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EIS和GIS的關系？EIS是環境信息系統，，GIS地理信息系統
GIS是管理空間數據的計算機系統，它可進行數據輸入、存儲、檢索、運算、分析、顯示和輸出，它的主要功能是制圖、檢索和查詢。最早的GIS是為支持土地利用、規劃和決策而設計的。世界上之一個GIS產生于加拿大，1963年開始研制，1971年運轉。在70年代，美國田納西流域管理局首先將GIS應用于水文學及水資源管理。80年代，GIS在該領域內得到了較廣泛的應用。長期以來，研究者們對GIS進行了不斷地改進，他們以計算機技術為基礎，結合環境、系統工程、經濟管理等學科的知識，形成了跨學科的技術系統。改進了的GIS可對資源與環境等方面內容進行綜合評價、管理、分析和決策。目前，在國外和國內GIS已被廣泛應用于氣象、水文學及水資源、國土資源調查與管理、農業估產、病蟲害監測、水土流失、沙漠化調查、鹽漬化調查、環境污染監測（含赤潮）以及地質構造、礦產資源調查等方面。李勇等[2]應用GIS對土地利用的適宜性進行過評價。作者?3?在生態環境與荒漠化的研究中應用了GIS、RS技術，因而大大地提高了科研成果的水平和應用價值。 生態環境惡化與荒漠化已影響到人類的生存，引起了國際上的關注，它已被列入全球變化研究計劃中。由于GIS具有強大的信息空間管理和分析功能，它已成為研究全球變化的一個重要手段。1990年美國全球變化研究計劃（USGCRP）提出了以下的研究內容：地球觀測與信息管理；全球變化過程研究；環境模擬和預測評估。其中環境模擬的優先學科是氣候與水文系統；生物地球化學動力學和生態系統及其動力學。開展上述研究需要將模擬過程與GIS技術相結合，需要交叉學科的知識和技術，因而具有較大的難度，即使在美國，能開展這項研究的機構也是不多的?4?。 GIS雖然有了不少改進，但仍然存在某些不足之處。例如，缺乏多方面的分析、評價、預測和決策功能；由于數據編碼和格式化不標準、不規范，信息不能互換，成果不能共享；缺少信息采集和更新的自動化功能。因此限制了GIS的推廣和應用。當今環境科學的發展要求GIS不僅具有信息空間管理、分析的功能，在其內部還要有建模和模擬的功能。要滿足上述要求，需要將GIS技術、EIS技術和跨學科的知識和技術三者進行完美的結合。但這一目標不是在近期內所能實現的。 此外，我們必需強調的是遙感技術（RS），它具有觀測范圍廣、速度快、獲取信息量大、適時性好、動態性強等特點，它是GIS主要的信息源。在GIS、RS、GPS技術的結合下，對于全球環境變化研究和環境地學研究特別重要。
在環境地學的研究過程中人們往往要對環境的特征、性質、狀態和質量等進行客觀地描述，這就需要進行環境質量評價，然而，環境質量評價僅
能反映某一時刻的環境狀況。當人們需要了解未來的環境狀況時，要進行環境預測，這樣便相應地出現了各種預測模型。在研究生態環境與荒漠化關系時，我們不僅要進行環境評價及預測，而且還要了解生態環境惡化的“允許”極限，并為其發出預警信號。因此，需要借助于預警模型來實現這一目標。
人們往往采用物理的、化學的 *** 對某一客觀事物和現象進行模擬實驗，在此基礎上建立相應的數學模型，以揭示事物運動的過程和規律。在有些情況下人們需要以客觀事物為基礎，去虛擬事物的某些狀態和運動過程，并判斷實現這一結果的可能性和真實性。要達到這一目的，需要運用仿真模型。簡單地說，模擬模型是使具體的事物抽象化，而仿真模型是使抽象事物具體化。
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在環境地學研究中往往要進行多目標規劃和方案優化決策，因此，經常借助于線性、非線性規劃模型、動態規劃模型和層次分析（AHP）、人工神經 *** （ANN）等決策模型等來進行解決［5］。我們將環境評價、預測、預警、模擬、仿真、規劃和決策等 *** 有機地結合起來，組成一個環境模擬系統，將其納入模型庫，或制成模型軟件包，以滿足環境地學研究中的各種需要，從對單一使用模型的現象中解脫出來。
