时间：2024-03-22 11:22:51
导语：在地理信息科学定义的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词 ：地理信息系统 发展 应用
1.地理信息系统的定义与发展目标
地理信息系统（GIS， Geographic Information System）是一种基于计算机的工具，它可以对在地球上存在的东西和发生的事件进行成图和分析。GIS技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一起。这种能力使 GIS与其他信息系统相区别，从而使其在广泛的公众和个人企事业单位中解释事件、预测结果、规划战略等中具有实用价值[1]。
国家测绘地理信息局日前印发了《测绘地理信息发展“十二五”总体规划纲要》，目标是到2015年，建成数字中国地理空间框架和信息化测绘体系。规划还提出，争取把地理信息产业纳入国家战略性新兴产业规划。统计显示，截至“十一五”末，我国地理信息产业总值突破1000亿元；而到“十二五”末，这一数字有望突破2000亿元。倍增的规模将给地理信息产业链上下游企业带来巨大的市场空间。
2.地理信息系统的构成
地理信息系统主要有五个部分构成，及硬件系统、软件系统、地理空间数据库、空间分析模型和系统管理人员、系统开发人员和数据处理及分析人员。其中，核心部分是硬件、软件系统[2]。
2.1 硬件系统
计算机硬件系统是计算机系统中的实际物理装置的总称。是构成GIS的物理外壳。根据句构成GIS规模的不同，分为基本设备和扩展部分两大部分。基本部分包括计算机主机、存储部分、数据输入设备、数据输出设备。扩展设备部分包括解析测图仪、图像处理系统、多媒体系统、虚拟现实与仿真系统、各类测绘仪器、GPS、数据通信端口、计算机网络设备等。它们用于配置GIS的单机系统、网络系统等不同规模模式。以及以此为基础的一半GIS应用系统、导航GPS系统和能够与传感设备联动的GIS。
（1）GIS单机系统模式。GIS单机系统是一台计算机为核心，由存储设备、输入设备和输出设备共同组成的GIS硬件系统，提供单用户操作。
（2）GIS企业内部网系统模式。GIS企业内部网系统模式是有计算机企业网、服务器群、客户机群、磁盘存储系统（磁盘阵列）、输入设备、输出设备等支持客户/服务器（C/S）模式的GIS系统，提供一个机构内的多用户操作。
（3）GIS因特网系统模式。GIS因特网系统模式是有因特网、服务器群、客户机群、磁盘存储系统（磁盘阵列）、输入设备、输出设备等支持浏览器/服务器（B/S）模式的GIS系统，提供因特网上许可用户的多用户操作。一般是由企业内部网和外部网共同组成的客户/服务器，浏览器/服务器的混合模式。
2.2 软件系统
GIS的软件系统构成了GIS的核心，关系到GIS的功能。GIS软件系统的层次结构按照从高到低分为，GIS与用户的接口、通信软件（用户界面、通信软件）；
GIS应用功能（二次开发系统）；GIS基本功能软件（商业化的GIS工作平台）；
标准软件（图形图像处理、数据库系统、系统库、程序设计等）；网络管理软件、工具软件；操作系统。
GIS基本功能软件是由GIS软件商开发的，提供GIS基本功能和开发环境的商
业软件。多数GIS工程应用首先是基于这个商业平台，经过二次开发来完成的。目前，ESRI公司、Intergraph公司、MapInfo公司占据GIS市场的主导地位。当前，GIS软件可运行于Unix，WindowsXP、等操作系统，多数软件都提供不同的操作系统的软件版本。
根据GIS概念和功能，GIS基本软件由六大子系统组成，即空间数据输入与格式转换子系统、图形与属性编辑子系统、数据存储与管理子系统、空间数据处理与空间分析子系统、空间输出与表示子系统和用户接口。
3.地理信息系统的应用
地理信息系统按照应用模式可以分为两类[3]：一是，科学研究工具。对于科学计算结果的获得和分析，把GIS作为科学研究的辅助手段。它主要应用于有关地学领域的科研项目研究中。它不仅需要用到GIS通用软件所提供的功能，还要用到各种专业分析模型。二是，办公服务系统。办公服务系统应用于涉及空间数据的政府部门以及企业，以提高管理效率、制定好的决策和实现组织目标。
3.1 农业气候区划
根据农作物生长发育过程中对气候条件的要求和气候资源的地理分布特征来进行分区划片的，在某种农作物的气候可种植区内还有不同的地物类型，不同的农作物要求不同的地理环境。
3.2 城市大气污染模拟
基于GIS建立大气污染扩散模型，1）模拟污染物的空间分布，评价不同区域的环境质量；2）将污染物空间分布与人口密度空间进行复合分析，确定受污染影响的人口数目；3）预测在给定气象条件下污染物的空间分布；4）确定不同点源对整个研究区污染总量的贡献；5）为污染整治，如降低排放量、甚至关闭某些污染源，提供决策依据；6）如果要增加污染点源，可以比较不同的方案（如烟囱的位置，高度等），从中选择最优方案；7）在城市规划时，作为确定不同用地（居住、工业、商业等）的分布。
4.结束语
地理信息系统是近20年来新兴的一门集地理学、计算机、遥感技术和地图学于一体的边缘学科，主要培养具备地理信息系统与地图学、遥感技术方面的基本理论、基本知识、基本技能，能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作，能在城市、区域、资源、环境、交通、人口、住房、土地、灾害、基础设施和规划管理等领域的政府部门、金融机构、公司、高校、规划设计院所，从事与地理信息系统有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。
参考文献：
[1] 杨开忠，沈体雁.试论地理信息科学[J].地理研究.1999（03）
[2] 张青锁.地理信息系统介绍[J].河南地质.2000（D3）
[3] 马蔼乃.论地理科学的发展[J].北京大学学报（自然科学版）.1996（01）
关键词：地理信息系统；公路；地质灾害；防治
中图分类号：X734文献标识码： A
1、地理信息系统技术
地理信息系统（GIS，Geographic，Information，System）是一门综合性学科，是介于信息科学、空间科学、地理科学之间的交叉学科，是计算机技术、遥感技术、信息工程、现代地理学理论和方法的结合体。一般情况下，我们将地理信息系统定义为是基于数据库系统、地图的可视化和地理信息的空间分析的计算机系统，在处理数据的时候，得结合地理学和地图学，在不同领域得到了广泛应用。具体功能包括获取、存储、检索、处理、分析、显示，以及输出数据，对数据进行维护、更新，并多角度地对其动态进行分析和预测，进而为决策提供可靠的数据支持。
按照内容分类，地理信息系统一般分为三种类型，一是专题信息系统，二是区域信息系统，三是地理信息系统工具。每一种类型有着不同的内容和功能，专题信息系统只为特定的专门目的而服务，因而其有着目标有限、业务专业等特点，如水土流失信息系统、矿产资源系统等都属于专题信息系统；区域信息系统，以服务于区域综合研究和区域的信息为主要目标。由于属于区域信息系统，为一定区域而服务，因此规模可大可小，如我国的黄河流域信息系统；地理信息系统工具，是一种具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出多种地理信息系统的软件包，简单而言，就是一种处理地理信息的工具，既可以对人类工程活动，也可以对自然资源信息进行综合分析和管理。
2、地理信息系统的主要功能
通过GIS系统可以宏观展现库区公路现状：技术等级、路面技术状态、路基技术状态、主要构造物技术状态、沿线设施、路面病害、路面等级、路面结构、路面类型、路面现状等各种公路灾害业务信息与GIS地理位置数据进行关联，并加载到地图上统一查看和分析。
使用GIS系统可分析地质灾害发生规律：将采集的以往地质灾害数据采集处理后，集成到GIS系统中，可对原本抽象的位置信息进行直观的分析。结合通过建立边坡坡面、滑面、圆心、水位线、荷载及边坡加固的物理模型，利用费兰纽斯法、简化毕晓普法等计算出边坡安全系数及输入条块物理模型。
运用GIS系统评估灾害治理工程规模：通过GIS周边分析和缓冲分析方法，可对每一关键点位的周边位置信息进行计算。灾害治理工程的规模除去建设精确范围，其地域影响面也不同，可使用GIS，缓冲分析建立缓冲区，进行工程规模模拟计算。
3、地理信息系统在公路地质灾害之中的应用
虽然GIS是一门多学科综合的边缘学科，但其核心是计算机科学，基本技术是数据库、地图可视化及空间分析。GIS已经应用于公路地质灾害数据管理、公路地质灾害易发程度分区、公路地质灾害风险性分析和公路地质预警预报等等的灾害防治工作之中。
3.1、公路地质灾害评价和管理
