地理科技論文怎么寫(2)
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地理信息系統(tǒng)運用科技論述
摘要：本文從地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)理念入手，論述了地理信息系統(tǒng)在城市計劃建設(shè)經(jīng)管、農(nóng)業(yè)氣候計劃、大氣污染監(jiān)測管理、道路交通管理、醫(yī)療等七個方向的運用。同時對地理信息系統(tǒng)將來的發(fā)展走向進行有關(guān)預(yù)測。
關(guān)鍵字：地理信息系統(tǒng);運用;發(fā)展走向
中圖分類號：O434.19文獻標(biāo)識碼：A文章編號：
1 地理信息系統(tǒng)概述
地理信息系統(tǒng)即GIS是一種確定的非常關(guān)鍵的空間信息系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)與別的系統(tǒng)不同的是它的存儲和處理的信息是經(jīng)過地理編碼的，地理位置和與該位置有關(guān)的地物屬性信息成為信息檢索的重要部分。
地理信息系統(tǒng)有以下三個方面的特征：
第一，具有采集管理分析和輸出多種地理信息的能力，具有空間性和動態(tài)性。
第二，由計算機系統(tǒng)支持進行空間地理數(shù)據(jù)管理，并由計算機程序模擬常規(guī)的或?qū)ｉT的地理分析方法，作用于空間數(shù)據(jù)，產(chǎn)生有用信息，完成人類難以完成的任務(wù)。
第三，計算機系統(tǒng)的支持是地理信息系統(tǒng)的重要特征，因而使的地理信息系統(tǒng)能快速，精確，綜合的對復(fù)雜的地理信息系統(tǒng)進行空間定位和過程動態(tài)分析。
2 地理信息系統(tǒng)運用事例
2.1 城市規(guī)劃建設(shè)管理
在未來的城市發(fā)展中，城市管理既要保障大規(guī)模建設(shè)的順利推進，更要服務(wù)于城市功能的整體提升。隨著基礎(chǔ)設(shè)施容量的不斷擴大，市民對城市交通、環(huán)境、居住等質(zhì)量要求日趨增強，城市管理快速反應(yīng)和動態(tài)調(diào)控的需求也越來越高。城市管理亟待通過管理變革、數(shù)字手段，將促進管理從定性變?yōu)槎?、靜態(tài)變?yōu)閯討B(tài)、單一變?yōu)榫C合，從而發(fā)揮現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的最佳效能，進一步提高城市的運行效率，不斷滿足城市生產(chǎn)和人民生活的需要。GIS技術(shù)能把現(xiàn)實世界中對象的空間位置和相關(guān)屬性有機地結(jié)合起來，滿足用戶對空間信息管理的要求，并借助其特有的空間分析功能和可視化表達，進行各種輔助決策。GIS在城市規(guī)劃與管理中主要運用于以下幾個方面?
2.1.1GIS在城市規(guī)劃中的運用GIS技術(shù)可以保證基礎(chǔ)數(shù)據(jù)詳盡、可靠、準(zhǔn)確，從而大大提高規(guī)劃設(shè)計的科學(xué)性。GIS軟件可以方便快捷地生成各種規(guī)劃用圖、表格和報告，利用數(shù)據(jù)庫管理數(shù)據(jù)，可以動態(tài)的更新、增補。充分利用衛(wèi)星遙感圖片的空間信息，進一步地促進城市規(guī)劃工作的發(fā)展。
2.1.2GIS在建設(shè)項目審批中的運用城市規(guī)劃與管理地理信息系統(tǒng)開發(fā)研究建設(shè)項目的規(guī)劃審批是規(guī)劃局業(yè)務(wù)科室中日常工作量較大的工作，傳統(tǒng)的手工建設(shè)項目審批存在計算精度差、審批周期長、規(guī)劃圖紙不易保存、數(shù)據(jù)規(guī)范性差等諸多缺點。把GIS技術(shù)引入到建設(shè)項目的審批中來，可以優(yōu)化建設(shè)項目審批流程、加大項目審核的深度、提高規(guī)劃與管理審查的質(zhì)量、增加審批的公開透明度。而且把GIS運用于建設(shè)項目的審批作為一種全新的規(guī)劃與管理審批模式，符合電子政務(wù)推進的客觀要求，業(yè)務(wù)部門運用基于GIS的規(guī)劃與管理系統(tǒng)，在日常工作中就可以實現(xiàn)城市規(guī)劃與管理信息系統(tǒng)的圖形數(shù)據(jù)采集和更新工作，從而建立審批一建庫一體化的規(guī)劃成果信息庫動態(tài)更新機制。
2.1.3GIS在建設(shè)項目管理中的運用以工程項目為主線，整合規(guī)劃部門各科室與項目相關(guān)的文字信息、圖形信息、空間信息等，構(gòu)建城市規(guī)劃與管理項目信息庫。實現(xiàn)地上、地下資源、環(huán)境和基礎(chǔ)設(shè)施信息的數(shù)字化全覆蓋，充分發(fā)揮GIS與RS、GPS集成的優(yōu)勢，形成基于一張圖模式的信息資源共享。?
