21-环境GIS系统分析
地理信息系统(GIS)发展现状及展望
地理信息系统（GIS）发展现状及展望【摘要】地理信息系统（GIS）是一种集成了地理、空间、统计、计算机等多学科知识的信息系统，旨在处理和分析地理空间数据。
本文从GIS发展历程、应用领域扩展、技术创新与发展、数据挖掘与GIS的融合、云计算与GIS的结合等方面进行了探讨。
随着技术的不断发展，GIS在未来将朝着智能化、智能化方向发展，为社会、经济和环境可持续发展提供更多支持。
GIS在未来的挑战主要来自数据安全、隐私保护、多源数据融合等方面。
未来需要加强技术研究和人才培养，以推动GIS技术在更广泛领域的应用和发展，为社会经济的进步和可持续发展做出更大的贡献。
【关键词】地理信息系统（GIS）、发展现状、展望、发展历程、应用领域、技术创新、数据挖掘、云计算、未来发展趋势、社会经济发展、贡献、挑战。
1. 引言1.1 地理信息系统（GIS）发展现状及展望随着技术的不断创新，GIS在数据挖掘、人工智能等方面得到了广泛应用。
数据挖掘与GIS的融合使得GIS系统能够更好地发挥数据分析和预测的功能，为不同领域的决策提供了重要支持。
云计算技术的发展也为GIS带来了新的发展机遇，云GIS使得数据的存储和共享更加便捷，为用户提供了更高效、更智能的服务。
2. 正文2.1 GIS发展历程GIS发展历程可以追溯到20世纪60年代，当时美国制定了最早的地理信息系统发展计划。
随着计算机技术的不断进步，GIS在70年代开始被广泛使用。
到了80年代，GIS的概念逐渐被接受并应用于地理学、城市规划、农业、资源管理等领域。
在90年代，随着互联网的兴起，GIS开始向更广泛的用户群体推广，成为地理信息处理和空间分析的重要工具。
进入21世纪，GIS的发展趋势更加明显。
随着移动互联网的普及，地理位置信息的重要性日益凸显。
GIS开始从专业领域向普通大众渗透，成为人们生活中不可或缺的一部分。
GIS技术也在不断创新，如3D地图、实时定位、遥感技术等的引入，使得GIS应用更加智能化、精细化。
环境GIS地理信息系统设计方案
环境GIS地理信息系统设计方案环境地理信息系统的主要功能是利用地理空间信息（行政区1：50000的电子地图）、环境要素（如污染源点位、数据）及其他专题数据、模型数据等，制作各类专题图，并把专题图保存到空间数据库中。
主要专题图包括环境监测断面（点）、污染源、烟尘控制区、噪声控制区、饮用水保护区（水域、陆域）图层、常规监测（包括水、气、声、尘等等）、污染源监测、自然保护区、城市基本信息等各类专题图。
并对其进行后处理、图上相关实时表现、查询、分析、数据统计、打印输出等功能。
实现各类专题图的制作管理，实现地理数据与环境信息的衔接。
环境地理信息系统（GIS）,是基于WEB的方式进行操作，通过登录名和密码根据所拥有的权限，就可以在本局的局域网或INTERNET上进行相应的操作，如迅速的查询污染源位置和基本情况，而且可以全面地反映出污染源和污染物排放的分布情况，进而为环境决策提供依据。
系统的结构如下图：1.1.1 业务流程系统的业务流程主要是：1) 使用数据采集模块进行基础地理信息的录入、相关工程的数据录入。
信息采集模块的数据包含图形数据和与图形数据相关的属性数据。
2) 使用专题图的分类和管理模块对专题图形进行分类管理，并根据基础地图信息和环境信息生成专题图形。
3) 使用图形显示模块显示各种基础地图信息、专题图和相关的属性信息。
4) 使用综合分析模块对各种环境信息和地理信息进行查询、统计和空间分析。
并将结果通过图形的显示模块显示。
5) 用户通过使用系统的功能，可以将显示的图形和相关的环境信息通过输出设备输出到文件或纸介质上。
1.1.2 系统功能描述系统的主要功能是通过地理信息系统将环保局的各项环境业务数据和实际的地理信息（满足国家的相应规范及省制定的数字地形图数据库建设规范（DB3301/Z1201.1，DB3301/Z1201.2，DB3301/Z1201.3））要求结合起来。
