GIS发展规划

GIS发展规划（精选十篇）

GIS发展规划 篇1

1 GIS的特点

GIS是采集、存贮、分析、再现空间信息的信息系统, 它不仅利用属性数据, 更重要的是空间数据。它具有以下特征: (1) 具有采集、管理、分析和输出多种地学空间信息的能力, 具有空间性和动态性; (2) 以地学研究和地学决策为目的, 以地学模型方法为手段, 具有区域空间分析、多要素综合和动态预测能力, 产生高层次高质量的地学派生信息; (3) 由计算机支持进行空间数据管理, 并由计算机程序模拟常规的或专门的地学分析方法或模型, 作用于空间数据, 产生有用信息, 快速、准确地提供科学决策依据。

2 GIS的应用和发展

GIS产生于机助制图, 发展于广泛应用, 兴旺于遥感 (RS) 和全球卫星定位系统 (GPS) 的结合与技术集成。

GIS产生和发展是社会进步和技术发展的结果。一方面, 随着社会的发展, 信息利用的需求和水平日益提高。迅速发展的社会在产生海量数据的同时, 所从事的研究涉及到的参数和条件也越加繁杂, 遭遇的问题又要及时决策, 这就需要对大量数据进行及时的处理和分析, 以便对问题作出实时的应答。为了更加准确的应答, 信息的分析不得不从定性分析的传统步入定位和定量的综合, 使静态分析兼容动态。同时, 信息源日益增加, 数据形式多种多样, 必要的转化处理在所难免, 使之能够符合统一的标准和格式, 便于计算机综合处理和分析。这种客观需要是地理信息系统产生和发展的根本动力。另一方面, 专业技术如自动制图系统、计算机软件、硬件技术的提高, 以及地学分析的定量化、模型化进步, 为地理信息系统的处理和分析功能的改善创造了条件。

地理信息系统正是在技术进步和社会需求的互动中不断发展的。上世纪50年代末和60年代初, 计算机技术获得广泛应用之后, 地学工作者尝试将不同内容的地图信息转化为数字形式, 利用计算机分析、处理地图内容。这方面的应用首先是从建立土地规划等自然资源管理信息系统开始的。但是这些还不能称为真正的地理信息系统。1963年, 加拿大测量学家R.T.Tomlinson首先提出地理信息系统这个术语, 并建立了世界上第一个地理信息系统———加拿大地理信息系统 (CGIS) 。

进入70年代, 计算机硬件和软件水平的提高, 为空间数据的输入、存储、检索、和输出提供了强有力的手段, 使GIS朝着实用化方向发展。许多专业性的地理信息系统在发达国家相继诞生并投入应用, 商业化的GIS工具软件也开始出现, 大学和研究机构的GIS研究机构也应运而生, 全面推进了GIS理论和实践的发展。

80年代是GIS普及和推广应用的阶段。首先是计算机图形工作站的出现以及高性能计算机的发展, 为增强空间分析提供了技术上的支持, 使GIS被用于解决更加复杂的问题。其次, 遥感和卫星技术的提高和普及使用, 增加了GIS的数据量, 更进一步拓宽了GIS的应用领域。GIS工具软件更加成熟, 涌现了一批高质量的软件, 如ARC/INFO、Microstation、GENAMAP等。进入90年代, GIS的发展进入一个新的阶段。计算机技术的迅猛发展和快速换代, 为GIS技术的提高和应用开辟了新的天地, 特别是与遥感 (RS) 和全球卫星定位系统 (GPS) 的结合与技术集成, 使GIS的发展和应用发生了质的飞跃。当今计算机领域内非常热门的技术———客户/服务器 (CLIENT/SERVER) 体系、互联网络 (INTER-NET/INTRANET) , 面向对象及软件集成技术的发展, 都对传统GIS技术产生极大的影晌, GIS面临全新的发展、革命性的变化。利用这些技术可以在很短时间内开发出复杂的、功能强大的、满足用户需要的应用系统。

3 GIS的应用领域

地理信息系统以其显著的多学科交叉特征和处理空间数据的独特功能, 使其被广泛地应用于众多的研究和应用领域, 几乎渗透到了具有空间数据处理需求的各个方面, 农业、土地利用规划、土地清查、国土整治、野生动物保护、森林防护、渔业、地质、考古、勘探、城市规划、环境保护与管理、气候监测等。其成功的应用在很多国家的很多领域里, 极大地提高了应用领域的工作水平, 显示了其处理复杂问题的强大的信息处理和辅助决策能力。如在美国三里岛核电站事故中, USGS应用地理信息系统及时作出判断与决策:日本筑波科学城选址决策的成功实现;加拿大应用CGIS完成了全国土地资源潜力的估算等。中国近几年应用亦很普遍, 如中国测绘研究院完成的国家基础地理信息系统研究;中国测绘工程规划设计中心进行的长春社会服务信息系统研究:北京大学从事的武汉市社会经济发展决策支持系统研究;中国环境科学院开展过GIS支持下的流域面源污染研究, 广泛应用于水污染领域。

4 GIS发展方向

虽然地理信息系统技术和应用取得巨大的发展, 但是由于空间的特殊性和复杂性, GIS的发展仍然还有许多困难需要克服。

首先, 是方法学问题。由于缺乏明显的新的认知方法学和面向对象的程序设计方法学的指导, 导致分析设计和实现一个系统的过程和方法同认识一个系统的过程与方法不一致。计算机语言和人的自然语言之间、传统的“系统分析-系统设计-系统实现”方法和人类认识问题的过程与宏观层次之间的差异性无法解决, 软件系统的可靠性和可维护性差。

其次, 是数据采集、更新、共享和分析。目前多数情况下, 采用的跟踪数字化方法速度慢、精度低:扫描数字化尚未普遍采用;软件运行不稳定、智能化程度差。数据多来自地图, 遥感动态信息的应用基本没有解决:多数数据源数据采集方法及其技术集成程度低。数据采集与更新落后状况阻碍了GIS的发展。

第三, 系统功能深化。目前大多数GIS仍是侧重于数据获取、存储、管理和查询检索的初级阶段, 空间分析、预沿预报、决策支持功能很低。已经建立的遥感卫星地面接收系统、图像数据处理系统、自动观测台网系统, 将为GIS提供大量、及时、动态的数据, 为GIS建立动态地理数据库、模型库提供条件, 为GIS走向高级支持决策创造了条件。

最后还有3S集成问题。GIS、RS、GPS各自代表地图制图、摄影测量、遥感和大地测量等学科的前沿技术, 目前还没有实现三者的有机结合, 一体化进程还在初步阶段。但是, 卫星遥感技术的进步, 从全球到局部、从宏观到微观的人类认知过程, 传统的地图测绘模式也将从根本上发生变化。

摘要：本文论述了地理信息系统产生与发展过程, 从分析系统的技术特点为切入点, 揭示了其发展与应用的紧密关系, 进一步指出了地理信息系统的应用潜力与发展方向。

关键词：地理信息系统,空间数据,空间分析

参考文献

[1]王家耀, 等.军事地理信息系统.北京:解放军出版社, 2007.

浅谈GIS行业目前发展形势 篇2

都说从事GIS的发展前景不可观，其实不仅仅是GIS才人难找工作，公司GIS招聘GIS人才也困难。这与大家对GIS的认识与发展都还没有足够的认知，要更多的了解GIS行业可从行业各大学术会，展览会等去了解，这样的机遇相信能给予广大GIS爱好者以信心。

一览测绘英才时刻为您提供最新相关会展与学术讨论会等行业新闻。今天带您了解中国测绘学会第十次全国会员代表大会暨2013年综合学术年。

此次代表大会暨综合学术年会已于上月在北京京西宾馆召开，国家测绘地理信息局副局长、中国测绘学会理事长在开幕式上致辞，业界多名知名院士参加了此次年会。

中国测绘学会李理事长指出：近年来，测绘地理信息工作按照党中央国务院的部署要求，开拓创新，主动作为，发展势头良好，取得多项突破。数字城市建设、“天地图”网站建设、地理国情普查和监测作为近年推动测绘地理信息工作深度融入经济社会发展、促进结构调整和转型发展的三大平台，取得了突破性进展。连续几年我国地理信息产业服务值年增长均超过25%，由国家局主导建设的国家地理信息科技产业园已具备地理信息创新基地、孵化基地和科技产业化基地的条件和能力。