環境模擬系統（EIS）中所含蓋的信息大多數都具有時空屬性，但是它們仍屬于非空間信息。如果將EIS中的信息納入GIS的空間管理系統，進行空間管理、應用分析和要素疊加，便可產生新的信息源。對豐富的信息進行深層次地開發，可深入認識、揭示環境特征和要素的運動規律，并實現信息的可視化。這將會大大提高環境地學研究的理論水平及其成果的應用價值。這是傳統的研究 *** 所不能及的。
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水資源綜合評價中的信息管理系統
尹紅美
（河南省地質礦產勘查開發局之一水文地質工程地質隊，新鄉，453002）
摘要 目前，GIS技術在我國水資源評價、規劃和管理中的應用處于起步階段，其應用的深度和廣度還有待進一步拓展。GIS因其技術上的特點，在區域水資源評價、規劃和管理的各個環節中，分別有著各自的工作 *** 和特點。例如，在數據的收集階段，由于GIS支持遙感、站點、社會調研等調查手段，還可以利用所提供的技術能力，完成數據格式的相互轉換，從而使各種水資源及其開發利用的原始數據得以完善使用。因此，GIS技術應用的重點在于拓展數據調查的廣度和深度，為開展水資源評價、規劃和管理等工作提供條件和強大的技術支撐。
關鍵詞 GIS信息 管理 水資源
1 GIS的概念及特點
地理信息系統（Geographic Information System，簡稱GIS），產生于20世紀60年代，最初的定義是“用來存儲、提取、分析地理信息的軟件系統”。在幾十年的發展中，地理信息系統的能力不斷提高，應用不斷擴大，定義也隨之不斷拓展。1996年美國國家地理信息與分析中心（NCGIA）的Michael G在“地理信息系統與環境模擬”會議上給出的GIS定義為：“在世紀化地理信息這個大題目下的廣泛的行為活動?！钡乩硇畔⑾到y（GIS）是綜合處理和分析空間數據的技術，它的發展為科研和管理決策人員提供了有關區域綜合、方案優選和戰略決策等方面可靠的地理和空間信息。主要內容的特點是：
1.1 空間模型
它可以將現實世界抽象為相互聯結不同特征的層面（layer）組合，進行空間的查詢和分析。
1.2 地理參考系
空間數據包括絕對位置信息（經緯度坐標）以及相對位置信息（統計調查值等），GIS的地理坐標系可有效幫助用戶在地球表面任意空間定位。
1.3 矢量和柵格數據結構
GIS數據包括矢量和柵格兩種基本模式。矢量數據以點、線、面方式儲存管理，是表現離散空間、特征的更佳方式；柵格數據是通過一系列網格單元表達連續地理特征。
2 GIS的應用前景
近年來隨著GIS技術從外圍到內核上的進展，使得GIS的能力不斷增強，應用范圍也不斷擴大。GIS自身同時具備了解決水資源問題的能力，在水資源領域的應用條件逐漸成熟起來，其技術上的拓展使區域水資源評價、規劃和管理中的應用成為可能，具體表現在以下三個方面：
2.1 計算機技術和互聯網的飛速發展
GIS受益于計算機硬件近年來令人驚嘆的長足進步，大量數據的高速處理能力使GIS的實際應用范圍急劇擴大，并且硬件的性能提高和GIS軟件價格的下降為GIS的推廣、普及提供了基礎。另外， *** 系統是GIS軟件采用分布式結構的基礎，高性能數據處理機服務器和人機交互與客戶機配合使用（client/sever），有效地處理了效率和成本之間的矛盾。GIS同時跟進采用了這些技術。
2.2 大規模數字化地理信息的出版
隨著GIS的普及，對數字化信息的需求越來越迫切。一個明顯的趨勢是大型的數字化地理信息產品不斷推向市場，另外開始把數據庫和常用必需的GIS功能整合成產品，客戶可以直接使用，發布的信息種類也由初期的基本地形圖擴大到專業數據上。1998年ESRI發行的“First Dtreet—With Tiger 94 files”。
