方向是将不同领域适用的空间模型整合到同一个框架中，通过有效地组织，调度以及通信，执行智能体系行为。目前投入应用的是在汽车导航装置上结合GPS与GIS复合系统，来进行航迹规划以及辅助驾驶等。其发展趋势倾向于结合GPS和RS来进行虚拟现实技术的集成，并逐步走向数据共享与交互式操作的层面，实现组件式产业化发展。

结语

地理信息系统是一门高科技的学科，是一个完整的数据库系统，对于测绘工作有着积极的作用。在测绘工作中积极广泛的应用地理信息系统，不仅可以获得快捷精准的数据信息，还可以节省人力物力，促进测绘工作的时效性、精准性和科学性，可谓一举多得。笔者通过对地理信息系统在测绘中的广泛应用进行研究分析，抛砖引玉，希冀有助于地理信息系统在测绘中的更好的发展与应用。我们不仅要充分利用地理信息系统，同时还要大胆创新、敢于借鉴，使地理信息系统的技术水平更高，应用范围更广，取其精华，这样必定能够推动我国测绘技术的不断前进、发展。

参考文献

[1] 谭玉莲.浅谈地理信息系统在测绘中的应用[J].现代物业，2011（7）.

[2] 吴炳方，张明金，李新功.地理信息系统的发展[J].地理学报，2008（4）.

[3] 马蔼乃.发展中国遥感与地球信息系统的战略[J].测绘科学，2009（2）.

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关键词：城市管线；综合规划；地理信息系统；背景；应用

Abstract: along with the development of information technology, especially the geographic information system development, information technology is used in every field. In this paper, the geographical information system in the pipeline in the planning of background and application, to the city pipeline comprehensive planning of geographical information system using the advantage and the feasibility analysis, and put forward the city integrated planning for the future development of pipeline new direction.

Key words: the city line; Comprehensive planning; Geographic information systems; Background; application

中图分类号：[F292]文献标识码： A 文章编号：

1、地理信息系统在城市管线综合规划中的产生背景

随着城市建设步伐的加快，对于城市管线规划越来越重视。可以说，城市管线是城市生存、发展的重要基础，属于城市生命线。而在新形势下城市化发展中，城市管线种类日益更新和增加，传统管线的规划、管理体系已不能适应时展的需要。随着信息时代的到来，如何构建管理科学化、信息数字化城市，已成为城市综合规划中急迫解决的难题。

站在城市未来信息化发展趋势角度来说，决定了城市管线综合规划必须对规划方法、理念和思路做出创新。而创新主要表现在三个方面：其一，创新科学规划理论；其二，改进规划设计、管理方法；其三，应用科学信息技术进行规划。新时代的城市管线规划，必须进行多角度、多层次的实践，以开创新的城市管线规划发展方向。

目前，地理信息信息测绘技术主要包含RS遥感技术、GIS地理信息系统、GPS全球定位系统。这些技术的实践应用，开拓了新的信息获取方式，减短了获取时间，提高了信息数据的准确性，促使城市管线信息实现大范围获取。同时，利用计算机辅助软件，可使管线信息以图文数据的形式变得更为直观化，实现了有效分析、管理管线信息。在这种条件和需求下，催生了管线地理信息系统。

2 、城市管线管理中地理信息系统的应用

在各种城市信息类型中，城市管线信息是重要、必要的组成部分，其具有信息量大、复杂、隐蔽、动态的特点。经过20多年的发展，我国已陆续展开城市管线普查工作，广州、成都、武汉、深圳、北京、上海等城市均构建了城市管线综合管理系统。这种综合管理系统主要由获取和输入数据、管理和存储信息、分析和查询数据、输出和表达结果四个部分构成。其主要的功能主要有快速定位、数据管理、检索查询、数据输出、生成三维立体图形、生成横纵断面、量算、分析爆管、综合统计、标注等功能。另外，地理信息系统可实现分类管理、添加规划管线和现状管线，及时更新管线信息数据，确保管线信息的实时性，为管理部门提供了决策科学化、管理现代化、办公自动化等条件，创造了全新的工作平台和工作视角。

3、城市管线综合规划中地理信息系统的运用

城市管线的综合规划主要分为综合设计和综合规划两部分，综合规划即实行总体规划，综合设计即实行详细规划。城市管线总体规划的主要工作，即为工业、电力、燃气、电信、热力、中水、雨水、污水、给水等单项管线提供总体规划资料，在进行协调、分析、综合的之后，解决单项主干管线存在的布置问题，以确定主干管线具置、走向及控制点。

