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对地理信息科学的理解范文1
关键词：地理信息科学；人才培养；专业建设
近年来，地方高校在地理信息科学专业人才培养中产生了一些问题，技术创新人才培养和社会服务能力较弱，无法适应新技术、新产业、新形式、新模式等新经济蓬勃发展的特点和测绘地理信息产业的需求咱1暂。因此，在“新工科”专业建设的大背景下，文章进一步探讨了地理信息科学专业的应用和技术型人才培养工作原则、建设思路、内容和要求，以期为地方高校的地理信息科学专业的应用技术型人才培养提供参考借鉴。
一、地理信息科学专业课程设置的主要问题
课程设置缺乏连贯性。地理信息科学是计算机与地理相结合的一门交叉性学科，要求学生必须在地理信息科学的课程建立中掌握地理信息的基础理论及其实践操作技能咱2暂。以“GIS二次开发”课程为例，当学生完成相应的课程后，相关的课程与地理信息系统二次开发之间没有直接的联系。专业课程的研究与学习缺乏衔接导致毕业论文设计或者作品的原型体系设计与研究开发变得捉襟见肘咱3暂，学生无法把毕业设计或者需的基础专业技巧与论文撰写的选题相结合。课程依赖关系考虑不足。应用型本科院校不仅需要加强大学生的知识和理论基础，而且还应培养大学生的理论和实践技术水平。学生自主实践技术综合素养的提升是一个循序渐进的发展过程，不合理的课程设置已经超出了学生认知范围，容易引起学生对课程的厌倦。实践教学内容过于陈旧。地理信息系统的研究与一般计算机信息系统的研究相似，理论、技术和方法的创新也将对地理信息系统的设计和研究产生深刻的影响。应用型本科院校要求学生紧跟当前的主流技术，及时更新大学生在实践过程中所掌握的实际知识和内容，培养学生对于应用新一代技术的兴趣。师资力量不足。由于近几年来教师的流动性比较大，很难建立起一支较为稳定的人才队伍。并且高校缺乏教师培训、交流和深造的机制，导致年轻教师的能力提升较慢。
二、“新工科”建设背景下地理信息科学专业建设内容
为突破建设和发展“新工科”的瓶颈问题，针对南宁理工学院地理信息科学专业的现状，“新工科”背景下的地理信息科学专业建设需要突破传统的思维方式，以“新工科”理念为指导，创新人才培养的模式，提升人才培养的质量。专业建设的关系涉及人才培养的每一个环节咱4暂，本文主要从专业的课程体系设置、实训制度和教学资源建设等角度进行论述。
（一）课程体系设置及优化
目前，我国对工科新课程建设的研究主要集中在宏观方面，对专业课程体系的研究才刚起步，对基础通识教育课程的选择和开设还未形成统一的意见。由于我国许多应用型学校未设立地理信息科学专业，教学资源存在不足咱4暂。针对这一现状，文章在传统基础课程体系的基础上，有机融合地方特色文化以及区域自然和人文地理元素，加强遥感应用、测量及应用能力等内容。新工科背景下的课程体系框架见图1。课程框架主要分为通识教育、学科基础课、专业课程、集中实践、拓展与创新五大培养模块五个培养模块。依据对地理科学类专业的教学质量要求以及国家标准、地理信息技术行业的发展、有关企业、高等院校的调研以及对南宁理工学院地理信息科学类专业人才培养的指导意见，进一步加强和深化教学改革，创新了人才培养的模式，提高了人才培养的质量咱5暂，优化了地理信息科学类专业的培养。课程架构采用平台+模块的“4+4”框架结构：通识教育平台、学科基础平台、专业教育平台、实践教学平台、通识教育选修模块、学科基础选修模块、专业选修模块、创新创业模块咱6暂。紧贴不同行业的发展要求，地理信息科学专业主要划分为土地数据处理与信息应用技术开发两方面来对其进行专业教育培养，有利于促进学生就业并满足学生升学深造需要。
（二）实训制度建设
GIS工程作为一门新兴的具有高度交叉性和前沿性的工程学科，GIS基础课程的应用实践技术教学日益受到重视，特别是针对应用型大学的应届毕业生而言，课程的实践教学要与学科专业、产品的不断发展和学校应用实践技术教学领域的先进科技相结合，在从事课程实践技术教学的课程内容上，要求在课程相关基础软件的研究开发及拓展、相关学科专业基础软件的应用多样化、实验教学资料的使用多元化方面做到与时俱进。应用型人才既有别于学术类人才，也有别于由高职高专院校培养的技能类人才。学术类人才强调对理论知识和科学方面的研究，而应用类人才则强调对技术的应用。因此，GIS课程的理论和实践教学方法不应以课堂教学为主，必须不断开辟和创新校外实训基地，拓宽以应用型、实习人才培养为导向的理论和实践教学。在该时代背景下，学校采取了“3+1”顶岗实习模式，积极扩大校外实训基地，大幅增加了学生的实习机会，拓展了学生的专业视野。
（三）加强课程资源建设
首先，要充分突出以人为本的教学目标引领，充分考虑满足学生课内课外教学实践的不同需求，使教学形式丰富多元、内容丰富、手段新颖。在当前现代化的课堂网络教学环境中，课堂上的PPT、微课、MOOC、学科前沿信息连线资源链接、案例、拓展性知识阅读、讨论式习题练习、提问与问题解答等教材资源都已经逐步成为所有学科必备的基本知识资源，教材资源将会成为所有学科课程基础资源的组成部分，内容丰富的教材资源不但为广大学生学习提供了知识库，而且还能培养学生学科综合应用能力，做到线上线下有机结合，提高课堂教学效率。
（四）师资队伍建设
建立定期的继续教育师资队伍培训、交流及继续教育工作机制，积极鼓励和支持其他专业教学领域的带头人与教学监督委员会、学术社区组织以及高等院校之间进行学术交流。组织骨干教师到国内外著名大学访问，或者支持优秀的青年教师继续深造。“产学研结合”的根本实质在于建立一种校企间的紧密合作关系，做到优势互补，相互交流其需求，相互推广和促进，是有效保障专业教育质量，落实培养目标，发展专业性和特色，提高专业技术教师综合素质的有效途径。应当鼓励更多的青年老师到企业中工作，增强其实际操作经验。可以邀请著名的高校和大型民营企业的专家作为学校的访问教授，不但对本科生进行教学，而且还负责引导青年老师申请科研课程项目和撰写学术论文。也可以邀请专家学者对青年教师与大学生开展专题演讲，指导教师参加该领域的学科建设。鼓励广大教师在课堂上坚持将教学、科研的有机结合，鼓励科技创新。加强与全省各高校同类型教师的交流与合作，安排同类型教师交流、合作、参加国内外的会议或短期访问，打造一支充分理解现代化社会发展需求、具备丰富的教学管理经验、热爱于教学事业的中小班级高层次、组合化的教学团队，为人才成长创造良好的环境和条件。
（五）完善教师以及学生激励机制
