地理信息应用范文

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中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)04-0926-02

Integrated Application of Geographic Information and Design Material

PENG Chuan-fan

(Shengli Engineering & Consulting Co., Ltd., Dongying 257026, China)

Abstract: According to the need of oilfield's planning and design, achieve the update and reuse of design material by combining the management of ground engineering design material with the sharing of geographic information.

Key words: geographic information system; SOA; CAD; share; webservice; serviceGIS

胜利油田从1961年发现油田起至今，油气生产设施建设已达相当规模，1998年开始对油气生产设施地理信息进行采集并动态维护，建成地面建设信息系统。而胜利勘察设计研究院有限公司在三十多年的发展中，承担了胜利油田地面建设工程以及相关市政工程和环境工程的勘察、设计、规划、监理工作，通过自身数据中心和一体化平台的建设，积累了大量设计资料。在地理信息采集过程中，设计资料是油气生产设施地理信息的重要来源。同时，在新建、改扩建工程的规划设计过程中，地理信息和设计资料的集成应用也成为重要一环。

1 集成应用

地理信息和设计资料本来就是密不可分、互为源头的。在纸图数字化时期，数字线划地形图基本上是通过对八、九十年代的纸介质影像图（个别地区是纸介质测绘图）数字化得来的。进入精细处理时期后，有了电子影像图数据源，具备了将影像图与线划图匹配使用的条件。油气生产设施数据在初期只有井口具备准确坐标，于是将设计图纸或竣工图纸和井口、地形进行匹配，并将得到的相对位置、形状和走向录入到地图中去。随着规划设计、生产指挥等工作对地图精度要求的提高，胜利油田开始对地面生产设施进行普查测量工作，即在现有油田站库、生产管线等设施现状查测资料的基础上，进行实地探测作业，查清站库、生产管线现状，测绘出各种站库、生产管线管网图。结合新建、改扩建地面工程竣工测量工作，胜利油田站库、生产管线等生产设施逐步获得了准确的坐标信息。设计院在胜利油田规划设计工作中，不仅要查阅相关设计资料，还要结合电子地图进行现场调研。地理信息和设计资料的集成应用的实现，一方面需要合适的地理信息共享方式，另一方面也需要敏捷的信息集成方式。

1.1 地理信息共享

油田规划设计需要底图时，以往会要求GIS（地理信息系统）数据处理人员复制相应范围的地理数据，按需要处理好，以电子文件形式提交过去。这种模式适合已选定的小范围的资料交接，不适应设计期间的反复比对工作，尤其不适应大范围海量地理空间数据的使用。然而，无论在数据采集阶段的油田数据入库、上传、汇总，还是在应用阶段的跨部门复用，空间数据库能够使人们获得可控的版本一致的最新资源。已建成的胜利油田地面工程地理信息空间数据库，成为日常设计工作中地图共享的主要来源。但空间数据库的数据传输对网络的压力以及安全考虑，还有难于实现异构GIS平台集成应用的特点，限制了同源应用系统的实施范围，这就造成地理信息无法和包括规划设计在内的众多基层专业信息顺利集成，遇到信息复用瓶颈。

地理数据共享方式在经历了面向文件共享时期、面向空间数据库共享时期之后，进入面向服务共享时期。随着SOA（面向服务的体系架构）技术的成熟，服务式GIS (Service GIS)把GIS全部功能封装成WebService（Web服务），可被多种客户端跨平台、跨网络、跨语言地调用，并可通过服务聚合能力将其他服务器的GIS服务集成过来。在OGC（开放地理信息系统协会）提出的OWS（OGC-WebServices）服务体系中，地图服务是重要组成部分，它的返回结果通常是矢量图形或栅格图形。由此开创的面向服务的地理信息共享模式，具有带宽要求低、系统更安全、集成敏捷等特点，使得地理信息和设计资料的集成应用有了崭新的开始。

为了建成胜利油田基础地理数据存储中心、数据管理中心、数据交换中心，完善地面建设信息的标准规范体系、数据采集处理体系、数据存储体系、维护体系、共享体系、应用体系，地面建设信息系统提供了面向服务的地理信息共享方式，基础地形、地面建设地图服务，设施属性及连接关系查询服务，按照油田相应规范规定的数据结构组织地面建设信息，提供地图、属性、设施连接关系数据的调用方式。

地图服务采用ArcGIS平台，的基础地形地图服务包括影像图、线划图，的地面建设地图服务包括油田汇总地图和各采油厂、油公司、专业公司、社区等单位的分区域地图。从空间库中选择需要的数据源加以渲染配置，制成ArcMap的mxd格式的文件，然后使用ArcGIS Server将其成服务，再进行比例尺级别、图片格式设置，创建地图缓存。地图服务通过设置缓存地图和服务优化技术提高地图访问速度，从而为海量矢量数据和栅格数据快速绘制和高效访问提供了可能。高精度影像图只能通过这种方式，应用到日常规划设计工作中去。所有地图服务使用最新处理的、稳定的数据版本，反映当前数据更新情况。在数据的完整性、准确性、质量有了保证的前提下，将地图服务融合到专业应用系统中，不仅提供地图缩放、漫游等GIS通用查询分析、地面工程数据查询等基本功能，还要提供与油田生产密切相关的具有专业特色的地理信息应用功能。