3.1查询、分析工程现状管线

分析管线现状，对管线现状布局、分布规律存在的问题进行准确把握，是管线综合规划的基础保障。普查勘测城市管线后，构建城市管线综合管理系统，可实现查询分析现状管线，并总结分布规律，发现布局中所存在缺陷，将结果作为综合规划的依据，以对管线发展需求进行合理预测。

3.1.1分析管线布局

通过地理信息系统中的综合查询，可对工业、电力、燃气、电信、热力、中水、雨水、污水、给水等单项管线进行分类查询，且从显示结果中，对不同类型管线分布位置进行快速把握，以对现状管理布局规律进行总结。

3.1.2分析管线横纵布局

通过地理信息系统中的管线标注功能，可实现管线水平距、绘纵断面、绘横断面的标注，得到管线的纵横断面图，对地下管线分布情况进行分析，发现现状管线所存在的缺陷，并总结规律。观察纵断面图，可获取所查管线同其他管线交叉的信息。观察横断面图，可获取不同类型管线管径、管顶高程、相邻管线、埋深的水平距数据。在分析查询现状管线时，可利用三维立体图、量算等进行辅助计算。

3.2预测城市管线发展

在综合规划中，需考虑道路网、建设用地的规划布局方向，并将其与单项管线、近远期用地的规划情况进行结合，合理预测管线的发展规划需求，归纳整理各类型管线的分布状况，为城市管线提供综合规划依据。

3.3确定管线规划的原则

综合规划主要是以管线布局为导向，与管线道路断面特点、发展需求进行结合，进行合理分类，在各类道路管线基础上确定综合规划的原则。例如，现状管线若集中在道路上，需合理取舍现状管线，减少现状管线同规划管线的交叉，根据现状管线的位置，确定规划管线的具置；而在新建道路上，由于现状管线较少，可依靠地理信息系统对现状管线布局进行准确分析，调整现状管线所存在的缺陷，最后确定管线的布局规律。同时，确定规划原则，需考虑改造排水体制、合理利用现状管线、用户分布情况、景观美化、交通施工影响、解决绿化矛盾、管线布局安全、施工经济性与简便性等方面，具体需根据所规划城市的特点，确定合理、科学的管线规划原则。

3.4存储、确认规划管线信息

3.4.1存储规划管线

在确定规划原则基础上，通过地理信息系统中的规划管线添加功能，做好管线信息数据入库工作。在信息入库之后，地理信息系统会在规划管线中应用所有功能。例如，查询管线垂直距、水平距、节点，生成三维立体图和纵横断面图。同时，在同一系统下，可实现对现状、规划管线的分类管理，为管线规划、管理工作提供了很大方便，

3.4.2确认规划管线

在规划管线数据信息入库之后，利用规划管线的绘制横断面图，对规划管线的水平距、管径、埋深等进行查询确认，通过核实之后，地理信息系统将运行良好。

3.5提高规划结果

在传统规划结果中，主要包含规划附件、文本两部分，由于管线布局类型较为复杂、管线平竖面信息无法完整表达，因此传统规划存在很大缺陷。而地理信息系统直接快速将规划管线数据信息输至数据库，并进行综合管理，可实时查询任意规划管线平竖面信息和道路断面信息。经过实践工作表面，城市管线综合规划中，运用地理信息系统，具有极大的优越性和可行性，提高了综合规划的效率及质量。

3.6实施和规划

规划是理论，而实施则是切实可行的实践，两者是密不可分。为防止实施、规划的脱节，在进行综合规划时，应根据城市管线的管理、建设、规划、问题的实际情况，结合相关管理、技术、法规，制定合理的规划实施措施，以使规划指导作用最大化。

4、城市管线综合规划的未来发展新方向

随着各类理论技术的不断创新，可持续发展、全球城市、生态城市、信息技术、数字技术的不断发展，为城市管线规划创造了一个新的发展平台和方向。在数字信息时代的背景下，城市管线的综合规划，应利用信息数字数字技术、虚拟现实技术、网络通信技术，全面获取、处理、加工、集成、整合城市管线信息，构建布局合理、功能完善、节省投资、高效安全的管线规划系统，以达到管线信息资源、管理共享的目的，为政府的决策提供准确、科学的依据。

5 结语

在信息时代的背景下，为城市管线综合规划专门建立地理信息系统，是必然的发展趋势。地理信息系统在城市管线综合规划中的应用，提高了工作效率和质量，达到了社会效益和经济效益的最大化。

参考文献

[1] 乔淑娟,王华,崔阳等.城市地下管网地理信息系统空间数据模型研究[J].计算机工程与设计,2006,27(17):3201-3203,3212.