为激励教师的教学工作，学校可以对优秀教师进行口头表扬、光荣榜表彰以及设置教学成果奖等方式，作为教师职称晋升的加分项。对学习成绩好学生、获取国家或者省级各类奖学金的学生、通过国家某些高难度考试的学生、被录取为研究生的学生、实习阶段即获单位正式录用且工资达到纳税水平的学生，都应该在学校张榜表彰，以激励其他学生。
三、结语
2021年，南宁理工学院开始制定新的地理信息科学专业人才培养计划，并将根据毕业生所在企业、事业单位的反馈情况不断修订。对通识教育、学科基础课、专业课和集中实践课的内容安排上进行了优化，巩固了学生的基础理论知识，促进了理论和实践的有机融合，提升了学生在GIS领域的综合竞争能力。
参考文献：
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对地理信息科学的理解范文2
[关键词]GIS应用 认知阶层性 地理信息 有效传输
[中图分类号] P25 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-10-175-1
随着科学技术的快速发展，GIS的应用越来越广泛，逐渐成为人们获取地理信息的主要依据。而GIS想要有更广泛的应用市场，则必须将GIS地理信息的传输与人们的普遍认知进行有效的结合，以此才能够得到用户对于GIS的信赖，并逐步的渗透到用户的生活中。
1 GIS应用在地理信息传输中的优势
GIS的优势在于它的数据综合、地理模拟和空间分析能力，这是GIS的核心和优势。GIS首先是一个信息系统，其特征和功能与一般的信息系统类似，不同的是GIS把各种信息通过“地理位置”有机地组织起来，其存储处理的信息是经过地理编码的，地理位置和与位置有关的地物属性信息成为信息检索的重要部分。以查询工厂数据库为例，只要数据库记录了工厂的地址和产值等信息，信息系统就可以回答诸如“北京有哪些工厂？”，“上海年产值超过2000万元的工厂有哪些？”之类的查询，因为城市、产值都是数据库的数据项。但如果用户需要回答“在某商店附近10公里范围内共有多少消费者？”之类的查询，一般的信息系统就无能为力了，因为数据库里没有记录每个工厂与任意一个地点之间的距离或是所在地点的所有人口信息。地理信息系统可以解答以下类型的问题：在地域中研究对象A的位置；研究对象B和地点的关系；在距离研究对象A某一范围内有多少研究对象B；在某一地点A，数据项B的值是多少（如某公司所在街道的人均收入有多高）；从地点A经由地点B至地点C的最短路线是什么？GIS不仅可以直接查询数据库里记录的信息，还可以通过运算查询数据库里没有直接记录的信息。例如房地产经纪人可以用GIS在一定的区域内寻找满足“框架结构、有四室2厅2卫1厨、房价每平方公尺少于3000元”的所有房屋。模拟某事件产生的后果（例如，如果附近的湖水位上升3米，某公司所在地会不会被水淹没？）等。
2 GIS的阶层性认知原则
人类对于外部环境的认知是基于对各种关系的理解，根据对各种关系的理解而进行阶层性类别的分类。而这种阶层性的认知具有着广泛的普遍性和个别的差异性。抓住人类阶层性认知的普遍性就是GIS应用有效传输的一个关键性因素。在GIS应用中，根据人类阶层性认知原则，可以将GIS应用分为两个空间，一个是人类认知空间，一个是地理认知空间。
2.1人类认知空间
人类认知事物是通过阶层性的认知形式来实现的，也就是分类认知。譬如说人可以很快的分辨出这个动物是猫而不是狗，这就是通过阶层性的认知来实现的。但人类在进行事物的阶层性认知过程中，可以根据不同的关系和分类条件来进行分类。譬如说猫和石头相比，猫是有生命的，而石头是没有生命的。其对比参造物不同，其阶层性认知也存在着不同的差异性。如果根据人类的认知进行GIS应用认知阶层的粗略花贩，是不能够实现GIS地理信息的有效传输的。因此必须要进行更深层次，更细致的划分。当信息制造者所发出的信息与信息接受者能够认知的信息相吻合，就能够实现信息的有效传输。因此，只有将人类认知空间与GIS应用系统的地理空间进行有效的融合，就可以实现信息的有效传输了。
2.2地理认知空间
其实，地理认知空间也是根据不同的关系和分类条件进行实际复杂的地理情况的阶层性认知空间和层次的划分的。GIS应用中地理空间阶层性的分类依据是位置的相互关系。通过相互关系的确定来进行等级的分类，并通过信息制造者绘制的概念地图模型来反映地理信息，与人类的认知空间有着一定的对应关系。其地图模型需要与人类的认知空间相匹配的，否则就会造成信息的传输障碍，影响信息的有效传输。
3 GIS的感觉和概念的认知原则
首先，在信息的传输过程中，当人类的认知空间与信息制造者所模拟的地理空间发生重叠时，用户会产生对地理信息的感知和共鸣，从而获得地理信息这种概念而实现地理信息的有效传输。在信息制造者进行概念地图模型的创建时，不仅需要注意认知的阶层性问题，还需要注意到认知的感觉性问题。而概念地图模型中最为关键的感觉是视觉。因此，在进行视觉变量（包括颜色、形状以及相对尺寸比例等）和几何变量（点、线、面等）的设计时，需要实现感觉认知的对应性，否则也会影响地理信息的有效传输。此外，GIS应用还具有查询和分析功能。如果想要这两个功能得到实现，则需要依赖感觉和概念认知所产生的学习认知。只有设计者将设计的认知空间与人类的学习认知实现有效的对应和重叠，才能够真正的发挥其应用的效果。
4地理信息有效传输的条件
根据上面的叙述可以知道，一条地理信息传输链需要经过四个认知空间：信息制造者的地理空间和认知空间；信息接受者的地理空间和认知空间。这四个空间是相互对应的关系，也只有这四个空间实现相互重叠，才可能实现GIS应用的地理信息的有效传输。
信息的制造者也就是绘图者，绘图者需要根据客观世界当中的地理实体进行公路的测量，并通过制图的形式绘制出地图，并用红色线将地图中的地理要素进行绘制。绘图过程不但依靠的是客观世界，也包括制图者对客观世界的认知。只有制图者对客观世界的认知与信息接受者对客观世界的认知相符合，才能够完成信息的有效传输。
5总结
综上所述可以知道，GIS应用系统的地理信息传递过程有三个主体，如果要实现有效传输，则需要保证三个主体都能够实现相对应的地理空间和认知空间的重叠。因此，可以知道在进行GIS应用概念地图模型的设计时，不但需要依靠信息技术科学、地理科学，还要依靠认知科学。只有基于认知科学的掌握，才能够保证GIS应用中地理信息的有效传输。
参考文献
[1]张亢峰，任晓蕾，Xiao-lei.地理信息数据传输和使用的安全问题[J].测绘与空间地理信息，2010（6）.