同时完成各类专题图的制作管理，实现地理数据与环境业务数据信息的衔接，实现分析、对比、报警等高级查询。
基于GIS技术的城市环境建模与分析
基于GIS技术的城市环境建模与分析随着城市化进程的加速，城市环境的质量越来越受到关注。
如何评估城市环境质量、发现环境问题、制定环境治理方案是城市规划和管理的重要课题。
地理信息系统（GIS）技术可以帮助我们对城市环境进行建模和分析，为城市环境治理提供有力的数据支撑。
一、GIS技术在城市环境建模中的应用GIS可以将城市环境各要素空间分布的数据进行统一的处理和管理，进而建立城市环境模型。
比如，可以将城市空气质量监测站点的实时数据采集，并利用GIS软件建立动态监测系统，实现对城市空气质量的实时监测和评估。
此外，GIS技术还可以对城市环境中的各种要素进行分层次、分区域的分析。
比如，可以结合地形、气候、土地利用等多种空间数据，建立城市绿地的分布模型，并在此基础上对城市绿化建设提出具体建议。
同时，GIS软件还可以进行可视化分析，通过大屏幕显示或者虚拟现实技术呈现城市环境模型，帮助管理员和决策者更加直观地了解城市环境状况。
二、GIS技术在城市环境分析中的应用在模型建立之后，GIS技术还可以进一步进行城市环境分析。
通过对城市环境数据的深度挖掘，可以找出一些规律或者问题，为环境治理提供科学依据。
比如，通过GIS技术分析城市各个区域的环境质量，发现存在着噪声污染、大气污染、水体污染等多种环境问题。
进一步针对性地建立环境模型，可以基于空气质量模型预测外城进城对城市空气质量的影响，进而提出管控方案；基于水环境模型分析水体的受污染程度，为治理工作提供可行性方案。
三、GIS技术在城市环境治理中的应用在城市环境治理中，GIS技术也可以发挥重要作用。
通过GIS软件，可以监测城市环境数据的变化，并对该变化进行预测和管控。
比如，可以建立噪声环境模型，通过GIS软件在线监测噪声源的空间分布和数量，当噪声超过一定的范围时，可以自动报警，并且作出针对性的控制措施。
类似地，基于GIS技术建立的大气模型、水环境模型等也可以实现相应的监测和治理。
地理信息系统分析
地理信息系统分析地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是计算机技术与地理学的结合，用于采集、存储、管理、分析和展示空间数据的一种技术系统。
GIS可以帮助我们管理和分析地理数据，并从中提取有用的信息。
首先，GIS可以用于地图制作和可视化。
通过将地理数据输入到GIS 中，可以生成具有各种数据层的地图，包括地形、河流、道路、建筑物等。
这样的地图有助于我们更好地了解和分析地理现象，为决策提供依据。
另外，GIS还可以将不同地理数据叠加在一起，形成一张多层地图，使得我们可以更清晰地观察不同地理数据之间的关联性。
其次，GIS可以进行空间分析。
GIS可以帮助我们分析地理数据之间的关系和模式。
例如，我们可以使用GIS对地理数据进行统计分析，找出一些地区的人口密度、土地利用等信息。
我们还可以使用GIS进行地理科学研究，探索地理现象背后的规律。
此外，GIS还可以进行空间建模，用于模拟未来的发展趋势和预测地理灾害。
另外，GIS在城市规划和管理中也有广泛应用。
城市规划师可以利用GIS来评估不同土地用途对城市发展的影响，优化城市的布局和土地利用。
GIS还可以帮助城市管理者进行交通规划和交通流量管理，优化道路网和公共交通系统。
此外，GIS还可以用于环境保护和资源管理，如水资源管理、自然灾害风险评估等。
另一个重要的应用领域是农业。
农业生产需要考虑许多因素，包括土壤类型、降雨情况、农作物生长周期等。
通过GIS的空间分析功能，可以帮助农民确定最佳的农作物种植区域、施肥量和灌溉方案。