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关键词：地理信息；GIS；发展；应用；功能

引言

随着经济的繁荣和社会的发展，人类生产、生活对于自然资源的需求越来越大。关于土地开发、资源利用相关领域的科学技术也获得了飞速发展。地理信息系统（GIS）是传统地理信息管理和现代化信息技术相结合而形成的产物，作为地理信息管理的重要工具，在国计民生各个领域发挥着举足轻重的作用。作者结合长期工作实践，试对地理信息系统GIS的发展应用进行讨论，希望可以对大家提高地理信息系统利用效率，更好地开展生产工作有所帮助。

1 地理信息系统情况简述

1.1 地理信息系统的基本概念

随着科学技术的发展，传统学科间的隔阂越来越小，学科细化、交叉的现象越来越多。当计算机技术和互联网技术发展到一定程度，并与传统地球科学巧妙的结合在一起的时候，地理信息系统（GIS）就诞生了。该技术是以计算机及其附属设备硬件为载体，以计算机技术、信息技术为依托，以地球大气层以下部分或整体为工作对象，通过对地区地理信息数据采集、整理、分析、储存和处理、显示等功能为人类开展工农业生产、医疗卫生、科学研究、军事国防、救援抢险等各类社会活动提供信息支持，是人类制定活动方案、进行决策的基础保障。地理信息系统（GIS）具有极高的应用范围，功能丰富，适用性强，是现代化建设不可或缺的重要工具。

1.2 地理信息系统的构成

地理信息系统（GIS）是一个由软硬件多个要素按照一定规则组成的系统。每个组成单元具有某些功能，彼此联合，协调互动，为地理信息系统（GIS）提供地理数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示服务，从而辅助人们进行建设规划和工程管理等相关工作。

1.3 地理信息系统（GIS）的技术特性

作为一个交叉学科的产物，地理信息系统在多个方面具有很突出的技术特性，主要有以下三个方面：一是信息处理能力强，能够对对中地理空间信息予以采集、管理、分析和输出。空间性和动态性很高。二是地理信息系统（GIS）的根本目的是地理研究和地理决策，通过综合信息进行地理模型构建，从而开展空间分析、要素分析以及动态预测等工作，为更高层次的生产活动提供决策参考。三是该系统籍由电子计算机为信息处理平台，对采集的空间数据按照一定标准予以管理、运算、分析、整理和利用，其结果对于人类活动的高效开展具有积极的促进作用，其效率和水平远远超过传统的地理信息处理手段。

2 地理信息系统的基本功能

地理信息系统（GIS）具体包括六种基本功能。一是对研究对象进行相关信息的数据采集和编辑工作，不断建设、完善GIS地理信息数据库，最大限度保持其在空间和内容上的完整性。二是对采集到的地理信息按照规定方法与形式进行转换和处理，从而保证数据库中的各类数据都符合对应规则和标准，在内容上和逻辑上保持完整与一致性。三是对采集的地理信息数据源予以管理和储存。地理信息系统（GIS）的一个根本功能就是构建地理信息数据库。在GIS中集成了地理信息数据库建设所需数据库定义、数据库的建立与维护、数据库操作、通讯功能等各项功能，使之可以对数据信息进行较为复杂的管理和储存。四是制图功能。GIS通过地理模型来开展工作，其根本目的在于为人们活动决策提供参考，而将信息分析整理的结果输出显示给人们，从而实现信息支持服务。各类地图就是GIS进行信息结果数据的一个主要渠道。凭借先进的现代化技术手段GIS可以根据需求提供各类矢量地图或栅格地图。既可以通过全要素地图为用户提供综合性的地理信息服务，也可以通过针对单一地层的地图为用户提供某一方面的具体信息服务。五是可以为客户提供空间查询和空间分析服务。具体包括拓扑空间查询、缓冲区分析、数字高程模型的建立、地形分析等等。六是二次开发和编程功能。GIS使用计算机进行相关数据信息的处理工作，为了满足各类业务需求，系统提供了GIS配套的编程功能。用户可以使用这些命令和函数进行编程，从而满足针对自己某一方面的需求。

3 地理信息系统发展情况介绍

3.1 GIS软硬件技术

地理信息系统本质上是地理信息数据的采集与整理、分析与运算平台。系统功能的实现依赖于相关的软、硬件性能水平。目前，许多企业都在着手进行GIS系统的开发工作，通过提高软硬件质量水平，使GIS向着功能更加完善、性能更加优良、人机交互界面更加友好的方向发展。不同地区、不同企业对GIS的开发侧重点各有不同，体现在 数据结构、集成化和智能化多个方面。