对地理信息科学的理解范文3
关键词：GIS RS 空间信息技术 实践教学
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（b）-0176-02
地理信息系统是一个新兴的交叉学科，在我国学科设置中，地理学一级学科、测绘科学一级学科、计算机一级学科都设有地理信息系统的二级学科。我国已有近200多所大学设立了地理信息系统专业，我校资源环境与旅游学院也于2002年建立了地理学一级学科下的地理信息系统专业，目前，在教育部新修订的专业目录中，已改为地理信息科学专业。遥感科学与技术是测绘科学一级学科下设立的新专业，我校于2011年正式开始招生。地理信息系统学科和遥感科学与技术的设置也表明了该学科的交叉性，尽管两个专业的侧重点不同，但都涉及到地理学、测绘学、图形图像学、计算机科学等专业相关的各种专业知识。为贯彻“厚基础，宽口径”的教育理念，切实做到理论联系实际。我们向大一新生开设了“空间信息技术基础”这门课，开设这门课的目的是对新生系统全面地介绍空间信息技术的全貌、各分支学科的主要内容及其之间的关系，阐述空间信息技术的发展历程，并将其经典基础理论与现代应用信息技术有机结合。通过该课程，一方面激发新生对空间信息技术产生浓厚的学习兴趣，建立学习本专业的信心，使学生提高对空间信息技术的整体认识，热爱地理信息系统和遥感专业，而且也为通识教育夯实基础。我校地理信息系统和遥感专业主要向全国十多个省市招收理科生，主要存在学生计算机水平与知识不平衡，理科生地理不作为高考引起的地理基础不牢，网络条件下信息服务参与度差别大等特点，而作为交叉学科的空间信息技术涉及到计算机科学、网络技术、地理学、图形图像学等。因此，在大一进行空间信息技术课程的讲授不同于其他专业课重点在专业技能和专业素质的提高，如何在起点不同、网络信息服务逐步深入学生学习生活的同时开展空间信息技术基础的教法研究是一个重要的课题。
1 网络信息服务中的空间信息技术实践教学
我校地理信息系统和遥感科学两个专业招收的都是理科生，在现行高考体制下，理科综合中只包含物理、化学和生物，没有地理学科。同时，不同省份和不同家庭条件的学生中计算机水平和对信息技术的了解水平分异较大，这些都成为空间信息技术基础这门课教学有效开展的障碍。通过与多届学生的教学互动以及与大学一年级新生的深入交流，学生主要有以下一些特点：一是地理知识和功底相对比较薄弱，主要原因是在高考指挥棒下理科生学习地理知识的课时和精力相对较少，特别是在农村地区；二是计算机应用和相关知识分异较大，一些农村地区在高中以前没有使用或者很少使用计算机与网络，而北京城区的学生计算机和网络使用水平相对较高；三是计算机软硬件和网络条件较好，学生使用计算机和网络兴趣浓厚，受考上大学的影响，大部分学生都拥有计算机，同时学校提供的网络上网条件较好，基本能够实现教学区和休息区的全覆盖，使用网络信息服务来引导空间信息教学条件较好。实践教学是加深感性认识、提高课程兴趣的重要手段。通过本课程的积极引导，让网络信息服务不仅成为生活娱乐的工具，也成为专业学习的工具。通过与日常生活相关的实践教学提升学生的专业鉴赏能力。针对以上条件，在实际空间信息技术教学中主要采用以下一些方法与手段来充分利用网络信息服务来进行空间信息技术基础的教学工作。
（1）通过分组的方式，利用课堂和课下互动来分享空间信息技术带来的不同的网络体验，提升专业兴趣。在充分了解学生各项基本知识和基本功能后，通过老师引导和学生自愿分组的方式，将学生分成3～5人的一个小组，小组完成以下诸如课堂讨论、课下互助的方式开展各项学习过程，在分组时应注意到学生的地域、计算机基础等的差异。如在第一堂课后，会让学生学会使用googleearth，并在googleearth上找到自己的家，并向第二堂课上向全班介绍自己学习使用googleearth的过程、对它的认识，以及找到家乡的过程。通过几轮的课堂教学效果来看，学生在没有老师引导的情况对空间分布、影像尺度等相关专业知识和思想有了朴素的认识，在课堂介绍阶段通过提问、讨论、点评等方式，能够将朴素的感性认识转化为专业知识和认知能力。在整个课程的教学过程中，设计了诸如家乡、著名自然旅游景点、热点事件的热点区域等多个课下实践和课上交流的过程，在空间信息网络服务的支持下从不同的知识侧面引导学生从单一的讲授学习到课下实践-课堂交流的互动和主动学习。在此过程中，各小组组员组成的合理性，各个课下实践-课堂交流主题的有趣性，以及选择各小组课堂交流的顺序都成为该方法手段能够顺利高效进行的关键因素。第一次选择小组完成任务的优秀程度可能直接决定了以后几次该方法手段的优秀程度。
（2）通过不同网络服务形式比较，加深学生重点基础知识和重要地学思想的理解。在空间信息技术基础教学过程中，需要学生通过地理对象抽象形成地理数据模型，通过数据模型的抽象形成数据结构，通过对数据结构的实体化形成地理信息等三个步骤，而在空间信息技术的发展过程，对地理对象的抽象、数据模型的类别、数据结构的多样性以及实体数据的海量性等都有不同的认知。在这些过程中，既有丰富的具体形象的对象，也有抽象的模型、数据等，借助网络信息服务下一些具体事例，方便学生更好的加深理解。如我们通过让学生观察自己的校园，并研读百度地图、虚拟城市等不同的网络信息服务工具下的矢量地图、影像地图、三维地图和地势图等不同的地图表现形式，通过比较、讨论、点评等多种方式，对空间信息技术中的矢量、栅格等不同数据格式和结构。
（3）引导学生将学习、生活与网络信息服务中的空间信息技术结合起来，应用专业知识来分析和理解。空间信息技术在当今社会各个领域的部门应用越来越广泛，一些空间信息技术中较为专业的名词简称或者缩写如GPS等经常出现在同学们的身边，教学过程中教师理应通过这些有利的条件引导学生学习、理解和深入探讨相关。我们可以通过比较新闻联播后的天气预报中的气象卫星遥感影像和资源卫星影像来引导学生分析不同对地观测卫星的用途与特点，可以通过googleearth上不同影像分辨率的变化来引导学生理解空间分辨率与地理空间尺度的概念，可以通过矢量地图、影像地图等常用的地图服务引导学生分析两种地图格式的异同等等。教学互动的过程覆盖到了同学的学习与生活的过程，我们在课堂上也积极引导学生将日常生活中观察到空间信息技术的应用与同学们分享，如在事件过程，同学们了解到了利用无人机获取影像的内容，在讨论过程中，学生和老师共同讨论了各种遥感平台、不同遥感影像、获取国家基础地理信息的手段等多种主题，教学效果良好。
2 结语与讨论
空间信息技术已经从专业化的应用向网络信息社会服务方向转化，应用这些基本的素材和网络信息服务的便利，可以有效的提升空间信息技术基础教学手段的效用。在空间信息网络信息服务的支持下通过课堂-课下教学互动能够帮助学生较好的形成空间信息技术的基本框架，提高学生学习兴趣和学习能力，形成良好的专业鉴赏能力。
参考文献
[1] 许捍卫，张友静，张行南.21世纪高校GIS本科人才培养方案的研究[J].地理信息世界，2003，1（4）：27-30.