国内领先的GIS平台和解决方案提供商中地数码集团也亮相本盛会，展示的MapGIS国土“一张图”综合监管平台深受与会者的关注。

三维GIS的发展及其关键技术研究 篇3

关键词：三维；三维 GIS；OpenGL；Skyline；VRML；Java3D

中图分类号：G644 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2011）12-017-01

一、三维GIS的研究现状

随着人们生活的丰富，三维GIS被越来越多应用在各行各业，如采矿、地质、石油等行业。三维GIS研究分工也越来越细，发展了多个研究方向。

1、三维GIS数据模型的研究

由于没有一个实体的模型或抽象能表示实体的所有方面，设计一个适合于所有情况的具有一般性的数据模型往往是不可能的，特别是在处理像三维地理空间这些复杂现象时，有些模型，如CSG，BR便于描述规则目标；而一些模型，如TIN和TEN便于描述不规则目标。采用单一的数据模型很难对各种类型的空间实体进行有效的描述，而且三维GIS的应用领域非常广泛，不同的应用目的对空间目标所要进行的操作和分析千差万别，如城市和矿山，前者可能进行景观分析，后者则要进行巷道网络分析。

2、三维GIS软件的发展

科技在发展，三维GIS软件业发展的很快。

首先，Google Earth以三维地球的形式把大量卫星图片、航拍照片和模拟三维图像组织在一起，使用户从不同角度浏览地球。其次，World Wind是NASA发布的一个开放源代码的地理科普软件，由NASA Research开发，NASA Learning Technologies来发展，它是一个可视化地球仪，将NASA、USGS以及其它WMS服务商提供的图像通过一个三维的地球模型展现，还包含了火星和月球的展现。第三，SkylineGlobe产品能够基于地表的卫星影像、航空影像创建高分辨率的三维虚拟地球场景。Skyline具有强大空间信息展示功能，支持交互式绘图工具，提供三维测量及地形分析工具，提供数据库接口支持如Oracle，ArcSDE，拥有强大数据处理能力。第四、Virtual Earth 3D可以呈现完整交互式的三维图片，是基于地图的搜索工具，集航拍照片、地图、黄页数据于一体。第五、ArcGIS Explorer是一个免费的虚拟地球浏览器，提供自由、快速的2D和3D地理信息浏览，充满趣味性且简捷易用。第六、国内的软件EV-Globe，它具有大范围的、海量的、多源的数据一体化管理和快速三维实时漫游功能，支持三维空间查询、分析和运算，可与常规GIS软件集成，可方便快速构建三维空间信息服务系统，亦可快速向三维的扩展。第七、GeoGlobe是武汉大学李德仁和龚建雅等教授花了近10年时间打造，由武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室研发的网络环境下全球海量无缝空间数据组织、管理与可视化软件。

这几个软件都是三维GIS中很经典的软件，其中，Skyline以大规模场景著称，发展的极其迅速，这些软件都很值得去深入研究学习。

二、三维GIS的关键技术

三维GIS需要在三维环境中进行表现，3D场景的渲染离不开3D API。目前流行的3D API有Silicon Graphics Inc.(SGI)公司的OpenGL、微软公司的DirectX以及Hedi、Glide、Java3D和VRML等。在本论文中，基于三维渲染技术的三维符号渲染也是研究的难点之一。

1、基于OpenGL和DirectX的三维GIS

OpenGL进化自SGI的早期3D接口IRIS GL。IRIS GL的一个限制是：它只能访问底层硬件提供的特性。OpenGL是一种开放性的标准，很好的移植性能，它能在运行Linux和FreeBSD的PC下，甚至还可以使用硬件加速。

DirectX，（Direct eXtension，简称DX）是由微软公司创建的多媒体编程接口。由C++编程语言实现，遵循COM。最新版本为DirectX 11，创建在最新的Windows 7上。其中Direct3D 与DirectDraw已集成成DirectX Graphics。

2、基于Java3D和VRML的三维GIS

Java3D API是Sun定义的用于实现3D显示的接口。3D技术是底层的显示技术，Java3D提供了基于Java的上层接口。Java3D把OpenGL和DirectX这些底层技术包装在Java接口中。这种全新的设计使3D技术变得不再繁琐并且可以加入到J2SE、J2EE的整套架构。

VRML是一种专为WWW（万维网）而设计的三维图像置标语言。全称是虚拟现实建模语言，是由VRML协会设计的。VRML标准中既定义了描述三维模型的编码格式，也定义了描述交互或脚本的编码及行为模式。

3、基于Heidi和Glide的三维GIS

Heidi是一个纯粹的立即模式接口，主要适用于应用开发。著名的3D程序软件如3D STIDIO MAX/VIZ、AuotCAD、经济建模、商业图形演示和机械设计等都使用Heidi系统。与DirectX和OpenGL相比，Heidi还只是一个原始的对象接口，功能请求单一，依靠使用标准界面或直接利用特定的3D芯片来进行硬件加速。

城乡规划中GIS系统的应用和发展 篇4

GIS地理信息系统, 是跨学科的综合应用工程技术, 它涉及信息科学、空间科学、地球科学等主要领域。它主要以计算机系统为主, 可以进行科学地理信息数据的处理, 目前已经渗透到很多领域, 目前GIS从技术角度有四部分组成:获取源数据、存储管理数据、分析查询数据、分析结果输出。

地理信息系统最基本的功能是收集建立相关数据库, 查询分析相关数据, 对数据分析后为规划、管理和决策服务。当外界条件发生变化时, 只要本地数据的及时更新, 即可得到现实有效的维护数据库, 数据库的大小逐渐扩大和丰富, 查询、分析、表达功能会随之逐渐增加。为了满足城市规划发展建设的需要, 从业者必须开展基于GIS技术为核心的城市规划信息系统, 利用GIS技术对城市空间信息的综合利用, 准确和全面的把握动态空间特性, 有效合理利用土地, 合理安排城市空间。下面以一些城市在城市规划中的一些基础应用为例进行说明。

2 GIS在城乡规划业务中的特点

由于城市在不断地建设发展, 所以需要随时更新城市基础数据库, 这就要求用GIS管理日常城市建设活动, 以保证信息的实效性。由此可见GIS在城乡规划中具有重要的作用。城乡规划是一种新型的电子政务规划审批的规划图, 将传统的纸质媒体向数字媒体技术法规, 实施计算机管理程序符合本标准的电子文档, 可以通过计算机处理输入, 审批部分可以用计算机完成, 从而实现批准计算机绘图。

GIS在城乡规划业务具有以下特点:城乡规划信息电子审批规划, 将原来的城市规划工作通过计算机测量指标大大提高速度和效率。标准规范化, 以往缺乏明确的标准术语, 导致规划指标比较模糊, 容易受人为因素影响, 当明确规划设计标准后术语保证一致性和计算方法的规范性, 将大大提高透明度和公开性。开放规划设计结果、提高存储速度, 由于设计单位提供的数字结果统一标准, 为未来的存储设计奠定了坚实的基础。

3 GIS系统在城乡规划中的应用

3.1 虚拟现实系统

虚拟现实技术又称为VR (Virtual Reality) 技术, 20世纪90年代初崛起, 虚拟现实技术与多媒体、网络技术成为三大前景最好的计算机技术。VR技术是一种综合计算机图形技术、多媒体技术、传感器技术、并行实时计算技术、人工智能、仿真技术等多种技术, 所以普遍应用于各行各业。VR在城乡规划的作用主要表现在以下几个方面。

虚拟现实它是综合计算机技术、数据库技术、网络技术、地理信息技术、虚拟现实技术以及三维可视化技术搭建的一个以3D环境为基础平台和表现形式的房产资源管理应用系统。该系统可实现对公共房产资源进行定位、浏览、查询、统计、管理、规划、维护等多项管理功能, 具有界面直观、操作性强、维护方便、运行环境结构简单等特点。

(1) 发挥GIS优势, 利用GIS实现虚拟逼真图像和交互对话手段, 探索数据分析, 充分发挥人在图形空间的优势, 通过强大的思维能力来分析和解决地理空间问题。

(2) 充分利用虚拟GIS提供的“逼真”感的虚拟地理图形空间, 充分让人发挥在地理空间认知能力, 在虚拟的地理图形空间中得到认知, 同时虚拟GIS也促进人在虚拟地理图形空间中获取的知识能快速的应用到真实地理世界中。

(3) 虚拟现实技术拓展了虚拟GIS在时间维上的表达能力, 结合地学分析模型, 虚拟GIS为过去或是未来的某一地理场景提供了更为便利的手段, 从而为发展高级的空间决策支持环境提供了可能;虚拟GIS在GIS系统设计上带来了新的问题, 由于虚拟GIS中表达的内容比传统的三维GIS更为丰富, 需要在数据模型、软件结构、算法等方面研究虚拟GIS的设计。

传统GIS的诸多应用领域已经应用到了虚拟GIS, 如城市规划、城市环境监测、城市道路管理、地表建模与分析、重要建筑重建等方面。虚拟GIS为这些领域中问题的分析和解决提供了新的方式和手段, 拓展了GIS的分析能力和应用领域。