设施属性及连接关系查询服务采用WebService形式，提供数据字典、设施范围、单项设施集成信息列表以及单项信息的数据接口。能够对名称等内容进行模糊查询，筛选条件匹配的设施列表。可以仅返回设施名称列表，用于搜索框键入内容时的敏感匹配。也可返回设施的名称、属性索引项、定位索引项组合列表，用于设施查询结果分页列表。定位索引项作为进一步在操控地图上定位渲染设施位置的输入条件，属性索引项作为进一步查询单一设施属性信息项列表的输入条件，组合起来作为单一设施下步操作的起点。单项设施集成信息列表中的信息项和基于位置的功能项可排序，集成了设施基本信息和外部关联信息，关联的信息包括和本设施相关的油田数据中心数据、管网技术检测数据等。集成信息列表一般用作地图上单点显示框的内容项，列出链接、不详细显示，只有优先项的具体内容才在显示框内提前显示，必需的基于位置的功能项也在显示框中列出。设施基本信息和外部关联信息的单项信息可新开一页显示，基本信息既有设施的记录标识、技术参数、设计施工信息、坐标、几何属性也有设施连接关系描述。设施连接关系采用链状描述，可判定设施所属的设施链，也可获得阀组等操作节点所在的设施和设施链。所有信息即可按照使用方式组合查询，也支持单独查询。提供数据字典查询，实现设施信息项关键字的转换，实现规则库的调用接口。

地图服务的调用毕竟还依赖GIS软件或开发技术。规划设计人员可以直接使用ArcExplorer、ArcDesktop等软件使用地图服务，叠合CAD文件进行分析。而开发人员则使用ArcEngine、ArcGISServer技术或第三方技术，调用地图服务，开发专业应用。此外，为了进一步简化使用方法，还可以通过地理服务嵌入控件的开发或者地图页面参数调用的方式，在无法部署GIS软件的应用服务器上，在完全脱离GIS底层技术的情况下，为专业应用提供胜利油田地图服务访问能力。

地面建设信息系统针对胜利油田地理服务，提供了封装服务的专用控件。专用控件支持flash等页面表现形式，底层采用ArcGIS技术访问地理服务，封装成页面控件，通过脚本调用嵌入应用页面，既具有包括地图缩放、平移等基本功能，也具有将用户参数传递给API接口，从而控制应用页面中的地图地域显示范围、地面设施突出显示样式，以及定位指定名称设施、定位单位管理范围、渲染指定设施等控制功能，还具有地面设施属性及连接关系的查询功能。前台的地理服务嵌入控件和后台的胜利油田地理信息服务结合起来，就达到了进一步降低地理信息服务使用难度的目的。

1.2 信息集成

地理信息和专业信息的生产维护单位不同，但通过SOA的方式得到了共享，理顺了地理数据采集、应用关系，增强了专业信息系统的空间分析能力。地面建设信息系统将地面工程地理信息库通过WebService向各单位，从而使规划设计单位可以直接通过访问这些WebService，使用基础地理信息数据，实现与本单位的规划设计专业数据叠加集成，关联设计资料和地理信息，开发集成应用系统。设计资料同样采用SOA技术，基于设计资料数据库设计资料WebService。对现有的设计资料管理系统的改造，主要集中在设计资料服务和地理信息服务调用两方面。

设计院已制定统一的数据标准，将项目管理、设计支持、档案、技术质量、财务资产、市场开发、经营管理、科研管理、设备资产、HSE（健康、安全、环境管理体系）、人力资源、图书文献、办公等信息，采集进中心数据库，并进行动态维护。其中，标准规范、设备材料、典型文件、单元组件、电子图档、设计模版等设计资料，成为设计人员在日常工作中的必查资料。将设计资料，特别是胜利油田地面工程的设计资料信息，成WebService，提供设计信息查询和电子图档下载，同时提供现场调研图文资料、设计便签、外部链接和其他附件等数据查询。

设计资料按照地面工程所在地域和所含设施进行归类。通过建设单位和项目名称可以定位大体设计范围，通过查阅设计资料中的坐标数据和范围尺寸，就能找到设计资料对应的精确地理位置。通过设计资料的总体说明，分解出所含设施名称。如此，我们就可以把设计资料和地理信息服务中的设施、地理位置关联起来，当然需要经过必要的处理步骤。在设计资料服务和地理信息服务中，双方的设施名称、单位名称需要比对，局部的规划坐标系和大范围的地理服务坐标系可能具有不同的分度带和中央子午线，需要坐标转换。信息关联后，设计人员就可以在设计资料管理系统中，根据规划设计条件，在地图上找到相应地理位置和已建设施，进一步通过嵌入的专用控件，调用所封装的胜利油田地理服务，定位有关设施，查询设施属性及连接关系，导出地图和属性文档，对比设计资料，展开规划设计工作。

2 结束语

目前，地理信息价值正日益渗透到国民生产建设的方方面面，而使用面向服务的地理信息共享方式能有效拓宽地理信息应用空间，将地理信息和设计资料通过SOA技术集成起来，有助于设计院更好地开展胜利油田规划设计工作。

参考文献：

[1] 谢海辉.基于Web Service的GIS数据共享技术研究[J].科技广场,2008(12):80-82.

[2] 宋关福.Service GIS引发地理信息服务共享与聚合革命[J].地理信息世界,2008(6):82-85.

