地理信息系統(tǒng)在最近的30多年內(nèi)取得了驚人的發(fā)展，廣泛應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境評估、災(zāi)害預(yù)測、國土管理、城市規(guī)劃、郵電通訊、交通運(yùn)輸、軍事公安、水利電力、公共設(shè)施管理、農(nóng)林牧業(yè)、統(tǒng)計(jì)、商業(yè)金融等幾乎所有領(lǐng)域。
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以下地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域分別回答了在各自領(lǐng)域內(nèi)的作用
資源管理(Resource Management)
主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域，解決農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域各種資源(如土地、森林、草場) 分布、分級、統(tǒng)計(jì)、制圖等問題。主要回答“定位”和“模式”兩類問題。
資源配置(Resource Configuration)
在城市中各種公用設(shè)施、救災(zāi)減災(zāi)中物資的分配、全國范圍內(nèi)能源保障、糧食供 應(yīng)等到機(jī)構(gòu)的在各地的配置等都是資源配置問題。GIS在這類應(yīng)用中的目標(biāo)是保證 資源的最合理配置和發(fā)揮最大效益。
城市規(guī)劃和管理(Urban Planning and Management)
空間規(guī)劃是GIS的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域，城市規(guī)劃和管理是其中的主要內(nèi)容。例如， 在大規(guī)模城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中如何保證綠地的比例和合理分布、如何保證學(xué)校、 公共設(shè)施、運(yùn)動場所、服務(wù)設(shè)施等能夠有最大的服務(wù)面(城市資源配置問題)等。
土地信息系統(tǒng)和地籍管理(Land Information System and Cadastral Applicaiton)
土地和地籍管理涉及土地使用性質(zhì)變化、地塊輪廓變化、地籍權(quán)屬關(guān)系變化等許 多內(nèi)容，借助GIS技術(shù)可以高效、高質(zhì)量地完成這些工作。
生態(tài)、環(huán)境管理與模擬(Environmental Management and Modeling)
區(qū)域生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境現(xiàn)狀評價、環(huán)境影響評價、污染物削減分配的決策支持、環(huán) 境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的決策支持、環(huán)保設(shè)施的管理、環(huán)境規(guī)劃等。
應(yīng)急響應(yīng)(Emergency Response)
解決在發(fā)生洪水、戰(zhàn)爭、核事故等重大自然或人為災(zāi)害時，如何安排最佳的人員 撤離路線、并配備相應(yīng)的運(yùn)輸和保障設(shè)施的問題。
地學(xué)研究與應(yīng)用(Application in GeoScience)
地形分析、流域分析、土地利用研究、經(jīng)濟(jì)地理研究、空間決策支持、空間統(tǒng)計(jì) 分析、制圖等都可以借助地理信息系統(tǒng)工具完成。ArcInfo系統(tǒng)就是一個很好的 地學(xué)分析應(yīng)用軟件系統(tǒng)。
商業(yè)與市場(Business and Marketing)
商業(yè)設(shè)施的建立充分考慮其市場潛力。例如大型商場的建立如果不考慮其他商場 的分布、待建區(qū)周圍居民區(qū)的分布和人數(shù)，建成之后就可能無法達(dá)到預(yù)期的市場 和服務(wù)面。有時甚至商場銷售的品種和市場定位都必須與待建區(qū)的人口結(jié)構(gòu)(年 齡構(gòu)成、性別構(gòu)成、文化水平)、消費(fèi)水平等結(jié)合起來考慮。地理信息系統(tǒng)的空 間分析和數(shù)據(jù)庫功能可以解決這些問題。 房地產(chǎn)開發(fā)和銷售過程中也可以利用GIS功能進(jìn)行決策和分析。
基礎(chǔ)設(shè)施管理(Facilities Management)
城市的地上地下基礎(chǔ)設(shè)施(電信、自來水、道路交通、天然氣管線、排污設(shè)施、 電力設(shè)施等)廣泛分布于城市的各個角落、且這些設(shè)施明顯具有地理參照特征的。 它們的管理、統(tǒng)計(jì)、匯總都可以借助GIS完成，而且可以大大提高工作效率。
選址分析(Site Selecting Analysis)
根據(jù)區(qū)域地理環(huán)境的特點(diǎn)，綜合考慮資源配置、市場潛力、交通條件、地形特征、 環(huán)境影響等因素，在區(qū)域范圍內(nèi)選擇最佳位置，是GIS的一個典型應(yīng)用領(lǐng)域，充 分體現(xiàn)了GIS的空間分析功能。
網(wǎng)絡(luò)分析(Newwork System Analysis)