3.2 嵌入式GIS与城乡规划

嵌入式地理信息系统、移动通信和无线网络设备集成, 可以快速提供信息和位置信息服务。它具备动态的, 流动性大等特点。用户快速获取各种信息需求, 在城乡规划的一些业务、规划红线的科学管理和利用, 加强城市规划的监测在土地使用情况方面, 可以及时了解实时移动违规建设, 为城乡规划部门的重要决策提供移动办公平台。该系统利用嵌入式GIS开发辅助城市规划管理系统, 城市规划红线的设计, 实现系统管理的现代化, 真正提高决策的科学性和更好的宏观规划, 可以不断完善城市规划管理信息系统。

3.3 GIS系统与遥感技术的结合应用

城乡规划过程中将这两者方法有效的结合在一起, 通过遥感技术对城乡规划进行检测, 通过检测获取数据后, 然后利用GIS进行数据分析处理。而遥感的检测对象比较广泛, 可以对城市的水利设施、建筑工程、城乡路况进行监测, 因此能够对城乡计划有效的、客观的定性。利用卫星遥感技术辅助城乡规划督察工作的背景、进展、工作程序和工作原理做了详细介绍。主要利用卫星遥感技术对城市总体规划进行全方位的监督、分析, 有助于全面把握城乡建设中存在的违法违规问题, 加强事前、事中防范, 促进城乡规划健康有序发展。近几年Image Earth-影像地球 (2010中国) 产品自推出以来, 以其适中的空间分辨率、定位精度、数据量以及合理的价格, 迅速成为电力行业各大型GIS系统理想的底图产品。Image Earth是2.5m空间分辨率, 全国无缝覆盖的真彩色正射卫星影像, 可以满足GIS用户“即插即用”的数据需求。

4 GIS系统在城乡规划的未来发展展望

就国内目前的情况, GIS在城乡规划中的实际应用主要在空间查询、专题制图、空间和属性数据的综合管理和及时更新方面, 利用互联网络向公众发布规划上的图形、属性信息也开始有了应用。空间分析, 特别是比较复杂的分析, 目前还只在少数科研、教学机构中开展, 但是这方面的应用潜力很大, 特别是可以将过去许多不是用GIS完成的分析工作和GIS结合在一起进行, 明显提高工作的效率和分析深度。

在建设智能城市中使用地理信息系统, 可以帮助城市规划管理决策分析, 使用大量的数字地理信息和业务信息进行相关决策, 通过动态模拟的结果, 预测决策科学合理。开展智慧城市建设, 将对地理信息产业带来井喷式的发展机遇, 地理信息作为智慧城市发展的基础设施, 地理信息系统将在城市全面数字化的基础上, 建立起可视化、可量测、可分析决策的智能化时空信息云平台, 为智慧城市提供有力的支撑平台。

参考文献

[1]于鹏.合肥市城市工程地质信息系统的建设与应用[J].安徽建筑, 2011.

[2]陈胜鹏, 邱文.基于元数据的空间地理信息管理系统整合的研究与实现[A].中国测绘学会第九次全国会员代表大会暨学会成立50周年纪念大会论文集[C].2009.

[3]周建辉.基于3S技术的土地开发整理规划研究[D].广西师范学院, 2010.

GIS在城市规划编制中的应用 篇5

摘要：科学发展观要求编制城市规划时要进行科学决策，科学决策必须有新的技术方法来支撑。地理信息系统（GIS)技术为现代城市规划编制提供了这样的一个技术平台，利用GIS可以提高城市规划编制的技术含量，使规划方案建立在理性、定性定量分析相结合的基础之上，避免了传统规划编制时单纯依靠定性分析的弊端，从而使城市规划更好地发挥指导城市建设的作用。

关键词： GIS城市规划编制应用

ABSTRACT： The scientific outlook on development requires scientific decision-making in urban planning, which should make use of new technology.Geographic Information System(GIS)can provide such a technology platform for modern urban planning.The use of GIS can improve the technical contents of urban planning.The planning can be built on rational analysis of qualitative and quantitative, in order to avoid the defects of traditional planning which is relied solely on qualitative analysis.Therefore, urban planning can play a better guiding role in urban construction.KEY WORDS ：GIS, urban planning, application

一．GIS与城市规划

GIS的定义是随着其技术的不断进步及应用领域的不断拓宽而不断完善的，目前最为广泛接受的定义为：GIS是“一个收集、储存、分析和传播地球上关于某一地区信息的系统，该系统包括相关的硬件、软件、数据、人员、组织及相应的机构安排”。其中“收集、储存、分析和传播”是一个完整的GIS所必须具备的四大功能，即“输入、存贮、操作和分析、表达输出”。

经过40多年的发展，GIS已经逐渐成为一门相当成熟的技术，在各个领域得到了广泛的应用，目前GIS已经应用到自然资源的管理利用、土地管理、城市规划、军事、交通运输、工业布局、环境保护、人口普査、国家海洋等各个领域中。在城市规划领域，随着经济、社会的发展，世界城市化进程的加快，现代城市规划与传统城市规划已完全不同，它不仅涉及物质目标，还要更多地注重社会目标和生态环境目标，而且规划数据的类型和层次也呈多样化发展，这些都对传统的城市规划提出了严峻的挑战。正是由于现代城市规划面临着更多更复杂的问题，而传统的规划技术方法已不能有效地解决这些问题，因此现代城市规划必须利用先进的科学技术，来适应现代经济社会的要求，以解决更加复杂的城市问题。

由计算机技术与空间数据相结合产生的GIS这一高新技术包含了处理城市地理信息的各种高级功能，它所具有的空间数据管理、地理信息可视化等功能使其成为应用于城市规划领域的强有力支撑工具。尤其是近些年，GIS 更以其强大的地理信息空间分析、空间建模与空间决策支持功能，在城市规划中发挥着越来越重要的作用。GIS的应用可以渗透到城市规划的各个方面，包括从编制到管理，从前期资料收集整理到成果出图，从小范围的详细规划到更大的区域规划，从综合性的总体规划到专业性的专项规划，从项目选址到可持续发展。略制订等方面。而且随着GIS在城市规划领域应用的日益广泛和深入，应用的角度正呈现出多样化的特点，可以说，GIS为城市规划提供了一种崭新的思路和先进的技术方法。

二、GIS在城市规划编制中的应用

1.概述

编制城市规划的目的是为确定城市的规模和发展方向，实现城市经济和社会发展目标，合理利用城市土地，协调城市空间布局等所作的一定期限内的综合部署和具体安排。城市规划编制的对象是城市的物质空间，它要为城市经济产业、政策措施等非物质规划对象提供实体空间，城市规划编制的核心在于科学、合理的进行城市物质空间的规划决策，空间是城市规划编制的“主角”。而GIS具有管理海量空间数据及其属性数据的功能和强大的空间分析功能，空间在GIS中也是核心要素。城市规划编制和GIS的“空间”本质相同，二者在“空间”上具有相互借鉴、吸收、整合、集成的契合点，所以将GIS技术应用到现代城市规划编制中在实践上是必要的，在技术上是可行的。

在城市规划编制中，主要利用了 GIS强大的空间分析功能，而这一点正是CAD技术所欠缺的。如果说CAD技术是城市规划编制中的第一次技术革命，那么GIS技术用于城市规划编制则是第二次技术革命。城市规划编制因为CAD的使用而甩掉了绘图板，进入了数字绘图时代，大幅度地提高了规划编制效率，规划成果表达也更加精美完善。CAD还使规划师从繁重的体力劳动中解脱出来，可以有更多的时间来思考规划方案本身。GIS使城市规划编制在CAD的基础上又向前迈进了一大步，克服了CAD不具有空间分析功能的弱点，使城市规划编制走进了科学理性分析的时代，为规划方案的编制、评价和实施提供了一套完整的数学分析模型和技术方法，由此城市规划编制在技术上又实现了一次进步。

2.应用内容

城市规划编制是一个对城市空间、资源进行布局与配置的过程，在规划编制过程中，信息获取和处理将在很大程度上决定着规划编制成果的质量。以GIS为核心的现代空间信息技术运用于城市规划编制会改变传统规划编制中的空间信息获取和处理的方法，会大幅提高规划编制的工作质量和效率。总结GIS在城市规划编制中的应用，可以归纳为如下三点。