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对地理信息科学的理解范文4
【关键词】岩土工程勘察；数字化；GIS；数据库
0 引言
岩土工程地质勘察是工程设计的先决条件，但传统的岩土工程地质勘察资料一般都局限于二维、静态的表达，这种表达描述场地地质空间构造起伏变化的直观性差，不能充分揭示场地地质空间变化的规律，难以使人们直接、准确、完整的理解和感受场地土的物理力学性质变化情况，也越来越不能满足岩土工程的空间分析要求，因此不能很好的服务于工程设计。如何突破传统岩土工程勘察的技术缺陷，如何利用岩土工程勘察资料来推断场地土的区域分布规律，如何利用岩土工程勘察资料来预测场地土的岩土工程性质，是岩土工程界一个古老而又有新意的问题。岩土工程地质勘察数字化主要解决的是岩土工程勘察中场地方域的数字化、场地物性指标的数字化、场地地层的数字化和岩土工程勘察数据库的设计。本文在分析、总结前人理论的基础上，提出了岩土工程地质勘察数字化的体系和具体的实现方法。
1 场地方域的数字化―地理信息系统
地理信息系统（Geographical Information System，简称GIS）是一门集计算机科学、信息科学、地理学等多门学科为一体的新兴学科，它是在计算机软件和硬件支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的空间信息系统。一个典型的GIS系统应包括四个基本的组成部分：计算机系统（硬件、软件）、空间数据库系统、应用人员与组织机构和应用模型。
1.1地理信息系统的功能与应用
作为地理信息自动处理和分析系统，地理信息系统的功能与应用贯穿数据采集、分析、决策应用的全部过程，具体可概括为以下几个方面：
（1）数据采集与编辑。即在数据处理系统中将系统外部原始数据传输给系统内部，主要用于获取数据，保证系统数据库中的数据在内容上与空间上的完整性、数据值逻辑一致性等。目前可用于地理信息系统数据采集的方法和技术很多，如跟踪数字化、扫描数字化、遥感等。
（2）数据操作。包括数据的格式化、转换、概化。数据的格式化是指不同数据结构的数据间变换；数据转换包括格式转换（如矢、栅格式的转换）、数据比例尺的变换、投影变换等；数据概化包括数据平滑、特征集结等。
（3）数据的存储与组织。这是一个数据继承的过程，也是建立地理信息系统数据库的关键步骤，涉及到空间数据和属性数据的组织，其关键是如何将二者融合为一体。
（4）查询、检索、统计、计算功能。这是地理信息系统应具备的最基本的分析功能。
（5）空间分析功能。这是地理信息系统的核心功能，也是地理信息系统与其它计算机信息系统的根本区别。地理信息系统的空间分析可分为三个不同的层次。一是空间检索，包括从空间位置检索空间实体及其属性和从属性条件集检索到空间实体。第二是空间拓扑叠加分析，空间拓扑叠加实现了输入特征的属性的合并以及特征属性在空间上的连接。第三是空间模拟分析，包括外部的空间模拟分析 （将地理信息系统作为一个通用的空间数据库，而空间模拟分析功能则借助于其它软件）、内部的空间模拟分析（利用地理信息系统软件来提供空间分析模块）和混合型的空间模拟分析（尽可能利用地理信息系统所提供的功能，同时充分发挥地理信息系统使用者的能动性）。
（6）输出功能。以报表、图形、地图等形式显示输出全部或部分数据。
1.2 地理信息系统在岩土工程勘察中的应用
岩土工程勘察设计一体化系统与地理信息系统虽属于两个不同研究领域，但岩土的工程力学性质具有地理信息的属性，即二者之间存在着一个重要的相似之处，即它们都蕴含着与空间坐标有关的信息。岩土工程勘察设计一体化侧重于在空间信息基础上进行设计、并对设计结果做出分析、评价和决策。它离不开全面的空间信息的支持。而地理信息系统侧重于对各种空间信息的采集、管理和分析。如将地理信息系统技术，应用于岩土工程勘察设计，利用GIS强大的数据采集、管理能力和空间查询、空间分析能力，对岩土工程勘察、设计、施工中获取的大量的、形式多样的信息进行有效地管理和分析，并为设计方案的生成、分析、评价和决策提供全面的信息支持，将为岩土工程勘察设计走向一体化开辟一条有效途径。
将地理信息技术用于岩土工程勘察设计，与传统的岩土工程勘察设计技术相比，具有以下优势：
（1）地理信息系统强大的数据采集和数据处理能力，使岩土工程勘察数据来源更加广泛，数据采集质量更高、速度更快。
（2）勘察设计数据具有内容上的复杂性和形式上的多样性等特点，传统的勘察设计系统对其处理显得无能为力。能够描述和表达复杂的空间实体且对于图形、图像数据和属性数据高度集成的地理信息系统数据库，为全面管理勘察设计信息提供了可能，从而为建立完善的专业设计模型、分析模型、评价和辅助决策模型提供了全面的信息支持。
（3）GIS空间分析功能，如拓扑叠加、缓冲区分析、数字地形分析等，为建立完善的专业设计、分析、评价、辅助决策模型提供了强有力的分析工具。
（4）GIS强大的可视化操作能力，为岩土工程勘察提供一个可视化操作平台。
2 场地地层的数字化―岩土工程建模
所谓模型，就是根据实物、设计图、构想，按比例、生态或主要特征（属性）做成相似的物体或图件，用以显示、展示、揭示一类事物和问题。在岩土工程学科中，岩土工程地质模型，就是依据工程性状，将重要的岩土工程条件，亦可称要素，按实际状态，简明醒目地用图形表示出来，简言之，即工程与地质条件相互依存关系的图示。这种地质与工程结合形式一一模型，能较好地解决了地质与工程的脱节，便于设计人员充分认识与真正应用好岩土工程工作成果，它深化了岩土工程条件的研究，更抓住了影响工程岩土变形或破坏的关键条件，与此同时，还促进地质与工程结合后的岩土变形规律、效应与法则的理性化，在理论与实用的两方面均会得到实质性的进展。
2.1 岩土工程地质模型的特点
（1）确定性
岩土工程地质模型的应用特点是针对工程所涉岩土实体，它一般表现为场地
或地基。岩土工程工作者解释研究的对象是确定的岩体，相应的它的地质模型应
具有确定性，不应当只局限在有限个剖面上。
（2）可视性
可以有多种方式对岩土工程地质模型进行可视化表述，常见的有以下5种：
①三维景观方式。它容许人们从不同角度、不同方位、不同距离观看三维工程地质模型的表面。为了增强模型的真实感，还要加上光照、纹理等效果，给人以逼真的感觉。但它还是只能看到模型的表面。
②掀盖层三维景观方式。在三维景观方式的基础上，想象掀开上覆的盖层看到下伏工程地质界面，其实是第一种方式的变形。
③透视三维景观方式。假象穿透地质体的一些部分，看到内部的工程地质界面，这也可以看做是掀盖层三维景观方式的一种变形。