建立交通網(wǎng)絡(luò)、地下管線網(wǎng)絡(luò)等的計(jì)算機(jī)模型，研究交通流量、進(jìn)行交通規(guī)則、 處理地下管線突發(fā)事件(爆管、斷路)等應(yīng)急處理。 警務(wù)和醫(yī)療救護(hù)的路徑優(yōu)選、車輛導(dǎo)航等也是GIS網(wǎng)絡(luò)分析應(yīng)用的實(shí)例。
可視化應(yīng)用(Visualization Application)
以數(shù)字地形模型為基礎(chǔ)，建立城市、區(qū)域、或大型建筑工程、著名風(fēng)景名勝區(qū)的 三維可視化模型，實(shí)現(xiàn)多角度瀏覽，可廣泛應(yīng)用于宣傳、城市和區(qū)域規(guī)劃、大型 工程管理和仿真、旅游等領(lǐng)域。
分布式地理信息應(yīng)用(Distributed Geographic Information Application)
隨著網(wǎng)絡(luò)和Internet技術(shù)的發(fā)展，運(yùn)行于Intranet或Internet環(huán)境下的地理信息 系統(tǒng)應(yīng)用類型，其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)地理信息的分布式存儲和信息共享，以及遠(yuǎn)程空間 導(dǎo)航等。
隨著地學(xué)工作的不斷深入，地學(xué)研究的難度逐漸增加，以往單一的研究方法已難見成效。越來越多的人認(rèn)識到，只有將地學(xué)領(lǐng)域的不同研究方法(地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)和遙感等)得到的信息進(jìn)行綜合分析研究，才是提高效果的根本出路。近年來GIS技術(shù)的發(fā)展使這一可能變成現(xiàn)實(shí)。地理信息系統(tǒng)(GIS)是輸入、存儲、檢索、分析和顯示與地理位置有關(guān)的各種特征信息的計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)，地學(xué)專家可以把各種相關(guān)的空間或非空間信息送入GIS進(jìn)行管理，進(jìn)行各種綜合分析研究，這樣就可能對許多重大信息，如能源和礦產(chǎn)潛力、環(huán)境災(zāi)害評價等提出新的認(rèn)識和作出科學(xué)決策。
下面概述一下GIS在地球科學(xué)及相臨學(xué)科應(yīng)用的幾個具體領(lǐng)域：
(1)自然資源管理方面：包括自然資源的分布狀況、自然資源數(shù)量統(tǒng)計(jì)、自然資源查詢、資源評價、預(yù)測與決策分析、資源合理開發(fā)利用、資源動態(tài)監(jiān)測等。
(2)土地管理方面：包括地籍調(diào)查和管理、土地規(guī)劃、土地利用現(xiàn)狀調(diào)查與管理、土地評價、土地承載力計(jì)算和分析、土地類型劃分、房地產(chǎn)評估和管理、土地信息查詢、土地潛力分析、人地關(guān)系狀況分析、土地利用預(yù)測與決策分析等。
(3)農(nóng)業(yè)和土壤方面：包括農(nóng)作物結(jié)構(gòu)優(yōu)化和合理布局、農(nóng)作物估產(chǎn)、決定投資方向和規(guī)模，找出最佳投入產(chǎn)出比、收獲規(guī)劃、病蟲害防治、土壤類型的分布及規(guī)律、土壤侵蝕、土壤演變規(guī)律等。
(4)地質(zhì)水文方面：包括地形地貌的發(fā)生、發(fā)展和演變規(guī)律、地下巖石和地下水分布規(guī)律、水域分布和分析、洪水預(yù)測及防護(hù)、水質(zhì)水量檢測等。
(5)生態(tài)景觀管理方面：包括景觀設(shè)計(jì)與制圖、生態(tài)演替模擬、景觀生態(tài)結(jié)構(gòu)分析、景觀生態(tài)評價等。
(6)環(huán)境保護(hù)方面：包括環(huán)境質(zhì)量專題制圖、環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀分析、環(huán)境質(zhì)量預(yù)測分析、環(huán)境質(zhì)量動態(tài)模擬等。
(7)水利方面：包括基本建設(shè)規(guī)劃、測量、土方挖填、坡度和坡向分析、壩址設(shè)計(jì)、庫容分析、洪水淹沒分析、小流域治理等。
(8)測繪方面：包括大地測量、地圖管理、地圖制作等。
(9)地球科學(xué)學(xué)旅游方面：包括室內(nèi)地圖游覽、旅游咨詢、天然公園規(guī)劃、景觀布局、旅游景點(diǎn)的統(tǒng)一管理等。此外，地理信息系統(tǒng)還被應(yīng)用于海洋、氣象、石油、教育、航空運(yùn)輸、物業(yè)管理等許多領(lǐng)域?，F(xiàn)在，地理信息系統(tǒng)已成為科學(xué)管理、科學(xué)規(guī)劃、科學(xué)預(yù)測和科學(xué)決策等的重要工具。
作為水利大省，湖南河湖眾多、水網(wǎng)密布、水系復(fù)雜，歷來就是洪澇干旱災(zāi)害多發(fā)區(qū)域。進(jìn)入新世紀(jì)以來，水情仍然是湖南的基本省情，水患仍然是湖南省人民的心腹大患。正因如此，湖南省水利普查河流普查，涉及范圍之廣、參與部門之多、技術(shù)要求之高、工作難度之大，在湖南省水利發(fā)展史上是空前的，在統(tǒng)計(jì)調(diào)查史上也是少有的。