（1）规划数据管理

数据是城市规划的生命，没有数据也就没有真正意义的城市规划。而有了数据若没有高效的管理，那么数据将不会发挥其应有的作用。各种规划编制都是建立在对规划区自然地理环境、社会人文、经济发展状况等诸多要素全面了解的基础之上，相关数据的获取和有效管理是规划编制和决策的前提和基础。在规划编制时，GIS则可以有效地管理各种数据，通过空间数据库的建立，GIS把规划的空间信息和属性信息有机集成起来，既可以存储、输入、更新、显示各种数据，又可以方便规划师随时、准确地调用各种数据。

（2）规划数据分析

规划编制从本质上看是对获取的规划数据进行分析以做出各种决策。传统的CAD技术的缺陷是其不能进行有效的空间分析。GIS的特点就在于其不仅有强大的数据管理功能，更重要的是拥有强大的空间分析功能。GIS的空间分析功能在城市规划编制中的应用主要有城市空间扩展和景观格局分析研究、建设用地适宜性评价、公共设施选址研究、城市交通网络研究等。在这些研究中最常用到的GIS空间分析工具是空间信息的査询和量算、缓冲区分析、叠加分析、网络分析等。已有的应用研究证明在规划编制中，灵活运用GIS技术可以快速精确地完成复杂的空间分析，极大地减轻了工作量，如常规的地形分析、适宜性评价等。这使规划师有更多的时间和精力投入到对规划本身的思考，更全面地把握规划区的现状情况，从而才可能做出更为科学的规划决策，避免了传统规划决策的主观随意性。GIS的空间数据分析技术能够为城市规划编制建立一个科学理性的分析平台，这是GIS对传统城市规划编制最大最重要的贡献，也是GIS在城市规划科学决策中处于核心地位的原因所在。

（3）规划决策分析

有了数据并对数据进行了必要的分析，下一步就是对此做出各种规划决策。近年来，随 着GIS技术的进步，各种规划模型和GIS相结合可以完成复杂的空间决策问题，这些模型有选址模型、区位-配置模型、元胞自动机模型、城市建设用地适宜性评价的多准则决策模型

等。选址模型根据数字高程模型，利用GIS的缓冲区和叠加分析生成选址专题地图以供规划编制决策服务。区位配置模型用来确定各类公共服务设施和基础设施的最佳区位，从而优化某种设施和资源在空间上的配置。LA 模型和GIS相结合是解决这类复杂空间决策问题的有力工具，通过GIS数据处理和调用、模型运算、GIS专题地图显示提供直观和精确的依据，可以将资源配置的最优区位呈现给规划决策者，提高规划编制的科学合理性，有效避免人为主观决策的随意性。近年来CA和GIS的结合越来越紧密，二者结合既增强了 GIS的空间模型运算和分析能力，也使得CA技术在规划编制中的应用更加深入。目前在各种规划编制中应用GIS技术最广泛的则是城市用地的生态适宜性评价模型，这是规划编制的基础性工作。将多准贝决策模型和GIS的基本功能相结合可以使基于GIS的用地评价技术走向深入和完善。传统的土地适宜性评价仅使用GIS的叠功能，没有反映社会、经济、环境等多因素的影响，没有考虑这些因素之间的相对重要程度和轻重缓急。将MCD技术禾口 GIS结合，以GIS作为评价的技术平台可以使城市土地评价不仅在物质形态上可行，而且能满足经济、社会和环境的多方面需要。同时随着三维GIS技术的发展和应用，把规划的理论和模型构筑于三维GIS平台上，可以运用三维GIS技术进行规划编制的仿真模拟。这样不仅可以预测规划状态的变化，而且可以对各种不同的规划方案进行客观评价和选择，从而使规划问题解决得更好。GIS具有很强的二次开发能力，能够在其平台上整合各种规划模型，如空间可达性模型、生态适宜性模型等，并可以把实现规划模型的GIS分析操作工具和规划模型集成起来，由此运用常用的计算机编程语言就可以构建一个基本的基于GIS的规划决策支持系统。这是GIS在城市规划编制中的深入应用阶段，也是GIS在城市规划中的更高级应用。

三、结语

综上，我们可以认为GIS是现代城市规划编制中的又一个有效的技术工具。GIS作为现代空间信息技术的代表，必然能够在现代城市规划编制中发挥强大的决策支持作用，特别是把GIS的空间分析功能应用到规划编制中，可以为确定城市合理的发展规模和空间布局提供科学依据，这必然会大大提高城市规划编制的科学性、合理性、精确性和技术含量。

科学发展观的建立和《城乡规划法》的实施为城市规划提出了新的挑战和机遇，也把城市规划编制推到了 一个特殊的转型期。GIS以其强大的空间分析能力可以为转型期的城市规划编制提供一个全新的技术平台和决策分析工具。但这并不意味着GIS可以取代规划师的作用，没有规划师的专业知识，GIS在城市规划编制中将不能发挥作用。从长远来看，只有把城市规划的专业知识和GIS有机结合起来构建基于知识的GIS系统，才能更加充分发挥GIS在城市规划编制中的应用潜力，实现GIS和城市规划更为紧密的结合，也从而使GIS在城市规划编制中的应用进入更高级的阶段。

参考文献

[1]顾朝林.科学发展观与城市科学学科体系建设[J].规划师，2005，21(2):5-7.[2]宋小冬，叶嘉安.地理信息系统及其在城市规划与管理中的应用[M].北京：科学出版社，1996.[3]李文实，黄民生，吴健平.基于GIS的区域规划研究[J].世界地理研究，2003，12

GIS发展规划 篇6

关键词：GIS；油气；勘探开发；应用

中图分类号：P618.13文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 08-0000-01

GIS Application and Development Trend in Oil and Gas Exploration and Development

Jiang Zejun

(Geological Logging Second Company of Daqing Drilling Company,Songyuan131400,China)

Abstract:GIS is described in detail the concept and content,based on the power of GIS in the oil and gas exploration and development of access to great economic and social benefits.

Keywords:GIS;Oil and gas;Exploration and development;Application

一、GIS是综合处理和分析地理空间数据的技术系统

从学科学角度讲，地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是在地理学、地图学、测量学和计算机科学等学科基础上发展起来的一门学科，具有独立的学科体系。GIS系统作为获取、存储、分析和管理地理空间数据的重要工具、技术和学科，近年来得到了广泛关注和迅猛发展。由于信息技术的发展，数字时代的来临，理论上来说，GIS可以运用于现阶段任何行业。从技术和应用的角度，GIS是解决空间问题的工具、方法和技术。

GIS进过50年的发展，到今天已经逐渐成为一门相当成熟的技术，并且得到了极广泛的应用。尤其是近些年，GIS更以其强大的地理信息空间分析功能，在GPS及路径优化中发挥着越来越重要的作用。GIS是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统，GIS深入到各行各业甚至各家各户，成为人们生产、生活、学习和工作中不可缺少的工具和助手。

二、GIS是支撑油气勘探开发的基础

在勘探成熟阶段的盆地中，油气勘查工作的规划部署和油气藏的综合预测研究需要考虑多种因素，包括含油气盆地已完成的勘探工作量及资料质量、已发现的油气资源量及其空间分布、区域地质和石油

地质研究成果、以及研究区域的地表地理环境等，其信息需求涉及到钻井、测井、地震勘探、非地震勘探和试油试采等勘探工作的资料现状，区域地质、构造区划、沉积古地理、油气藏及储量分布、油气资源潜力评价和生储盖分布等石油地质综合研究成果，地理位置、海拔高程、地貌、交通、水文、人文等地表地理状况。在油气勘探的规划部署和预测研究中，上述多种因素的综合考虑可有效提高油气勘查生产的研究和决策水平，从而提高油田的开发效益。

基于GIS的油气勘探开发基础主要表现在两个方面：第一，GIS是油气勘探开发的必要条件、可靠手段；第二，GIS在油气的勘探开发中起到关键的基础作用，为其他技术提供平台支持。

从油气勘探开发的空间特性来看，油气的勘探开发需要地理信息系统作为一个基础平台来组织数据、展示应用。否则勘探开发的组织和管理是空洞的、晦涩的，事实证明GIS确实有能力完成这项工作。

三、GPS的基本功能及其在油田勘探开发中的应用

（一）GPS的基本功能

GIS一般均具备数据采集与编辑功能、属性数据编辑、制图功能、空间数据库管理功能以及辅助决策等基本功能，它们分别是：

1.数据采集与编辑功能：GIS地面实体图形数据和描述它的属性数据输入数据，图形及文本数据进行编辑和修改。2.属性数据编辑与分析：由于GIS中各类地物的属性不同，系统须提供用户自定义数据结构的功能，提供修改结构的功能，以及提供拷贝结构、删除结构、合并结构等功能。3.制图功能：GIS是将地面上的实体图形数据和描述它的属性数据输出到数据库中并能编制用户所需要的各种图件。4.空间数据库管理功能：地理对象通过数据采集与编辑后，形成庞大的地理数据集。对此需要利用数据库管理系统来进行管理。5.辅助决策功能：GIS为用户提供决策服务，典型的为战争、应急处理（救灾、救护）、城市规划、市场分析等，它有灵活的可变化的获取信息和方案、策略比较选择的功能。