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一、地理信息系统的概念

地理信息系统是收集、存储、管理、综合分析和处理空间信息和环境信息的计算机软硬件系统。它是GIS技术在环境领域的延伸。

地理信息系统在环境管理中的应用的主要功能有:

1、基本功能包括对空间和属性数据的输入、存储、编辑，以及制图和空间分析等功能。编辑功能允许用户添加、修改、删除点、线、面或修改其属性信息;制图功能可以灵活多样地制作和显示及输出各种专题地图,如污染分布图、水功能区划图、环境规划图等等,地理要素可放大缩小以显示不同的细节内容,并能够测量地图上线段的长度或指定区域的面积。

2、空间统计分析是指对空间数据库中的专题数据进行统计分析。包括各种属性数据的集征数、离散特征数及其分类分级统计等。

3、叠加分析功能允许两个或多个图层在空间上比较各空间要素和属性,分为合成叠加和统计叠加。合成叠加得到一个新图层,它将显示原图层的全部特征,交叉的特征区域仅显示共同特征;统计叠加可以统计一种空间要素在另一种空间要素中的分布特征。对不同的图层进行叠加分析,从而获得各种感兴趣信息。

4、缓冲区分析是GIS的基本空间操作功能之一。例如,某地区有危险品仓库，要分析一旦仓库爆炸所涉及的范围,这就需要进行点缓冲区分析，结合与居民地图层的叠加分析,可以获取需要疏散的人口数等等。

综上所述,空间分析是地理信息系统软件的核心,空间统计分析、叠加分析、缓冲分析等功能为地理信息系统提供了强大的环境分析功能与广阔的应用空间。随着其功能的不断完善和发展,地理信息系统将为环境各部门提供一个功能强大的空间信息服务和管理工具,成为各部门日常工作不可或缺的工作手段。

二、地理信息系统在环境管理中的具体应用

由于地理信息系统具有强大的信息服务和管理功能,具有广泛的应用范围。具体体现在两个方面,一是它可以应用在环境管理的各个环节，如区域环境规划、环境监督管理、区域环境监测及环境评价研究等；二是它可以广泛应用在国家、省、市等不同层次的管理。下面简单介绍一下它的具体应用。

1、电子地图使环境管理工作变得轻松直观

由于采用空间数据和数据库挂接,改变了传统的信息管理方法,地图由传统的静态纪录变为信息丰富多样的动态的电子地图,实现了数据可视化。它使环境主管部门对各种环境要素的管理变得直观、简单和轻松。如通过直接对地图要素进行查询,可以获得环境监测点位、污染源等的空间分布及其与环境敏感区域的空间关系等信息。可以对各种环境数据进行综合的统计并分析以及采用直观的丰富多样的表现方式进行展示,为环境决策提供科学快捷的支持。

2、强大的环境规划手段

区域环境规划是EGIS应用发展的重点领域之一,目前基于EGIS的环境规划模型还处于深化研究阶段,将环境应用模型与GIS集成为一体,可以为环境规划提供更强大的技术手段。由于应用EGIS能够更好地考虑和评价建设项目对环境的影响,因此在建设项目的环境评价中得到广泛应用。

3、危险物运输管理

借助GIS的运行路径选择功能,可以对危险物转移运输线路进行优化选择,能避开人口集中居住区、饮用水源地等环境敏感区域制定运输计划。并可以通过GPS对危险物的运输线路进行实时监控。

4、环境模型模拟分析

环境模型在环境决策中有着重要的作用,如可以通过模型模拟出污染事故发生后各个时间的扩散情况,为决策提供科学的参考依据。常用的模型主要有大气扩散模型、1维水污染扩散模型、2维水污染扩散模型等等,实现各种模型的模拟结果的生成、2维和3维的显示等功能。

5、为数字环保提供技术平台

数字环保是最近提出来的终极环境管理系统,它是继数字地球概念提出以后,环保领域提出的新概念,它将是未来十年环保领域信息化建设的终极方向,EGIS作为数字环保的基础平台,将能够为用户提供实时动态环境信息服务,也能够为环境管理者提供决策信息,逐步控制污染,改善环境状况,提高人民生活水平。

三、发展环境地理信息系统的策略探讨和建议

随着国外EGIS技术的逐渐成熟和数据采集技术的快速发展,建立环境地理信息系统的条件开始逐渐成熟,而且将成为我国发展GIS的重点领域，从GIS在我国近几年的发展领域也可以看出这种趋势。

发展EGIS应当采用“统一规划、注重基础、紧密跟进、高起点开发、协调发展”的发展策略。

1、统一规划。

为了降低空间数据资源采集和管理的成本,为了适应未来发展的需要,必须在多方部门的参与下,统一规划和构建EGIS的发展框架。

2、注重基础。

在统一规划的思路和明确的发展框架下,不断加强基础空间数据库和基础环境数据库的积累与建设。

3、紧密跟进、高起点开发、协调发展。

在技术上紧密跟进国外先进的GIS技术,高起点进行系统开发,与我国的信息产业发展速度相协调,共同发展适合我国国情的EGIS。

当前我国各地许多部门虽然已经开展了EGIS的研究与开发,但这些开发均是出于本部门的需要,很少考虑到将来部门之间的数据交流和共享,加上没有全国性的EGIS发展框架和数据标准,数据的通用性将成为影响EGIS开发的关键因素,建议有关部门及时组织开展EGIS发展体系和框架标准的研究。

四、结束语

地理信息系统是近二十年来迅速发展的信息技术的重要组成部分,它的应用已经从早期的矿产资源管理拓展到与空间地理相关联的更广泛的领域,特别是在环境领域,原有的多种环境信息处理技术(环境模型、环境规划分析)正在与地理信息系统融合,逐渐形成具有强大功能并具有环境特征的地理信息管理系统,即环境地理信息系统(EGIS)。它将成为各个环境管理部门日常信息处理不可缺少的新工具。它将彻底改变传统的信息处理方式。可以说它是环境管理进入信息时代的标志。

参考文献:

