GIS理论与应用

经过半个学期的学习，我还是没能深入体会到测绘学得内涵，不得不说测绘是一门博大精深的学问，其涉猎之广，涉及门类之多都足以让人惊叹，它似乎能将这世界上所有先进的科技都吸纳进去，与各个学科都有联系，像枢纽一般，是重中之重。对测绘学的学习有很长的一段路要走，就目前来说，我只是走了这段长长旅途的一个小小开头而已，我知道，我学到的知识一点皮毛而已，可是对我们这群门外汉来说还是一个不小的挑战。现在，就半个学期的学习，谈论一下对GIS理论与应用的认识。

GIS是地理信息系统（Geographical Information System）的英文缩写，即是人们通过对各种地理现象的观察、抽象、综合取舍，得到实体目标，然后对实体目标进行定义、编码、结构化和模型化，形成易于用计算机表达的空间对象，以数据形式存入计算机内，是一种以采集、存储、管理、分析和描述整个或部分地球表面（包括大气层在内）与空间和地理分布有关的数据的信息系统，主要涉及测绘学、地理学、遥感科学与技术、计算机科学与技术等，计算机制图、数据库管理、摄影测量与遥感和计量地理学是其理论和技术基础，各个技术各有其侧重点，分别支撑起了地理信息系统的不同方向。其中这S经过这周的学习应该代表了三种不同的词汇，可以是system，也可以是science，还可以是service，刘春老师说随着学习的深入你们会更加体会到S所代表的含义是service服务。我认为，任何技术最终都是服务于人类大众的，不管它如何的先进，否则就谈不上是意义重大，也许会有存在的价值，但只是相对于少数人，不能说一点意义没有，但也仅限于一点点。这里我所用的词是人类大众，大众化的东西才能为所有的人接受运用，才能发挥其最大的价值。当然这涉及到了一个知识普及的问题，最起码人们的受教育程度不同，知识水平不同，当然还有所学专业不同，就某个方面来说再精通不过，但就其他方面就不一定了，我也承认，人并不是万能的动物，这个世界上也没有什么东西是万能的，最先进的技术、最聪明的人也有解决不了的问题，这就是真理。Service，服务于所有人，听起来就震慑力十足，任务也是十分艰巨的吧，至少现在面临的困难就有很多。

GIS的功能由它的五个子系统——空间数据采集与输入子系统、图形与属性编辑子系统、空间数据库管理系统、空间查询与空间分析子系统、地图制图与输出子系统来体现。空间数据采集与输入子系统将现有地图、外业观测成果、航空像片、遥感数据、文本等资料进行加工、整理、信息提取、编码，转化成GIS能够接收和表达的数据。图形与属性编辑子系统可以弥补扫描矢量化或其他系统得到的数据往往不能满足地理信息系统的要求，许多数据存在误差，空间对象的拓扑关系未建立起来的不足，一方面编辑修改有错误的原始输入数据，另一方面建立拓扑关系，进行图幅接边，输入属性数据。空间数据库管理系统涉及地理空间对象（地物的点、线、面）的位置、拓扑关系以及属性数据如何组织，使其便于计算机和系统理解。空间查询与空间分析子系统用以对通用数据库的查询语言进行补充和重新设计，使之支持空间查询，空间分析的功能则主要包括地形分析、网络分析、叠置分析、缓冲区分析等。地图制图与输出子系统包括地图符号的设计、配置与符号化、地图注记、图框装饰、统计图表与专题图制作、图例与布局等项内容，对属性数据也要设计报表输出，并且这些输出结果需要在显示器、打印机、绘图仪或数据文件中输出。

GIS的用途可谓是非常广泛，凡是与地理空间位置相关的领域，都需要应用

地理信息系统。它可以用于土地、城市、资源、环境、交通、水利、农业、林业、海洋、矿产、电力、电信等各种信息的监测与管理，还可以用于军事上建立数字化战场环境。在这之中，GIS主要应用于两大方面：地理分析和空间信息资源的管理与应用。地理分析主要用于地理科学研究和辅助决策方面，空间信息资源的管理与应用一般指GIS的工程应用，是当前GIS最广泛的应用。在资源管理(Resource Management)方面，GIS主要应用于农业和林业领域，解决农业和林业领域各种资源(如土地、森林、草场)分布、分级、统计、制图等问题，主要回答“定位”和“模式”两类问题。GIS在资源配置(Resource Configuration)应用中的目标是保证资源的最合理配置和发挥最大效益。在城市规划和管理 (Urban Planning and Management)方面，用于大规模城市基础设施建设中如何保证绿地的比例和合理分布、如何保证学校、公共设施、运动场所、服务设施等能够有最大的服务面(城市资源配置问题)等。GIS技术可以高效、高质量地完成土地和地籍管理涉及的土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多内容。在生态、环境管理与模拟 (Environmental Management and Modeling)中，用于区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划等。应急响应 (Emergency Response)中，解决在发生洪水、战争、核事故等重大自然或人为灾害时，如何安排最佳的人员撤离路线、并配备相应的运输和保障设施的问题。地学研究与应用 (Application in GeoScience)中，用于地形分析、流域分析、土地利用研究、经济地理研究、空间决策支持、空间统计分析、制图等。城市的地上地下基础设施(电信、自来水、道路交通、天然气管线、排污设施、 电力设施等)广泛分布于城市的各个角落、且这些设施明显具有地理参照特征的。它们的管理、统计、汇总都可以借助GIS完成，而且可以大大提高工作效率。根据区域地理环境的特点，综合考虑资源配置、市场潜力、交通条件、地形特征、环境影响等因素，在区域范围内选择最佳位置，是GIS的一个典型应用领域，充分体现了GIS的空间分析功能。建立交通网络、地下管线网络等的计算机模型，研究交通流量、进行交通规则、处理地下管线突发事件(爆管、断路)等应急处理。 警务和医疗救护的路径优选、车辆导航等也是GIS网络分析应用的实例。另外，GIS以数字地形模型为基础，建立城市、区域、或大型建筑工程、著名风景名胜区的三维可视化模型，实现多角度浏览，可广泛应用于宣传、城市和区域规划、大型工程管理和仿真、旅游等领域。

由于刚刚接触到测绘这门新学科，所了解到的也只是这些概念而已，不足为外人道，然而有所学至少证明了自己没白上过这门课，虽然并不懂，相信随着日后的深入学习，总能体会到今日这些理论的内涵。谨以此作为半个学期以来对测绘学概论的学习总结。