就是一個完整的覆蓋了全美國的GIS數據庫。在萬維網上也已經有大量的免費數據提供使用。這些數據有的是樣品，有的是各類公司和組織的服務。例如美國聯邦 *** 緊急災害處理中心FEMA的河流數據庫在萬維網上免費提供各地區水災風險的水文信息供民眾參考。中國測繪局與ESRI合作發行的“中國數字地圖”是中國 *** 出版的之一個全國1∶100萬的數字地圖，包括了道路、河流、居民、行政邊界等基本要素，是中國出版大型GIS數據庫的開端。
2.3 地理學的發展
地理學是GIS的科學基礎，為信息科學提供了空間定位檢索分析的規律和技術，也提供了整合地理信息特征的空間數據和屬性數據的構架和依據。地理學的迅速發展極快地改變著GIS的面貌。在GIS成功地描述大量的地理現象后，已經開始進一步用于模擬地理的變化過程。例如圖論 *** 功能在GIS的成功實現，為模擬水文、交通、管網等地理過程創造了條件；又如Arc/Infor Grid對擴散現象的描述，為模擬運動過程提供了條件。三維模型表達的實現，也同時增強了真實地理現象的能力。Arc/INGO Tin和ArcView 3D Analyst的廣泛應用是很好的實例。ArcView和Map Object和GPS的結合也提供了條件。
3 GIS在水資源綜合評價中信息管理系統的功能
3.1 直觀、理性的可視化功能
常用的CAD軟件如AUTOCAD等，往往圖形能力強而相對屬性數據的管理能力弱，所以一般只能作繪圖使用。而地理信息系統由于其對空間數據和屬性數據的綜合分析能力，彌補了其他工具純圖形、純數字的缺陷，而使空間數據的圖形表現和屬性數據的空間分析有了很大程度的提高，因而可以提供一個直觀、理性的可視化工具。可視化可促進建立概念及提高對事物的觀察力。
3.2 大量空間數據的儲存和管理功能
與人們早期對數據的掌握不同，今天是數據爆炸的時代。正如Naibitt所說：“我們之一次擁有如此眾多的數據，這些數據不僅僅是自新的，而且是再生的。問題的關鍵不在于他們是否夠用，而在于我們將會被他們所淹沒”。這些空間的、非空間的數據，靜態的、動態的表示在GIS中可以實現。以數據庫管理系統為支持之一的GIS，開發了對大型數據庫儲存、管理的能力，并提供了對數據快速查詢的功能。ARC/INFOR開發的SDE（Special Database Engine），作為一個高性能的空間數據庫管理系統，提供了用戶對超大型地理數據庫的訪問能力。通過SDE對以百萬個數據查詢的響應時間小于0.03s，從1500萬個點中選擇8000個點中的響應時間小于0.04s。使用者可以獲得快速和適時的結果。在管理容量越來越復雜的情況下，建立超大型的數據庫是必要的。必須有一個綜合統一的系統來管理數據，數據的已知性和完整性才能得到保證。GIS為大量的區域水環境的空間數據提供了儲存和管理的能力。
在水資源綜合評價管理系統中，可以完成各種地圖信息的輸入編輯，建立地圖數據文件，主要有矢量和柵格兩種數據類型。在系統的支持下，還可以對與水資源相關的所有圖形按圖幅范圍、圖幅表示內容、圖幅比例尺以文件方式逐級管理。
GIS支持多種形式的空間數據方式，并可通過數據的轉換使之為區域水資源管理服務。傳統的現場測量數據一般是將地圖數據輸入數據庫，而隨著GIS和相關的CPS的發展，使GPS獲得的數據可以直接提供給GIS使用，遙感的結果經過人工解譯或計算機解譯也可直接納入GIS的數據庫中。GIS對空間數據多種表現形式的支持使空間信息可以直接為區域水資源管理服務，并使水資源管理工作得到全面、多層次地體現。
3.3 提供良好的數據維護和更新功能
GIS提供了圖幅變形矯正、接邊、核對等空間數據維護技術，空間數據的增加、刪除和更改在數據庫中可以很快得到實現。另外，通過 *** 分布式管理，可以使更新的數據迅速地體現在相應的模塊并傳遞給相應的應用客戶。GIS這種良好、快速的數據維護和更新能力，從長遠來看，提高了水資源管理的時間效益。