[1]张清宇、田伟利、沈旭，环境管理信息系统[M]，北京:化学工业出版社，2005

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1 地理信息系统的应用

1.1 地籍管理中的应用

地籍主要是指对土地的位置、数量、权属、用途以及质量等情况进行记录，是土地的一种登记薄。地籍管理的主要内容就是土地的权属首次登记和变更登记，我国土地开发和利用非常难解决的问题就是地籍权属的变更和调整工作。在地籍管理中应用地理信息系统可以更好的在地籍管理中应用技术来进行辅助，这样可以提高地籍管理的效率，同时也能更好的促进地籍管理的质量，保证地籍管理工作可以顺利进行。利用地理信息系统，在进行地籍管理的时候能够更好的对土地进行开发，同时也能更好的对利用的土地进行等级以及权属的划分，同时对土地使用、居民分布以及地表覆盖率能够进行更好的分析，可以将分析的内容统计在数据表格中，这样可以更好的方便管理人员进行管理。地籍管理信息系统在使用的时候还是可以进行查询、分析以及统计的，这样能够更好的对要利用的土地进行规划和管理。

地理信息系统的在土地管理中的广泛应用，使得很多的地区对地籍管理信息系统的建立和土地管理工作更加的重视。地籍管理信息系统是一个由地理信息系统和办公自动化系统以及管理信息系统共同组合而成的应用工程系统。信息技术的不断发展也使得地籍管理信息系统在发展中不断发展和优化，对土地管理有了更大的促进作用。

1.2 土地评估、规划及利用中的应用

地理信息系统具有空间分析功能，可以对空间叠加情况进行分析，同时也能和不同的数学模型进行组合，能够更好的对土地质量和适宜性进行更好的评估，在进行评估的时候相关的评估等级指标也是可以获得的。地理信息系统在已经获得土地数量和质量的时候，可以对土地农作物以及草场中的预计产量进行预算，通过运算可以对土地的潜在生产潜力进行预计，这样能够更好的和人们生活中需要的粮食产量进行结合，对土地的人口承载量进行预测。在地理信息系统的帮助下，人们能够更好的对土地进行规划和利用，在进行规划的时候所需要的信息就是一些预测信息。地理信息系统能够进行大规模的分析，在进行分析的时候，也是要有一定的技术支持的。

1.3 土地定级估价中的应用

土地定级评估是为了更好的利用土地，在进行土地定级的时候建立图件数据库也是非常重要的，在进行图件建立的时候可以将土地的情况使用地形图进行反映。可以通过比例地图来作为地形图的底图，然后利用扫描仪器来进行扫描，然后利用图片处理技术对底图进行处理，这样就可以得到要使用的数据信息，为了更好的保证地形图的准确性，可以在地形图中输入相关的坐标值来进行地形图的精确确定。地形图中可以使用一些特殊的符号来对一些特定的地貌进行反映，同时在反映道路的时候可以利用线状来进行表示，这样能够更好的表现地形的特征。

建立土地定级的属性数据库的时候，要根据国家土地管理实施的土地定级规程来进行，同时在定级的时候要对评估地区的自然条件进行很好的分析，这样可以更好的确定土地位置和质量的影响因素，同时对土地的差异性也是一个比较好的表达。土地定级评估因素，是具有几何定义和性质的，这样可以形成地理信息系统的点、线、面三个空间管理目标，同时对土地定级的属性指标和属性信息数据也是有很好的规定的。将已经知道的数据和资源输入到地理信息系统中，可以更好的对土地进行更好的划分和处理。

土地定级数据的处理与分析。其一，通过ARCVIEW软件，将土地定级因素及因子中存在个体至土地定级地区边界间距最大值，最为对土地定级评估影响的半径，依据其影响半径，可在地基因素周围建立宽度适宜缓冲带，在通过衰减模式，获取每个缓冲带分值。其二，通过GeoProcessingWizard软件中具有的DISSOLVE命令和UNION命令，把因素和因子中存在的个体空间数据及属性数据相叠加和处理，并编制出每个因素产生作用的分值图表。其三，RCVIEW 软件和ARC/INFO软件，把因素图放入Spatial Wizard中进行处理，并形成土地定级单元，呈拓扑关系，在把其齿形状的边界线放入到ARC/INFO软件系统中的UNION命令和ELIMINATE命令中进行平滑边界的处理。土地定级评估成果图形成主要是通过ARCVEIW软件建立专题地图来形成的。在矢量化区域土地的单元图前提条件下，形成专题不相同的地图，并对形成的专题地图进行数据分析、审核和取证，然后对形成专题地图采取合理的调整措施，并在制作出相应的图例、注记、图框及符号等，使得整个地图分布更加的详细、清晰。

2 土地利用动态监测中的应用

现阶段的土地动态监测方法主要以土地利用的变更研究和遥感监测技术为主。土地利用的变更研究工作，主要是对产生变化图版进行勾勒，并叠加分析的方法对图版勾勒结果与以前数据进行比较，而分析结果则可作为土地利用决策的重要依据。土地变更研究系统功能主要有数据录入、土地变更分析及数据输出等，其中土地变更分析是整个土地变更研究性的核心内容。通过土地变更研究系统，系统用户能够依据过程库中已知结果，制作出各种统计数据表格，并通过这些统计数据表格，判断土地变更数据是否准确。如果土地数据准确无误，则可以将其放入到图版中进行合并操作，在图版合并过程数据库中，通过对已经分割的土地变更图版进行合并，即可获取新的变更图版，并形成新的土地变更现状图层。再者，我们将土地变更现状图层放入到历史数据库中，可便于系统用户对这些数据的查询及回溯。若土地变更现状图层存在错误性操作现象，系统用户可在历史数据库获取原有资源，对错误数据进行还原。