2.2?農(nóng)業(yè)氣候規(guī)劃
在全球氣候變化的形勢下，各級政府非常重視在農(nóng)業(yè)氣候資源開發(fā)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和新品種引進推廣中進行氣候可行性、適應(yīng)性評估、論證和區(qū)劃。GIS技術(shù)是進行農(nóng)業(yè)氣候資源分析與區(qū)劃的有效手段，其可以對多源、多尺度農(nóng)業(yè)氣候資源進行數(shù)據(jù)管理，對空間數(shù)據(jù)進行疊加和綜合分析，并可以建立各種數(shù)學(xué)模型。隨著對GIS認識的深入和運用水平的提高，以GIS技術(shù)為支撐，將GIS的空間分析功能與傳統(tǒng)區(qū)劃方法相結(jié)合，分析農(nóng)業(yè)氣候資源和空間地理條件對農(nóng)作物布局的綜合影響，得到客觀精細的農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃成果，以此進行農(nóng)業(yè)氣候?qū)ｍ椧?guī)劃和農(nóng)業(yè)氣候綜合規(guī)劃，為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)決策提供可靠的依據(jù)。
中國是農(nóng)業(yè)大國，地域差異較大。科學(xué)發(fā)展可以為農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃提供新的方法和技術(shù)，進而提高農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃結(jié)果的精度和實用性。因此要不斷拓寬基于GIS技術(shù)的農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃運用，使其能夠為各級政府制定農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃，為各地農(nóng)業(yè)資源的優(yōu)化配置、合理布局提供決策依據(jù)，以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。?
2.3 大氣污染監(jiān)測管
眾所周知，環(huán)境保護所涉及到的研究對象和研究領(lǐng)域非常多，主要針對水，大氣，綠化、城建、湖泊、海灣、海洋等等進行各個方面和角度的分析和預(yù)測等等，而GIS的運用正好為環(huán)境保護工作提供了優(yōu)秀的平臺和解決方案。
透過對原來監(jiān)督管理中數(shù)據(jù)不一致、難以共享，平臺雜亂，缺乏統(tǒng)一性，可視化性能不高的基礎(chǔ)參考數(shù)據(jù)，梳理整合到現(xiàn)有GIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，分階段地進行數(shù)據(jù)匯總編輯，將市、區(qū)、街區(qū)等范圍的數(shù)據(jù)分層次地納GIS系統(tǒng)管理，這樣可使各級環(huán)保部門的數(shù)據(jù)源在統(tǒng)一的、權(quán)威性高的終端數(shù)據(jù)庫的關(guān)聯(lián)下，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的充分利用和分析，為環(huán)保管理與分析決策提供準(zhǔn)確的信息，同時提供向上級申報數(shù)據(jù)出口，從而建立了這套代碼統(tǒng)一、數(shù)據(jù)一致、信息共享、技術(shù)先進的信息管理檔案。
GIS的環(huán)保運用，使原本繁復(fù)的環(huán)保工作，透過在一個直觀、圖形化化的三維地圖為基礎(chǔ)的信息運用平臺上，把各個環(huán)保工作業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)整合在一起，使環(huán)保決策人員可以快速地、實時地、高效地、了解與監(jiān)控全市各個環(huán)境狀態(tài)和與環(huán)境保護相關(guān)各種信息的變化，并做出準(zhǔn)確有效地分析決策和快速響應(yīng)，對環(huán)境保護作出一份貢獻。?
2.4?道路交通管理
道路的交通數(shù)據(jù)是城市交通管理必不可少的資料,目前道路交通管理部門通常將他們作為統(tǒng)計資料以表格的形式進行存儲。由于其數(shù)量大、關(guān)系復(fù)雜,管理部門很難系統(tǒng)管理這些表格,另外由于表格形式的數(shù)據(jù)無法表示空間位置,所以無論對于管理人員還是對于普通用戶,這些資料都顯得十分抽象。
GIS技術(shù)提供了可視化的一體化管理對象的空間位置和屬性特征的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu),利用GIS管理道路和交通數(shù)據(jù)使管理人員不但能系統(tǒng)地管理、查詢和檢索道路交通數(shù)據(jù),更能利用道路空間數(shù)據(jù)和交通數(shù)據(jù)進行更高級深入的分析,例如最短路徑搜索和表示、路段路口交通量和服務(wù)水平狀況、交通小區(qū)間的出行情況、交通事故發(fā)生的件數(shù)和程度、道路的周邊環(huán)境污染程度等。
2.5?地震災(zāi)害和損失估計
地震是人類最具威脅的自然災(zāi)害之一,它具有突發(fā)性和不可預(yù)測性。破壞性地震會給國家經(jīng)濟建設(shè)和人民生命財產(chǎn)安全造成直接和間接的危害和損失,尤其是強烈的地震會給人類帶來巨大的災(zāi)難。地震災(zāi)害規(guī)模及損失程度是政府實施抗震救災(zāi)應(yīng)急措施的重要基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。然而,詳實的災(zāi)情調(diào)查及精確的損失評估工作都需要大量時間,不能滿足須立即制定應(yīng)急措施,實施救災(zāi)決策的需要。隨著地理信息與計算機等相關(guān)科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,獲取實時的、精確的人口、經(jīng)濟等基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)變得更加容易,這就使得建立基于GIS的地震災(zāi)害損失快速評估系統(tǒng)成為可能。
地理信息系統(tǒng)概述GIS作為一門新興的技術(shù),在美國、日本等發(fā)達國家的地震科學(xué)研究中已得到了廣泛的運用,形成了一定的規(guī)模。主要運用于地震區(qū)劃、地震易損性分析、地震危險性分析、防震減災(zāi)對策和震后救災(zāi)等方面。中國將GIS技術(shù)運用于地震科學(xué)研究工作則較遲,但發(fā)展較快。未來隨著災(zāi)害的頻發(fā)，對地理信息系統(tǒng)的研究將會促使GIS在地震災(zāi)害和損失估計中得到更為廣泛的運用。?