3.4 基于空間的數據分析功能
基于GIS的水資源綜合評價信息管理系統提供了查詢、疊加、分類、 *** 、鄰近、數字高程模型等空間數據的分析功能。
3.4.1 查詢和量算
GIS提供的查詢和量算功能可以進行空間數據和屬性數據的相互量算。通過地理信息系統查詢和量算的功能，可以實現圖文互查，首先，可以按屬性信息的要求來查詢空間信息的位置（即“文查圖”）和按空間位置來查詢屬性信息（即“圖查文”）。其次，可以實現系統中點、線、面元素的相互查詢。例如，從線到點的查詢可以實現對某一線性元素如河流上點元素（排污口）的信息查詢（位置、特征等）。
3.4.2 疊加
疊加的基本思路是：在利用地圖進行資源評價和土地利用規劃過程中，人們認為地球表面的各個要素不是彼此獨立地進行作用，而是相互影響、綜合地進行作用的。因此，有必要進行綜合的、多學科的評價。進行這類綜合評價工作的一個簡單 *** 是在一個透明的正面上復合（疊加）各種資源地圖的透明拷貝，然后在疊加的地圖上尋找各種屬性恰好適宜的地點。這種 *** 與計算機技術結合，在網格紙上打印出需要值來制作單因素地圖，疊加這些 *** 值，用行式打印機字符疊加的方式產生適宜的灰度來表示綜合評價的值，這就是基于網格的GIS。最終獨立信息系統中的疊加是把分散到不同層上的空間和屬性信息按相同的空間位置疊加在一起，成為新的一層。疊加的過程主要是對空間信息及其相應屬性信息進行 *** 的交、并、補的運算，也可以進一步對屬性做其他運算。
3.4.3 分類
分類的目的是為了把復雜的事物進行簡化，從而便于進一步地思考和分析。人類正是借助分類的 *** 來揭示自然界的內在規律。實質上，對空間數據的分類，就是對空間信息的分析過程。GIS對區域水環境管理提供了從單元素到多元素的分類 *** ，并提供了自動分類的有效功能。
3.4.4 *** 分析
*** 分析功能的涵義是借助線性要素的組合來描述某種資源或物質在空間上的運動，借助 *** 分析，通過線性阻抗等 *** 的計算，可以實現路徑選擇、負荷估算、職員分配、時間和距離的統計等。在基礎設施的布點分析等方面， *** 分析都有很好的應用價值。
3.5 數字高程模型
與一般的點、線、面不同，自然地形是一個連續起伏變化的表面，往往沒有明確的邊界。傳統的地圖制圖，常常用等高線來表示地形、地貌。從二維的角度，等高線便于視覺觀察和分析，也可做手工的量算。但把等高線作為數據存儲起來，不便于計算機進行分析，而且手工方式產生等高線費時費力，為此，產生了以計算機為基礎的數字高程模型（DEM）或數字地形模型（DTM）。通過對數字高程模型的點、線、面賦予特殊的屬性、高程，可以使其變成三維的表面模型。數字高程模型提供了對空間屬性數據的直觀分析，可以用于代表分析、匯流路徑分析。
水資源綜合評價的目的在于了解水源的數據、質量及其時空分布、水資源開發利用現狀等，以達到調控人類自身活動，合理開發和高效利用水資源，防止水資源的污染和再生環境的破壞，從而保護人類生存和經濟社會的穩定發展。水資源管理是一種克服人類經濟社會生活的盲目性和主觀隨意性的科學管理與決策活動。近年來隨著計算機的發展和GIS技術的進步，帶來了這種科學決策和管理信息的新 *** ，改進了以往水資源管理的工作 *** ，因而基于GIS的信息管理技術是當前更先進的科學管理 *** 。在水資源評價、規劃和管理方面，很強的圖形顯示功能和帶有時間的三維GIS，有利于水文水資源工作者研究流域或區域的水文空間分布，并有助于了解降雨、地表水和地下水等在時間和空間上的變化情況。地理信息系統以管理大量的空間屬性見長，可以作為空間屬性數據的有效管理工具。應用地理信息系統，可以管理、分析、處理大容量的空間屬性數據，特別是水文水資源各要素中的應用，解決了水文、氣象和水文地質等分析工作中長期以來存在的數據量不足和信息量不豐富的問題。同時，當前地理信息系統的低成本趨勢、具有實時預報的特點和數據的可持續利用，在水資源評價、規劃和管理領域中具有廣泛的應用前景。