在地理信息系统在土地动态监测中的应用，能够为土地执法监察提供重要的依据。土地执法监察主要对土地管理法规及法律实施及执行情况进行有效的检查和监督，对违法土地管理法规及法律者进行严厉的制裁。地理信息系统在土地执法监察中的应用主要体现在以下两个方面：其一，对地区土地管理部门职责及执法情况进行检查和监督。其二，对土地利用者及所有者的土地管理和利用行为进行严密的监督，以防止土地利用违规、违法现象的产生。通过地理信息系统，对土地执法进行有效的监察，以防止土地利用违法行为的产生，对土地执法监察水平的提高具有重要意义。

3 结束语

信息技术的不断发展对地理信息系统的发展是非常有利的，使得地理信息系统向着更加简单和小型的方向进行发展，对我国的土地管理意义是非常大的，对城市规划和发展也是有着很大的意义的。

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0引言

在当今社会的三大产业中，发展势头最快和对经济增长带动作用最活跃的要数“服务业”。服务业中的“绿色产业”———旅游业正以其无烟化、效益化的优势受到国家政府部门的重视，它的繁荣程度是一个国家或者地区发展的主要标志之一[1]。与旅游业相关的资源调查、配置、推广等都需要用信息化的手段进行管理与决策。但由于旅游是围绕旅游地展开的活动，因而与地理构成了紧密的关联，但传统基于电子表格的管理方式不能对地理要素进行有效的管理。因此，以地理空间数据库为基础，能在计算机软、硬件支持下对与空间相关数据进行采集、管理、分析的地理信息系统成为了现阶段旅游信息化的重要途径。

1地理信息系统在旅游管理中的作用

地理信息系统通过标识码将地理实体的属性信息和空间信息联系，从而实现地理现象的空间查询与分析。将地理信息系统运用于旅游管理中的信息查询、资源规划等方面，将促进旅游管理的定量化、科学化、智能化发展。地理信息系统的结构模型如图1所示。地理信息系统在旅游管理中的作用，主要可以体现在以下几个方面：

1.1旅游信息管理

旅游信息是旅游数据按一定规范及不同应用需求加工后形成的可供旅游群体服务的数据。特点是都与一定地理位置相关，但由于应用需求不同会造成其属性信息的丰富多样、结构不一。因而旅游信息的管理会由于使用对象的不同而发生一定的变化。[2]对于旅游管理运营部门而言，政府或者企业关心的是旅游资源的分布、基础设施的配套、游客流向等方面，因而采集的旅游资源数据是将各种资源信息按照地理空间实体特征转换成的不同维度空间实体表达，而将满足其应用需要的相应信息放入属性字段内，以方便用户查询检索。张自川等[3]将地理信息系统与全球定位系统相结合，设计开发了能对长春净月潭旅游度假区游客数量、分布情况实时获取的游客调查系统。对于旅游的服务群体而言，游客关心的是出行线路的安排、景区周边的住宿情况等。通过地理信息系统，用户可以实时地通过互联网访问旅游地理信息系统端口，及时地了解景区的位置、周围的旅游服务设施，并可根据自身情况通过多条件查询检索到令人满意的出行路线，定制个性化的旅游方案。吴晓佳、李卫红[4]采用WebGIS技术开发的旅游自助地理信息系统实现了旅游线路查询、制作专属旅游计划等功能。

1.2旅游信息分析

现阶段旅游管理的研究集中于产业政策对旅游影响模型的构建、旅游企业服务创新体制的建立、旅游目的地社区参与性研究以及游客旅游行为驱动机制的探索，四个方面。针对以上内容，传统基于问卷、访谈的田野调查只能片面地选择若干因子进行基于某一区域范围内的研究，且无法对研究结果的可靠性进行有效检验，而将地理信息系统引入旅游管理，则可以利用它强大的空间分析功能，从各地理实体的空间分布形态及其属性信息出发，分析实体的格局模式、相互作用机制及事物的演化过程。①旅游地发展分析。利用决定旅游地发展的自然、社会因子构建发展模型，定量地了解旅游地发展状况。再根据区域发展政策、实际公共设施分布对旅游发展规划方案评估，获得旅游地发展的趋势分析结果，对发展方案进行有效、客观的分析。邱粲等[5]利用山东省1983-2012年的气象数据，在地理信息系统平台的帮助下结合数字高程模型对该省的旅游气候舒适度进行了精细化的评估。菊春燕等[6]利用地理信息技术将分形理论引入到旅游景区的地质灾害评价中，得出村镇分布、居住区、旅游公路、旅游景点及景区道路是影响度较高的因子。②旅游环境分析。旅游地的水体、植被、地形分布是旅游环境分析的主体因子，利用遥感技术采集最新的地理环境数据，再利用地理信息系统制作环境廊道图，得到现阶段的旅游环境状况。随后可通过各种地理空间分析，构建适合的环境廊道，实现对旅游区的合理规划。柳云龙等[7]通过地理信息系统的统计功能、缓冲区分析和叠置分析技术确定了崇明东平国家森林公园的景区环境廊道并计算了该景区的风景环境容量，为旅游景区的发展规划和环境保护提供了参考。③旅游客源分析。旅游开发的目的在于吸引众多的游客前往旅游地进行旅游消费，然而由于游客的兴趣点、收入水平等皆存在差异性，难以客观、准确地进行旅游客源市场分析。利用地理信息系统可将游客的性别、年龄层次、兴趣爱好、收入水平等进行量化后形成属性数据，通过地理模型的构建，结合地学分析可形成定量的旅游客源属性分析，为旅游规划提供科学的依据。梁伟、李君轶[8]利用地理信息系统、Web数据挖掘方法对陕西国内旅游客源市场进行分析，得出甘肃省将在2010年成为陕西省最大的国内旅游客源地，而临近市场仍然是陕西省的主要客源地的结论。戴学军[9]则基于地理信息系统技术在旅游需求引力模型的帮助下，通过研究惠州市龙门县3个时间段内的旅游交通变化得出旅游交通变化是客源市场演化的重要驱动要素，且客源市场的空间扩展方向与交通变化路径基本一致的结论。

