地理信息系统与其他学科的关系及应用前景.doc

地理信息系统与其他学科的关系及应用前景地理信息系统作为传统科学与现代技术相结合的产物，为各门涉及空间数据分析的学科提供了新的技术方法，而这些学科又都不同程度地提供了一些构成地理信息系统的技术与方法。因此，认识和理解地理信息系统与这些相关学科的关系，对准确地定义和深刻地理解地理信息系统有很大的帮助。关键字：GIS CAD 城市规划 遥感GIS与地图学及电子地图 GIS脱胎于地图，并成为地图信息的又一种新的载体形式。地图是GIS重要数据来源之一。地图学理论与方法对GIS有重要的影响。地图强调的是数据分析、符号化与显示，而地理信息系统则注重于信息分析。计算机辅助设计CAD计算机辅助设计(CAD)系统促进了产生建筑物和基本建设的设计和规划。这种设计需要装配固有特征的组件来产生整个结构。这些系统需要一些规则来指明如何装配这些部件，并具有非常有限的分析能力。CAD系统已经扩展可以支持地图设计，但管理和分析大型的地理数据库的工具很有限。遥感与地理信息系统遥感与地理信息系统的关系遥感是当今空间信息获取的一个非常重要的手段或工具，而地理信息系统是管理信息、分析信息、预测未来的一个重要工具，两者的密切结合正改变着人类对地球环境与资源的管理和科学研究进程，已越越来越被人们所重视和应用。两者之间，通过数学模型和数学分析紧密联系在一起。一般地讲，遥感提供地理信息系统基础数据。而地理信息系统反过来又为遥感服务。一是地理信息系统能存贮、检索、运算分析这些数据，同时又为遥感分类、校正等提供帮助。地理信息系统与遥感技术结合以城市规划为监测对象，基于遥感技术、地理信息系统技术等快速获取与处理城市现状空间信息，采用遥感、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。城市规划与地理信息系统城市建设规划涉及的因素非常多, 开发新城要征用土地, 改建旧城要拆迁安置, 同时需要基础设施、公共服务设施的配套。在开发建设活动中, 如果不注意各工程项目之间的协调, 就可能造成混乱, 而采用GIS 对各种信息进行管理, 并基于此进行分析和辅助决策, 可以有效地防止这种混乱的局面的出现。GIS 在城市规划中的应用城市规划作为一种社会的、政府的行动, 是一个动态的过程。现在城市规划设计的主要工作是编制规划方案和少量的背景研究。首先, 在编制规划方案时, 为满足规划管理功能, GIS 平台具备强大的绘图功能, 可以绘制用地红线图、建筑红线图, 可以实现管线的横剖、纵剖等断面分析, 可以输出符合标准的地形图、规划图, 可支持影像数据的处理, 与流行的关系数据库结合, 可以处理大数据量的图形, 运行速度符合应用需要, 系统具有三维图形分析功能等等。其次, 背景研究也将会更密切的和GIS 应用联系起来。在规划方案的实施控制方面, GIS 也可以用于项目建设计划的审查、方案评价、土地开发控制、协调各个建设部门的关系等等。有关规划实施管理工作, 事实上要超出直接的城市规划行政部门的范围, 如土地管理、房产管理、基础设施管理、环境管理、投资管理、开发管理等等, 都可认为是城市规划部门实施管理工作的延伸。GIS 平台使用方便, 规划管理部门人员可自己维护规划管理系统的地图数据; 数据接口开放, 可以接受Auto-CAD 等其他数据格式, 并保证数据的完整性。这些对城市规划部门来说, GIS 应用将有很大的潜力, 将会促进直接城市规划部门的GIS 应用, 还可在数据共享上带来极大的方便, 可大大丰富直接规划部门的信息来源。有了GIS 后, 也可促进这些间接规划管理部门更加紧密地依靠城市规划来开展他们的工作。最后, 监督反馈也是规划的重要延伸, 它要了解事物的真实发展动态, 并把现实情况和原先的管理措施相对比, 和原先的规划方案相对比, 和原先对背景、环境的估计、预测以及愿望相对比, 从而及时地调整自己的行动。利用GIS 在信息收集, 数据输入, 数据库管理, 以及空间查询、分析上的功能, 规划、管理、研究人员可以更及时而全面地掌握事物在时间、空间上的变化, 做出更迅速、更准确的反应, 监督规划的实施, 控制城市的发展。以规划部门为例,GIS 能帮助业务人员完成从报建到发证的全部业务工作,同时提供地图数据资料库, 方便业务人员对规划业务和各类地图的查阅。地理信息系统在环境管理中的应用目前，已有许多城市建立了自己的环境信息系统，它可以搜索、存储、加工、传输本市的环境质量、污染物排放和治理、清洁生产、环保产业与产品、自然保护、生态平衡、环境管理以及对外合作等相关的社会经济信息。还可利用GIS对环境监测信息、环境管理业务信息、排污申报信息、贮存收集的其它部门相关信息等进行数据分析。重点污染源是环境管理的主要内容，用GIS可以把重点源的地理位置、污染种类、污染负荷、对该地区的影响以及对区域环境的贡献等清晰地反映出来，同时还可以对重点污染源的各种污染要素进行分析和综合统一的管理，还可分不同层面对污染源进行显示处理。Ventura等就利用GIS对城市面源污染进行了分析和评价，并结合土地类型的分配，为采取控制措施提供决策依据。 随着信息时代的到来, 人类构造了一个与现实世界相对应的虚拟信息世界, 人们将生活在由原子组成的现实空间和由比特构成的信息空间中, 现实空间与信息空间的物理界面是由计算机、网络和数据库构成的信息基础设施, 人们通过这一界面可跨越现实空间与时间的限制, 了解现实世界的过去和现在, 预测未来, 进行思想交流。城市规划将在信息空间中构造城市发展的蓝图, 并通过建设者在现实世界中实现。参考文献1胡明星.东南大学硕士课程，2005.2陈述彭.地理信息系统导论M.北京科学