3.2 多媒体GIS

该种类型的GIS是在GIS中引入多媒体技术，通过多媒体丰富的信息传递和显示功能，提高GIS人机界面的亲和力，帮助人们更加方便地使用GIS，也通过文字、图形（图像）、色彩、声音、色彩、动画等多种途径将GIS的信息更加直观、灵活的展示给人们。多媒体技术的引入，使得GIS与人们的生活更为紧密，地理信息系统在人类生活领域的应用实现了大幅跃进。

4 地理信息系统（GIS）技术应用分析

4.1 地理信息系统在地理学中的应用

GIS是地理信息处理系统，自从GIS开发投入实践以来，其在地理学科的应用最为广泛和深入，技术也最为成熟。作为自然学科的一个分支，地理学在漫长的发展过程中积累了大量的数据。地理信息系统借助前人收集、整理的数据和研究成果，连同专题地图提供的数据以及各种遥感数据共同构成了GIS的数据来源。无论开展什么工作，地理信息系统都需要上述三类信息作为基础数据，在此基础上，再根据具体业务的需要，使用具体的流程和方法予以处理。结尾最终通过制图的方式将结果显示出来，并根据这个分析结果对研究对象在今后一段时间内的发展态势予以评估和分析。

4.2 地理信息系统在环境科学领域的应用

社会在不断发展，关于自然科学的理论也在不断变化着。信息技术的发达，赋予了许多事物新的概念。数字地球就是信息技术与地球科学相结合的产物。随之带来了数字环保的出现。数字环保是在EMIS、DE、DE、GPS等技术的基础上所衍生的大型系统工程。而地理信息系统（GIS）技术的出现，则为数字环保插上了新的翅膀。地理信息系统赋予了数字环保工具更多的功能，在环境制图、专题分析、统计分析表现、空间等值分析、模拟结果表现、信息查询等均已实现了巨大突破，将繁琐、抽象的地理状况以一种生动的方式直接展示给人们，使人们对目标区域的地理情况有着一个较为全面和清晰地认识，从而令决策制定变得更加准确和简单。地理信息系统在环境保护、规划、监测、影响评价等方面都有着十分重要的应用。

5 结束语

综上所述，面对当前人类生产生活中日益增多的地理信息需求，地理信息系统凭借强大的信息处理技术和形式各异的功能，为人们提供了丰富、全面、细致、深入的地理信息服务。通过GIS的支持，人们在应对各类疑难问题时才可以在较短的时间内作出更加正确、准确、适宜的决策。现代企业要充分认识到GIS的巨大优势，充分利用GIS技术的优越特性为自己服务，从而实现经济、安全、文化、社会等多个方面的效益最大化，为企业自身实现可持续发展保驾护航。

参考文献

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关键词：计算机；GIS；数据

中图分类号：P208

GIS技术是基于计算机的应用工具，其主要功能包括对数据进行采集、管理、分析和应用，对整个或部分地球表面与空间及其地理分布进行描绘。GIS的发展一方面使得计算机知识得到了推广和应用，另一方面也提高了我国信息技术。对基于计算机技术的GIS技术的发展趋势进行探讨，能够有效的指导GIS研究工作的开展。

1 GIS发展趋势

1.1 GIS的信息处理模式

传统的GIS所采用的是集中式的信息处理模式，在钢铁企业的生产现场中，GIS应用软件由客户机来处理，GIS数据的存储以及响应客户机对GIS应用功能的服务请求都由服务器来完成。开发面向用户、资源共享的，建立在现代通信技术、计算机网络技术、客户/服务器技术、ODBC（开放数据库互联）技术基础上的开放式GIS（Open GIS），使得系统数据的安全性和易扩充性得以保障。

1.2 GIS的集成化的智能化

就目前该技术的应用而言，GIS与GPS相互结合，GIS空间数据库的更新可以用GPS完成，而各种实时的车辆导航和自动驾驶信息系统可以利用GPS接受机的实时差分定位技术和GIS中电子地图，这种系统能够在火警指挥、交通运输、医疗急救、生产指挥等方面进行利用，通过利用DPS（数字摄影测量系统）和CCD立体摄影系统，建立的实时监测动态GIS系统，能够在公路、铁路和线路状态的自动监测和管理方面，以及战场的实时侦察和指挥方面进行利用。将ES（专家系统）技术和神经网络应用于GIS，能够在地理数据的基础上，对数据进行智能式地分析和运用，将科学的决策咨询提供给用户，以便解决用户的复杂问题。