1.3旅游专题制图

旅游地图的构成要素除传统的地理要素外还要表达与旅游相关的旅游主体、客体、旅游媒体要素[10]，如旅游景点、旅游路线等。地理信息系统具有强大的数据编辑、处理功能，可方便地进行地图要素修改；采用分层、分要素的数据存储方式，可根据用户需求进行不同地图要素的配置，输出形成各种旅游专题图，如景点图、交通图等；可快捷地进行地图缩编，控制地图显示要素详细度，制作不同比例尺地图，满足不同旅游规划的要求。

2地理信息系统在旅游管理中的发展展望

地理信息系统强大的数据管理、空间分析和地图制作功能决定了其能在旅游管理中发挥重要的作用，使旅游管理向着科学化、智能化的方向发展。根据目前的信息发展情况，对地理信息系统与旅游管理的结合提出以下展望：第一，结合三维地理信息系统和虚拟现实技术构建三维虚拟地理信息系统。现阶段为旅游管理服务的地图多以二维图为主，而传统二维地图难以给用户身临其境的真实感。通过三维地理信息系统表达旅游地理环境则可以给人以真实感，并通过虚拟现实技术将旅游者带入三维的旅游场景中，使游客或者政府部门工作人员如同置身于真实的旅游情景中。其优势在于能最大限度地还原旅游规划设计，能够在项目实施前完整地了解设计方案的合理性；还可以还原已经不复存在的旅游资源，让游客“穿越”时间、地域的限制，创造更多的旅游效益。第二，加大网络地理信息系统的建设。互联网普及应用的升级使旅游信息获取的方式发生了翻天覆地的变化，游客可以通过手机、电脑随时随地地获取与旅游相关的任何信息。尤其是随着LBS（基于位置的服务）应用服务的深入，游客或者旅游产业从业人员可以通过电信移动运营商的无线电通讯网络获取移动终端用户的位置信息，结合地理信息系统平台游客可以获得基于其位置的更为精确的旅游信息服务，而对于旅游产品的经营者则可利用用户的位置信息进行更为精准的商品营销信息推送及产品服务来提高游客的满意度，政府监管部门则可通过LBS获得实时的旅游动态数据、设计恰当的应急响应方案。第三，发展多媒体地理信息系统。地理信息系统偏重于对地理数据的分析，而缺乏与图片、声音信息的结合，从而导致开发的旅游产品对游客缺乏吸引力。把多媒体技术融入到地理信息系统中，开发出一套结合图像、音频、文字和地理数据查询分析能力的旅游多媒体地理信息系统将有助于提高用户旅游兴趣度、提升用户体验，从而更好地发挥地理信息系统在旅游宣传中的作用。

参考文献：

[1]杨硕.地理信息系统在旅游资源评价与旅游规划中的应用[J].农业科技与装备，2009（4）：34-36.

[2]李肇平.旅游地理信息系统的初步研究[J].测绘与空间地理信息，2007，30（5）：131-134，143.

[3]张自川，万恩璞，田卫.地理信息系统（GIS）与全球定位系统（GPS）在游客调查中的应用———以长春净月潭旅游度假区为例[J].东北师范大学报（自然科学版），2002，34（4）：102-106.

[4]吴晓红，李卫红.基于WebGIS技术的旅游自助地理信息系统[J].城市勘测，2004（5）：26-29，32.

[5]邱粲，曹洁，林隆超，等.基于GIS的山东省旅游气候舒适度精细化评估[J].资源科学，2013，35（12）：2501-2506.

[6]菊春燕，贾永刚，潘玉英，等.基于分形理论的旅游景区地质灾害危险性评估———以青岛崂山为例[J].自然灾害学报，2013，22（6）：85-95.

[7]柳云龙，严愉愉，晏祥宏.GIS在东平国家森林公园旅游规划与管理中的应用研究[J].生态经济，2007（10）：110-113.

[8]梁伟，李君秩.基于Web和GIS的陕西国内旅游客源市场预测研究[J].西北大学学报，2009，39（5）：870-874.

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1绪论

近些年来，随着科学技术的逐渐发展，各类技术在不断地影响着人类生产方式，生活方式，逐渐促进了新型教育理念的诞生，信息技术与教育教学的结合已经成为发展趋势，同时也是学者研究的重点领域。自从我国实施新课程改革之后，教育工作面临的挑战更为严峻。近年来，我国基础教育课程改革纲要提出在教学过程中应该推进信息技术和教学内容的有机融合，为学生和教师提供良好的教学环境和有效的学习方式，充分利用信息技术在课堂教学中的特点。在传统的地理教学中，大多数有资历的教师会靠教学图表这种传统的他们认为能够带动学生积极性的教学方式来进行教学，但是如今已不能满足对现代化社会性人才的培养要求，而地理信息系统技术的应用于地理课堂教学倍受期待。GIS以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，即采集编辑、存储管理、处理分析、传输地理数据，以多种形式输出数据和图形产品，为地理研究和决策服务的计算机技术系统。境外将GIS应用于地理教育首先是从欧美地区发展起来的，如美国，加拿大，德国和日本等起步较早，GIS软件辅助地理教学的案例和应用也较多，一些国家和地区甚至已经形成了较为成熟的GIS教学体制。1994年，美国《国家地理课程标准—生活化的地理》中明确指出“Geographicinformationsystem”是地理教学的工具和主题之一，可以通过GIS来获得更多的地理资料，利用GIS掌握更多的地理技能和知识。美国的Audet和Abegg提出，地理信息系统应用于地理课堂教学时，在资料分析方面(特别是在空间认知和地形图读图能力方面)能发挥很好的作用。香港教育局规定从2009年起，香港中学教育将引入GIS知识作为教学的有机组成部分。1999年台湾教育部颁布的《高级中学选修科目地理课程标准》中规定从2001年开始，GIS内容将被纳入高三上学期地理选修课程。2003年，我国的新课标要求把GIS整合到中学地理教学当中，随后，全国各地利用GIS辅助地理教学和开设选修课活动显著增多，GIS相关内容在相应的各版本新教材也都加大了比重，并且GIS的相关试题在近年的普通高等学校招生全国统一考试中也多次出现。由此可见，GIS在我国中学地理教育中的地位正逐步提升。GIS能将地理事物的空间和属性信息结合实现数据的可视化，这使地理教学过程中有效地使用地理数据、图表提供了一种新的手段，因此，在我国中学地理教育中对GIS这一新型技术的普及与推进已经迫在眉睫。