对于公路地质灾害的评价与管理，是介于地球科学、空间科学以及信息科学之间的交叉性科学。它就是将现代地学理论与方法、信息工程、遥感技术以及计算机科学有机的结合在一起，充分的利用地理信息系统的各种功能。建立地质灾害空间信息管理系统，管理地质灾害调查资料。显示并查询地质灾害的空间分布特征信息。评价地质灾害的危害程度，分析地质灾害和影响因素之间的关系，地理信息系统是基于数据库系统、地图的可视化和地理信息的空间分析的计算机系统。处理的数据是具有地理特征和表征地学现象之间空间关系的属性数据。地理信息系统的主要功能有：采集、存储、管理、检索、查询、分析、显示和输出多种数据。进行数据维护与更新、区域空间分析、多要素综合分析和动态预测等。提出减轻和防治地质灾害的措施，对将来可能发生的地质灾害进行预测。
3.2、对公路地质灾害易发程度分区
在公路地质灾害防治区划中应用GIS技术，是利用其强大的空间数据库管理与空间分析模型方面的功能，对公路地质灾害调查所获取的信息进行处理，实现公路地质灾害易发程度分区计算机自动化。首先确定致灾因子，对致灾因子进行易发程度分区赋值，再求出致灾因子的敏感系数，将各致灾因子图层进行基于GIS空间分析的图层叠加，最后将叠加后的图层属性进行加权综合，得出综合易发程度值，进行易发程度计算机自动化分区。
目前，对公路区域地质灾害易发程度分区主要采用袭扰系数法和专家打分法。通过对比分析，GIS空间分析法较之袭扰指数法显得简洁明了，避免了繁琐的手工统计计算，保证了计算结果的精度。GIS空间分析法所得出的公路地质灾害易发程度分区图不仅反映了公路地质灾害易发程度的现势规律，而且实现了对公路区域地质灾害的空间预测。
3.3、对公路地质灾害风险性分析
对于公路地质灾害的危险性分析，国内外研究的较多，理论上也比较成熟，形成了许多被广泛应用的专业分析模型，如信息量模型、多元统计分析模型、模糊综合评判模型、基于人工神经网络遗传算法等的模型。其中，将GIS技术与信息量模型结合起来是进行公路区域地质灾害危险性分析的最有效方法。
3.4、公路地质灾害预警技术
公路地质灾害预警系统包括公路地质灾害的灾情模拟评价、预测预报和防治问题及地理空间数据库的建立和空间定位及空间分析工作。在公路地质灾害灾情模拟预报中，以能够存储、处理、分析、计算和成图显示空间数据而著称的地理信息系统具有得天独厚的优势。在进行多因子定量模拟分析和对因子间相互定量关系研究方面，地理信息系统的多源地学专题信息复合叠加处理功能(Overlay)和FILTER功能等显示出了明显的优势和极高的效率，对受控于多种因素影响和作用的地质灾害的定量仿真模拟和预测预报具有十分重要的理论指导意义和实用价值。
4、地理信息系统应用于公路地质灾害防治中的意义与作用
由于地理信息系统技术的复杂性、资料数据的全面性，通过地理信息系统可以了解库区公路的宏观现状，包括公路基础状态、路面状态、技术等级、病害、危害等级、公路沿线设施等方面的内容。不仅如此，更为重要的一点是利用这些宏观现状可以构建库区公路地质基础信息系统，以便进行相关评价与分析工作。除此之外，通过地理信息系统可以分析地质灾害发生的基本规律，这对于研究地质灾害的危害程度，制定地质灾害防治措施都有着重要的意义和价值。最重要的一点，就是利用地理信息系统可以预测地质灾害防治工程的规模，预先对治理范围内可能遭受影响的构建物制定相应的保护措施，最大程度地确保治理工程的有效性。
总之，地理信息系统技术能将原本比较抽象的公路地质灾害的相关数据和信息，通过信息技术直观地在地图上展示出来，为地质灾害空间数据提供了处理平台，进一步为防治措施的可靠性提供了保障。鉴于地理信息系统技术在公路地质灾害防治中的重大作用，应进一步加强使用与推广。
参考文献
[1]何辉.地理信息系统在公路地质灾害防治中的应用[J].信息通信，2013，02:92-93.
[2]向华，刘引.地理信息系统在公路地质灾害防治中的应用[J].科学咨询(决策管理)，2009，04:53.
关键词：地理信息系统 区域商业环境 区域经济发展 区域营销战略
信息和信息技术加剧了全球化进程、塑造了新的生产方式、改变了商业规则，自然也影响到区域经济发展的策略、规划和实施。随着地理信息技术的广泛应用和地理数据的长期积累，地理信息和地理信息系统在区域性商业和经济活动中，将越来越重要。据估算，超过80%的商业和经济数据具有空间特性或与位置有关；有效地开发和利用这些空间性的数据，可以优化配置资源，降低商业运行成本，并规划、监测、改善区域商业和经济环境。地理信息系统可以应用到社会经济数据的管理、分析、描绘，为解决复杂的区域经济问题提供地图表现、区域营销、空间决策支持、空间规划等服务。本文从理论上探讨地理信息、商业环境和区域经济发展间的关系，并结合中国广东的区域发展状况，系统地分析地理信息和地理信息技术在商业和区域经济中的应用，旨在改善区域商业环境，提高区域经济竞争力和塑造区域形象，为区域经济的持续增长创造条件。
1 从区域商业和经济的角度看地理信息系统
学术界对于地理信息系统概念的理解是比较多样化的。地理信息系统(GIS)是一门新技术，在其产生后短短的三、四十年的历史中得到了迅速的发展，一个十分重要的原因在于GIS集数据库、制图、空间分析功能为一体，并以对空间数据进行分析的功能为其特色。GIS的出现为各行各业繁杂的数据管理、多源的成果表达形式和空间数据分析提供了最为快速、方便、准确的方法和手段。地理信息系统是一门多学科的边缘综合性学科，其核心技术是计算机科学，基本技术是数据库、地图可视化及空间分析。在应用领域中，它和遥感系统(RS)、全球定位系统(GPS)密切结合，更加发挥出它的巨大作用，使其在调查、分析、决策、管理和控制等方面显示了它的不可替代的支持功能。
地理信息系统在研究、开发和市场化方面取得了很大的进展，主要表现在四个方面:①地理信息系统的组织结构，从单用户的桌面系统和专业化的部门系统，转向融入业务流程的企业级系统，以及基于Internet的公众参与系统；从单一的结构层次和客户机-服务器模式二层结构，转向基于Web技术的三层结构。②地理信息系统的认识论、方法论和实际应用方面的研究越来越多样化，传统的以数据、技术和应用为主体的信息系统，强调空间数据模型、空间分析、空间可视化、智能信息技术等；以信息学、地理学和社会学理论为基础的地理信息科学，着重研究使用地理信息和地理信息技术背后的一系列技术和理论问题。③强调开放型的地理信息系统，即基于Internet的、可互操作的、可公众参与的地理信息系统，目的是为开发商提供一系列地理信息标准和地理信息技术方案，最终为社会提供廉价的地理信息和相应的应用服务。④地理信息市场正日益扩大，正逐渐从以政府部门为主的专业用户市场，转向以私人机构为主的商业用户市场，地理数据正直接或间接地渗透到包括商业和经济在内的各种社会活动中。
地理信息系统使用多种空间模型，如点—场模型、网格模型、拓扑模型、对象模型等，并配合关系型或对象型数据库管理系统，来表现不同尺度的自然和社会现象，广泛地应用于空间数据管理、空间规划、空间决策、资源分配、区域营销等方面。很多商业组织，包括政府医疗部门、零售商、直销商等，越来越对带有位置信息的社会经济数据感兴趣。由于希望减少决策方面的不确定性和风险，人们总是倾向于掌握更多的信息，倾向于规划和控制未来的行为；地理信息和地理信息技术，将会随着相关工具研究和开发的成熟，逐渐渗透到经济活动的很多方面。从空间经济角度看，地理信息系统是一个能够改变空间经济体系的重要元素之一。在区域经济发展过程中，地理信息技术是(现有的或潜在的)广泛应用于战略决策、方案评估和决策实现的重要技术手段之一。在日常商业和经济活动中，大规模地使用地理信息和地理信息系统，似乎并不遥远；工业界的微软公司正在研究将数字地图技术嵌入到日常办公软件中，Open GIS联盟正致力于定义和开发标准化的可互操作的开放式地理信息系统 。
2 从地理学看区域商业环境
改善投资和商业环境，吸引区外和国外的直接投资，不仅被发展中国家，也被发达国家用来作为区域经济发展的重要手段之一。二战后，在美国、英国和荷兰等西方国家中，一个重要的城市经济发展目标就是营造良好的企业运行环境，从而吸引外国投资。当今中国的经济发展正处于资源驱动的成熟期和投资驱动起步期，吸引资本是区域经济发展的重要手段之一。为制定“适当”的区域经济发展政策，政府需要及时地理解、评估、监测本地的商业运行环境和变化趋势，为投资人提供宏观的指导和服务。商业环境的概念对于处在经济转型期的需要引入市场机制的中国，具有特别重要的意义。
定义什么是商业(投资)环境并不是一件容易的事情，因为精确地定义商业的概念也是困难的。不同的学科背景，不同的学者对商业环境的认识也有差别。简单地理解，商业环境是商业组织所处的外部环境，包括背景性的环境和运行性的环境。从国际商业的角度，商业环境指一个公司之外的，影响到公司的全部要素之和。为了便于“管理”商业环境，学者们提出了一些模型，如国内模型、国际模型和工业模型。
空间性是商业环境的重要特征之一。考虑到有多种多样的因素影响到整个商业活动，不同的区域具有不同的商业环境。即使对于同一地理区域，不同的商业组织，由于其业务范围的差异，将形成多个主观性商业环境认知。随着商业目标的变化和商业决策的调整，企业也需要重新调整对于外围环境的认识。另一方面，在不同尺度的地理区域中，商业环境的概念具有明显的差异；对于不同空间尺度的商业环境的研究，例如全球和国际性的宏观区域、国家和区域性的中观区域、城市和本地性的微观区域，强调的重点往往是不一样的，研究目的也不相同。