（二）GIS在油气勘探开发中的应用

油气勘探描述的对象与地理信息密切相关，其中以海量计的数据图形信息已不适应现代管理的要求，所以GIS在油气勘探过程中的利用已成为必然趋势。GIS技术的出现为其提供了解决方案。目前GIS在油气勘探开发中的应用主要集中于数据管理、专题制图、油气资源评价、油气勘探开发管理及辅助决策这几个方面。

1.数据管理：在油气勘探开发过程中，积累了大量的基础数据和图形数据，利用GIS技术对数据的存储和管理，为地质工作者提供一个完整、灵活和易于使用的资料管理和综合的环境。2.专题制图：借助GIS技术，可实现地质信息的分层、分区域管理，实现图件的灵活添加、信息的快速更新及多要素综合成图。3.油气资源评价：GIS软提供了高效、快速的信息提取和分析工具，实现从宏观评价一区带评价一圈闭评价，直到对油气资源作出更为具体精确的评价，大大提高了油气资源评价的可信度。4.油气勘探开发管理与辅助决策：基于G1S开发的油气勘探数据库应用与管理实现业务管理过程的程序化、规范化，对于开发中后期油田进行地质信息综合管理和应用有重要意义。GIS与砂岩盆地综合测井专家系统结合，可帮助地质工作者进行正确决策。

四、结语

大数据环境下GIS技术发展研究 篇7

随着移动互联网、智慧城市、物联网、云计算等前沿科学技术的快速发展, 数据采集方式也不断扩展, 越来越多的物体成为传感器, 诸如手机、手环、手表、眼镜等越来越多的日常用品成为数据的生产工具。在此背景下, 数据量呈爆发式增长。2013年中国产生的数据总量超过0.8ZB (相当于8亿TB) , 是2012年所产生的数据总量的2倍, 相当于2009年全球的数据总量[1]。2014年中国所产生的数据则相当于2012年产生数据总量的10倍, 即超过8ZB, 而全球产生的数据总量将超40ZB。数据量的爆发式增长督促我们快速迈入大数据时代。

1 GIS空间数据的大数据特征

具体什么是大数据不同的组织给出的定义也不尽相同, 普遍来说大数据指的是无法通过现有的软件工具采集、存储和分析处理的数据集合。业界通常用5V (Volume、Variety、Velocity、Veracity、Value) 特征[2]来概括大数据的显著特征。爆发式增长的数据中80%与空间位置有关, 这些GIS空间数据的大数据特征同样可以用5V来概括。

Volume (数据量) :即数据体量大, 大量TB级以上数据需要采集、存储、分析处理, 如一个地级市的基础地理信息数据。

Velocity (速度) :即数据产生的速率很快, 目前数据正以ms甚至微秒计的流数据源源不断地快速产生, 因此对数据处理的实时性要求也越来越更高。

Variety (多样性) :即数据具有多样性, 它包含各种结构化和非结构化数据, 比如属性数据、矢量数据、遥感影像等栅格数据。

Veracity (真实) :即数据具有不精确性, 因为数据存在噪音、歧义甚至是缺失, 从而导致数据信息模糊, 给数据的处理带来诸多不利影响。

Value (价值) :即价值密度低, 大数据中蕴含各种信息, 但其中有价值的数据占比较低, 从中挖掘出有价值的数据是一种挑战。

2 大数据环境下GIS面临的挑战

自Roger Tomlinson博士于1963年首次提出地理信息系统 (Geographic Information Systems) 概念之后, GIS技术一直都在快速发展。GIS技术现已广泛应用于环境监测、国土资源管理、城市规划、交通运输、公共基础设施管理、社交网络 (SNS) 、位置服务 (LBS) 等领域, 给人们生活带来很大便利。随着广大从业者对GIS技术进行不断的尝试和实践, 发现大数据环境下GIS所面临的数据通常是大体量的、快速增长的、异构的、非结构化的数据, 这些数据采集不便、存储困难、分析处理复杂, 给传统GIS技术带来挑战。

2.1 大数据环境下GIS数据的采集

大数据环境下GIS数据采集方式不再局限于全站仪、水准仪、扫描仪、卫星遥感影像等传统设备与方式, 而是来源于各种传感器、街景图片、网页贴吧、视频监测数据、历史数据、社会动态等复杂多样的数据源, 凸现大数据的多样性特征, 这给GIS数据的采集增加了难度。另外各种传感器等监测数据多为流数据, 数据以毫秒甚至以微秒计源源不断快速产生。所谓流数据是指一组顺序、大量、快速、连续到达的数据序列, 一般情况下, 数据流可被视为一个随时间延续而无限增长的动态数据集合, 如车辆的行驶轨迹等阶段内无限增加的动态监测数据。此外大数据环境下95%以上的数据都是存在噪音和歧义甚至缺失的不精确数据, 在这种数据体量巨大的大数据环境下如何建立数据质量评价体系, 从而采集到真实可靠的数据成为一大难题。

2.2 大数据环境下GIS数据的存贮

数据的存储是数据分析和数据挖掘的基础与前提。现有成熟的GIS数据存储系统多依赖关系型数据库, 如Oracle、Post GIS;但是关系型数据库由于在海量数据管理、高并发读写以及扩展性等方面的限制, 在大数据时代已经显示出一定的局限性[3]。

大数据环境下数据量体非常巨大, 2GB大小的遥感影像已经是非常小的分析单元。另外GIS数据源呈现更大的多样性, 既有属性信息等可以用结构化方式存储的数据, 又有街景、视频等非结构化数据。传统的GIS空间数据存储方式不但难以扩展, 而且随着数据的激增读写性能存在极大瓶颈。

在传统的分布式空间数据库环境下数据虽然可以存放在不同节点上, 但这种相对传统的分布式文件系统所支持的扩展性有限, 针对GIS大体量、多样性的空间数据存储问题仍需深入研究, 从而寻找更加有效的方案。

2.3 大数据环境下的GIS空间分析

大数据环境下是处处连接的时代, 英特尔预测2020年全球将有500亿个连接。每个连接都是一个传感器, 这些传感器无时无刻都在进行采集数据, 其自身状态也随着社会环境、自然环境的变化而变化。这样的背景下, 迫切需要GIS能够做到低延迟的分析处理工作, 因为分析模型也需要随着变化而动态变化。

另外大体量和多样性的GIS数据同样给分析处理带来巨大挑战。数据体量越大, 分析模型的建立就越困难, 加上GIS数据包含街景地图、遥感影像、矢量数据等多样性的、价值密度很低数据, 从中快速提炼有价值数据无疑是一项无比艰巨的任务。

3 大数据环境下GIS技术发展

大数据环境下GIS数据体量大、增长速度快、形态多样、不精确、价值密度低等诸多特征必将引起GIS数据采集、存贮、分析等阶段的变革。大数据环境下GIS技术在空间数据采集、存储、分析处理等方面存在诸多挑战, 应运而生的大数据分析技术则为根本上解决大数据环境GIS所面临的挑战提供了可能。

3.1 存储去结构化

相对于有限的数据集, 大体量数据需要可扩展的数据存储架构, 以满足数据无限增长的需要。针对大数据时代GIS数据的多样性, 诸如HBase、Redis、Mongo DB、Info Grid等非关系型 (No SQL) 数据库显然是不错的选择。

这些数据库存储不需要预先定义模式, 并且可在系统运行的时候动态增加或删除节点, 避免停机维护, 提高了拓展性和可靠性;另外非关系型数据库没有共享架构, 数据往往被划分后存储在各个本地服务器上, 方便就近从本地磁盘上读取数据, 提高数据读取性能。

3.2 计算内存化

Hadoop系统是近几年比较经典的开源大数据解决方案, 但Hadoop主要进行离线数据的计算, 应对低延迟的应用场景比较困难;另外Hadoop使用的是Map Reduce模型, 而该模型将复杂的问题用简单的映射、归约方式, 对复杂的算法逻辑支持不充分。Hadoop方案中数据存在硬盘上, 因此容易受IO瓶颈的影响, 故实时处理GIS数据乏力。幸运的是大数据领域一批又一批新生技术出现, Spark是其中的一个代表。Spark启用了内存分布式数据集, 它支持更多范式, 且配有一个流数据处理模型, 因此在处理GIS数据上能达到更低延迟, 性能更高的效果。

3.3 分析去模型化

传统的GIS空间数据分析需要先建立分析模型, 比如影响因子有哪些, 权重各是多少, 然后才能进行分析, 做出评价。然而大数据环境下, 分析模型愈发跟不上或不适应数据的快速增长与变化, 以数据为最终驱动力的去模型化则必然是GIS技术的发展方向。

3.4 地图全息化

传统的地图越来越不适应大数据环境下用户的个性化定制需求, 以人为本的全息化地图可帮助用户任何时间、任何地点获取所需要的数据信息。其宗旨是以“人”为本, 根据用户的应用需求, 基于位置来集成和关联适宜的地理范围、内容类型、细节程度、时间点或间隔的泛在信息, 通过适应于特定用户的表达方式为用户提供信息服务[4]。

4 结束语

大数据的发展对世界产生深远的影响, 大数据环境下GIS也面临着采集困难、存储不便、分析处理复杂等诸多挑战;当然这也是GIS技术的发展机遇, GIS从业者需要从不断的实践中探索出更加科学的解决方案。

参考文献

[1]Ahalt S C.Why Data Science[J].Communications of the CCF, 2013, 9 (12) :11-15 (Ahalt S C.为什么需要数据科学[J].中国计算机学会通讯, 2013, 9 (12) :11-15.

