地理信息系統，是國際上20世紀60年代以來(lái)發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興技術(shù)。它是利用現代計算機圖形和數據庫技術(shù)來(lái)處理地理空間及其相關(guān)數據的計算機系統，是融地理學(xué)、測量學(xué)、幾何學(xué)、計算機科學(xué)和應用對象為一體的綜合性高新技術(shù)。其最大的特點(diǎn)就在于它能把地球表面空間事物的地理位置及其特征有機地結合在一起，并通過(guò)計算機屏幕形象、直觀(guān)地顯示出來(lái)。這一特點(diǎn)使得GIS具有更加廣泛的用途。
隨著(zhù)計算機軟硬件的發(fā)展、成本的降低，以及GIS軟件本身的改進(jìn)和提高，如今GIS已被廣泛用于城市規劃、房地產(chǎn)、交通運輸、公用事業(yè)、重大工程、環(huán)境保護、公安與消防以及軍事和國防等眾多領(lǐng)域。其中GIS在城市建設和管理中的典型應用有:
1、城市規劃和管理
城市規劃和管理是GIS的一個(gè)重要應用領(lǐng)域，利用GIS技術(shù)可進(jìn)行城市規劃的輔助設計、工程選址等工作，也可進(jìn)行城市管理的規劃控制、輔助決策等工作。
2、土地和地籍管理
土地和地籍管理涉及土地使用性質(zhì)變化、地塊輪廓變化、地籍權屬關(guān)系變化等許多內容，借助GIS技術(shù)可以有效地完成對土地和地籍狀況的監控和管理。
3、生態(tài)、環(huán)境管理與模擬
應用GIS技術(shù)可實(shí)現區域生態(tài)規劃、環(huán)境現狀評價(jià)、環(huán)境影響評價(jià)、污染物處理的決策支持、環(huán)境與區域可持續發(fā)展的決策支持、環(huán)保設施的管理、環(huán)境規劃等。
4、基礎設施管理
城市基礎設施(如道路交通、電力、電信、燃氣、自來(lái)水、排污等)廣泛分布于城市的各個(gè)角落，且這些設施具有明顯的地理參照特征。它們的工程設計、應急搶修、日常維護都可以借助GIS來(lái)完成，而且可以大大提高工作效率。
城市地理信息系統就是利用地理信息技術(shù)將城市系統中地理環(huán)境的組成要素及其相互關(guān)系映射到信息空間，建立城市現實(shí)地理環(huán)境的空間信息模型，構造一個(gè)與現實(shí)城市相對應的虛擬“數字城市”，為城市政府和企業(yè)的管理與決策及市民社會(huì )生活提供信息服務(wù)。
結合武漢城市發(fā)展的自身特點(diǎn)，從GIS專(zhuān)業(yè)背景出發(fā)，就是要利用地理信息系統為城市基礎設施建設提供支持。
一、收集地理數據，建立城市基礎地理信息數據庫
GIS的數據是和空間地理要素相關(guān)的數據。GIS數據按類(lèi)型可分為空間數據和屬性數據。其中空間數據通常為幾何圖形或圖像數據，屬性數據通常為文檔或表格數據。GIS數據按內容又可以分為基礎數據，如地質(zhì)、地貌、地形數據; 專(zhuān)題數據，如規劃、房地產(chǎn)、交通、環(huán)保、公用事業(yè)、公安和消防等數據; 宏觀(guān)數據，如綜合統計指標數據。
地理信息系統數據庫作為一種有效的工具,可以很好的滿(mǎn)足人們對空間數據的管理和查詢(xún)的需要,它作為一種應用技術(shù)從數據庫技術(shù)中分化出來(lái),其目的是為用戶(hù)對空間數據的查詢(xún)和操作提供便捷的服務(wù)。
武漢市政府對這一項目非常重視，“十五”期間，武漢市基礎測繪已取得顯成果。市勘測院擴充和維護了測量依據的平面、高程基準點(diǎn)，地下管線(xiàn)摸清一大半，完成了可以直接在上面做設計的1∶500基本地形圖380平方公里?；A地理數據庫的建立，為城市規劃的實(shí)施和城市科學(xué)發(fā)展提供了翔實(shí)的參考，有了綠地、水面、道路、商業(yè)、工業(yè)布局等基礎數據，城市應該向哪里發(fā)展、限制和增加什么、怎么治理交通擁堵都會(huì )更加理性。
二、建立政府GIS系統，實(shí)現電子政務(wù)，提供決策支持
如果城市規劃、土地、房產(chǎn)和城市建設管理部門(mén)的GIS能?chē)@業(yè)務(wù)所涉及的人地關(guān)系這一管理的中心環(huán)節，實(shí)現數據共享，將可以大大地提高管理的質(zhì)量和效率，減少工作失誤，同時(shí)也可以為政府其它部門(mén)及企業(yè)和市民提供更多的信息服務(wù)。如可以由開(kāi)發(fā)商的資料，可以查詢(xún)開(kāi)發(fā)商開(kāi)發(fā)房地產(chǎn)項目過(guò)程中，辦理各種許可證、房地產(chǎn)抵押和查封的情況，以及土地、房屋的空間位置和配套設施的情況，反過(guò)來(lái)，也可以由土地、房屋的資料查詢(xún)開(kāi)發(fā)商的有關(guān)情況。這樣，通過(guò)城市GIS將各管理部門(mén)聯(lián)成一體，可以避免缺乏信息共享所造成的管理失誤，如沒(méi)有辦理土地證，先辦房產(chǎn)證的情況，也就相應減少了房地產(chǎn)糾紛。同時(shí)，有關(guān)的數據（土地、房屋、市政設施）可以用于小區的物業(yè)管理系統建立，拓寬企業(yè)GIS的應用領(lǐng)域。從整體考慮政府GIS建設，將為城市GIS的發(fā)展提供更多發(fā)展空間。