研究区域商业环境对于中国的区域经济发展具有重要意义。理解商业空间特征，把握空间变化趋势，监测商业环境的变化，宏观上和中观上可以为区域经济发展提供战略决策信息，制定总体规划，微观上也可为投资者提供指导和服务。从本地政府的角度，研究本地区域性的商业环境，可以帮助本地企业家和潜在的投资者，为他们提供决策信息，分析市场范围和价值，有利于制定公司远期发展目标。
3 地理信息系统与区域营销战略
简单地理解，区域营销(Place-marketing)“理论”主要是从城市规划理论和市场营销理论相结合而发展来的。一个地方或区域，具有一定数量的“资源”，如基础设施、房地产、公园、大学、博物馆、海滩、居民等。区域营销理论将地方或区域资源当作是产品，将这些区域内的投资者、游客等买家当作是消费者。区域营销的发展策略包含两大要素：区域规划、开发和产品营销。区域规划、开发主要是为了改善本地的硬件和软件环境；区域产品营销，一方面着重分析本地的市场状况，以市场构成指导地方的规划和建设，另一方面，通过多种手段，塑造本地形象，吸引消费者。区域营销在不同的社会背景、不同的发展目标和不同的发展阶段，有不同的方式和策略。
区域营销作为区域发展策略在北美和西欧的一些城市的实施相对比较成功，但也存在一些不足的地方。传统的区域营销理论着重从本地角度研究区域的“产品”、“消费者”和“市场”，以此作为振兴区域城市经济、塑造区域形象、选择样板项目、销售本地产品和服务的基本依据。以区域营销作为区域规划工具有一定的局限性，也往往有不少误区。第一，将营销学的概念引入区域发展策略时，并不容易有效地鉴别区域的消费者，依此制定的目标和战略规划存在一定的不确定性。第二，区域营销注重本地的发展，往往可能和相邻的区域在竞争方面产生冲突，若多个地区同时竞争相同的资源和客户，可能会产生一些负面效应。第三，地理的空间要素，虽然在一些区域营销理论的论述中提到，但很少深入地讨论。第四，信息技术，特别是地理信息技术，与区域营销间的关系，也几乎没有理论方面的讨论和实践方面的验证。
地理信息系统正逐渐被营销学接受，成为营销管理的重要工具之一；它可以应用到以营销学为基础的区域营销战略中，改进传统的区域营销手段。一方面，地理空间是经济的重要因素之一，Krugman认为“跨越空间的交易存在费用，生产中存在规模经济”；专长于空间信息管理和分析的地理信息系统，是区域经济管理的重要工具。另一方面，基于地理位置的人口统计和社会经济数据统计，很大程度上改变了以往的市场分析方法，也为商业带来了新的营销手段。从地理信息科学的角度，重新审视区域营销策略，提供新的区域营销工具，可以在一定程度上弥补传统区域营销理论的不足。
基于地理信息和地理信息系统，区域营销的内容、目标、手段、数据和技术有了进一步的扩充和提高。如果存在小尺度空间上的人口统计数据、社会经济统计数据、基本的地理区域数据、适当的消费行为调查数据和研究模型，地理信息系统可用来方便地分析市场的组成结构和空间形态，从而为本地的设施管理和公共服务(如健康服务、交通和通讯设施服务、紧急情况服务、土地利用管理、城市空间规划等)提供有效的决策支持信息。基于Internet网络的多媒体信息技术和地理信息系统，可以打破区域空间限制，在全球范围内塑造区域形象和组织“促销”。区域营销需要的技术和数据在美国已经基本成熟，低价位的软件工具和空间数据，已形成一定的市场规模，很多官方和私人机构的网站上也已经有相当多的数据供应。在中国，计算机化的数据积累比较少，地理信息系统也相对昂贵，区域营销的手段还比较单一；但随着中国内部和国际间区域竞争的加剧，环境与资源问题的突出，地理信息系统有很广阔的应用潜力，将成为区域经济发展的重要工具。
4 适应区域营销战略的区域地理信息系统（以广东为例）
广东区域经济发展面临不少问题，如环境和资源的矛盾比较突出，地区经济水平很不平衡，特别是持续经济增长动力不足等。从区域营销战略的思路出发，本节着重从三个层次探讨适应区域营销战略的区域地理信息系统：①将已有数据资源空间化，建立基于地理空间的社会经济数据库系统；②建立基于Internet网络的数据交换中心，供应廉价或免费的空间数据；③地理信息系统技术开发和应用推广。
社会经济数据库系统是区域经济决策的重要依据之一。传统的社会经济系统，其数据结构主要以关系型的数据库为主，按专题和时间序列设计成数据表格，在某种意义上，是将传统的印刷年鉴资料数字化，便于学者统计分析和建立区域经济分析模型。比较新的趋势是（很多国家的统计部门）直接出版数字化的统计和抽样资料，并引入地理空间概念。在地理信息系统的支持下，用户可以根据自己的专业概念和应用目的，将这些统计数据按照一定的框架、方法、模型进行显示、模拟、聚集、抽象、转换。但是，建立详尽的社会经济数据库系统不仅需要比较多的资源，而且尚有一定的技术难度。一个比较实际的做法是充分利用现有的统计资料，建立标准化的地理编码，将现有的统计数据和地理数据合成。
建立基于Internet网络的空间数据服务中心的最终目的，是为各种各样的用户供应廉价或免费的空间数据。建设空间数据服务中心，首先要建立或引用一套空间数据质量标准、交换标准和描述标准；然后在区域性的信息基础设施上建立基于Web站点的空间数据仓储，使用户能够检索到数据储备，并了解数据的主题、空间范围、质量、版权等；如果有需要，用户还可以方便、快速地获得所需的数据。初级的数据仓储，主要是将区域性的地理和社会经济数据，采用几种常见的数据格式，存储于Web服务器，用户可以通过专门网页进行数据查询和下载。再进一步，建立专门的空间数据仓储和数据交割中心，加上比较完备的元数据和目录索引技术(如ANSI NISO的Z39.50标准)，构成空间数据基础设施。用户可以使用普通的数据引擎，使用关键字检索所需的空间数据。美国的大多数州已经建成了这样的数据服务中心。更先进的空间数据服务中心，是建立在“互操作”概念上的空间数据的共享、地理信息工具的共享；它的核心内容是分布式数据管理、协同计算，但这种理想的系统仍处于研究和开发的初级阶段。
区域地理信息系统的应用开发非常多样化，如:①规划用于基础设施、教育、研究开发和医疗服务方面的公共投资；②理性地分配自然资源和控制土地使用；③服务于商业机会的寻找、筛选和战略决策；④分析人口、社会经济活动的空间分布，模拟市场的空间分割；⑤为商业公司和政府部门提供决策信息等。这样的应用系统在中国目前还很少见或仅是原形系统，如服务于“招商引资”的京九铁路沿线投资环境信息系统。在美国已经有了一些应用的例子，如Economic Development Administration，Department of Commerce的Economic development geographic information systems，用于支持商业扩张和制定经济发展政策。开发多种多样的地理信息应用是区域营销战略成功的关键之一。
5 初步结论
面向商业和经济发展的地理信息系统仍然是一个比较新的概念，因而在实际应用中，会有很多不能确定的问题。其中两个最重要的问题是空间数据的缺乏和技术推广的困难。在中国，空间数据库的积累比较少，即使有一些数据存在，数据结构和格式也往往难于交换和共享；数据的积累需要消耗比较多的投资，这与中国的资金短缺相矛盾。同时，设计和实现可运行的、廉价的面向商业和经济发展的地理信息系统，对于现有的技术，也是一个很大的挑战。当前的GIS，仅只是“界面友好”，不是“应用友好”，只对GIS专业人员而言具有强大的功能，普通的用户却难于了解和掌握它。面向商业和经济发展的地理信息和地理信息技术，对经济的影响是长期性的，对于塑造灵活的、具有竞争能力的商业，在组织生产、营销、决策等方面具有一定的帮助作用；但另一方面，它需要高额资金投入，也要培养相应的专业人材，这些对于发展中国家并不是一件容易的事情。发展中国家的空间数据基础设施，几乎还没有启动，最多处于建设初期，空间信息仓储仍有待建立，更谈不上廉价的地理信息供应和地理技术服务。这些都会阻碍地理信息和地理技术的传播和推广。
地理信息系统与商业和经济(作为一般性的题目)和地理信息系统与基于区域营销的经济发展(作为一个子题目)，都是复杂的研究课题，本文只是一个初步总结，还有很多课题需要深入地研究。在技术层次上，需要结合中国的经济和技术现状，积累数字化的地理信息，利用已经存在的数据，逐步建立空间数据基础设施和空间信息仓储，并向社会提供廉价的地理信息和地理信息技术。在区域商业和经济发展层次上，仔细考虑空间在商业和经济活动中的重要性，将地理信息系统作为区域发展的战略工具和可以降低商业运行(生产、运输、营销和零售)成本的日常工具。从经济学的角度，空间经济只是经济的一个侧面，地理信息和地理信息技术应当和其它经济工具协调使用、相互补充。在中国的现实状况下，如何有效地积累地理空间数据，推广地理信息技术，建设有效的空间信息服务体系，如何将之溶入企业和政府的管理、评估、规划和决策业务中，如何合理使用稀有资源、降低交易成本等，都需要更深入的研究。
参考文献
[1]邹伦，刘瑜等.地理信息系统原理、方法与应用[M].北京:科学出版社，2001.