為了形成全方位反映湖南省水利普查內(nèi)容的成果體系，滿足相關(guān)部門和水利系統(tǒng)內(nèi)外不同層面用戶查詢、共享和使用普查成果的需要，為湖南省基礎(chǔ)水信息平臺建設(shè)、水利普查成果的長期開發(fā)利用和更新維護(hù)等工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，提升水利普查成果利用水平，湖南省水文水資源勘測局聯(lián)合超圖信息，特啟動湖南省水利普查河流普查開發(fā)應(yīng)用項(xiàng)目。
該項(xiàng)目以湖南省水利普查空間信息開發(fā)應(yīng)用為核心，實(shí)現(xiàn)省內(nèi)補(bǔ)充普查的中小河流50平方公里以下河流、已有水利普查河湖、水利工程等水利空間地理數(shù)據(jù)和功能共享服務(wù)，并實(shí)現(xiàn)對水利空間數(shù)據(jù)服務(wù)的應(yīng)用展示、對空間信息資源和用戶申請資源的管理、對水利業(yè)務(wù)實(shí)時數(shù)據(jù)的接入展示，更新管理了水利數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對重點(diǎn)水利工程三維應(yīng)用場景展示，提高了水利業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)GIS應(yīng)用開發(fā)速度，降低GIS應(yīng)用的難度和成本。通過平臺的建設(shè)和運(yùn)行，逐步實(shí)現(xiàn)了全省水利普查空間信息的共建共享，并以此為示范帶動全省水利行業(yè)數(shù)據(jù)的交流與融合。
系統(tǒng)架構(gòu)圖：采用支撐層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、應(yīng)用層的四層體系架構(gòu)
豐富的地圖查詢功能
系統(tǒng)查詢方式包括屬性查詢、空間查詢、關(guān)聯(lián)查詢、流域查詢。流域查詢是首次在“水利一張圖”應(yīng)用系統(tǒng)中提出的查詢理念，它利用河流所在流域，可實(shí)現(xiàn)一鍵查詢，快速得到沿河所有水利要素概況與詳情，為河流分析方面的工作提供了強(qiáng)有力的決策支持。例如，發(fā)生突發(fā)水污染事件時，我們可以快速查詢出污染點(diǎn)所在河流周邊的水庫、取水口等水利設(shè)施，然后根據(jù)所查詢對象在地圖上的分布情況進(jìn)一步制定水庫調(diào)水方案和取水口保護(hù)措施，準(zhǔn)確高效的處理突發(fā)水污染事件，把危害降到最低。
流域查詢
全面的統(tǒng)計(jì)分析
可以從行政區(qū)劃、流域水系、水資源分區(qū)及水利要素特性方面，實(shí)現(xiàn)多維度的統(tǒng)計(jì)分析。例如，在推廣“河長制”的工作中，我們可以快速查詢出各個地市的河流分布情況以及河流大小，便于管理者做出更加合理的人員安排，確?！昂娱L制”工作高效有序的進(jìn)行。
統(tǒng)計(jì)分析
人性化的數(shù)據(jù)與服務(wù)管理
數(shù)據(jù)更新管理平臺可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)更新、數(shù)據(jù)發(fā)布、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)內(nèi)容核查及成果上報等功能，方便用戶通過瀏覽器進(jìn)行直接核查各類數(shù)據(jù)內(nèi)容的準(zhǔn)確性。
在線管理空間數(shù)據(jù)，通過嚴(yán)格的審核流程對主動或被動式更新的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行審核，最大程度上將運(yùn)維人員從繁瑣的數(shù)據(jù)處理工作量中解脫出來。
采用統(tǒng)一管理GIS服務(wù)請求，系統(tǒng)或應(yīng)用使用分配的許可碼進(jìn)行服務(wù)調(diào)用，可跟蹤監(jiān)控到日志，提供給運(yùn)維人員更多的管理信息。
服務(wù)管理
二三維一體化 實(shí)景再現(xiàn)
基于SuperMap二三維一體化技術(shù)，精細(xì)化三維建模、全方位真實(shí)呈現(xiàn)湖南省重點(diǎn)水利工程，將湖南省的重點(diǎn)水利工程復(fù)雜性整體、客觀地展示給管理者。在三維場景中疊加水情、雨情分析，動態(tài)監(jiān)視各水位站、雨量站的水位、流速、流量，并對超標(biāo)站點(diǎn)進(jìn)行不同顏色的區(qū)分，可直觀展示湖南省的降水、降雨情況。按指定的地區(qū)、流域、類型、站點(diǎn)、時間等多條件自由組合，生成各種時段水位報表、過程線，并以此為依據(jù)客觀分析問題和正確處理決策。
三維工程展示
湖南省水利普查河流普查開發(fā)應(yīng)用項(xiàng)目建成了權(quán)威的湖南省水信息平臺，以普查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，整合各類涉水?dāng)?shù)據(jù)資源，提高了湖南省水利管理水平和管理能力。在制定湖南省水利和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度、推進(jìn)水資源合理配置、高效利用等方面，項(xiàng)目充分發(fā)揮了水利普查的基礎(chǔ)支撐作用。
重慶分公司
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