1.3 GIS软硬件技术

随着计算机技术的发展，大幅度的提高了CPU的处理速度，而日益成熟的计算机并行处理技术和网络技术，让GIS能够将更为复杂、更为大量的计算任务完成，使其所处理的空间分析和图形更加复杂；由于上千兆字节（GB）的大容量存储装置和光磁盘的采用和大容量低成本计算机内存的出现，大大降低了GIS存储海量数据的费用，并且能够在线而快速的对更大量的数据进行存取；图形图像的显示和进行空间分析所需的工作环境和用户界面，是由带有真彩色立体显示的高分辨率显示屏和高性能低价格的工作站。此外，努力改善开发平台能力能够决定GIS技术的发展，并能将软件的可移植性增强和其所应用的领域扩大化，PCI是目前较好的GIS开发平台；而国内中国地质大学的MAP/GIS和北大遥感所的CITYSTAR软件也比较好。这些都是较为强大的二次开发功能；但在各个领域的开发利用的重点不一样，在数据结构、集成化和智能化都有所不同，例如扩展模块ARCSTORM支持客户/服务器模式，ARC/INFO支持矢量栅格一体化查询，但是价格比较高；MAPINFO的三维功能较为弱；作为国家科委向全国推荐的唯一的GIS平台软件，MAP/GIS的功能相对较为全面；但是脱离硬件平台后就无法运行，使其开发应用领域的推广受到了限制。

2 计算机技术与GIS的完美结合对钢铁企业发展的影响

2.1 Open GIS―开放式GIS

开放式地理信息系统（Open GIS）这一地理信息系统在计算机和通信环境下，针对不同行业标准和接口建立起来的。在它的作用下，能够在应用系统内和系统间使数据流动起来。Open GIS能够让不同的地理信息系统软件间产生良好的互操作性，并且实现异构分布数据中的信息共享。开放地理信息系统协会，简称OGC所制定的开放标准和接口就是Open GIS规范。而OGC的组成成员涉及到钢铁企业生产中的各个部门，这样就能够最大限度的获取地理信息处理市场的互操作。

2.2 VGIS―虚拟GIS

虚拟GIS指的是将GIS同虚拟现实技术结合起来。当代信息技术的快速发展以及相关技术的进步，诞生了VR技术，它能够在自然环境最为有效的对视听动等行为进行模范，是一种人机交互技术。虚拟技术的特点之一就是发展了在传统观念中只能进行数字处理的单维信息的计算机，使其能够对处理适合人的特性的多维信息。虚拟是目前虚拟GIS主要研究对象。

2.3 MGIS―多媒体GIS

多媒体技术能够将声、像、图、文和通讯等集合到一体，通过最为直观的方式和感知信息，以及形象可感的、甚至能够声控对话的人机界面对信息处理进行操纵。GIS的系统结构、系统功能及应用模式的设计深受多媒体技术的影响，多媒体技术能够让呈现更为丰富、灵活、友好的表现形式。多媒体地理信息系统（MGIS）实现了文字、图形（图像）、色彩、声音、色彩、动画等技术的融合，使得GIS应用的市场和领域更为广阔。它一方面能够将生动直观、高效快捷的信息服务提供给社会经济、文化教育、旅游、商业和决策管理等领域，另一方面能够让电脑技术真正渗入到人们生活当中。多媒体技术在GIS领域的应用以及具有良好集成能力的MGIS的出现，都是技术发展的必然结果。

2.4 GIS软件抗干扰处理

在计算机控制的同时进入控制系统的干扰信号随机性很强，频段较宽。尽管采取了硬件措施，仍会有干扰信号进入系统。GIS控制系统是依赖于对开关信号及模拟信号的采集来完成控制操作的，一个错误信号就可造成程序的紊乱或死机，给系统造成不可预料的严重后果。所以软件抗干扰以其灵活多变、节省硬件资源、可靠性好的优势得以普遍采用。常用软件抗干扰方法如下：

滤波算法：采用算数取平均值法、比较取舍、中值法等软件算法滤掉由于干扰信号造成的错误采样。我的经验模拟量采样32次或16次然后取平均值，这样可有效的消除信号的波动对采样结果造成的影响。

冗余法：在软件中关键多字节指令后加入NOP指令，可有效地防止因干扰造成的程序走错。

开关量多次判断。一次判断过后，经一段延时（比如5ms），再进行判断一次，若两次判断一致，则认为次信号有效。

3 结束语

当今面对快速发展的计算机技术和充满生机和活力的GIS，我们应当抓住机遇，不断的研究探索，进行创造性的开发，推进GIS技术的发展。可以看到的是，未来在日新月异的计算机技术和逐渐完善的信息高速公路的带动下，以地理信息系统作为平台，以信息高速公路作为纽带的数字地球，定会革新人类的信息交流和共享方式。

参考文献：

[1]滕学伟.GIS人机交互界面可用性评估研究[D].南京师范大学，2007.