[2]陈才.区域经济地理学[M].北京:科学出版社，2001.
[3]唐根年，徐维祥卢丽华.基于地理信息系统(GIS)的区域经济差异特征分区研究，经济师，2003年第9期
[4] 张钢，朱文隽.地理信息系统在区域经济问题研究中的应用，上海电机学院学报，2005年第2期
关键词：GIS；国土资源；信息化管理
中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2016）11-017-01
一、问题的提出
21世纪是信息化的时代，国土资源管理信息化管理是时代的要求，是实现国土资源管理现代化、规范化、科学化、精细化、高效管理的重要基础与手段。近年来，我国各级国土资源管理部门均高度重视国土资源信息化建设，国土资源部提出，以信息化推动国土资源管理科学化，以改革创新的精神积极推进信息化，以信息化推动国土资源管理的科学化，不断开创全国国土资源信息化建设的新局面。
GIS是一项新兴技术，主要用于测量、分析、统计和处理数据，在地理信息中起基础性作用，地理信息系统在计算机软件支持下可以实现对空间数据的处理和有效管理，同时分析出各种空间之间存在的关系，因此，GIS（地理信息系统）能够为国土资源管理提供数据支持，即为国土资源信息化管理提供有效的现代化手段与技术支撑。
二、国土资源管理信息化应用GIS技术的必要性
GIS （Geographic Information Systems） 是为特定的应用目标而建立的空间信息系统， 是在计算机软件、 硬件及网络支持下， 对有关空间数据进行预处理、输入、存储、查询、检索、处理、分析、显示、更新和提供应用的技术系统。一个完整的地理信息系统主要由计算机硬件系统、计算机软件系统、地理空间数据、系统操作人员四个部分组成。
GIS（地理信息系统） 是“综合处理和分析空间数据的一种技术系统。它是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，实时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统”。地理信息系统包含较为广泛，它是一门“集计算机科学、信息科学、现代地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学和管理科学为一体的新兴边缘科学”。GIS（地理信息系统） 具有地理定位、标准化、数字化、多维结构等特点。结合GIS（地理信息系统） 定义与概念及其特点，GIS的应用极为广泛，需要分析空间地理位置的时候都可能用到 GIS。可以说在信息化时代的今天 GIS已经深入到各行各业需要处理到这方面问题的生产、生活、与学习、工作中，成为了我们有力的信息工具。近年来我国各级国土资源管理部门均高度重视国土资源信息化建设，GIS（地理信息系统） 技术的开发，其为国土资源管理信息化提供了一种很有效的现代化手段。
三、GIS技术在国土资源管理中的应用
国土资源是指在国家管辖范围内可以利用的一切资源的总和，包括矿产资源、土地资源、海洋资源等一切自然资源和劳动力资源，以及两者结合衍生出来的经济资源的总称。国土资源是国土资源管理的灵魂，更是国家和人民赖以生存和发展的物质基础。GIS技术在国土资源管理中的应用主要有以下方面。
1、在土地利用、分析、评估方面的应用
利用GIS通过建立土地利用现状数据库，可以及时了解各类土地数据的总量、位置、范围、面积等，也可以应用于土地利用变更调查工作中对数据进行统计、汇总、上报，还可以有效地检查实地、图纸、数据是否套合，以实现对土地的监管；建立基本农田保护区信息系统可以有效地监测并保护农田，防止对农田的过度利用，达到科学合理地利用土地；建立土地利用规划信息系统，可以指导人们合理利用土地及监测并评估土地规划的科学性与合理性， 并及时进行动态修正。
2、在灾情监测预报评估方面的应用
根据GIS的地理空间数据来对一些地质灾害易发地区进行检测，可以防范并减少灾害带来的损失。根据历史资料和数据， 利用GIS系统预测该地区可能发生的变故、灾情类型及规模，进而拟定相应的防灾减灾措施。如国土资源部地质灾害实时监测预警示范站，就是依托GIS建设的，仅2010年全国成功避让各类地质灾害就达1000多起，从而大大减少了人们生命财产的损失。利用三维GIS 技术，进行洪水淹没区分析，可掌握该地区的防洪抗洪能力，模拟洪水淹没过程并对灾情的不同级别进行预测， 当达到某一级别时提供相应的报警信息、应急措施和救援信息，为灾情应急指挥工作奠定了基础。
3、在环境保护方面的应用
在环境保护方面，利用GIS技术与遥感技术结合，建立环境监测评价系统，可快速掌握土地利用、土地覆盖现状、水土流失、荒漠化、森林砍伐面积等情况，根据环境评价指标，为政府规划决策、资源开发、环境保护等提供科学依据。把掌握的环境信息引入土地利用总体规划编制中，可充分考虑某些区域生态环境的脆弱性和在经济建设中的用地需求的重要性，统筹合理安排各类建设用地的空间位置和面积范围。
4、在政府制定政策方面的应用
自从GIS应用在国土资源管理的各项工作中以来，政府可及时掌握国土资源的各类信息。对于城市建设用地，政府可根据城镇建设规模的扩展状况，制定合理的城市发展方向和各项政策；对于城镇地籍，政府可根据地块的位置、权属、面积、用途等信息，制定合理的城市用地布局；对于地质灾害方面，政府可根据该地区地质灾害信息，及时作出科学合理的防灾减灾决策。
5、在电子政务方面的应用
基于GIS技术的以国土资源各类数据库为基础，以国土资源信息网络为纽带，以国土资源各项管理业务流程信息化为主线建设的电子政务系统在日常的建设用地审批、矿业权审批、地质灾害管理、信息化办公等方面都发挥了重要作用。
参考文献：
关键词：数字城市、基础地理信息、数据整合
1 数字城市
数字城市具有广义和狭义两种概念，广义上讲就是城市信息化，是综合利用地理信息系统、遥感、全球定位系统、网络、多媒体及虚拟现实等技术，建立电子政府、电子商务企业，通过发展信息家电、远程教育、网上医疗，建立信息化社区。狭义的数字城市是指利用数字地球理论，基于3S等关键技术，建设服务于城市规划、建设、管理，服务于政府、企业、公众，服务于人口、资源、环境、经济社会可持续发展的地理空间信息基础设施和管理信息系统。通俗的讲数字城市是指在城市规划建设与运营管理以及城市生产与生活中，利用数字化信息处理技术，将城市的各种信息资源加以整合利用。
数字城市有基础的三部分组成：第一部分是信息基础设施，是由高速网络支持的计算机服务系统及网络交换系统；第二部分是数字城市的基础框架，由各类基础地理信息组成，在数字城市建设中，基础地理信息数据是“数字城市”建设框架的主要内容，同时也是数字城市三维建模的基础；第三部分是数字城市的管理使用者，城市空间信息基础设施与数字城市是城市各职能部门与城市空间信息基础设施的集成，它包括城市规划、建设、国土资源、市政公用设施、环保、电信、消防、防震减灾预测等。
2 基础地理信息的现状
数字城市建设中充分利用现有资料可以大大的节约建设成本及缩短建设周期，基础数据是对城市目前发展状况的真实反映，只有保持了现势性及必要的精度，才能充分发挥城市基础地理信息的作用，更好地为城市发展规划做好保障服务。但由于数字城市建设中所收集来的各类基础地理信息数据从数据形式、数学基础及提供部门等存在多源性、多维性、类型多样性、动态性、关联性等特点，因此必须根据数字城市建设的相关规范进行整合才能利用。基础地理数据进行整合时应根据数字城市的相关规范和要求从数据的格式、数据的测绘基准、数据的现势性等方面进行。
（1）数据格式的统一
各部门根据自身需要实测和收集的基础数据，由于使用数据平台、应用需求不同，数据格式五花八门，另外各部门数据采集的技术手段、技术方法、时间不同，造成数据的不一致性，各部门间很难进行数据交换和信息共享。要充分利用这些数据，必须使用相关软件对数据进行处理，将各类数据转换为数字城市建设认可的、统一的数据格式，如DLG常见的数据格式为dxf、shapefile等。
（2） 数据的现势性
随着社会经济的快速发展，城市建设与改造使得城市现状发生很大的变化，已有的空间地理数据都不是最新的现状数据，现势性不强，因此，已有基础地理数据的更新是建设“数字城市地理空间框架建设”必须解决的问题之一。
（3） 测绘基准的统一
空间数据在获取时各部门根据自己的使用方便及要求，使用的测绘基准也不相同，这些数据如果不通过投影变换根本无法直接叠加在一起使用，因此数据收集时应注意收集数据的测绘基准信息，以便在数字城市建设中方便投影变换，统一数据的测绘基准，进行数据的无缝衔接。
3 基础地理信息数据整合要求及方法