同时，GIS还可以帮助监测和预测作物的生长情况，提高农作物生产效率。
最后，GIS还在应急管理和公共安全领域发挥着重要作用。
地震、洪水等自然灾害的发生往往伴随着大量的空间数据。
通过GIS的空间分析和地图展示功能，可以帮助应急管理部门实时掌握和分析灾害情况，及时采取救援措施。
此外，GIS还可以用于犯罪分析和警务管理，帮助警方确定犯罪热点区域和分析犯罪模式，加强公共安全管理。
gis空间分析原理与方法
gis空间分析原理与方法GIS（地理信息系统）是一种以地理空间数据为基础，利用计算机技术进行数据管理、空间分析和空间可视化的系统。
GIS空间分析是GIS系统中最核心和重要的功能之一，它基于地理空间数据，通过一系列的理论和方法，揭示地理现象之间的空间关系和规律。
本文将介绍GIS空间分析的原理和方法。
一、GIS空间分析的原理GIS空间分析的原理包括空间对象和空间关系。
1. 空间对象在GIS中，地理空间数据可以表示为不同的空间对象，如点、线、面等。
每个空间对象都有其特定的几何形状和属性信息。
2. 空间关系空间关系指的是空间对象之间的相对位置和相互作用。
常见的空间关系有邻接关系、包含关系、重叠关系等。
空间关系能够帮助我们理解地理现象之间的联系和相互影响。
二、GIS空间分析的方法GIS空间分析方法包括空间查询、空间统计、空间插值和空间模型等。
1. 空间查询空间查询是根据特定的空间条件，在地理空间数据集中提取与条件匹配的数据信息。
常见的空间查询操作有点查询、线查询和面查询等。
2. 空间统计空间统计是通过对地理空间数据的属性信息进行统计和分析，揭示地理现象的空间分布和规律。
常见的空间统计方法有点密度分析、热力图和聚类分析等。
3. 空间插值空间插值是通过已知的有限样本点，推算未知位置处的属性值。
常见的空间插值方法有反距离加权插值法、克里金插值法和样条插值法等。
4. 空间模型空间模型是对地理现象和过程进行建模和模拟，从而预测和分析未来的空间变化。
常见的空间模型有流域模型、土地利用模型和城市增长模型等。
三、GIS空间分析的应用GIS空间分析在各个领域都有广泛的应用，如城市规划、环境保护、农业管理和风险评估等。
1. 城市规划GIS空间分析可以帮助城市规划师分析和评估不同用地类型之间的空间关系，进行最优用地布局和交通规划。
2. 环境保护GIS空间分析可以用于环境监测和评估，分析污染源的扩散范围和影响程度，制定环境保护措施和应急预案。
地理信息系统(GIS)行业分析报告
地理信息系统(GIS)行业分析报告一、定义及分类特点地理信息系统（GIS）是一种数字信息技术，它将地理位置和相关属性数据结合在一起，以实现对地球表面和人类生活现象进行记录、表示、分析和管理的目的。
GIS是由多种技术和技能组成的，包括地图制图、地理分析、空间数据库和互动式应用程序等。
根据用途不同，GIS可以分为以下几类：1. 框架型GIS：这种GIS主要用于基本地理信息数据的收集、存储和管理，为其他应用提供数据支持。
2. 专业型GIS：这是一种针对特定用途的GIS，如土地利用规划、环境保护、城市规划等。
3. 应用型GIS：这种GIS主要用于解决特定问题，如应急响应、卫星定位导航、移动位置服务等。
4. 客户端/服务器型GIS：这种GIS将数据和功能分配到不同的计算机上，具有在线编辑、共享和多用户访问的能力。
二、产业链分析GIS产业链主要包括以下环节：1. GIS数据采集和处理：采用遥感、测绘、GPS、数字化等技术获取和处理数据。
2. GIS数据存储和管理：将采集的数据存储在数据库中，并建立相应的数据维护和更新机制。
3. GIS数据分析和处理：对存储在数据库中的数据进行分析和处理，包括地理空间分析、空间拓扑分析等。
4. GIS应用系统开发：基于以上环节的数据和分析结果开发GIS应用系统，为决策和管理提供科学依据。