[2]王坚，李雪枫，刘国道.海南省天然草地禾本科植物资源与利用研究[J].安徽农业科学，2007（02）：419-420+422.

[3]徐冠华.发展地理信息系统产业[R].全国道理信息系统工作会议，1997.

[4]边馥苓.地理信息系统原理和方法[M].北京：测绘出版社，1996：172-175.

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关键字地理信息系统发展趋势环境科学应用

中图分类号： B845 文献标识码： A 文章编号：

1、地理信息系统的发展趋势

目前，GIS界的几个前沿研究课题和发展趋势是：

1.1Interoperable GIS

随着GIS在各种应用领域的迅速扩展，GIS 本身的功能和结构也发生了很大的变化。地理数据的继承与共享、地理操作的分布与共享、GIS 的社会化和大众化等客观需求使得尽可能降低采集、处理地理数据的成本，实现地理数据的共享和互操作成为共识。

为此，美国成立了 Open GIS Consortium，旨在利用其提出的开放地理数据互操作规范（OGIS）给出一个分布式访问地理数据和获得地理数据处理能力的软件框架，各软件开发商可以通过实现和使用规范所描述的公共接口模板进行互操作，从而解决上述问题。目前，OGIS 规范初具规模，很多 GIS 软件开发商也先后声明支持该规范。国内的一些具有战略眼光的 GIS 软件商也在密切关注着 OGIS 规范，并已着手开发遵循该规范的基础性 GIS 软件，这些都引导着 GIS 向着 Interoperable GIS的方向发展。

1.23D and 4D GIS

GIS 处理的空间数据，从本质上说是三维连续分布的，但目前，GIS 的主要应用还停留在处理地球表面的数据上，大多数 GIS 平台都支持点、线、面三类空间物体，但不能很好地支持曲面（体），因为三维 GIS ( 在数据采集、系统维护和界面设计等方面要比二维GIS( 复杂得多，若数据是地表以上或以下的，则不得不先将其投影到地表，再进行处理，也就是说，系统以二维的形式来处理任何数据。这种试图用二维系统来描述三维自然现象的方法，必然存在不能精确地反映、分析和显示三维信息的问题。

故而，三维GIS(目前的研究重点集中在三维数据结构的设计、优化与实现，体视化技术的运用，三维系统的功能和模块设计等方面，同时，地理信息系统所描述的地理对象往往具有时间的属性，即时态。随着时间的推移，地理对象的特征会发生变化，这种变化可能是很大的，而目前大多数地理信息系统都不能很好地支持地理对象和组合事件时间维的处理。因此，如何设计并运用 4D GIS 来描述、处理地理对象的时态特征也是个重要的研究领域。

1.3WebGIS

随着 Internet/Intranet 的迅速发展，利用 Internet 技术在Web上空间数据供用户浏览、使用是GIS发展的必然趋势，使得从WWW 的任一节点，Internet 用户可以浏览 WebGIS 站点中的空间数据，以及制作专题图，进行各种空间检索和空间分析，这就是基于 WWW 的地理信息系统(WebGIS)。对于 WebGIS 的实现方法，目前流行的有 Java编程法、ActiveX 法、公共网关接口法（CGI）、服务器应用程序接口法（Server API）、插入法（Plugins）等。虽然 WWW 技术还很年轻，WebGIS 的发展就面临着更大的困难，但应该看到，它必将是 GIS 走向社会化，公众化的有效途径，也是简化办公自动化系统的有效手段。

1.4ComGIS

组件式软件技术已经成为当今软件技术的潮流之一，ComGIS 便是顺应这一潮流的新一代地理信息系统。组件软件的可编程和可重用的特点使得 GIS 软件开发进入到一个新的阶段，即厂家提供组件由用户自己再开发，这将在很大程度上推动 GIS 软件的系统集成化和应用大众化，同时也很好地适应了网络技术的发展，提供了一种WebGIS 的解决方案。