数字城市建设需整合各部门的数据，如测绘、国土、建设、交通、水利、电力等各个部门的数据，他们所提供的数据在采集、编辑机数据库建设等方面均参照本行业的技术标准，如在数学基础、建库标准空间数据分层、属性信息及质量等方面均不相同。因此针对以上的因素，在数据进行整合时应由一下几个环节，具体流程如图1所示。
（1）数据的收集与分析
数据需收集测绘、国土、建设、交通、水利、电力等各个部门的相关数据。数据收集完成后，应首先分析源数据的数学基础、数据库建设标准及空间分层、属性信息及数据质量等，找出与数字城市建设标准及要求间的差异，建立新旧标准及各矢量图层之间的关系对照表。
（2）数据转换及入库
数据进行数据格式转换、投影变换、分类代码的转换、图层的定义及重新分类、已有属性信息的提取等处理，使之初步符合数字城市建设的技术标准。
矢量格式转换后数据应满足以下要求：空间实体无丢失，空间实体几何精度符合要求，空间实体属性内容无缺失，不改变实体之间、实体与属性之间的关系。DOM数据转换后数据应满足以下要求：DOM数据的颜色不失真，DOM数据分辨率不降低。DEM数据转换后数据应满足以下要求：格网点的平面坐标应保证正确，格网点的高程值应保证正确。
数据转换入库后应进行数据编辑处理、接边处理、拓扑关系处理、属性信息检查及补录等工作。
矢量数据编辑处理完成后应满足：要素分层符合规范设计要求，图层设计及整理要求应符合数据库标准，属性数据填写正确，数据代码正确。数据接边后应保证分层实体及属性值应保持一致，图层内部及图层间拓扑关系正确；接边时低精度数据服从高精度数据。影像数据整理镶嵌需具有相同分辨率的才能镶嵌。并且应保证：地理覆盖完整，镶嵌后无模糊或重影、色调均匀、纹理清晰。DEM数据接边重叠区格网点高程值一致。
（4）数据质量检查
数据整合完成后，应进行质量检查，检查数据的数据基础的正确性、数据的完整性、逻辑一致性、合理性、属性数据正确性、附属资料完整性等内容。
4 结束语
数字城市建设是一个庞大的系统工程，充分利用现有基础数据，可以提高数字城市建设速度，降低经济运行成本。基础地理信息数据应在采集、数据库建设等采用国家统一标准，实现各行业数据的共享，更好的数字城市建设与应用、经济建设服务。
参考文献：
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[关键词]：地理信息系统；水土保持；空间数据库
[Abstract]:The geography information system (GIS) is the analysisand the processing magnanimous geography data general technology.Itdiscussed the geography system research main content, and beforeopposition geography information system essential technical measure in conservation of water and soil plan system application, specificallyhad to sum goal in view of conservation of water and soil management,analyzed one based on the relational database model conservation ofwater and soil plan information system in the GIS application basicfunction.
[keywords]:Geography information system;Conservation of waterand soil;Spatial database
中图分类号：S157.9文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）02-0020-02
1前言 地理信息系统（Geoqrphic Information System, 简称GIS）管理空间信息和数据库属性数据，广泛应用于国防建设、城市规划、资源管理、环境监测等领域；目前国产GIS软件种类很多（如： MAPGIS、VTEWGIS）在许多领域得到广泛应用与推广，极大激励了GIS技术的发展，被列入各国高科技重点攻关项目，已成为各领域数字信息化建设首选的高科技软件。
2 GIS技术的概述及其研究内容
2.1 GIS的概念
GIS是一门多学科综合的边缘学科，其核心是计算机科学，基本技术是数据库，地图可视化及空间分析，而GIS是计算机科学，地理系统测量学、地图学、空间学、信息科学等多门学科综合的技术。
GIS狭义的概念可以理解为：1基于数据库的定义：GIS的数据库系统有空间次序，并且提供一个对数据进行操作的操作集合，用来回答对数据库中空间实体的查询；2基于功能的定义：GIS是采集、存储、检查、操作、分析和显示地理数据的系统；3基于应用的定义：由于GIS应用领域的不同， GIS可分为土地信息系统、水土保持规划信息系统、空间决策支持系统等。
2.2 GIS研究的内容
GIS是一种决策支持系统,它与其他信息系统的主要区别是其存储和处理的信息是经过地理编码的,地理位置及与位置有关的地物属性信息成为信息检索的重要部分。一个完整的地理信息系统主要由计算机硬件系统、计算机软件系统、地理数据(或空间数据) 、系统操作人员4 个部分组成。
2.2.1 输入系统：地理数据如何有效地输入到GIS中是一项琐碎、费时、代价昂贵的工作，大多数的地理数据是从低质地图输入GIS。扫描输入则面临另一个问题，扫描得到的栅格数据如何变换成GIS数据库通常要求的点、线、面、拓扑关系属性等形式，一般采用交互式的地图识别是矢量化方法的一种较为现实的理想输入方法，而全自动的智能地图识别方法采用较少。
2.2.2 存储系统：GIS中的数据分为栅格数据和矢量数据两类，如何在计算机中有效存储和管理这两类数据是GIS的基本问题。大多数的GIS系统中采用了分层技术，即根据地图的某些特征，把它分成若干层，整张地图是所有层叠加的结果，可同时高效地处理上万幅的海量地图库。在与用户的交换过程中只处理涉及到的层，而不是整幅地图，因而能够对用户的要求做出快速反应和处理。
2.2.3 地理数据的操作：GIS对图形数据(点、线、面)和属性数据的增加、删除、修改等基本操作中对数据的操作提供了对地理数据有效管理的手段，GIS并使图形数据与属性数据紧密结合在一起，形成对地物的描述。
2.2.4 空间分析： GIS的空间分析分为矢量数据空间分析和栅格数据空间分析两类：矢量数据空间分析通常包括：空间数据查询和属性分析，多边形的重新分类、边界消除与合并，点线、点与多边形、线与多边形、多边形与多边形的叠加，缓冲区分析，网络分析，面运算，目标集统计分析；栅格数据空间分析功能通常包括：记录分析、叠加分析、滤波分析、扩展领域操作、区域操作、统计分析。
2.2.5 输出：数据分析的结果以合适的形式输出是GIS问题求解方程过程的最后一道工序，输出形式通常有在计算机屏幕上显示或通过绘图仪输出。
3 地理信息系统模块在水土保持中的应用分析
在水土保持领域,有铁路工程水土流失监测与管理、黄土丘陵沟壑区小流域侵蚀产沙的地貌分带研究、土壤侵蚀与土地利用关系研究、区域水土流失快速定量评价、岩溶地区水土流失遥感定量监测研究、土壤侵蚀与其背景的空间分析,建立了小流域水土保持规划信息系统、区域水土流失评价模型、土壤侵蚀背景数据库、水土流失遥感定量模型、水土保持土壤侵蚀信息系统。
3.1 水土保持规划系统平台设计
传统GIS开发平台均采用专门设计的开发语言。例如，Arc/Info采用AML或C++语言，加上庞大的函数、命令库，使得开发技术人员掌握难度较大，递延了应用产品的开发周期。
3.2 水土保持规划系统与GIS组件设计理论
对于GPS应用，除了需要地图显示、信息查询等一般的GIS功能外，还需要特定的应用功能，如动态目标显示、目标锁定等。这些GPS行业性应用功能组件被封装起来后，开发者的工作就可简化为设置显示目标的图例以及调用、接受数据的方法等。
3.3 水土保持系统在GIS使用中的优点
将GIS的功能适当抽象，以组件形式提供开发者使用，会带来许多传统GIS工具无法比拟的优点。
3.3.1 GIS功能强大、系统处理速度快。
目前市场上开发使用的GIS组件都是基于128位系统平台的，采用InProc直接调用形式，所以无论是管理大数据的能力还是处理速度方面均不比传统GIS软件逊色。GIS组件完全能够提供拼接、裁剪、叠合、缓冲区等空间处理能力和丰富的空间查询与分析能力。
3.3.2 灵活方便、价格适宜。