④切面方式。假象切开工程地质模型，看到地质模型内部的水平或垂直切面上的地质构造形态。由于在二维切面上能方便地进行量算、修改等操作，还可以采用平行切出一系列切片的方式来形象地反映工程地质模型的内部结构，因而它是用二维方式来表达三维模型内部结构的一种理想方式，地质工作中常用的剖面图就是这种方式的原形。在三维模型的支持下，用切面方式能产生很好的二维与三维联动效果，即在二维剖面上的修改将影响到三维模型的形态。
⑤投影等值线方式。将工程地质界面的等高线或界面交线垂直地投影到水平面上形成等值线图，地震勘探层位构造图、矿床标高或厚度等值线图等就是投影方式的原形。使用者可以根据工程地质界面的等高线图对工程地质界面的空间形态有着非常好的把握能力，因此，该方法是传统的用二维方式表达三维模型的重要方式之一。
（3）可修改性
要求工程地质模型具有可修改性是基于以下原因。一是由于勘探的实施获取了新的数据资料，需要对己经建立的地质模型进行细化；二是随着研究的深入，岩土工程师对地质模型有了新的认识，需要修改地质模型；三是利用已建立的地质模型指导进一步的勘探工作。可修改性使人们能对地质模型进行修改和处理，使设想中的东西变成虚拟现实。
2.2 岩土工程地质建模的实现方法
岩土工程地质建模的方法目前采用的主要有表面模型法，表面模型法（也叫数字表面模型）的历史较早，它的基本内容就是通过精确的表示出工程地质体的外表面来表示均质地质体的建模方法。也是目前广泛使用的建模方法。
表面模型法的数据来源是通过测点获得的一系列离散的测点资料，包括测点的几何特征数据和属性特征数据。然后利用数据解释结果重构地质体界面。可以抽象为把一系列同属性的点按照一定的规则连接起来，构成网状曲面片，进而确定整个地质体的空间属性。有很多方法用来表示表面，常用的方法主要有数学模型法和图示模型法。
（1）图示模型法
常用的图示模型法有边界表示法、规则格网法、等值线法、不规则格网法等。
①边界表示法：通过面、线、点等简单几何元素的属性来表示工程地质体的位置、形状、属性，这种方法用来表示简单物体时十分有效。但对于很不规则的地质实体则很不方便，只有再降低精度要求的情况下，才可以使用。
②规则格网法（Grid ）规则网格：通常是正方形，也可以是矩形、三角形等规则网格。规则网格将区域空间切分为规则的格网单元，每个格网单元对应一个数值。数学上可以表示为一个矩阵，在计算机实现中则是一个二维数组。每个格网单元或数组的一个元素，对应一个属性值。
③等值线模型：等值线通常被存成一个有序的坐标点对序列，可以认为是一条带有属性值的简单多边形或多边形弧段。由于等值线模型只表达了区域的部分属性值，往往需要一种插值方法来计算落在等值线外的其它点的属性值，又因为这些点是落在两条等值线包围的区域内，所以，通常只使用外包的两条等值线的属性值进行插值。
④不规则格网法（TIN ） ： TIN模型根据区域内有限个点将区域划分为相连的三角面网络，区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内。如果任意点不在顶点上，则该点的数字属性值通常通过线性插值的方法得到（在边上用边的两个顶点的高程，在三角形内则用三个顶点的高程）。所以TIN是一个三维空间的分段线性模型，在整个区域内连续但不可微。
3 岩土工程勘察数据库的建设
岩土工程勘察数据具有多源性和空间性特点，常规关系数据库技术已不能满足人们对这些数据处理的需要，并且岩土工程勘察数据显著的空间特征和复杂的结构属性，使岩土工程勘察成为计算机科学可视化的一个既非常重要又十分复杂的应用领域。如何有效地在数据库系统的基础上利用计算机技术实现岩土工程勘察数据的时空分析、并开展定量结构刻画和空间建模，是摆在当今岩土工程勘察工作者面前的一道难题。值得庆幸的是，随着计算机信息处理技术飞速进步而迅猛发展起来的地理信息系统（GIS）技术，集计算机科学、地理学、地图学、计算机图形学、测绘学、遥感学、环境科学、空间科学、信息科学、管理科学以及数据库技术于一体，以其对空间地理数据强大的储存查询和分析处理功能、鲜明地区别于普通管理信息系统，它将空间数据处理、属性数据处理、空间分析与模型分析等技术与计算机技术紧密结合，展示了极强的空间表现力，它能够对复杂的地球空间数据进行采集、储存、分类、检索查询、刻画表述、分析建模，从而为我们开展相关研究提供了一个不可多得的、多学科集成的基础平台。因此，建立以处理空间数据为特征的岩土工程勘察数据库系统和高效、快捷地岩土工程勘察数据进行采集、储存、分类、检索查询、刻画表述、分析建模等功能的GIS平台是完全可以实现的。
3.1 基于GIS的岩土工程勘察数据库的建设
地理信息系统集数据库、制图、空间分析功能为一体，它的出现为地质领域繁杂的数据管理、多源的成果表达形式和空间数据分析提供了快速、方便、准确的手段。建立正确有效的信息数据库无疑是地质数据分析、研究的重要基础，一个高质量的数据库系统将使系统的功能得到最大限度的发挥。
（1）岩土工程勘察数据库的概念模型设计
岩土工程勘察信息处理系统是一个信息处理系统，信息或数据及其作用在信息或数据之上的处理是系统需求分析的主要任务，即要弄清需要有哪些数据，数据之间有何联系，数据本身有何性质，数据的结构和应对数据进行哪些处理，每个处理有什么逻辑功能。因此，为了把用户的数据要求明确地表达出来，首先在较高的抽象层面上，使用一种面向问题的数据模型（概念性数据模型），按照用户的观点来对数据和信息建模。
（2）数据库建立实现
岩土工程一体化系统的数据有三类：用户输入的原始数据、系统生成的中间数据及最终数据。
原始数据由测点数据组成，而测点数据又由测点几何属性数据（位置）和测点信息属性数据（地层厚度、地层顶面标高、含水率、孔隙度、抗压强度等物性参数）。
中间数据包括根据原始数据系统自动生成的地层层面等值线模型、三维表面模型、剖面模型等，根据这些模型可以生成用户需要的各种图件，还可以进行各种信息查询操作。
最终数据种类繁多，主要是根据用户需要由中间数据生成，包括图形资料（如单孔柱状图、连线剖面图等）和文档资料（如地质勘察报告等）。由于岩土工程的复杂关系，对于岩土工程的数据库管理必须严格遵循时间序列，即遵循原始数据―中间数据―最终数据的关系。
3.2 基于GIS的岩土工程数据库的主要功能
（1）数据输入
数据输入的时候关键是需要注意数据有效性检验和规范化处理。确保进库数据满足实际需要的精度和误差范围。
（2）数据库检索
某一实体的信息包括空间位置数据和属性数据两部分，相应地，数据库检索就可以依据实体的空间位置检索或依据实体的属性进行检索。空间检索包括 “图示点检索”、“图示矩形检索”和“区域检索”，而“条件检索”和“交叉条件检索”则属于属性检索。利用数据库检索这一功能检索和提取数据中的地质信息。
（3）空间分析
空间分析包括以下3个内容：
①叠加分析。包括区对区叠加分析，区对线叠加分析，区对点叠加分析，点对线叠加分析等。
②缓冲区（Buffer）分析。包括点缓冲区分析，线缓冲区分析，区缓冲区分析。