資源與環境研究中的GIS
地理信息系統（Geographic Information System，簡稱GIS）是20世紀60年代以來隨著電子計算機技術的發展及其廣泛應用，在地理學中發展起來的一種新的工作手段和 *** 。該學科是介于信息科學、空間科學和地球科學之間的交叉學科，它是計算機科學、遙感技術、信息工程和現代化地理學理論與 *** 的有機結合，是它們應用的進一步延伸和發展，是地理學的又一新進展。
一、地理信息與地理信息系統
地理信息是指表征地理系統諸要素的數量、質量、分布特征、相互聯系和變化規律的數字、文字、圖像和圖形等的總稱。從地理數據到地理信息的發展，是人類認識地理事物的一次飛躍。地球表面的巖石圈、水圈、大氣圈和人類活動等是更大的地理信息源。地理科學的一個重要任務就是迅速地采集到地理空間的幾何信息、物理信息和人為信息，并適時地識別、轉換、存儲、傳輸、再生成、顯示、控制和應用這些信息。
地理信息屬于空間信息，其位置的識別是與數據聯系在一起的，這是地理信息區別于其他類型信息的最顯著的標志。地理信息的這種定位特征，是通過經緯網或公路網建立的地理坐標來實現空間位置的識別；地理信息還具有多維結構的特征，即在二維空間的基礎上實現多專題的第三維結構，而各個專題型實體型之間的聯系是通過屬性碼進行的，這就為地理系統各圈層之間的綜合研究提供了可能，也為地理系統多層次的分析和信息的傳輸與篩選提供了方便。地理信息的時序特征十分明顯，因此可以按照時間尺度將地理信息劃分為超短期的（如臺風、地震）、短期的（如江河洪水、秋季低溫）、中期的（如土地利用、作物估產）、長期的（如城市化、水土流失）、超長期的（如地殼變動、氣候變化）等。地理信息的這種動態變化的特征，一方面要求地理信息的獲取要及時，并定期更新；另一方面要從其自然的變化過程中研究其變化規律，從而作出地理事物的預測與預報，為科學決策提供依據。認識地理信息的這種區域性、多層次性和動態性變化的特征對建立地理信息系統，實現人口、資源、環境等的綜合具有重要意義。
地理信息系統是以地理空間數據庫為基礎，在計算機軟硬件的支持下，對空間相關數據進行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示，并采用地理模型分析 *** ，適時提供多種空間和動態的地理信息，為地理研究和地理決策服務而建立起來的計算機技術系統。因此，地理信息系統具有以下三個方面的特征：
（1）具有采集、管理、分析和輸出多種地理空間信息的能力。
（2）以地理研究和地理決策為目的，以地理模型 *** 為手段，具有空間分析、多要素綜合分析和動態預測的能力，并能產生高層次的地理信息。
（3）由計算機系統支持進行空間地理數據管理，并由計算機程序模擬常規的或專門的地理分析 *** ，作用于空間數據，產生有用信息，完成人類難以完成的任務；計算機系統的支持是GlS的重要特征，它能使GIS得到快速、精確、綜合地對復雜的地理系統進行空間定位和動態分析。
二、GIS的組成部分
地理信息系統是一種計算機技術系統，它由信息輸入、存儲、數據的分析處理和信息的輸出等基本部分組成，并在計算機軟、硬件支持下運行工作。各種組成在GIS中所起的作用不同，可以分為五個組成部分：
（1）計算機硬件：指GIS所需要的基本設備。這些設備用來存儲、處理和顯示。對象主要是數字地圖或數字圖像數據。
（2）計算機軟件：包括機器運行所需的各種程序及有關資料，如操作系統、編譯程序、匯編程序、專用程序、GIS數據庫管理系統、各種分析程序及使用分冊、說明等。主要作用是完成各種GIS應有的操作。
（3）數據：GIS研究所需要的各種地理空間數據，包括數字化了的地圖數據、經過數字轉換的圖像數據、分析用的統計數據等等。