组件化的GIS平台集中提供空间数据管理能力，并且能以灵活的方式与数据库系统连接这样，用户便能以较好的性能价格比获得或开发最优GIS应用系统。
3.4 水土保持规划系统中的GIS系统基本功能
建立水土保持规划信息系统的目标是高效地管理海量的多时态水土保持利用数据，实现对水土资源的科学管理，及时提供科学、详实、直观的数据，为水土保持工程的实施决策提供科学依据，实现水土保持生态资源总量动态平衡，最终达到区域水土保持可持续发展。
3.4.1 查询功能:水土保持规划系统采用关系数据库管理空间数据，空间数据与属性数据一体化，因此图形和属性之间相互查询比较方便。查询包括对图形和属性的双向查询、图形定位等查询功能。
3.4.2 统计分析功能:水土保持统计分析是水土保持规划信息系统的重要组成部分。通过水土保持统计了解土地数量结构、利用状况的区域分布特征。
3.4.3 变更编辑功能：水土保持规划系统变更是指水土保持利用状况发生的变化，即地类、面积发生的变化。系统提供各种图形和属性变更工具，图形变更能够直接输入精确坐标进行变更操作，图形变更时自动生成新实体编号（如图斑编号），避免重号的发生。
3.4.4 制图显示功能:制图显示功能包括常规的地图操作，如放大、缩小，地图图层控制管理等；创建默认水土保持规划(现状)利用图，创建各种专题图如单一值规划图、等级符号图、统计专题图等。利用等高线和高程点生成DEM和数字正射影像，并与水土保持利用图叠加显示，生成形象直观的水土保持土地利用图，可以很直观地看出地类在地形上的分布情况。
3.4.5 输出功能:根据用户具体要求可以输出多种形式的数据、报表、图表，按小流域或者区划可以输出一定比例的水土保持土地利用图、水土保持规划图、水土流失现状图等。
4GIS的应用前景
目前，GIS的研究和应用都处在一个高速发展的阶段。未来空间数据采集和GIS技术将会有新的更大的发展，由于GIS本身的特点，过去建立起来的城市GIS系统的实际效益在未来几年将会逐步显示出来，人们的认识会进一步提高，城市GIS的生命力将愈加旺盛，并将会发挥应有的、符合其特点的作用，GIS也将真正走向产业化和市场化。
[参考文献]:
[1] 孙九林. 国土资源信息系统的研究与建立[M] . 北京:能源出版社,19861
[2] 吴信才.地理信息系统的基本技术与发展动态[J].省略.2005.2.5
关键字：地理信息工程； 数字城市；信息化
Abstract: The digital city is the information technology city; it is one of the signs from the industrial age convert to the information age. At present, the building boom of a digital city is rise in China; most people regarded the construction of figures around the provinces and cities as the major strategic measures to promote local information.Key words: Geographic Information Engineering; digital city; information technology
中图分类号：P208文献标识码：A文章编号：
一、地理信息工程在数字城市中发展意义
随着经济的快速发展,我国正在经历一场全球规模最庞大、最剧烈的城市化运动。城市化的进程中需要逐步实现现代化,而现代化的实现则离不开信息化。在解决城市管理信息化的过程中,我们遇到了众多难点:地理的分布性、资源的异构性、事件的动态性、局部的自治性,以及全局的协同性。解决这些问题的主要途径便是发展地理信息系统工程——数字城市技术。
二、地理信息系统工程与数字城市概述
1、地理信息系统工程
地理信息系统工程既是管理和分析空间数据的应用工程技术，又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。其技术系统由计算机硬件、软件和相关的方法过程所组成，用以支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。作为信息化社会城市基础设施规划建设的一个重要组成部分,数字化城市将是满足信息化社会中城市信息需求的全新解决方案,利用GIS技术建设数字化城市是满足信息化社会中城市信息需求的全新解决方案。
a)、GIS的物理外壳是计算机化的技术系统，它又由若干个相互关联的子系统构成，如数据采集子系统、数据管理子系统、数据处理和分析子系统、图像处理子系统、数据产品输出子系统等，这些子系统的优劣、结构直接影响着GIS的硬件平台、功能、效率、数据处理的方式和产品输出的类型。
b）、GIS的操作对象是空间数据和属性数据，即点、线、面、体这类有三维要素的地理实体。空间数据的最根本特点是每一个数据都按统一的地理坐标进行编码，实现对其定位、定性和定量的描述、这是GIS区别于其它类型信息系统的根本标志，也是其技术难点之所在。
c）、GIS的技术优势在于它的数据综合、模拟与分析评价能力，可以得到常规方法或普通信息系统难以得到的重要信息，实现地理空间过程演化的模拟和预测。
d）、 GIS与测绘学和地理学有着密切的关系。大地测量、工程测量、矿山测量、地籍测量、航空摄影测量和遥感技术为GIS中的空间实体提供各种不同比例尺和精度的定位数；电子速测仪、GPS全球定位技术、解析或数字摄影测量工作站、遥感图像处理系统等现代测绘技术的使用，可直接、快速和自动地获取空间目标的数字信息产品，为GIS提供丰富和更为实时的信息源，并促使GIS向更高层次发展。地理学是GIS的理论依托。
2、数字城市
数字城市是综合运用地理信息系统、遥感、遥测、宽带网络、多媒体及虚拟仿真等技术,对城市的基础设施、功能机制进行信息自动采集、动态监测管理和辅助决策服务的技术系统;它具有城市地理、资源、生态环境、人口、经济、社会等复杂系统的数字化、网络化、虚拟仿真、优化决策支持和可视化表现等强大功能。作为数字城市建设过程中的重要技术支撑之一的地理信息系统(Geographic In-formation System,GIS)是一项以计算机为基础的新兴技术。
3．地理信息系统工程在数字城市中的应用
地理信息系统工程的应用主要是应用GIS对地球表层人文经济和自然资源及环境等多种信息进行管理和分析，以掌握城乡和区域的自然环境和经济地理要素使它成为国家宏观决策和区域多目标开发的依据，从而为区域经济发展服务。
目前的主要应用方面：
数字化资源清查。此为地理信息系统最基本的职能，主要任务是将分散在各部门的信息汇集在一起，并通过系统的设计和覆盖分析功能。
城乡规划。把涉及到的各种资源环境、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归并到同一系统中，最后进行城市与区域的多目标的开发和规划。
数字城市环境管理。涉及人类社会活动和经济活动的一切领域，传统的环境管理方式在不断受到挑战并逐渐落后的情况下，地理信息系统工程可以结合市政建设、绿化城市、环境监测，提高现代化数字城市水平。
数字城市管网：包括供水、排水、供电、供气及电缆系统，建立二维矢量拓扑关系，利用网络分析功能，为数字城市管网设计管理提供强有力的工具。
四、发展信息信息工程系统数字城市的现实意义
1 .“数字城市”（digital city）是一个概念，它是“数字地球”的一个组成部分，可以看作是一个系统工程或发展战略，但不能看作是一个项目或一个系统。它可能包括了很多系统，但是要对它下一个确切的定义是很难的，也难以界定哪些是属于数字城市的内容，到了什么样的信息化水平可以看作是实现了数字城市。但它并不是一个虚拟的东西，也不是一个可望而不可及的东西，它是一个在未来城市建设和城市生活中随处可见，随时可用，无处不在的“系统”。“数字城市”是一个城市发展的战略目标，并有一个逐渐发展的过程，而且在发展过程中将会对城市建设、市民生活、经济发展逐渐带来效益和方便。
2 ."数字城市"是一个庞大的系统工程，它是城市发展和社会信息化的必然趋势，也是城市发展的新的经济增长点。目前的技术已基本成熟。"数字城市"作为一个战略目标早启动、早规划比晚启动、晚规划要好。要抓住网络资源与数据资源共享与互联这两个核心环节，作好规划，解决政策、标准和设计问题，先起动一些投资小见效快的项目，力争由"数字城市"的项目养"数字城市"工程，加快推进"数字城市"建设。
五、地理信息系统在数字城市中应用的现实范例