③多层立体叠加。
（4）属性分析
包括为单属性统计分析、单属性累计直方图、单属性累计频率直方图、单属
性分类统计、单属性基本初等函数变换、双属性累计直方图、双属性累计频率直
方图、双属性分类统计、双属性四则运算等。
（5）数据输出
数据库中单表、双表、多表的单项数据、双项数据、多项数据的单向和多向输出和多组合输出。这项功能的完成有赖于上述各项任务的完成程度，其目的是使用数据库中装载的数据来完成某项任务或为某项任务提供数据。
4 结论与建议
本文主要论述了基于GIS的岩土工程数字化系统涉及到的相关理论知识，如地理信息系统理论、地质统计学、土性相关距离理论、地质建模技术、岩土工程数据库技术等，在此基础上，对基于GIS的岩土工程数字化系统进行了研究，提出以下建议：
1、在岩土工程建模中没有考虑断层、透镜体等地质现象的影响，岩土工程
地质模型有一定的局限性。为解决此问题，其中重要的环节是获取研究区域关于
这方面的实际资料，通过知识反馈不断来修正工程地质模型。
2、将研究区域当成一个统一体来看待的，没有区分不同地质单元的差别，如河流、湖泊与陆地的差别，这个问题的解决，应当通过划分区块，将不能统一对待的区域从研究区剔除出来。但这样做，会引起另外一个问题，就是研究区域在平面上就不是连续的，在插值计算时会有突变现象发生。对此问题的研究有待加强。
3、在地质物理力学性质指标的统计计算中是将研究区域作为一个区域体来看待的，而实际上往往是一个大区域在物理力学性质指标上可以划分为几个小区域。对此问题的解决首先确定小分区的边界，然后对每个小分区单独进行统计。
作者简介：赵斌，男，1982年生，2006年7月毕业于沈阳农业大学水利学院，毕业后于辽宁省第五地质大队工作，现主要从事岩土勘察工作。
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对地理信息科学的理解范文5
关键词GIS网络Web GIS历程趋势
1 GIS的概念
(1)GIS的定义
GIS即地理信息系统，是在计算机硬、软件系统支持下，对现实世界(资源与环境)各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统，它作为集计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体的新兴边缘学科而迅速地兴起和发展起来。地理信息系统中“地理”的概念并非指地理学，而是广义地指地理坐标参照系统中的坐标数据、属性数据以及以此为基础而演义出来的知识。
(2)GIS的特点
为了满足GIS对地球表面、空中和地下若干要素空间分布和相互关系的研究，GIS必须具备以下基本特点。
①公共的地理定位基础
所有的地理要素，要按经纬度或者特有的坐标系统进行严格的空间定位,才能使具有时序性、多维性、区域性特征的空间要素进行复合和分解，将隐含其中的信息变为显示表达，形成空间和时间上连续分布的综合信息基础,支持空间问题的处理与决策。
②标准化和数字化
将多信息源的空间数据和统计数据进行分级、分类、规格化和标准化，使其适应于计算机输入和输出的要求，便于进行社会经济和自然资源、环境要素之间的对比和相关分析。
③多维结构
在二维空间编码基础上，实现多专题的第三维信息结构的组合，并按时间序列延续，从而使它具有信息存贮、更新和转换能力，为决策部门提供实时显示和多层次分析的方便。这显然是常规二维或二维半的地形图所不具备的。
④具有丰富的信息
GIS数据库中不仅包含丰富的地理信息，还包含与地理信息有关的其它信息，如人口分布、环境污染、区域经济情况、交通情况等。纽约市曾经对其数据库进行了调查，发现有80%以上的信息为地理信息或与地理信息有关。
(3)GIS与其它系统的区别
GIS有别于DBMS(数据库管理系统)。GIS具有以某种选定的方式对空间数据进行解释和判断的能力，而不是简单的数据管理，这种能力使用户能得到关于数据的知识，GIS是能对空间数据进行分析的DBMS,GIS必须包含DBMS。
GIS有别于MIS(管理信息系统)。GIS要对图形数据和属性数据库共同管理、分析和应用。MIS则只有属性数据库的管理，即使存贮了图形，也是以文件形式管理，图形要素不能分解、查询，没有拓扑关系。管理地图和地理信息的MIS不一定就是GIS,MIS在概念上更接近DBMS。
GIS有别于地图数据库。地图数据库仅仅是将数字地图有组织地存放起来，不注重分析和查询，不可能去综合图形数据和属性数据进行深层次的空间分析和提供辅助决策的信息，它只是GIS的一个数据源。
GIS有别于CAD系统。二者虽然都有参考系统，都能描述图形，但CAD系统只处理规则的几何图形，属性库功能弱，更缺乏分析和判断能力。
(4)GIS的应用
GIS是一门以应用为目的的信息产业，其应用可以深入到各行各业、千家万户，形成诸如资源与环境GIS,灾害监测与防治GIS,农林牧副渔GIS,工商经营管理GIS,国民经济运营、交通管理和规划GIS,城市管理、运行和规划GIS,工矿生产管理GIS及各部门办公GIS等。据调查统计，美国有84%的联邦政府机构在办公室中正在使用和将要使用GIS技术，有7万个以上的地方和州政府部门使用GIS技术。是否具备和使用先进的城市地理信息系统,已成为衡量一个城市管理水平和投资环境的重要标志。在我国，沙市、常州、海口、深圳、北京、上海、天津、厦门等城市已建立具有一定规模的城市信息系统，一些GIS技术开发公司在一些城市的大街上设置了旅游线路查询信息系统，并己成为市政建设的一个内容。
进入90年代，随着GIS产业的建立和数字化信息产品在全世界的普及,GIS将逐渐成为信息产业的主流。
2 GIS发展历程
(1)GIS的产生
国外不少人认为，19世纪以来普遍应用的地图和专题图就是一种模拟式的地理信息系统。照此定义，我国地理信息系统的产生可追溯到宋代的地理图碑，它刻绘了山脉、长江、黄河、长城以及全国各级行政机构，是宋代的中国地图。
到本世纪50年代，随着电子计算机科学的兴起和它在航空摄影测量学与地图制图学中的应用以及政府部门对土地利用规划与资源管理的要求，使人们开始有可能用电子计算机来收集、存贮、处理各种与空间和地理分布有关的图形和有属性的数据，并通过计算机对数据的分析来直接为管理和决策服务，这才导致了现代意义上的地理信息系统的问世。
1956年，奥地利测绘部门首先利用电子计算机建立了地籍数据库，随后各国的土地测绘和管理部门都逐步发展土地信息系统(LIS)用于地籍管理。1963年，加拿大测量学家R.F.Tomlinson首先提出了地理信息这一术语，并于1971年建立了世界上第一个GIS――加拿大地理信息系统(CGIS),用于自然资源的管理和规划。稍后，美国哈佛大学研究出SYMAP系统软件。由于当时计算机水平的限制，使得GIS带有更多的机助制图色彩，地学分析功能极为简单。与此同时，国外许多与GIS有关的组织和机构纷纷建立。例如，美国1966年成立了城市和区域信息系统协会(URISA),1969年又建立起州信息系统全国协会(NASIS):国际地理联合会(IGU)于1968年设立了地理数据收集和处理委员会(CGDSP)。这些组织和机构的建立为传播GIS知识、发展GIS技术起了重要的推动作用。