5. GIS应用服务：摇身一变的GIS行业普及后，其应用服务包括环境监测，城市规划，行业地图应用服务，位置智能信息服务，以及GIS应用相关专业领域的综合智能决策管理平台等。
三、发展历程与行业政策文件GIS技术发展历程主要分为四个阶段：1. 初级阶段：20世纪60年代至70年代初，主要是GIS概念的提出和地图制图技术的发展。
2. 中级阶段：70年代中到80年代中，GIS软硬件的开发取得了重大进展。
3. 高级阶段：80年代末到90年代，地图制图技术和GPS技术的发展以及计算机性能的提高，使得GIS分析和处理功能不断强化。
地理信息系统(GIS)在环境监测中的应用
地理信息系统（GIS）在环境监测中的应用地理信息系统（GIS）是一种结合了地理、地图绘制和数据管理的技术。
它可以捕捉、存储、分析、管理和展示地理空间信息。
随着科技的进步和环境保护意识的增强，GIS在环境监测中的应用变得越来越重要。
本文将探讨GIS在环境监测中的应用，并讨论其优势和限制。
一、地理信息系统（GIS）在环境监测中的优势1. 空间数据分析能力GIS的主要优势之一是其强大的空间数据分析能力。
通过收集和整理环境监测相关的数据，GIS可以对其进行空间分析，揭示地理位置与环境变量之间的关系。
例如，在大气污染监测中，GIS可以帮助确定空气质量与污染源之间的关联性，以及污染物的扩散路径。
这些分析结果可以提供决策者更准确的环境信息，从而指导环境保护措施的制定。
2. 数据集成与可视化GIS具有良好的数据集成和可视化能力。
在环境监测中，涉及到的数据常常来自不同的来源，如传感器、无人机、卫星图像等。
使用GIS可以将这些数据集成到一个统一的平台上，通过地图展示和可视化呈现。
这样，环境监测人员可以直观地了解到不同地理位置的环境状况，并更好地解读和分析数据。
3. 建模和预测GIS可以帮助环境监测人员进行建模和预测，以评估环境变量的可能发展趋势和效果。
通过收集历史数据和实时数据，GIS可以利用数学和统计模型来模拟未来的环境情况。
这对于环境监测人员预测环境变化、评估不同干预措施的效果至关重要。
二、地理信息系统（GIS）在环境监测中的应用案例1. 水资源管理GIS在水资源管理中发挥着重要作用。
通过收集和分析水源的空间和统计数据，可以实现对水质、水流等指标的监测和评估。
例如，GIS 可以用于分析水源涵养区的分布情况，为保护水源提供科学依据。
此外，GIS还可以帮助确定水质分布的空间特征，以及水质的变化趋势，为水资源管理者提供决策支持。
2. 自然灾害监测GIS在自然灾害监测中也发挥着重要作用。
它可以用来分析和预测地震、洪水、沙尘暴等自然灾害的发生概率和影响范围。
GIS系统常见故障分析及运行维护注意事项
优化数据存储结构，提高数据查询效率。
04
GIS系统故障应对策略与建议
建立完善的故障应对机制
制定故障应急预案
针对可能出现的故障，制定详细的应急预案，明确故障处理流程 和责任人。
定期进行故障演练
通过模拟故障场景，对预案进行实际操作演练，提高应对突发故 障的能力。
建立故障信息库
对已发生的故障进行记录、分析和总结，形成经验教训，为未来 故障处理提供参考。
软件故障通常包括GIS软件本身的问题，如软件缺 陷、软件配置错误等。
故障表现
软件故障的表现可能包括程序崩溃、数据错误、 功能异常等。
解决方法
解决软件故障的方法可能包括升级软件、修复软 件缺陷、调整软件配置等。
数据故障
数据故障
01
数据故障通常包括数据损坏、数据丢失、数据不一致等问题。
故障表现
02
数据故障的表现可能包括无法读取数据、数据错误、数据不完
整等。
解决方法
03
解决数据故障的方法可能包括备份恢复数据、修复数据错误、
同步数据等。
03
GIS系统运行维护注意事项
硬件维护
1 2
定期检查硬件设备
包括服务器、存储设备、网络设备等，确保其正 常运行。
定期更新硬件驱动程序
确保硬件设备与软件系统兼容，提高系统稳定性。