如今，以“数字城市”为主要内容的城市软环境建设已成为辽宁省实现跨越式发展的重要举措，未来将携手辽宁省各级单位推进多级地理信息公共服务平台发展，构建数字城市应用生态，共同服务当地民生建设。
从辽宁省测绘地理信息局独家获悉，沈阳等5个城市将建设数字城市地理数据工程，一张超级“电子地图”将可以帮您处理好周边生活。
省测绘地信局地理信息开发与应用处副处长王宝利介绍，数字城市地理数据工程是以地图为依托，加入民警巡逻、楼盘人数和价格等大批信息，协助市民和政府处理好难题，是一张“超级地图”。与普通地图不同，“超级地图”制作以飞机航拍图和卫星遥感地图为依托。飞机在2000米左右的高空将拍摄“航拍图”，并通过卫星定位等方式，将所有地理信息进行定位，精确度达到0.2米。打开地图，看到的不仅是黑色的街路，还能看到灰色楼体、绿树以及蓝色的河流，基本是真实图景。
也就是说，沈阳市内20厘米以上的固定物体都将在“超级地图”上标注。除了地面上信息外，超级地图还会把地下管网信息进行标注，方便维修工程。在“超级地图”上，楼盘价格、小区人口数、各街道内和各城区内生产产值等内容，都能看到。
总结：在现代生活中，信息技术,特别是因特网技术的迅速发展和普及，不仅使全球信息化进程进一步加快，而且改变着人类的生产和生活方式。地理信息工程在数字城市中所起的作用越来越显著。
参考文献：
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[4]谢元礼，胡斌，浅谈GIS的发展历程与趋势
关键词：全球离散格网；网边变形；同素格网带
随着全球问题研究的深入，越来越多的宏观应用需要在全球范围尺度上操作，如果继续沿用地图投影，将球面或椭球面数据转换到平面上处理则会出现许多问题。全球离散格网有望从根本上解决平面格网模型在全球多尺度数据管理上的数据断裂变形和拓扑不一致性等问题[1]。常用的全球离散格网是经纬度格网，它符合人们的习惯，但从赤道到两极它在面积和形状上的变化越来越大[2]。QTM 几何变形稳定，且具有层次性、点位分布较均匀等特点，但其不能直接利用经纬度坐标系下的数据源需进行一定的转换，而QTM 地址码与经纬度之间的坐标转换较复杂且存在精度损失[3]。全球等面积四叉树离散格网数学结构严密、无面积变形且与经纬线方向一致，本文在极点片状全球等积离散格网建立的四叉树模型的基础上，给出了网边变性的递推公式并进行了分析比较。
一、等面积四叉树全球离散格网数学基础
1.球冠、球带
对于半径R的球面垂直于直径的平面将其分割成两个部分，把高度小于或等于R的部分称作球冠。垂直于直径的两平面将其分割分成三个部分，处于两分割平面之间的部分称作球带[4]。
2.球冠等积四叉树分割
图1球冠四分模式
（1）分割模式
图1中半径R高度H 的球冠a 分成四部分常有（b）、（c）两种形式。称（b）模式为极点片状等面积四分模式，四个格网呈两层排列，顶层是一个子球冠格网，底层为处于同一球带上的三个梯形格网；称（c）模式为极点瓣状四分模式。若从极点近邻区域应属同一个格网来着眼，（b）模式比（c）模式要好[5]。
（2）极点片状等积格网四叉树
图1中（b）为球冠的一级分割，规定一级梯形格网分割线为-120°、0°、120°三条经线。对一级子球冠格网，以H/16 的纬线平面及-120°、0°、120°三条经线进行分割，又被分成四个二级格网；对一级梯形格网以过球带高中点的纬线平面及格网中央经线进行分割，形成中带底色的12个等面积格网。这样二级格网共有16个。按照这种方法可无限继续进行，各级格网形成一颗四叉树。
（3）球带格网的等积四叉树分割
在球冠的二级四叉树分割中，顶部子球冠格网被进一步被分成一个次级球冠格网与三个同一球带上的格网外，其余非球冠格网则属同一球带上格网的等积四叉树分割，其分割方法为每个球带格网的中央经线与过球带高中点的纬圈。
二、等面积四叉树全球离散格网变形分析
格网的几何稳定性是格网模型的基本特性，对于保持格网的精度有着重要意义，直接影响到不同分辨率下地理实体的表达和操作的精确性。格网的几何均匀性及其在不同分辨率剖分层次下的稳定性是实践应用中选择格网的一个重要参考指标。
1.等面积四叉树全球离散格网网边变形递推公式
对于半球的等面积格网即球冠半径及高度均为地球参考球面半径R。每个格网长度应该为该格网所在纬线圈周长除以该格网带的列数。利用公式：纬线圈周长= 2πRcos，其中为该纬线圈的纬度值。又当带号m不等于等面积格网的级数n+1时，第m同素格网带的列数。
以一号Cm=3*2n-m。格网带为例，其中最大边为赤道，其纬线圈长度为2πR，随着递归剖分其每个格网带的长度应为2πR/3*2n-m。由于该同素格网带带高不会变即为3R/4，所以最上边即最短边的纬线圈长度也不会变，依据纬度定义有，可得纬度=arcsin3/4，因此该边随着格网的递归剖分其每个格网带的长度应为2πRcos/3*2n-m。
而对于最上边和最下边之间的格网，由于其纬度会随着网高的不同而有所变化，所以要先计算出其网高，进一步推出纬度即可得纬线圈长度。依据公式：网高=带高/行数，即hm=Hm/rm，当带数不等于等面积格网级数n+1时，网高hm=3R/4m*2n-m，依据纬度定义有，再依据纬线圈长度除以列数即可。也就是最下边l=2πR/3*2n-m，最上边l=2πRcos/3*2n-m（=arcsin3/4），中间格网l=2πRcos/3*2n-m（=arcsin3R/4m*2n-m）。
2.网边变形结果
选取西安80坐标系，其参考椭球体为1975国际椭球体，参数为a=6378140m，b=6356755.288m，e2=0.006694384999588。因此依据等面积球体半径计算公式R等面积=a（1-1/6e2-17/360e4），得R=6371010.222m。表1为上述给出的递推公式求得的边长在不同层次的变化。
3.网边变形分析
（1）QTM格网的几何变形计算
根据QTM曲面面积和弧距计算公式[6]，得QTM最大边最小边比值 （表2）
表1.边长在不同层次的变化
等面积
格网级数 行数（由下向上） 下边格网长度 上边格网长度 上下边比值
1 1 13336648 8821926 1.51
2 1 6668324 6181536 1.08
2 6181536 4410963 1.4
3 1 3334162 3275147 1.02
2 3275147 3090768 1.06
3 3090768 2756685 1.12
4 2756685 2205481 1.25
4 1 1667081 1665997 1
2 1665997 1637574 1.02
3 1637574 1599898 1.03
4 1599898 1545385 1.04
5 1545385 1472533 1.05
6 1472533 1378343 1.07
7 1378343 1257926 1.1
8 1257926 1102741 1.14
表2.QTM模型最大边与最小边比值在不同层次的变化
QTM层次 三角形个数 边长/km 最大边比最小边
1 4 5000 1.42
2 16 2500 1.53
3 64 1250 1.61
4 256 625 1.69
5 1024 313 1.75
6 4096 256 1.79
7 16384 78 1.82
8 65536 39 1.83
9 262144 20 1.84
10 1048576 10 1.85
11 4194304 5 1.86
（2）QTM几何变形分析
通过对计算结果的分析发现：随着格网的不断细化，三角形的最大和最小面积的比值与最大和最小边长的比值越来越大，但是其变化的速度越来越小。
（3）分析比较
图2.变形比值在不同层次的变化
1.随着格网的不断细化，变形由下向上不断增大，但都保持在1左右
2.与QTM相比，格网变形要小的多且没有面积变形（如图2）
3.同样具有收敛性，保持了近似均匀的特征
4.有利于球面实体的层次索引与扩展操作，是比QTM更好的格网剖分模式
全球离散地理格网是基于球面的一种可以无限细分，但又不改变形状的地球拟合格网，当细分到一定程度时，可以达到模拟地球表面的目的。本文在对全球等面积四叉树离散格网建模方法分析的基础上，进行了网边变形计算及分析，得出以下结论：
（1）全球等面积四叉树离散格网在纬向上采用表现为纬圈到赤道面垂直距离的线量来控制，减小了格网的变形量。
（2）几何变形稳定。随着格网的不断细化，格网单元的最大、最小边长比越来越大，但变化速度越来越小，最终都收敛到1左右，使得其在递归剖分中，同样保持近似均匀的特性，其变形阈值的存在为精度分析和数据质量控制提供了依据。
参考文献：
[1]赵学胜，王磊，王洪彬，李颖.全球离散格网的建模方法及基本问题[J].地理与地理信息科学，2012，28（1）：29-34.