（4）過程：GIS工作時，為了得到問題的解答而執行的一步一步的動作。不少系統在執行時，為了方便用戶使用目錄選擇方式，又稱作點“菜單”方式，作哪個動作就點哪項；也有的系統使用命令方式，根據用戶需要打入命令，由系統完成，可以一個命令做一個動作，也可以一個命令完成一系列動作，也就是命令過程。
（5）專家：了解GIS，知道怎樣使用系統，這是最重要的。有些系統不能被人完全了解，因而不能發揮出全部作用，更不能進一步發展系統。創造GIS的工作量很大，常以“人年”作為計量工作的單位。
三、GIS的類型
（1）專題地理信息系統：是具有有限目標和專業特點的地理信息系統。為特定的專門的目的服務，如水資源管理信息系統、礦產資源信息系統、農作物估產信息系統、草場資源管理信息系統、水土流失信息系統、環境管理信息系統等。
（2）區域地理信息系統：主要以區域綜合研究和全面信息服務為目標?？梢杂胁煌幠?，如國家級的、地區或省級的、市級或縣級等為各不同級別行政區服務的區域信息系統，也可以按自然分區或流域為單位建立區域信息系統。區域信息系統如加拿大國家信息系統、美國橡樹嶺地區信息系統、圣地亞哥縣信息系統、中國黃河流域信息系統等。
（3）地理信息系統工具：它是一組具有圖形圖像數字化、存儲管理、查詢檢索、分析運算和多種輸出等地理信息系統基本功能的軟件包。它們或者是專門研究的，或者是在完成實用地理信息系統后抽去具體的區域或專題的地理空間數據后得到的。這些軟件適于用來作為地理信息系統支撐軟件，以建立專題或區域性的實用性地理信息系統，也可以作教學軟件。由于地理信息系統設計技術較高，而且重復編輯比較復雜的基礎軟件也造成人力的極大浪費，因此采用地理信息系統工具，無疑是建立實用地理信息系統的一條捷徑。
四、資源與環境研究中的GIS
進入21世紀，中國的GIS事業發展迅速，GIS的作用日益被大眾所認識，并蓬勃應用到各種領域中。人類正在進入以信息技術和空間技術應用為特征的新型信息時代。作為新興技術科學的地理信息系統，從20世紀80年代末期以來已成為最活躍的信息產業之一。它涉及到GIS軟件、硬件、數據、遙感與航空攝影、制圖、野外數據采集、數據交換、系統集成和咨詢等內容。其中，軟件是GIS的技術核心，而從事軟件開發和系統集成的公司或機構則往往成為GIS產業的主體。
早期GIS主要應用于自動制圖、設施管理和土地信息系統（LIS），后來逐步擴展到資源與環境管理、森林清查、城市規劃、市政管理、災害監測與預測、科學研究和軍事戰略等眾多領域。隨著GIS技術的成熟，數據積累和應用環境的改善，它的應用范圍不斷擴展，應用程度不斷深化。GIS在資源與環境研究中的應用主要表現在以下幾個方面：
1.資源清查與管理
資源的清查、管理和分析是GIS應用中趨于成熟而重要的領域，包括土地資源、森林資源和礦產資源的清查、管理，土地利用規劃，野生動植物的保護等。資源清查是地理信息系統最基本的職能，這時系統的主要任務是將各種來源的數據匯集在一起，并通過系統的統計和覆蓋分析功能，按多種邊界和屬性條件，提供區域多種條件組合形式的資源統計和資源狀況分析，為資源的合理開發、利用和科學管理提供依據。
以土地利用類型為例，可以輸出不同土地類型的分布和面積，按不同高程帶劃分的土地利用類型、不同坡度區內的土地利用現狀、不同巖性引起的土地利用差異以及不同時期的土地利用變化等，為資源的合理利用、開發和科學管理提供依據。又如中國西南地區國土資源信息系統，設置了三個功能子系統，即數據庫系統、輔助決策系統、圖形系統。資源數據存儲了1500多項300多萬個。該系統提供了一系列資源分析與評價模型、資源預測預報及西南地區資源合理開發配置的資料?？衫L制草場資源分布圖、礦產資源分布圖、各地縣產值統計圖、農作物產量統計圖、交通規劃圖、重大項目規劃圖等不同內容的專業圖件。
2.區域與城鎮規劃