[2]陆锋, 张恒才.大数据与广义GIS[J].武汉大学学报 (信息科学版) , 2014, 6 (39) :645-654.

[3]李清泉, 李德仁.大数据GIS[J].武汉大学学报 (信息科学版) , 2014, 6 (39) :641-644.

GIS在交通领域的应用与发展 篇8

随着社会的进步和国民经济的持续发展, 交通系统日趋复杂化。交通运输供需的不平衡和交通网络的复杂性给交通规划建设、管理和服务等工作带来了前所未有的挑战。为了更好地解决交通领域面临的技术难题, 有必要将传统的交通工程技术和其他学科的现代高新技术有机结合, 寻求高效的解决方案, 由此交通地理信息系统 (Geographic Information System for Transportation, GIS-T) 应运而生。

1 GIS与GIS-T

1.1 GIS概况

地理信息系统 (Geographic Information System, GIS) 是集现代化计算机科学、地理学、信息科学、管理科学和测绘科学为一体的一门新型学科。它采用数据库、计算机图形、多媒体等最新技术对地理信息进行处理, 能够实时准确地采集、修改和更新地理空间数据和属性信息, 为决策者提供可视化的支持。GIS的基本功能为数据采集与编辑、数据存储与管理、数据处理与变换、空间分析和统计、产品制作与显示、二次开发和编程。GIS依托这些基本功能, 通过利用空间分析技术、模型分析技术、网络技术、数据库和数据集成技术、二次开发环境等, 演绎出丰富多彩的系统应用功能, 向集成化、产业化、社会化发展方向迈进, 满足社会和用户的广泛要求。

GIS应用已经涉及到资源管理、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、石油和天然气、教育、军事九大类的一百多个领域。尤其是在美国等发达国家, GIS的应用遍及环境保护、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, GIS逐步在城市规划管理、交通运输、测绘、环保、农业、制图等领域发挥重要作用, 并已取得良好的经济效益和社会效益。

1.2 GIS-T概况及其优势

交通信息和地理信息空间息息相关, 交通领域是GIS的重点应用领域之一, GIS-T (Geographic Information System for Transportation, 交通地理信息系统) 是收集、存储、管理、综合分析和处理空间信息和交通信息的计算机软硬件系统, 是在传统的GIS基础上, 加入几何空间网络概念及线的叠置和动态分段等技术, 并配以专门的交通建摸手段而组成的专门系统。GIS-T是GIS技术在交通领域的延伸, 是GIS与多种交通信息分析和处理技术的集成。

GIS-T与传统运行系统相比优势较为明显。在现实情况方面, 交通运输体系涉及的信息量大, 具有复杂、面广、线长动态等特点, 且有鲜明的地理特征, 因为对这些信息的描述和分析不能离开地理信息而独立存在, 此为交通信息区别其他领域信息的一个最为突出的特点, 超越了原有信息技术, 适应了交通信息时代要求。在技术方面, 其表现为灵活的地理线性数据模型, 将结点拓扑完美地表达地理线性网络, 解决非连续的、分支的和重叠的路径问题, 一个地图文件中, 可存储多个路径系统。GIS-T具有复杂的空间分析能力, 它是一个集成化工具平台, 可管理不同来源的多种数据, 保证了用户在现有数据库上的大量投资不至于浪费 (即数据共享) 。通过GIS-T, 可有效地查询和管理组织所有性质不同的数据, 作出更快、更好的决策。

2 GIS在交通领域中的应用

2.1 GIS在交通规划中的应用

交通规划是指经过交通现状调查, 预测未来人口增长, 社会经济发展和土地利用条件下对交通的需求而制定的交通网络形式, 并对拟定的这一交通规划方案进行评价, 对选用的规划方案编制实施建议、进度和经费的工作过程。其经常要涉及到人口、国民经济数据、各类城市规划的用地与规模、道路长度等级与通行能力、交通量、交通分区等众多内容。GIS对交通网络空间数据和属性数据处理较为有效, 可接受上述大部分现有数据, 减少数据调整和数据输入的工作量, 缩短项目规划周期, 提高工作效率。可输入实际调查数据, 创建分区图和网络图, 利用系统提供的连接功能使图和数据相匹配。GIS正是凭借其强大的数据综合、图形处理、地理模拟和分析功能, 对来自交通领域的不同部门的表格和地理数据进行收集和分析, 以满足人们的各种需求。

2.2 GIS在交通管理中的应用

由于GIS具有制图及空间查询和分析的功能, 所以在交通领域中将GIS与交通地图相结合。GIS电子地图不同于普通地图, 其将表示不同物理内容的地图分们别类进行描述、存储和管理。每一部分称作一个图层, 通常一个图层只表示单一的内容。GIS显示地理数据时, 采用图层叠加的方法显示所需的信息。应用GIS独具特色的地图表现能力, 可将交通及交通相关信息可视化。而交通信息每年有大量新增改动时, 利用GIS可方便、快捷将这些变化反映到地图上, 形成新的交通图。与传统的周期长、更新慢的手工制图方式比较, GIS达到了一次投入, 多次产出的效果。GIS不仅实现了电子地图的显示、管理、建立和修改功能, 更重要的是实现了电子地图对象与关系中的记录的自动连接。通过GIS可实现地图与数据库的双向查询, 并能使地图上的对象与数据库中的数据连接, 以数据库的数据来动态改变地图对象的可视属性, 自动生成生动易用的专题地图。GIS有效地管理和显示交通领域的各种数据, 并将空间数据和属性数据有机地连接在一起, 建立起完备的数据库, 为管理和决策提供详实、准确的信息。

2.3 GIS在道路设计中的应用

交通安全GIS管理平台具有强大的交通安全信息服务与管理功能, 可以应用在交通安全管理的预防、保障、救援与评价等各个环节。另外, GIS强大的存储、分析和地图可视化显示功能, 给使用者提供一个友好的人机对话界面, 易于进行直观形象化分析操作, 而且能够整合其他基于地理信息的相关数据。例如, 在进行交通安全分析时, GIS能够被用来可视化地描述事故集中的地点, 并能按碰撞时间、空间、类型、方向、事故严重程度等因素进行分类。

利用GIS软件强大的处理空间数据的功能, 可通过两个层次对交通事故进行分析, 即利用GIS软件的统计功能对交通事故影响因素数据进行评价, 利用GIS软件的图层叠置原理考察交通事故影响因素与事故类型、严重程度的关系。还可以利用GIS的可二次开发性, 建立预测模型, 直接调用交通事故空间数据, 根据不同的需要对其进行预测, 分析未来事故的危险程度和发展趋势以便能及早采取措施进行防治。

2.4 GIS为ITS (智能运输系统) 提供数字化平台

ITS是新近发展起来的交通管理系统, 该系统融最新的GSM (全球移动通信系统) 、GPS (全球定位系统) 、GIS、计算机网络技术于一身, 为ITS提供数字化平台。一方面, 为用户提供动态交通信息, 从而做出灵活的出行决策;另一方面, 使管理者能动态实时地了解和监控交通系统, 提高道路的交通能力和安全性。

结束语

GIS是当今交通领域发展中不可缺少的一部分, 发挥着重要作用。GIS-T是交通信息化发展的一个重要领域, 不但涉及众多部门, 还包括与其他各级政府管理部门 (如土地管理、环保、交通管理等部门) 之间的信息交流, 发展空间很大。相信, 随着GIS技术的不断完善和发展, GIS定会更好地应用于交通领域的各个方面。

摘要：顺应交通运输业的迅速发展, GIS-T应运而生。简要介绍了GIS, GIS-T的基本概况, 阐述了GIS与传统系统相比的优越性。GIS广泛应用于交通领域, 主要讨论了GIS在交通规划、交通管理、交通设施管理、道路设计、交通安全、ITS六个方面的应用与发展。

关键词：GIS,GIS-T,应用,交通

参考文献

[1]黄杏元, 马劲松, 汤勤.地理信息系统概论 (修订版) [M].北京:高等教育出版社, 2001.