(2)GIS的发展
进入本世纪70年代以后，由于计算机硬件和软件技术的飞速发展，促使GIS朝着实用方向迅速发展，一些发达国家先后建立了许多专业性的土地信息系统和地理信息系统。例如，从1970年至1976年，美国地质调查局就建成50多个GIS,加拿大、联邦德国、瑞典和日本等国也相继发展了自己的GIS。与此同时，一些商业公司开始活跃起来，软件在市场上受到欢迎，许多大学和研究机构开始重视GIS软件设计及应用的研究。
80年代，由于计算机行业推出了图形工作站和PC机等性能价格比大为提高的新一代计算机，为GIS普及和推广应用提供了硬件基础。GIS软件的研制和开发也取得了很大成绩，涌现出一些有代表性的GIS软件，如Arc/Info、Genamap、MGE、Cicad、System9等。GIS的普及和推广应用又使得其理论研究不断完善，使GIS理论、方法和技术趋于成熟，开始有效地解决全球性的难题，例如全球沙漠化、全球可居住区的评价、厄尔尼诺现象、酸雨、核扩散及核废料等问题。
我国GIS的起步较晚，到70年代末才提出开展GIS研究的倡议。进入80年代后迅速发展，在理论探索、规范探讨、实验技术、软件开发、系统建立、人才培养和区域性试验等方面都取得了突破和进展。一些有远见的地方政府也开始投资建立本地的G1S,在GIS应用日益活跃的今天，诸如沙市这样名不见经传的中小城市，由于GIS起步早而誉冠全国。80年代末，武汉测绘科技大学在摄影测量与遥感专业的基础上建立了信息工程专业，使我国GIS基本人才的培养纳入了正轨。1994年4月，我国专门成立了“中国GIS协会”,此后又成立了“中国GIS技术应用协会”,加强了国内各种GIS学术交流，研制推出了Geostar、Citystar、MapGIS等具有自主版权的GIS软件。
3 GIS的发展趋势
GIS正朝着一个可运行的、分布式的、开放的、网络化的全球GIS发展。
(1)GIS与其它学科结合更加紧密，应用更加广泛3S(地理信息系统GIS、遥感RS、全球定位系统GPS)或5S(前面3S加上数字摄影测量系统DPS、专家系统ES)的集成，使得测绘、遥感、制图、地理、管理和决策科学相互融合，成为快速而实时的空间信息分析和决策支持工具，使GIS广泛用于交通、环保规划、公安侦破、车船自动驾驶、大田农作物因地施肥、科学耕种和海上捕鱼等。不管是在3S还是5S的集成概念中，“3”和“5”己不是一个确切的数字概念，它们是泛指多个系统。3S和5S强调的是“l+l>2”,有了这个观念，我们就可以将GIS与其它可以结合的任何学科进行集成研究，输出方式更直观，以满足人们生产、生活的各种需求，使人们可以合理利用资源、保护环境，实现人类可持续性发展。事实上，GIS己涉及到社会科学、自然科学的许多领域，因此，我们还可以得出这样的结论，GIS必将发展成为集社会科学、自然科学于一体的全球性、综合性巨型软科学。
(2)基于因特网的WebGIS是下阶段GIS发展的一个主流
从GIS发展的历程来看，GIS每一次大的发展都与计算机发展水平有关,今后仍将是这样。如今计算机网络的兴起和迅速发展，信息高速公路的建设，为GIS的新发展铺设了通行无阻的金光大道。由于地理信息和大量的空间数据都是以文字、数字、图形和影像方式表示的，将它们数字化，送入电子计算机，便可方便、快速和及时地将地理信息传送到需要的地方去，以发挥地理信息在国民经济建设、国防建设和文化教育等行业中的应用价值。而GIS工作者则需研制一个万维网上的GIS和GIS浏览器(即视窗GIS),使亿万网民随时根据需要来查询GIS。
(3)空间数据基础设施建设
“数字地球”一词已在世界广为提及，但很多人并不理 解它的真正含义,仅仅把它理解成全球各零散的数字信息在因特网上的流通。按照美国副总统戈尔在阐述“数字地球”概念时所举的例子不难理解，它实际上就是一个GIS。要实现地球数字化必须有数据基础，数字地球的基础是空间数据基础设施。空间数据基础设施建设包括空间数据服务体系、空间数据交换网站、数字地球空间数据框架和空间数据标准体系的建立。要在今后做到“秀才不出门，便知天下事”,做到网上“逛商场”,空间数据基础设施建设必须要搞好。
(4)组件式GIS的研究
建立一个小型的GIS己不是一两个人所能完成的，数字地球的建立更是一个极为庞大的工程，需要全世界各地的人们参与。因此，把庞大的GIS软件系统分解成可按应用需要组装成“定做系统”的GIS “元件”,怎样将这些GIS“元件”通过标准的系统环境(如OLE和OpenDOC)与其它非GIS的“元件”嵌接，有效地实现系统合成，自然就成了GIS的研究方向。一旦实现了这一步，全世界的人都可以参与GIS的建设，完善数据库，建立丰富的元件库，用户可根据需要拼装调用。这种组件式的GIS的各元件或数据应该是分布式的存贮，通过分布式对象管理系统进行管理。
(5)与多媒体技术的结合
多媒体技术正在进入GIS中，以改善GIS的数据采集、数据处理以及成果表达与输出的效能，发挥声、像等多媒体的应用。目前，图形图像的立体显示己成功地融入数字摄影测量系统(DPS)中，DPS与GIS的集成和多媒体技术的应用将把我们感兴趣的东西变成一个虚拟实体，我们可以通过GIS的输出系统用视觉、听觉、触觉、嗅觉等来感知它。
4 GIS面临的问题
(1)认识问题
国家和地方政府对GIS建设的基础投资太少，没有从战略上提出一个GIS发展构想，没有把GIS建设提到一个应有的高度。而在美国，信息高速公路、数字地球却是总统、副总统提出，并以政府文件形式下达。科索沃战争给我们一个警示，必须高度重视GIS的作用。
（2)人才问题
GIS产业对人才不仅有一个量的要求，还要有一个质的要求，这种人才不仅要有过硬的专业知识，还要有广博的知识面，不仅要懂得自然科学知识,还要懂得相当的社会科学、软科学知识。政府部门要拥有高素质的GIS人才,才能有效地利用GIS进行管理和决策。
(3)数据质量问题
影响GIS数据质量的因素千头万绪，名目繁多，存在许多不确定性，导致数据质量不好控制，给建库带来很多不便。进入数据库的数据质量过高,则是浪费;反之，质量偏低，则达不到要求，可能造成严重的后果，把握适度质量有一定难度。
(4)安全问题
特别是基于因特网的GIS,要非常注意数据的保密性。而GIS中庞大的数据要逐一核实其对外是否符合国家安全是一件很困难的事，一旦出了问题，可能造成严重后果。
对地理信息科学的理解范文6
关键词：GIS技术，城市规划；运用