3
建立硬件故障应急预案
针对可能出现的硬件故障，制定相应的应急处理 措施，确保系统快速恢复。
特点
GIS系统具有数据可视化、空间分析、信息共享和动态监测等功能，能够提供丰 富的地理信息，广泛应用于资源管理、城市规划、环境保护等领域。
GIS系统的应用领域
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2020/8/26
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7
（3）可行性分析内容
《环境地理信息系统》
技术可行性 经济可行性 法律可行性
2020/8/26
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8
《环境地理信息系统》
技术可行性分析是根据客户提出的系统功 能\性能及实现系统的各项约束条件，从 技术的角度研究实现系统的可行性。
2020/8/26
成都信息工程学院
3
《环境地理信息系统》
（1）用户需求分析
系统分析首先要回答系 统“做什么”这个关键 问题。只有明确了问题， 才有可能解决问题。否 则，方向不明，无的放 矢，费力不讨好。
2020/8/26
成都信息工程学院
4
（1）用户需求分析
《环境地理信息系统》
用户需求分析阶段，分析员必须回答的问题包括：
《环境地理信息系统》
GIS系统分析
★ 环境GIS系统分析 ★ 环境GIS系统方案书
2020/8/26
成都信息工程学院
1
《环境地理信息系统》
系统开发要明确“4W”
what——why——when——How 即要做什么，为什么要做，什么时候做 和怎么去做？
系统开发的最大错误就是没弄清问题就 动手去做。结果在错误的时间、用错误 的方法做了错误的事，不是前功尽弃， 也是得不偿失。
❖成本与进度考虑（软件开发所需的经费、时间）；
❖安全保密要求（软件使用权限、防止数据外流等）
❖用户界面与操作需求（界面字体、颜色、图案等）
❖将来可能有哪些扩充（功能上扩充、数据扩充等）
❖其它。
2020/8/26
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5
《环境地理信息系统》
用户需求分析的重要过程是用户访谈。访谈有两 种基本形式，即正式的和非正式的。
❖总的系统目标（系统的用途） ❖所期望的功能（有哪些功能） ❖系统环境要求（运行对硬软件环境的要求） ❖ 可靠性和质量的要求（运行的稳定性（系统的一些边
缘故障。比如系统运行一直很好，只是偶尔出现一些奇怪的问 题，但是找不到原因，经过重启或者重装之后就恢复正常，这
就在考验系统的稳定性 ）、数据精度等）
2020/8/26
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（4ห้องสมุดไป่ตู้系统方案书编写
《环境地理信息系统》
引言
系统目标
系统总体结构
解决方案及比较
人员组织
进度
经费预算
附件（如可行性研究）
2020/8/26
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《环境地理信息系统》
上海市商业地理信息系统
1）引言：商业服务业是国民经济的重要 组成部分。上海是我国商业最集中最发 达的城市，商业又是上海经济发展的重 要驱动力，准确掌握全市商业服务业的 数量与分布，关系到商业发展战略和商 业政策的科学制定。上海市商业地理信 息系统的建立将提高上海市商业服务业 的信息化程度，促进商业服务业的发展。
2020/8/26
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11
《环境地理信息系统》
（3）可行性分析
在回答系统“做什么”这个问题，并了 解用户已有基础后，应该回答系统“能 否做”这个问题。