2.6?地貌信息獲取
地理信息系統(tǒng)得以發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)和支撐主要來自網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)、遙感技術(shù)、GPS技術(shù)及地理數(shù)據(jù)庫等方面。GIS的發(fā)展和廣泛運用,豐富了數(shù)字地圖學(xué)的內(nèi)容,為數(shù)字地圖制圖提供了數(shù)據(jù)源,同時也促進了數(shù)字地圖制圖的發(fā)展。地理信息系統(tǒng)是一種特定的十分重要的空間,它是在計算機硬件、軟件系統(tǒng)支持下,對整個或部分地球表層空間中的地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、模擬、分析顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。
2.7?GIS在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域運用
社會公共衛(wèi)生安全體系，是人類生活的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，ESRIArcGIS地理信息系統(tǒng)解決方案，以其對于空間數(shù)據(jù)直觀的表現(xiàn)形式和強大的分析功能，能夠在不斷進步的網(wǎng)絡(luò)科技的基礎(chǔ)上，建立科學(xué)的疾病防治預(yù)警系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、疫情信息報告系統(tǒng)、社區(qū)防控系統(tǒng)，有助于提高醫(yī)療系統(tǒng)應(yīng)對緊急事件的信息處理能力和宏觀控制能力。
由于流行病是用于描述和解釋某種疾病的發(fā)病率，從空間的角度來看，流行病學(xué)需要很好地描述流行病發(fā)病率空間分布特征的手段，進而可以研究發(fā)病率模型，以發(fā)現(xiàn)流行病和周圍環(huán)境的關(guān)系。通常，GIS在流行病研究中主要提供了如下三個方面的功能：
2.7.1 流行病數(shù)據(jù)的可視化
假定要使用一組點來表示某個人群的發(fā)病率，而通常無法直接獲得點數(shù)據(jù)，而只能獲得整個區(qū)域——如人口普查區(qū)或其它行政區(qū)劃單元——的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括了疾病的發(fā)病率及各疾病的年齡結(jié)構(gòu)。
2.7.2 空間數(shù)據(jù)分析
2.7.3 流行病模型
在識別出每個流行病的空間分布聚集區(qū)之后，一個重點的研究是確定流行病和其周圍環(huán)境的關(guān)系，這將有助于驗證對流行病發(fā)病原因的假定。
3 地理信息系統(tǒng)未來的發(fā)展走向
3.1 多比例尺、多尺度和多維空間數(shù)據(jù)的表達
對于多比例尺數(shù)據(jù)的顯，將運用影像金字塔技術(shù)、細節(jié)分層技術(shù)和地圖綜合等技術(shù)，而為了實現(xiàn)GIS的動態(tài)、實時和三維可視化，出現(xiàn)存儲真三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)的3DGIS和真四維時空GIS,這其中涉及了空間數(shù)據(jù)的海量存儲、時空數(shù)據(jù)處理與分析以及快速廣域三維計算與顯示等多項理論與技術(shù)。
3.2 三庫一體化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方向
空間數(shù)據(jù)庫向著真正面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型和圖形矢量庫、影像柵格庫和DEM格網(wǎng)庫三庫一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的方向發(fā)展。
3.3 基于空間數(shù)據(jù)倉庫的海量空間數(shù)據(jù)管理的研究
空間數(shù)據(jù)量非常大?而且數(shù)據(jù)大都分散在政府、私人機構(gòu)、公司的各個部門?數(shù)據(jù)的管理與使用就變得非常復(fù)雜，但這些空間數(shù)據(jù)又具有極大的科學(xué)價值和經(jīng)濟價值。
3.4 利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進行知識發(fā)現(xiàn)
空間數(shù)據(jù)挖掘是從空間數(shù)據(jù)庫中抽取隱含的知識、空間關(guān)系以及其他非顯式的包含在空間數(shù)據(jù)庫中但以別的模式存在的信息供用戶使用，這是GIS運用的較高層次。
參考文獻
[1]地理信息系統(tǒng)原理、方法和運用-鄔倫、劉瑜等.科學(xué)出版社.2007年1月?北京
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