[2]白建军.基于椭球面三角格网的数字高程建模[D].中国矿业大学，2005.
[3]赵学胜.基于QTM的球面Voronoi 数据模型[M].北京：测绘出版社，2004.
[4]胡鹏.地球信息的度量空间和Global GIS[J].武汉大学学报：信息科学版，30（4）：317-321，2005.
[关键词]公路工程；施工管理；信息系统；开发；
中图分类号：U415.1；P208 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）40-0359-01
结合工程施工管理特点，提出了利用WEBGIS技术建设公路的管理信息系统，沿着系统开发路线，同时包括空间数据库、网络技术和实际设计开发技术，从公路工程施工管理角度进行一定应用，对于公路开发的探讨、空间数据库建设和功能性模块设计等方面都提出了非常好的建设方案。结合公路系统发展现状，对于施工管理系统进行一定设计，对于开发技术问题进行详尽阐述，总结结果，对于公路建设系统性问题进行一定分析研究。
一、WEBGIS公路管理信息系统设计方案
1、WEBGIS公路管理是GIS软件发展必然趋势，是很多领域都会涉及和应用的技术，对于公路管理信息系统方面，也可以进行这技术应用和发展，同时可以提出公路管理信息系统数据库设计方案和设计方案技术。公路交通基础设施建设已经更加不断增加了对于公路管理要求，对于公路管理更加要求不断区域科学化和规范化，传统依靠手工操作模式进行管理的设计，已经不能符合现代公路建设要求，利用遥感、地理信息系统、智能化和可视化技术都是非常常见问题。
2、对于地理信息系统管理就是利用计算机进行数据库管理，目的就是更好的应用于公路建设设计规划，对于WEBGIS也是目的是为了能够很好利用计算机网络技术进行很好解决问题，主要就是用于地理信息方面，这种技术也不断背应用于各个方面。现代化公路建设严密的要求管理程序要不断进行更新，对于公路交通管理更是需要能够非常好进行全面建设，系统的进行一定交通公路规划和设计，也就是要很好利用先进技术方案进行设计，提高对于公路建设主要道路施工建设。
3、进行系统方案设计是系统整体解决方案主要内容，建立公路数据库，对于公路中心数据和业务服务数据进行信息管理，对于路段数据进行分类整理，以便于更好查询，建立基于公路管理数据主要解决方案，对于公路管理数据进行一定报表管理和计划管理规划。还要对于公路规划、公路施工、公路养护和安全环境等问题都能够进行一定信息查询，建立三维公路管理系统设计，进行真实影响保存，结合公路周边情况进行一定分析和研究，更好提高对于公路建设项目设计和规划。
二、公路建设施工管理数据库设计
1、网络数据库集成系统应用是公路信息化建设基础性问题，可以科学的进行决策和科学进行管理，提供非常直观的数据信息，对于数据库的规划和设计也可以进行整体系统分类，同时可以在数据中占有非常重要位置，对于数据储存和管理都能进行一定信息统计和分析，数据库设计还要考虑到数据合理性和规范性。目前利用系统数据进行主流数据库之间研究，可以很好结合实际进行分析，可以有效的进行可靠性和安全性空间数据储存。
2、数据库物理分布研究
对于公路业务管理模式，数据库体系结构设计都是非常严谨和严密的问题，主要可以分为几个方面内容，公路属性数据库，也就是公路普遍收集的基础性数据，可以直接反映公路急匆匆问题，比如公路的动态参数，公路概况，路基和路面主要构造和交通量数据问题。另一个就是公路空间数据库，就是公路路线。服务区和公路治安报警装置，公路市县乡镇等水系和社会经济信息问题。还有就是公路景观数据库，也就是公路管理人员对于公路主要景观拍摄和储存，也可以是建筑实体三维模型数据库。最后就是公路业务数据库，主要就是处理层面提供服务，公路的养护计划，路况调查等问题，路线数据和桥梁数据分析，公路综合数据库储存，综合数据库储存最高决策数据，经过公路数据库和公路空间数据库分析，可以非常高效进行数据库直接信息查询，提供非常好的计算机数据模型。
三、WEBGIS基础凭条软件使用
1、使用比较常见的就是对于WEBGIS产品应用，各个国家都有自己产品，根据公路管理需求分析，可以综合考察应用系统服务器平台使用设计，系统采用服务器策略进行选择，特别是对于这种技术系统使用方法研究。
2、系统功能模块设计方案，在开发的公路地理信息系统中，主要就是开放式数据库储存，和数据库具有空间地理属性定义的数据尽可能的进行动态连接，实现网络化结构相互自动使用，可以和路径分析进行整体功能研究，采用界面模式进行整体系统结构框架设计，在互联网上客户端可以进行一定扩展，根据数据分析，对于公路进行一定监控和模块设计分析。
3、功能模块的划分设计是整个公路管理系统中非常基础性问题，业务管理和统计报表管理等问题，可以综合进行一定查询和设计，对于数据模块和特殊事故进行处理的时候，各种数据都要非常合理，不论是景观、空间和综合型数据都要非常合理。
4、WEBGIS在公路管理系统中功能性设计研究，地图预览工具主要就是对于地图进行一定放大和缩小，全图的显示、漫游、移动和历史视图进行一定清晰分类和整体；另一个就是地图显示和控制部分，要根据需要进行背景地图图层设计和地图研究，打开涂层进行很好设置；地图打印和保存方面要分解业务需要进行一定专题图和统计图的制作，保存包特定格式图形文件研究工作；对于地图属性查询方面要能够直接访问到公路数据库和信息，比如归于公路的路基和构造物都可以进行一定图形制作，选中记录地图相应的公路线路进行查询，对于公路周边环境信息进行一定图形设计和制作。
5、还很好对于数据进行一定统计和路线规划工作，各类数据进行一定统计，对于公路的通路里程、绿化里程、养护历程和行政等级进行一定线路情况统计，道路桥梁建设情况都要进行很好设计和规划研究。在地图选择上要对于地图信息属性进行一定分类整理，对于公路线路、路基和路面等都要进行沿线施工信息研究。还要对于公路空间进行很好分析，公路沿线涉及到的草坪面积要配合公路信息进行一定分析和路径求解，同时还要对于功能性公路设计进行一定研究。地理信息数据库要进行共享整理，管理好地理数据属性问题，保证地理数据安全有效，数据要非常合理可靠和安全。
结论
里程的公路数据模型和数据库研究是动态算法，通过对于公路各种数据库分析可以很好进行网络空间要素研究，还要用于符号网络点状要素标识整理。随着信息技术和网络技术不断发展，结合WEBGIS技术的优势，可以在多个领域进行很好应用，对于公路管理中问题可以进行非常合理解决和方案设计规划，提高公路管理水平和实现公路资源合理配置。
参考文献
[1] 谢建华，陶红，李培铮；开发WebGIS的一种新技术――ArcIMS技术[J]；城市勘测；2003年03期.
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