[2]邢继德, 蔡依萍, 李东.地理信息系统与地理教学[M].杭州:浙江大学出版社, 2001.

[3]刘海宁, 温少芳, 宋强.GIS在交通领域的应用探讨[J].石家庄铁路职业技术学院学报, 2006 (6) .

[4]陈俐谋, 杨霞.公路交通GIS技术应用.沈阳师范[J].大学学报, 2005 (4) .

[5]洪英, 张晓岩.GIS及其在交通规划中的应用, 2006 (2) .

GIS技术应用及未来发展趋势 篇9

(1) 地理信息系统的内涵

地理信息系统 (Geographic Information Systems, 以下简称GIS) 发源于20世纪60年代的美国和加拿大。GIS结合了有效地储存、搜集、处理、更新、分析和显示所有形式之地理信息的软件、计算机硬件、地理数据和有关人员 (用户) 等多种方面。随着技术和应用领域的不断发展, 地理信息在信息资源和手段方面已占了现代社会很大一部分。计算机作为GIS的工具, 在对不同的数据和相关的属性信息进行综合分析查询和有机的结合之后进行信息处理, 这个新技术系统可以有效的分析空间数据和综合处理。同时, 它还具有很多其他方面的功能, 如迅速、及时、准确、完整查询各种资料信息, 让图型与属性数据的空间查询变为现实, 还可以对专题地图进行编制及分析计算, 在资源共享和兼容性上有很大的优点。

(2) 地理信息系统的数据和功能特性

具有空间定位特征的关系数据库模型的建立正是数据模型设计的核心问题, 空间数据、属性数据和特性数据都是地理信息系统描述的数据类型。包括点、线、面等图形数据及其空间关联数据在内的数据就属空间数据, 而一般采用关系模型来描述空间实体的描述和说明数据, 构造图形要求的线幅、线类型、颜色等数据是特性数据。

GIS的重要特征就是计算机的支持, 利用其对复杂地理系统进行快速精确的动态分析和空间定位。在数据库理论和计算机图形学技术的不断进步下, GIS在功能复杂性上已于别的系统具有显著差别, 而且在空间分析能力和数据管理组织方面的强大优势日益凸显。GIS本身定位为一种提供数据管理和建模平台来整合各种来源的空间和属性数据, 信息的集成技术。

二、GIS技术应用的现状

在国家宏观政策支持、丰富的人才储备、重大项目建设和用户主动需求逐步释放等大背景下, 我国GIS增长势头明显。截止到2011年, GIS成为不可忽视的一支重要力量出现在我国信息化产业领域中, 市场规模达到惊人的91.7亿元。而在近年来自然资源、数字城市和地理空间基础信息库建设、国家系列信息化项目等, 都对GIS增长期到了很大的促进作用。

地理信息系统作为现代技术与传统学科相结合的产物已经在现代管理、决策、指挥的重要等方面起到重大作用, 并对于社会的发展与进步有很大的促进作用。计算机及其相关设备是GIS技术依托的主要平台和工具。随着近年来信息技术、计算机技术和网络技术的快速发展, 加上空间技术、多媒体技术、数字测绘技术、虚拟实景、数据库技术、图像处理技术、光纤通信技术取得了大的突破, 这让GIS技术的发展找到了先进的工具, 为GIS在技术广泛、深入方面的应用奠定了坚实的基础。

在应用方面, GIS已经不仅局限于从最初的学领域, 并且在矿产等传统资源管理和城市规划、工商、应急、交通、旅游、公安、卫生和统计等国民经济的重要领域和环境、国土、农业、水利、测绘、林业都有了很大的扩展, GIS目前的应用已不局限于基础信息管理与规划而是向着更复杂的预测预报和开发区域, 它与卫星遥感技术相结合, 来进行全球监测, 这已经成为重要的辅助决策工具。不仅如此, 其在其他行业如:通信、电力、物流、银行、保险、烟草、煤矿、广告、石油石化、大型制造业、大型零售企业等工商领域和个人位置服务领域也越来越不可被替代。

三、GIS技术未来发展的趋势

近年来, 地理信息技术在国内发展迅速, 并且迈入了国际先进行列。我国地理信息产业经过多年的发展已初具规模, 系统集成化、数据标准化、平台网络化和应用社会化等是地理信息系统未来的发展趋势。平台网络化使GIS可实现网上发布、浏览、下载等, 实现基于Web的GIS查询和分析意味着GIS的工作平台将逐步从单机转入网络工作环境。GIS的应用范围将随着上述技术的发展不断扩大, 最终走入千家万户。具体来说, 今后GIS的发展主要有以下几个方面:

(1) GIS与无线通讯技术相结合。在无线通讯技术告诉发展的今天, 加之WAP方面技术的应用, 让GIS技术、无线通信技术与Internet技术相结合变为现实, 逐步形成了无线定位技术。这种技术的利用, 可以让人们通过手机就能够查询到自己所在的位置或关心的信息。GIS与无线通讯的结合, 让GIS借助于无线通讯等技术手段融入到我们的日常生活中的程度更加地深入, 这是个很有市场前景的技术。

(2) GIS与高分辨率遥感影像相结合。在获得数据方面如利用高分辨率遥感影像, 不仅可以以较低成本而且可以更加真实准确的数据。GIS建立事实数据库, 主要是为遥感实时数据定位提供空间坐标来获取。它们之间的集成, 既产生了强大的边缘效应, 又达到了互补的目标, 最终以GIS为核心的综合体系的功能也得到极大增强。

(3) 三维GIS与虚拟现实技术相结合。相比于二维GIS, 三维GIS对人们更加准确真实地认识我们的客观世界更有帮助。三维GIS对栅格数据模型和真三维的矢量及以此为基础的三维空间数据库都有很大的支持作用, 同时也能解决分析问题和三维空间操作, 我们能看到, 在发展的前景上三维GIS是非常广阔的。

(4) 网络GIS的发展。网络GIS (Web GIS) 是Interne与GIS的集合体, 这就使得地理信息在高速的网络环境中可以实现共享和漫游, 这是对GIS的应用领域巨大的开拓。利用在网络上发布的空间数据, 可以为用户提供空间数据查询、浏览和分析等功能, 这样一个网络化的地理空间平台就会慢慢地形成, 这也是这项技术的总的发展趋势。

客户可以同时访问多个位于不同地方的服务器上的最新数据, 而这一Internet所特有的优势大大方便了GIS的数据管理, 使分布式的多数据源的数据管理和合成更易于实现, 无论服务器/客户机是何种机器, 无论Web Gis服务器端使用何种GIS软件, 由于使用了通用的Web浏览器, 用户就可以透明地访问Web Gis数据, 在本机或某个服务器上进行分布式部件的动态组合和空间数据的协同处理与分析, 实现远程异构数据的共享。所有的地图数据和应用程序都放在服务器端, 客户端只是提出请求, 所有的响应都在服务器端完成, 只需在服务器端进行系统维护即可, 因此大大降低了系统的工作量。

(5) GIS与SOA、RIA等技术相融合。系统建设与IT技术发展和地理信息的发布有着紧密的联系, 地理信息产品中也有越来越多的新的设计理念和表达方式得到应用。例如引入的面向服务的架构 (SOA) 理念, 让GIS从组件式飞跃到了服务式, 取得了巨大的成果。让基于互联网的不同系统之间更方便、更灵活、更开放的集成得到了实现。近年来, 我国的政府部门和科研机构所承担的大型项目中是GIS的应用的主要领域, 但是企业社会的普及还很小, 促进整个社会生产力发展的功能有待加强。造成这种现象的原因主要是GIS数据的保密性不够。数据获取困难严重影响了GIS技术的发展。随着数据获取成本已大大降低, 各种测绘技术的日新月异, 提升数据共享和开放, 提高经济活动效率。使GIS更广泛地应用于国民经济各领域, 减少GIS数据重复建设的成本。GIS将更好地为人民生活和经济发展服务, 其应用的范围更广。

四、总结

在我国20多年的发展过程中, 已经逐步形成地理信息系统产业, 并在正在快速进入发展阶段, 展望未来, 在逐步到来的信息社会, 社会的各行各业广泛的需要地理信息系统, 也将更为深刻地对人们信息的获取方式和能力产生影响。作为传统学科与现代技术相结合的产物, 地理信息系统已经成为现代管理、决策、指挥的重要组成部分, 并为社会的进步与发展作出更大的贡献可以预见, 地理信息系统会有越来越大的发展空间, 其技术也会不断更新, 将会为更多的人服务。H

参考文献

[1]储征伟.地理信息系统应用现状及发展趋势[J].现代测绘, 2011 (01) .