2GIS在地理教学中的功能和优势

传统的地理教学是板书式，填鸭式的，大多时候教师使用教材，利用板书或者板图板画来进行教学，学生的学习也是被动地、机械地、乏味的，教师偶尔会使用一下多媒体，投影仪或Flash等计算机手段来辅助教学使所学地理知识更加直观且更具趣味性，从而强化学生对知识点的记忆。在传统地理教学过程中，我们时常会遇到课本内容陈旧、地理知识过时、某些地理思想无法用言语或者常规表达方式来讲解清楚等问题。针对传统的地理教学的弊端，GIS是一种新的技术手段，其具有能够存储、处理海量的地理数据并且兼具空间分析、模拟等功能，它是表达地理事物的空间位置与属性的有效的手段，也是最适宜的现代教育技术方法。

2．1GIS的功能及应用优势

2．1．1GIS电子地图功能

地理教学中，地图是地理学的语言，传统的教学挂图通常具有地理要素较多、专题不够清晰、不易被保存、不易携带等缺点，而地理信息软件具有非常强大的制图功能，可以制作各种形式的专题地图，从而以更广阔地角度、更科学的方法来认识世界。因此，它与传统的纸质地图相比有着无法比拟的优越性。通过利用GIS软件的地图的放大缩小、漫游功能使我们查看不同详细程度的地图数据。另外，通过利用GIS软件对电子地图图层的操作，能清晰地显示地理信息，展示地理事物的空间分布状态，地理要素之间的空间关系等。以电子地图的方式展现地理要素的空间分布形态，从而实现地理事物可视化，可以实现辅助讲授特定教学内容。

2．1．2GIS地形分析功能

在我国中学地理教学中，明确要求学生要懂得等高线弯曲、疏密状况在地理中代表的意义，以及通过分析等高线的形态在地图上分析出地形高低起伏、坡度陡缓和地形种类。在传统的地理教学中，认识山体地形的概念都是通过平面纸质地图中的等高线来实现的，深入理解这些知识是非常困难的，平面地图缺乏山体地形的直观可视化表达。而在GIS中，利用矢量化技术对等高线图矢量化并赋于高程值，然后利用GIS三维分析功能生成相应的数字高程模型，并利用三维可视化表达方法展示山体，从而使学生能直观地观察山峰、山谷山脊、鞍部、陡崖等多种地形。还可以在数字高程模型基础上，叠加相应的遥感影像数据或者矢量数据，实现三维数据融合，则可使山体表现得更加生动形象。这种教学方法不仅能调动学生的积极性，而且可加深学生对地形特征的认识。

2．1．3GIS空间分析功能

空间分析功能是GIS技术的核心功能，是GIS有别于其他空间数据软件的主要标志之一。它拥有如缓冲区分析功能、三维分析功能、叠加分析功能、空间插值分析、网络分析功能等空间分析功能，在地理学的研究中占据重要地位，通过空间分析能够使隐藏在地理事物的特性直观表现在学生眼前，通过这种手段不但可以激发学生学习地理兴趣，同时也能使学生更好地消化和巩固学习到的地理知识。

2．1．4GIS三维动态模拟功能

利用GIS技术可以对多时相、异源异构的数据实现空间模拟，如对高中地理教材中地球的运动、天体运动、地壳的变动，褶皱、断裂的形成以及大气环流的形成，气压带和风带的季节移动，洋流的移动等知识进行三维动态模拟。利用GIS技术将动态的自然演化过程设计成三维动画的形式，就能使复杂的地理演化过程一目了然。学生经过自己的观察分析就能够很轻松地理解和掌握复杂抽象的知识点。这种教学方法，不仅让学生能直观地理解知识，还能充分调动学生的学习积极性，可以达到其它教学手段难以达到的理想效果。

2．2GIS技术在地理教学中的应用优势

将GIS技术用于地理教学，其优势为:(1)可操作性强、交互性强、自主性强，这对于转变传统教学理念，促进教学模式、方法的变革以及对提高学生的创造力都起着非常大的作用。(2)刺激学生的视觉与听觉，不仅可以激发其学习兴趣，还能充分深刻的掌握知识点，有助于学生对知识点的深度记忆。(3)动态模拟和虚拟现实可以将属性数据、矢量数据、影像数据、数字高程模型数据高度融合，以真三维形式向学生展示无法实地考察空间环境、地理事物演化过程，并将抽象地理知识具体化，动态化，这样有助于学生建立空间概念，培养学生的空间思维能力，同时将这些数据处理融合是一个复杂的分工协作的过程，这样还能提高学生协作能力，加强学生的团队意识。