2、GIS在环境科学中的应用现状

环境科学中，GIS应用领域包括环境影响评价、废弃物管理、环境修复、植被制图、自然资源管理、环境政策评估、地下水与土壤水模拟和环境污染物追踪等。目前涉及到生态环境评价的研究比较广泛，包括生态环境的脆弱性评价、生态环境的敏感性评价、生态环境的安全性评价、生态环境的健康性评价以及生态环境的可持续性评价等等。另外还有一些功能区划以及管理系统的设计，在实现目标的前期也是基于GIS的生态环境评价的过程。所有的这些生态环境评价大部分都是按照一定流程进行的，一般是确定目标、根据研究区域选取指标、指标的合理性判断、GIS分析处理数据、目标实现。GIS技术在废弃物管理、环境修复、植被制图、自然资源管理、环境政策评估、地下水与土壤水模拟和环境污染物追踪方面的应用也较广泛。利用GIS技术的辅助，实现对整个区域的环境质量进行客观地、全面的评价，以反映出区域中受污染的程度以及空间分布状态；在野生动植物保护中，世界野生动物基金会采用GIS空间分析功能，帮助世界最大的猫科动物，改变它目前濒于灭种的境地，都取得了很好的效果。在此过程中需要作海量的信息处理，包括对多种来源的信息的采集、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方式。GIS的基本功能——空间数据的采集、检查与编辑；格式化、转换、概括；储存与组织；分析；显示得到了充分的体现。

3、对于GIS与环境科学结合的发展构想

由上述可看出，现阶段，环境科学领域中对GIS的应用已相当广泛。我认为，过程模拟将使GIS在环境科学领域的应用更为重要。

在当下中国，导致大量人员伤亡的矿难等的事故经常发生，当中很多原因包括安全预警不到位、对井下环境不熟悉、无法及时获悉事故发生地点等。我认为，在GIS方面建立某一区域的立体动态模型，模拟区域环境随时间、周围环境的变化而变化的情况，通过改变模型参数，模拟出不同情况下的可能的结果。更可以在模型内部生物活动区域等的范围内，设立监控（红外监控、热感监控等），通过电脑实时监测内部状况，对可能发生的意外情况进行模拟和概率的估算，并及时对高风险情况发出预警，这对矿难的预警、生态的监测保护将起到极大的作用。

同样地，过程模拟可以为决策者对方案的评估提供更长远周到的参考。例如，过程模拟可根据预先设置的某片区的经济构成、产业链、功能区域、地域环境、供需情况等因素，为使用者模拟出一段时期内发展变化状况，并提供模拟状态下选址、功能区域划分等的最优方案，为企业或地方的长远经济发展提供可靠的参考。

4、总结

GIS具有的空间数据和非空间的属性数据的管理及空间分析能力是其它任何工具所替代不了的，GIS将多种空间数据和统计数据进行编辑、数据变换、建立拓扑关系等，对不同的空间对象进行点、线、面、注记4种不同的空间数据层来表达，分层输出各种专题图、统计图等，不仅节省大量的人力、物力、财力，最主要的是获得成果的速度快、精度高。随着GIS技术的不断发展，相信它在环境领域的运用会进一步得到扩展和完善,，GIS的应用必将为我国的环境科学领域做出巨大的贡献。就其应用发展前景而言，“3S”技术、应用模型开发、空间决策支持系统、WebGIS技术，虚拟地理环境被不断地引人环境科学领域，为环境科学领域的研究提供更加丰富而有效的研究手段或方式。

参考文献

[1]边馥苓．地理信息系统原理和方法[M]．北京：测绘出版社，1996．

[2]国家环境保护总局信息中心．环境信息技术与应用[M]．北京：化学工业出版社，2001．

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关键词：地理信息系统（GIS）；水利地理信息系统；水利行业

1地理信息系统概述

1.1地理信息系统的基本概念

地理信息系统是一种特定的空间信息系统, 是一门介于地球科学与信息科学之间的交叉学科。它是在计算机硬件和软件系统支持下, 对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、模拟、分析、显示和描述的技术系统。它是一门为区域和工程规划、设计、管理决策服务的信息加工与管理技术, 是一种综合性强、适用性广的工具［1］。

1.2地理信息系统的构成

地理信息系统通常包括三个基本部分：计算机系统（包括软件和硬件）、地理数据库系统及应用人员和组织机构，见下图1。

1.3地理信息系统(GIS)的特征

地理信息系统具有以下三个方面的特征：1.采集管理分析和输出多种地理空间信息的能力, 很强的空间性和动态性;2.以地理研究和地理决策为目的, 以地理模型方法为手段, 具有空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力, 并能产生高层次的地理信息;3.由计算机系统支持进行空间地理数据管理。并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法, 作用于空间数据, 产生有用的信息, 完成人类难以完成的任务。

2我国地理信息系统(GIS)及水利信息系统的发展与现状

我国的地理信息系统起步于80年代, 1983年国家科委新技术局成立了资源与环境信息系统国家规范研究组, 标志着我国的地理信息系统的研究提上了历史日程。经过了二十几年的发展, 取得了一定的成果, 如人口信息系统、经济信息管理系统、国土信息系统等。尤其是经过最近10年的努力, 我国GIS软件的技术体系日趋完善, 已经形成了基础平台软件、桌面软件、专业软件、应用软件四个体系。国产软件在近一年时间里又有了长足的进步, 大型基础平台软件产品研发进展良好, 尤其是得到国家863计划支持的两个大型GIS基础平台软件表现突出, 在市场和应用方面有了新的进展［2］。