中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：
一、GIS技术的优势及常规应用
地理信息系统（GIS，Geographic Information System）是一门综合性学科，结合地理学与地图学，已经广泛的应用在不同的领域，是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统，也有称GIS为“地理信息科学”（Geographic Information Science）。GIS系统构成如下图所示。
地理信息系统（GIS）技术能够应用于科学调查、资源管理、财产管理、发展规划、绘图和路线规划。例如，一个地理信息系统(GIS)能使决策者在自然灾害的情况下较易地计算出应急反应时间，或利用GIS系统来发现那些需要保护不受污染的湿地。
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。
二、GIS技术在广西城市规划中的应用发展情况
广西大地测量基准成果管理与服务系统，是一个以GPS、GIS、计算机、互联网技术为支撑，采用B/S架构集成了大地测量基准成果地理位置（概略坐标）在线查询、动态和事后三维基准传递、运行信息实时等功能于一体的大地基准成果信息化管理与服务系统。
广西测绘局将广西现有的传统大地测量成果和现代空间定位框架动态基准成果集成一体，搭建基于Web Service技术的、稳定可靠、快速便捷的测绘基准成果信息化管理与服务平台，为用户提供一站式成果服务，逐步改变传统大地测量成果被动式的服务模式。
三、GIS技术对规划决策的影响及决定性作用
由于目前的城市规划，涉及的内容及关联项目较多，比如各类电力、燃气、通讯、供热市政线路管道，以及铁路、高架线路、国防设施等分属不同政府部门管辖的规划及设置等等，一旦缺失其中一方面的考虑，则会造成规划审批的决策性错误。比如说南宁市已经主体建设完毕的南宁市凌铁大桥，由于在城市规划以及协调各方原则性同意时未获得统一意见，导致江北部分的引桥方案屡次变更都无法进行，工程建设搁置多年。因此，为了避免类似于由于规划因素考虑不周导致的规划缺憾，在制定以及编制规划之前，需要使用GIS来对用地进行数据的叠加分析，要建立模型对项目选址的决策进行精确地计算和评估。
四、GIS技术在城市规划中的决策与运用技巧
1、GIS 技术与办公自动化系统紧密结合，提高数据流转的高效性。
城市规划决策及管理工作规模宏大信息数据驳杂，因此必须根据其特点监理相应的办公自动化信息处理系统，并且建立以GIS 技术为核心的集成系统来实现整个城市规划管理工作的自动化。相关的规划审批文档资料和网络数据传输等方面的工作应当采用GIS 作为整个系统的技术核心，城市规划管理所需的所有数据及操作应该完全地融于一个自动化的工作流程之中，通过工作流引擎以统一的界面将不同的工作内容送至每个相关操作人员。
2、建立以GIS技术为基础的城市规划数据一体化管理体系，并实现并联。
城市规划的图形数据、属性数据以及各种文档资料在实质上存在着紧密联系，在进行规划及设计决策时，只有建立在充分的数据系统上，才能避免缺漏和不恰的情况出现，而这一切的实施，都必须在一个以GIS技术为基础的城市规划数据一体化管理体系中才能实现。而这个一体化系统，必须实现及时的数据更新及转换，才能保证整个系统的先进性、高效性和实用性。
3、全面而规范的数据组织及管理是决策的基础。
城市规划工作基本上是建立在对地图的处理模式上的，目前城市规划管理信息系统的主要数据源也主要是各种纸质地图及其相应属性数据，通过数字化存入计算机，系统根据数据采集的对象和手段来设计数据组织与处理模式，都是面向地图的。因此，应该考虑改变以地图为基础的模式，直接面向客观世界中的空间实体及其相互之间的关系，在人们感兴趣的范围内进行计算。城市规划信息系统建设的核心是数据问题。在数据组织上应该突破原有的实体点线面、图层、地图和图库的结构，直接面向空间区域或空间实体集合，从中处理面向城市规划的信息数据。
五、基于GIS技术的城市规划空间决策应用模型
从目前大多数GIS 在城市规划行业的应用情况来看，运用最多的还是空间数据获取、存储、查询、显示、制图、制表等工作上，只是通过GIS 的空间分析功能对城市信息进行简单的分析得出结果，缺少对复杂空间问题决策的有效支持能力。而空间决策支持系统能帮助决策者从错综复杂、扑朔迷离的现象中抓住本质、理清头绪、明确自己的主要任务和目标：自主、灵活地生成各种解决问题的方案，研究和比较它们的利弊与矛盾，进而找出切实可行的解决办法，采取相应的措施与行动。
在城市规划管理业务中，审批的首要依据是对规划设计方案的审核。通过对审批项目的规划设计方案的各项经济技术指标的计算，确认是否符合整个城市的总体规划的要求，同时符合我国城市规划法律法规的相关规定，为城市规划管理部门提供科学的决策依据。在进行空间辅助决策业务的工作中，根据工作的需要提取特定决策模型，利用GIS 的空间分析、海量数据检索得到决策分析结果，同时利用三维景观技术真实模拟实际场景，为决策者提供更为逼真的决策效果。
在建立模型时，首先充分理解和分析决策模型的知识内容，逐步分解成每一个细致的知识点，然后针对每一个知识点赋予相应的决策算子，最终形成决策模型数据库。在实施空间辅助决策工作中，决策平台提供数据输入、数据处理、提取模型、决策运算、结果表达几个步骤，逐步建立空间辅助决策工作规范化操作流程。在设计方案的审批决策中，首先定义规划设计方案的图档标准，结合空间辅助决策平台操作流程，在数据输入阶段，决策平台提供自动识别设计方案的所有信息的接口，在数据处理阶段时对设计方案的数据进行整理，对方案中的各个要素进行分类，在决策运算阶段时提取方案指标计算模型，通过模型中的各个决策知识点自动计算方案的各项经济技术指标，如：容积率、绿地率、建筑密度、日照时间等，最后对运算出来的结果与规划的预计指标进行比较，滤出不符合的指标。 最后在结果表达阶段，可以将辅助决策结果以多种形式表达出来，一种就是列出符合的指标项和不符合的指标项，使得决策者对设计方案的决策结果能清楚地识别，另外一种表现结果就是采用三维虚拟现实技术，将决策结果形成三维景观，模拟反映设计方案的真实效果，使决策者更能直观地了解设计方案的各项指标，从而准确发现设计方案的问题，及时完善。
六、结束语
城市规划空间辅助决策软件平台的建立，为城市规划管理中诸多决策任务提供更为科学准确的理论依据，通过建立和完善城市规划通用模型，不仅可以规范空间辅助决策支持系统建设，而且可以推进城市信息共享，并且灵活运用其子系统能够有效的解决不同行业、不同部门之间的差异问题。
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