3我国GIS应用于中学地理教学存在的障碍及措施建议

3．1我国GIS应用于中学地理教学存在的障碍

当前，我国己经具备了在中学利用地理信息系统开展地理教育的环境，但是与发达国家的中学GIS教育相比，我们还有很大差距，笔者认为可以归纳以下几点:

3．1．1针对GIS辅助中学地理教学的理论研究有待完善

GIS传入我国是20世纪80年代末，相对发达国家较晚，而目前中学一线地理教师参与GIS教育研究较少，而且着重对GIS某一方面技术内容进行辅助地理教学的探讨缺乏，对GIS应用于中学地理教学具体手段、应用模式、应用理论等方面的缺乏深入的系统的研究和探讨。

3．1．2GIS教学平台的研发滞后、应用面不够宽

随着技术的发展，GIS软件功能是越来越强大，但是，GIS软件专业性太强，功能强大而繁杂，对中学地理教师及学生而言，操作性要求较高，界面大多是外文界面，对GIS的应用存在较大障碍，教师在教学过程中如果处理不当则极易出现“地理课”变成“上机课”、“外文课”的局面。如何研发更好的地理信息系统教学平台来辅助地理教学;这是中学地理教学需要努力研究的重要一个重要方向。

3．1．3师资短缺问题

GIS发展到今天，专业GIS软件已经较多，但这些软件过于专业化，功能比较复杂，软件使用要求较高，掌握这些地理信息系统软件对地理教师来说比较困难，学校又缺乏对教师进行GIS专业技术培训，这使得很多教师没有能力使用GIS专业软件。另外，高校师范地理教育专业开设GIS课程也是近几年才开展的，并且大部分师范院校在开设GIS课程时，并且重理论轻实践，仅仅进行理论学习和单纯的技术训练，未能根据中学教学特点来讲授GIS课程。刚从高校毕业的师范生，很少能将GIS技术很好地应用到地理教学中，同时中学中GIS相关的教学资源缺乏，愿意去研究的教师人数更是微乎其微。

3．1．4GIS数据资源问题

由于专业的GIS数据价格昂贵，适用于中学地理的GIS教学资源严重缺乏，这是对我国地理信息系统教育传播的最大制约。GIS的强大功能是利用大量的空间数据做支持的，GIS的功能就是对地理数据进行管理、分析和应用。而教师只能通过网络获取免费且少量的教学数据资源，同时作为GIS主要数据源之一的遥感数据极少是免费的，这也是限制GIS在我国中学地理教学中的推广及应用的原因之一。

3．1．5国内支持GIS辅助教学的信息化教学环境有待改善

学生的计算机水平也是制约我国GIS教育的原因之一，而由于学校的计算机教学课时偏少，特别是中学教育中，教师及学生对计算机技术的忽视导致学生计算机水平低下，专业GIS平台软件需要中学教师及学生有较高的计算机水平。另一方面，对于贫困地区的学校来说，教育资金的缺乏和教学思想陈旧也制约着我国地理信息系统教学环境的改善。

3．2我国GIS应用于中学地理教学的措施建议

针对上述我国GIS应用于中学地理教学存在的障碍，并依据我国基础教育课程改革的对信息技术改革的要求，笔者根据前人讨论意见和个人看法，提出以下几点措施建议:

3．2．1政府和教育部门加强推广GIS在中学地理教学中应用的理论和实践研究

在中学教育对GIS辅助中学地理教学的理论研究极少，适合中学地理教育的GIS平台不多，也没有适合的地理数据资源为GIS基础教育服务，中学地理教师也很少机会参加GIS培训。这些问题与我国教育部门没有推行统一的GIS基础教育计划有很大的联系。国内外的部分国家和地区对GIS应用于基础教学制定了长远的计划并投入大量的资金，并取得了很好的成绩。我国完全可以借鉴国外的推行计划和经验，并根据我国教育的实际情况，由教育主管部门、高等院校、GIS研究机构、中学地理教师共同协作，开展GIS的基础教育培训，以便推行GIS技术辅助中学地理教学。

3．2．2积极建设GIS辅助基础教学的教学资源库

GIS技术能够更好地辅助中学地理教学，教学资源是必不可少的－免费的地理数据资源、适用于中学地理教学的GIS教学平台、学校良好的GIS教学环境。目前，我国新课标已经将GIS教育增加到中学教学范畴之中，并且也在积极营造和创建相关教学环境。同时，我国中学的地理教材涉及GIS的技术大多是GIS相关的概念，编制适合我国教育实情和学生特点的GIS教材，研究和开发适合我国中学地理教学的GIS教育软件，也十分重要。在我国中西部农村地区还要加快建设多媒体教室并配备地理教学的必要软件，为我国GIS辅助中学地理教学创造良好的条件。

3．2．3加强在校地理专业师范生的GIS技能培训和在职教师的GIS技能的继续教育

教师资源也属于教学资源，教师在GIS应用于地理教学中有着很重要的作用。由上述可知，我国严重缺乏能很好的将GIS技术应用于中学地理教学的教师，那么加强GIS辅助中学地理教学的技术的培训，迫在眉睫。

参考文献:

［1］王才军．浅谈GIS在中学地理教学中的应用［J］．地理教育，2004(2):32．

［2］师忠涛．中学GIS教学辅助软件设计与案例研究［D］．上海:华东师范大学，2011．

［3］杨洁．GIS在中学地理教学中的应用与思考［D］．西安:陕西师范大学，2013．