2004年年初, 美国劳动部将地球空间信息技术( Geo- spatial-technology) 、纳米技术与生物技术一起确定为本世纪最具发展潜力的三大最重要技术。因此, 只有深入研究建立在地理信息系统基础上的水利信息化, 才能逐步实现与经济社会发展相适应的、能有效促进水利事业可持续发展的水利信息化系统的形成。

目前，我国已经完成了国家级水情数据库建设，可以对历史水情、实时水情及降雨信息进行精确的管理和查询，省级流域级水情数据库的建设也正在如火如荼的进行当中。可以说，该技术的应用使我国水利信息管理工作更加规范化，为有关数据的高效使用奠定了基础［3］。

尽管GIS的迅速发展和日趋成熟为我们水利数据及信息管理提供了强有力的技术支持，但是由于我国水利数据量的不断增长，而国内拥有独立知识产权的数据库软件在面对海量数据的同时又显得力不从心，因此，我国地理信息系统需要进一步发展和完善，协同我国的水利事业及其他学科和领域的共同协调发展。

3水利信息系统的解决方案

地理信息系统在水利行业中的应用领域主要包括水文、防汛、水资源、水利工程管理以及其他方面（如水环境污染、水环境保护、节水灌溉及水土保持等）。

21世纪是信息时代，地理信息系统技术在水利方面的应用将越来越广泛。尤其在水利政务、防汛抗旱减灾、水资源监控调度等方面是传统技术所不能比拟的。随着资源卫星航空航天技术的发展，水利遥感技术得到了充分的发挥空间，水土流失调查与动态监测、水利工程前期规划、大型水库工程的地质调查、生态环境及水资源水污染监测与调查、干旱沙漠区的水资源调查等等，在推动国民经济建设中起到了不可估量的作用［4］。 从水利行业本身来说, 正在加快水利信息化进程, 加强水利基础数据库(如雨情和水情、旱涝灾情、水资源数量和质量、各种水利工程数据、社会经济等)的建设, 给GIS应用创造越来越好的条件;另一方面水利管理决策的时效性要求和可视化要求越来越高, 迫切需要GIS技术来满足。

“数字水利” 是新世纪数字时代的一个组成部分，开发和利用水利信息资源，与时俱进，将会推动我国经济社会可持续发展。 --!>

4我国地理信息系统(GIS)在水利行业的发展前景

GIS作为储存和分析空间资料的强有力的工具,针对于水利信息系统的独有特点，因此在水利行业具有广阔的前景，但在应用GIS解决实际问题时, 应注意以下问题及发展方向。

水利工程中有目标的数据库体系的建立和使用仍是GIS储存和处理空间资料的主要方向, 而地理信息系统、全球定位系统和遥感技术三者结合起来对整个流域地形进行三维观察, 利用GIS分析实际问题将是GIS的发展方向。

应用GIS解决实际问题时, 资料的收集、储存和处理之间始终存在一个时间差, 最经济的办法是在已有资料的基础上, 尽量进行空间的综合分析, 并对未来信息进行预测, 以此来制定工程规划方案, 达到系统的最优化。

多媒体技术是计算机技术的一场革命。它与数据库、通讯技术和知识信息处理相结合, 可开发更好的具有一定智能的决策支持系统。在水利工程设计与管理中应该引用多媒体技术, 开发界面友好的系统, 并应用计算机图形( 图像) 模拟技术与GIS结合来解决水利工程中的实际问题。

引入神经元网络技术、模糊控制理论及人工智能理论, 集成专家系统( ES) 与地理信息系统, 解决水利工程施工与管理中的实际问题将使GIS的发展进入一个全新的领域。网络技术发展和信息高速公路的建设, 促进具有统一规范标准的多级、分布式具有网络通讯功能的地理信息系统发展, 将更有利于处理具有分布式特点的水利问题［2］。

随着我国社会的不断进步、基础技术的不断发展以及模型技术专业化的不断发展，将为水利信息化建设提供完备的技术和充足的资金支持，水利信息化技术在未来必将拥有更好的发展前景和应用空间，也必将促进我国的水利事业迈向一个新的时期。（作者单位：郑州大学）

参考文献：

［1］ 贾玲,尹明万.地理信息系统在我国水利行业的应用综述［J］.水利水电技术.2007.

［2］ 刘艳林，文恒.地理信息系统及其在水利中的应用［J］.内蒙古科技与经济.2007.