从理论上讲，只要资源和时间不受限制， 所有的项目都是可行的。然而，由于资 源缺乏、交付时间和经济等因素困扰， 对项目可行性评估是十分必要的。
2020/8/26
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2
《环境地理信息系统》
2.1 系统分析
系统分析是系统分析员与用户在一起交 流，充分了解用户要求，并把双方的理 解用系统方案书表达出来。
系统分析包括用户需求分析、用户基础 分析、可行性分析及系统方案书编写。
系统方案书审核后，成为系统设计的依 据和将来验收系统的标准。
统模型，再优化转换的过程。
询问用户为什么对目前正在使用的系统感到不满意。
在用户分析阶段，最好能快速建立原型系统（或 利用类似系统），使用户对系统功能有一个基本 认识，这样有利于相互沟通。
2020/8/26
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6
《环境地理信息系统》
（2）用户基础分析
在明确用户需求后，需要了解用户已 有基础，以避免资源浪费。
技术可行性研究包括技术分析、资源分析 以及风险分析。
开发❖技人术员分在析评任估务技是术，可当行前性的时科学，技一术旦发估展计能错否 误，支将持会系出统现开灾发难的性全的过后程果。。
❖资源分析任务是，论证是否具备系统开发所 需的各类人员（管理人员和各类专业技术人 员）、软件、硬件资源和工作环境。
❖风险分析任务是，在给定的约束条件下，判 断能否设计并实现系统所需功能和性能。
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《环境地理信息系统》
2）系统目标：有三个层次的目标。 ❖提供各级商业管理部门规划决策。 ❖提供企业（投资者）增值服务。 ❖为消费者提供方便。
2020/8/26
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16
《环境地理信息系统》
3）系统总体结构
❖采用基于Internat/Intranet的 B/S体系结构实现地理信息的分 布式处理及互操作 。
2020/8/26
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《环境地理信息系统》
经济可行性分析是进行成本效益 分析，评估项目的开发成本，估 算开发成本是否会超过项目预期 的全部利润，分析系统开发对其 他产品或利润的影响。
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10
《环境地理信息系统》
法律可行性分析是研究在系统开 发过程中可能涉及到的各种合同、 侵权、责任以及各种与法律相抵 触的问题。
2020/8/26
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14
《环境地理信息系统》
在国外，GIS已广泛应用到商业服务业的规划 与决策，如麦当劳公司利用GIS选择连锁店的 位置；在国内，北京市建立国内第一个商业 地理信息系统，并已在应用中发挥了很大作 用。只需轻轻一击鼠标,大到北京地区商业的 布局、规模、结构、效益等宏观情况,小到某 个具体企业的经营、财务等详细信息均可瞬 间了然于胸。
❖ 在正式广的义：访当谈前中系，统系的原统始分形析态员，将这提里不出一一定些事先准备好 的具体就是问信题息。系例统如，，非信数息据化库的中系需统也存有储原哪型些。数据，想如 何应用这狭些义数：据原。型特指系统生命期开始阶段
❖ 在非正式建立的的访，谈可中运，行的将最提小出化一系些统可模型以。自由回答的开放 性问题软，件开以发鼓过励程被就访是分问析的系人统员原表型达，建自立己系的想法，例如，