三、建立企業(yè)GIS系統，幫助管理企業(yè)設施，實(shí)現商業(yè)管理與決策問(wèn)題
企業(yè)是以贏(yíng)利為目的，企業(yè)應用信息技術(shù)是為企業(yè)的管理與決策服務(wù)，通過(guò)提高管理與決策水平，最終到達提高企業(yè)利潤的最終目的。九十年代中后期，為城市提供基礎和公用設施服務(wù)的企業(yè)開(kāi)始著(zhù)手建立設施管理GIS系統，主要是城市供電、供水、煤氣、電訊、有線(xiàn)電視和交通GIS。一些大型的企業(yè)開(kāi)始建設企業(yè)內部設施管理GIS。
日前，武漢電信本地網(wǎng)地理信息管理系統GIS一期工程順利通過(guò)了各項功能測試，并已投入試運行。這意味著(zhù)武漢電信GIS建設初戰告捷，它必將為"數字武漢"項目建設的前期投入和后期實(shí)施提供新的經(jīng)驗和重要參考，武漢電信為"數字武漢"的建設領(lǐng)先邁出了可喜的一步。 該系統建成以后，武漢電信能夠實(shí)現通信網(wǎng)絡(luò )資源管理、工程設計、固定資產(chǎn)管理、決策分析等方面的計算機管理，并采用標準化接口技術(shù)，實(shí)現與現有電信業(yè)務(wù)管理系統、網(wǎng)絡(luò )設備監控系統的對接，為武漢電信基于地理信息系統的電信綜合業(yè)務(wù)、通信綜合網(wǎng)絡(luò )設備實(shí)時(shí)監控以及辦公自動(dòng)化與牧業(yè)管理體制自動(dòng)化的計算機一體化管理奠定基礎。
四、利用GIS提供公眾服務(wù)，實(shí)現GIS社會(huì )化
九十年代后期，一些GIS公司開(kāi)始開(kāi)發(fā)集軟件與數據于一體的城市電子地圖光盤(pán)，如《北京通》、《廣州之窗》，為市民和游客在城市中的衣、食、住、行提供方便，這些光盤(pán)可進(jìn)一步發(fā)展可以成為汽車(chē)導航以及商務(wù)地理分析的工具。隨著(zhù)Internet和Web GIS技術(shù)的發(fā)展，為企業(yè)和市民提供城市空間信息服務(wù)的GIS網(wǎng)站開(kāi)始出現，比較有影響網(wǎng)站的主要有Chinaquest和Go2map，這些網(wǎng)站嘗試通過(guò)Internet提供網(wǎng)上地圖瀏覽服務(wù)，為電子商務(wù)提供城市空間信息基礎平臺。這些應用標志著(zhù)社會(huì )GIS的發(fā)展，城市GIS的應用領(lǐng)域的拓寬，同時(shí)也加深社會(huì )對GIS的認識，GIS技術(shù)將通過(guò)社會(huì )GIS深入千家萬(wàn)戶(hù)，擴展GIS的市場(chǎng)空間。
北京大學(xué)遙感與地理信息系統研究所地理信息系統技術(shù)與軟件研究室為武漢市建立的“今日武漢”城市公眾信息查詢(xún)系統就是一個(gè)很好的例子。
該系統的功能主要包括城市公共服務(wù)信息、公共管理信息、基礎環(huán)境信息的輸入和管理，并在此基礎上實(shí)現全面、完善、友好的顯示、查詢(xún)、分析功能。包括城市概況、市政部門(mén)、娛樂(lè )場(chǎng)所、酒店、以及公共交通等公共信息的查詢(xún)功能，豐富靈活的交互查詢(xún)手段，并以觸摸屏的方式運行于公共場(chǎng)所，可以方便進(jìn)行信息檢索、評價(jià)和分析，并以統計圖表、圖像、錄像等生動(dòng)活潑的形式直觀(guān)地表現出來(lái)。武漢市公共場(chǎng)所（如廣場(chǎng)、酒店、重要旅游景點(diǎn)等處）建立了查詢(xún)亭，在查詢(xún)亭內部，安裝觸摸屏查詢(xún)電腦一臺，公用電話(huà)一部，使用戶(hù)在進(jìn)行查詢(xún)并得到查詢(xún)結果后，可以及時(shí)與相關(guān)單位進(jìn)行聯(lián)系。
GIS在城市建設方面的潛力很大，作為地理信息系統專(zhuān)業(yè)的研究生，有責任好好學(xué)習這方面的知識，將來(lái)為家鄉建設貢獻自己的一份力量。
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