[2]刘陵, 张洋洋.三维GIS的研究现状及其发展趋势[J].矿山测量, 2011 (02) .

[3]李培.浅谈GIS的发展现状[J].职业技术, 2010 (09) .

[4]傅兆敏, 胡金宝.地理信息系统概述[J].重庆工学院学报, 2006 (2) :41-43.

[5]蒋景曈, 等.我国地理信息标准化政策研究[J].测绘科学, 2008 (1) :22-25.

GIS发展规划 篇10

GIS具有强大的空间分析功能即把事物空间位置以及有关的文字属性信息存入数据库中,建立起相互联系,提供查询、分析工具;并以专题地图的方式表达出来,是GIS技术的核心。由于GIS输入、输出地形图十分方便,并能通过对地理空间多因素的综合分析,迅速地获取满足应用需要的信息,其查询、分析工具又比较直观易懂。因此,很容易被城乡规划人员和管理人员接受,成为现代建立城市规划与管理信息系统的核心技术。

传统的城市规划与管理信息系统是以关系数据库为基础的管理信息系统,其主要功能是通过对城市的空间、非空间信息的属性管理来实现城市资源的计算机管理,但是随着经济的快速的发展,城市建设日新月异,城市规划和城建管理部门的城市建设批地、管线、房地产、地籍、道路管理、城市基础设施综合配套管理等业务越来越多、越来越复杂。这就要求管理者和决策者在进行决策时既要掌握这些要素的各种数量、质量特征,又要了解它们的空间位置和分布状况。

这就需要城市规划管理信息系统具有由属性查找的图形分布或指定图形后显示相应的属性的图形属性综合管理功能(即空间定位与查询的功能)。而地理信息系统技术的真正潜力恰恰在于利用空间分析技术进行各种空间数据综合分析的能力,其强大的空间数据处理能力和多源数据的综合能力为城市规划和管理方面的全方位应用带来了曙光。GIS的引入大大地提高了城市规划管理部门的工作效率。

2 城乡规划业务与GIS

目前由于城市化进程的加快,造成城乡规划业务的急剧膨胀,靠以前的技术于段进行城市规划建设已经不能满足要求。

城乡规划电子报批是一种全新的规划报批模式,它将传统规划报批图件采用的纸介质转变为电子介质,并通过贯彻一套计算机技术规程和管理规程,使电子文件符合一定的规范标准,可以输入计算机处理,这样,规划审批的一部分工作就可以使用计算机来完成,从而实现计算机辅助审批报批图件。

GIS等先进技术应用于城市规划电子报批过程,将给城市规划带来新的气象与变化。

它主要具有以下几个特征:(1)规划审批手段电子化工当规划信息进行数字化后,可把原来城市规划中一些琐碎的工作交给计算机完成,如量算指标等,大大提高审批速度和效率;(2)标准化规划结果。由于规划规范缺乏明确的标准且术语说乱,进而导致规划中指标计算方法比较模糊,易受人为因素的影响,当进行电子报批时,可向设计单位明确规划标准,以保证术语与计算方法的一致性,提高城市规划中的公开性与透明度;(3)提高设计结果入库速度,由于设计单位提交的结果已经数字化,且符合统一的标准,为未来的设计结果人库管理打下了坚实基础。

3 虚拟现实及多媒体网络技术与城乡规划

随着虚拟现实及多媒体网络技术的发展,使得城乡规划中可使用的技术手段更加丰富。虚拟现实技术应用于城乡规划中,可为规划决策者提供一个全新的技术平台,直观地提供现实世界中的各种感觉。通过此种技术,规划师与决策者可以在有准确坐标、时间和对象属性的多维虚拟环境中,回溯城市的发展和变迁,交互观察城市建筑的风貌,审视城乡规划布局。

虚拟现实技术在城乡规划中主要可以在以下方面进行使用:

(1)各种规划方案的比较。把设计单位提供的三维规划方案数据通过一定的接口导人到预定的环境中,在未进行施工建设时即能真实地看到各个方案对周围环境的影响,是否能达到社会、经济和生态的最佳综合效益,比对各种规划方案的优劣,并可反复修改和选择;(2)构建逼真城市环境。目前城市有向立体化、多元化发展的趋势,通过构建逼真城市环境,可以把目前城市规划从二维转换为三维,实现城市规划与管理的飞跃,适应未来城市发展需要;(3)构建时态逼真城市。城市发展在不同的时期,不同的阶段有不同的特点,可根据构建时态逼真城市,来研究城市发展变化;(4)查询及分析。虚拟现实技术在城市规划中,不仅仅能给用户提供一个逼真的展示环境,更重要的给用户提供充足的信息,并开发众多分析功能为城市规划服务。

由于城乡规划信息的多元化及信息量非常庞大,这就给存储、继承和共享这些信息提出了新的挑战。多媒体网络的出现从一定程度上可以解决这些问题,并为城乡规划的社会化、大众化提供了必要途径。可以通过网络让用户了解规划审批的进展状况及发布城市规划方案,让用户参与评估,尤其是网络与虚拟现实技术及多媒体的结合,可提供快速、方便、直观的规划方案展示,有利于提高公众参与规划的积极性。

4 嵌入式GIS与城乡规划

嵌入式地理信息系统技术与移动通讯及无线互联网设备(包括掌上电脑、PDA和于机)等集成,可快速提供与位置信息相关的信息服务。它具有动态性,移动性等特点。城乡规划中有些业务需要快速获取用户环境的各种信息,如为科学管理和利用规划红线资料,详细规划现场踏勘设计,加强城市规划监察,实时机动地对违规建设用地案件进行处理,为这些城乡规划部门的重要职能提供现场移动办公的平台等。

以规划红线为例,城乡规划管理人员主要根据以文字及表格的形式提供信息资料作出决策,但用地单位名、项目名称、地点、面积、国土文号、城规文号、调查情况和建议等,这些抽象的文字资料,难以全面反映红线情况,如红线形状、附近街道、临近大型机构、现场拆迁状况等,缺乏直观性和可视化,另一方面,规划管理迫切需要一种能够随时随地将红线信息以电子地图、幻灯片、照片、录象等多种媒体方式清晰地表现出来的决策支持系统,使决策者有一种身临其境的感觉,提高现场办公速度和决策准确度。

采用潜入式GIS技术可开发一套辅助城市规划管理决策的信息子系统,利用它实现城市规划红线设计和管理的现代化,真正提高红线规划决策的科学性,更好地建立与完善城市规划管理信息系统。

5 GIS与遥感技术结合

以城市规划为监测对象,基于RS技术、GIS技术等快速获取与处理城市现状空间信息,采用RS、地形、总规和分规数据比对和专家判读的方法,实现大范围、可视化、短周期的动态监测效果,为政府宏观决策和依法行政提供科学依据。这种监测是长期的和制度化的,具有定量和客观的特征,能有效地威慑城市违法建设活动,并且监测目标比较广泛,包括建设工程、城市用地、城市水系、城市道路等多个方面。

6 总结

随着中国提出“城乡统筹”规划,利用城乡一体化解决二元化矛盾,建立和谐社会也被提到了非常重要的位置。这其中要处理许多不同性质和不同特点的问题,它涉及资源、环境、人口、交通、经济、教育、文化和金融等多个地理变量和大量数据。地理信息系统的数据库管理有利于将这些数据信息归并到统一系统中,最后进行城市与区域多目标的开发和规划,包括城镇总体规划、城市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,以及城市环境的动态监测等。

这些规划功能的实现,是以地理信息系统的空间搜索方法、多种信息的叠加处理和一系列分析软件加以保证的。根据加快中心城市的规划建设,加强城市建设决策科学化的要求,利用地理信息系统作为城市规划、管理和分析的工具,具有十分重要的意义。

摘要：GIS系统具有强大的空间分析功能即把事物空间位置以及有关的文字属性信息存人数据库中,建立起相互联系,提供查询、分析工具;并以专题地图的方式表达出来,很容易被城乡规划人员和管理人员接受,成为现代建立城市规划与管理信息系统的核心技术。本文着重描述地理信息技术在城乡规划中的应用及其发展。

关键词：地理信息系统,GIS,城乡规划,管理

参考文献

[1]胡晓东,浅谈GIS技术在城乡规划中的应用.2005(26).