城市與區域規劃中要處理許多不同性質和不同特點的問題，它涉及資源、環境、人口、交通、經濟、教育、文化和金融等多個地理變量和大量數據。地理信息系統的數據庫管理有利于將這些數據信息歸并到統一系統中，最后進行城市與區域多目標的開發和規劃，包括城鎮總體規劃、城市建設用地適宜性評價、環境質量評價、道路交通規劃、公共設施配置以及城市環境動態監測等。這些規劃功能的實現，是以地理信息系統的空間搜索 *** 、多元信息的疊加處理、空間分析 *** 和 *** 分析功能等作為保證的。中國大、中型城市很多，根據加快中心城市的規劃建設，加強城市建設決策科學化、現代化的要求，利用地理信息系統作為城市規劃、管理和分析的工具，具有十分重要的意義。
3.環境災害監測
利用GIS *** 和多時相遙感數據，可以有效地用于森林火災的預測預報、洪水災情監測和災情損失的估算，為救災搶險和防洪決策提供及時準確的信息，例如據中國大興安嶺地區的研究，通過普查分析森林火災實況，統計分析十幾萬個氣象數據，從中篩選出氣溫、風速、降水、溫度等氣象要素、春秋兩季植被生長情況和積雪覆蓋程度等14個因子，用模糊數學 *** 建立數學模型，建立微機信息系統的多因子的綜合指標森林火險預報 *** ，對預報火險等級的準確率可達73%以上。又如黃河三角洲地區防洪減災信息系統，在ARC/INFO地理信息系統軟件支持下，借助于大比例尺數字高程模型，加上各種專題地圖，如土地利用、水系、居民點、油井、工廠排放工程設施及社會經濟統計信息等，通過各種圖形疊加、操作、分析等功能，可以計算出若干個泄洪區域及其面積，比較不同泄洪區域內的土地利用、房屋、財產損失等，最后得出更佳的泄洪區域，并制定整個泄洪區域內的人員撤退、財產轉移和救災物資供應等的更佳運輸線路。
4.環境保護及管理
GIS技術也是進行環境評價、環境規劃管理的有力工具。其內容包括：環境監測和數據收集，建立基礎數據庫和環境動態數據庫，建立環境污染的有關模型，提供環境管理的統計數據和報表輸出，環境作用分析和環境質量評價，環境信息傳輸和制圖等。
環境管理涉及人類社會活動和經濟活動的一切領域，一個大中型城市每年收集和監測的環境數據可能多達100萬個，對如此大量的數據，應使其有效地為環境管理決策及其他用途服務。一個地方環境管理信息系統的功能有：為環境管理部門提供數據和信息系統存儲 *** ——基礎數據庫系統；提供環境管理的數據統計、報表和圖形編輯 *** ；建立環境污染的若干模型，為環境管理決策提供支持；提供環保部門辦公軟件；提供信息傳輸的 *** 和手段。
例如，上海市環境管理雅息系統具有如下主要特征：①建立了動態數據庫，可存儲環境監測數據（如包括污染源和環境質量）和其他有關數據（如環境標準、水文、氣象等），對大多數環境管理功能來說，實現了數據共享；②面向環境質量管理，可以對環境質量狀況的統計、評價、預測、規劃以及其他管理提供支持；③為實現面向污染源的污染控制管理提供支持，可以實現排污收費、排污許可證制度的管理；④為便于用戶使用，系統設計一個界面友好的窗口菜單系統，使用方便，可以提供不同形式的輸出，包括屏幕顯示、表格打印、圖形繪制、磁盤輸出等，還預留了遠程通訊接口。
5.宏觀決策
GIS利用有效的數據庫，通過一系列決策模型的構建和比較分析，可為國家或區域的宏觀決策提供科學依據。例如GIS支持下的土地承載力的研究，可以解決土地資源與人口容量的規劃。中國在三峽地區研究中，通過利用地理信息系統和機助制圖的 *** 等多種功能建立了環境監測系統，為三峽宏觀決策提供了建庫前后環境變化的數量、速度和演變趨勢等可靠依據。又如，通過水土流失監測系統數據庫中的水土流失強度、地質巖性、坡度及其他資源與環境的相關數據進行分析研究，利用圖形疊置等功能和變化的規律模型，可以進行水土流失的預測，為水土保持方案的編制及實施生態環境治理等提供堅實的數據基礎，為宏觀決策提供依據。
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