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地理信息系統論文:地理信息系統的開發工具及其在地質災害研究中的應用進展

摘要：地理信息系統技術（GIS）已經廣泛滲透到了多種學科領域，從比較簡單的、單一功能的、分散的系統發展到多功能的、共享的綜合性信息系統，并向多媒體GIS、智能化、三維、虛擬現實及網絡方向發展，新興的地理信息系統將運用專家系統知識，進行分析、預報和輔助決策。本文介紹了地理信息系統的開發工具，從專業開發工具的組成結構上，可以歸納為集成式GIS、模塊化GIS、組件式GIS和網絡GIS等幾個主要類別；總結了地理信息系統在地質災害研究中的應用及其在地質災害評價和管理、地質災害的危險度區劃評價和GIS與專家系統的集成應用的進展態勢。

關鍵詞：地理信息系統 集成式GIS 模塊化GIS 組件式GIS 網絡GIS 地質災害

1地理信息系統的基本概念

地理信息系統(Geographic Information System，GIS) 是介于信息科學、空間科學和地球科學之間的交叉科學與新技術學科，它是計算機科學、遙感技術、信息工程與現代地學理論和方法的有機結合。地理信息系統是基于數據庫系統、地圖的可視化和地理信息的空間分析的計算機系統，處理的數據是具有地理特征和表征地學現象之間空間關系的屬性數據。地理信息系統的主要功能有：采集、存儲、管理、檢索、查詢、分析、顯示和輸出多種數據［1，2］，進行數據維護與更新、區域空間分析、多要素綜合分析和動態預測［3］等。

地理信息系統，按其內容可以分為三大類［4］：(1)專題信息系統，它是具有有限目標和專業特點的地理信息系統，為特定的專門目的服務，如水資源管理信息系統、礦產資源信息系統和水土流失信息系統等。(2)區域信息系統，主要以區域綜合研究和區域的信息服務為目標，可以有不同的規模，如加拿大國家地理信息系統和我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。地理信息系統的任務，就是對地球表層人文經濟(包括人類工程活動)和自然資源及環境多種信息進行綜合管理與分析。

2 地理信息系統的開發工具

近年來GIS應用系統發展迅猛，GIS工具軟件版本也不斷更新升級，比較鮮明的發展動向有[5]：(1)各GIS軟件工具廠商在優化性能的同時，重視發展Internet 上的GIS；(2)更換開發語言和開發模式，更換或擴展到Windows NT 平臺；(3)在空間數據庫管理方面，客戶/服務器體系結構仍是GIS 軟件追求的目標；(4)除了屬性數據外，人們也希望圖形數據采用關系數據庫管理系統或面向對象的數據庫管理系統；(5)理論研究方面，時空數據的處理及其三維或四維GIS仍然是一個研究熱點；(6)為了進行空間數據共享和交換，各國都制定了空間數據的交換格式；(7)元數據(Metadata)的記錄、處理與標準也是GIS技術發展的一項重要內容；(8)對GIS軟件影響較為深刻的技術還有組件對象模型(COM)，軟件廠商已由原來向用戶提供系統轉為提供對象類型庫或ActiveX控件。

在地理信息系統的發展過程中，目前已出現了大量的GIS系統專業開發工具。從這些專業開發工具的組成結構上，可以歸納為集成式GIS、模塊化GIS、組件式GIS和網絡GIS等幾個主要類別［6］。

（1） 集成式GIS

集成式GIS指集合各種功能模塊的大型GIS系統軟件包。ESRI公司推出的Arc/Info，Genasys公司的GenaMap, MapInfo 公司的MapInfo，AutoDesk公司的AutoMap，Maptitude[7], MapGIS, MapEngine［8］, TitanGIS等都是集成式的GIS開發工具。集成式GIS系統的優勢是各項功能已形成獨立的完整系統，提供了強大的數據輸入輸出功能、空間分析功能、良好的圖形平臺和可靠性能，缺點是系統復雜、龐大和成本較高，并且難于與其它應用系統集成。

（2） 模塊化GIS

模塊化GIS系統是把GIS系統按功能劃分成一系列模塊，運行于統一的基礎環境中。Intergraph公司的MGE是具有代表性的模塊化GIS系統。模塊化GIS系統具有較強的工程針對性，便于開發和應用。

（3） 組件式GIS

組件式GIS是隨著近年來計算機軟件技術的發展而產生的，代表了GIS系統的發展潮流。組件式GIS具有標準的組件式平臺，各個組件不但可以進行自由、靈活的重組，而且具有可視化的界面和使用方便的標準接口。組件式GIS平臺的核心技術是Microsoft的組件對象模型（Component Object Model，簡稱COM）技術[9]，新一代組件式GIS大都是采用ActiveX控件技術來實現的，如Intergraph 公司推出的Geomedia，ESRI公司推出的MapObjects, MapInfo公司推出的MapX，中科院地理信息產業發展中心開發的ActiveMap, 北京靈圖公司開發的三維虛擬現實地理信息系統VRMap等。這類GIS系統提供的是為完成GIS系統而推出的各種標準ActiveX控件和類型庫（Type Library）,使GIS系統開發者不必掌握專門的GIS系統開發語言，只需熟悉基于Windows平臺并且支持ActiveX控件技術的通用集成開發環境，了解組件式GIS各個控件（包括對象）的屬性、方法和事件，就可以實現GIS系統。所以，組件式GIS在系統的無縫集成和靈活方面具有優勢，從一定意義上講，它代表了GIS系統的發展方向。

（4） （4）網絡GIS（Web GIS）

進入上世紀90年代后期，信息技術迅猛發展，新的信息技術層出不窮。隨著電信網、有線電視網、Internet三網融合步伐的加快和第二代Internet技術的日趨成熟，Internet正日益成為信息化社會人們聯系、交流、獲取信息的重要工具。Internet技術改變著世界。戈爾所倡導的“數字地球”概念引起了人們廣泛的關注，Internet環境下的空間信息處理技術也愈來愈受到重視，它把多維虛擬現實技術(Virtual Reality)、計算技術、遙感技術(Remote Sensing)、地理信息系統、全球定位系統(Global Position System)、網絡技術等作為主要的技術支撐系統。GIS的網絡化應用趨勢已成為必然。Web GIS 是指基于Internet平臺的地理信息系統，又稱為因特網GIS（Internet GIS）。Internet技術的發展，使地理信息系統發生了質的飛躍，對傳統意義上的GIS帶來了極大的沖擊，導致了Web GIS時代的開始。以單機或局域網為操作平臺的工作模式終將被Internet 操作平臺所取代。

利用這種新方法，從WWW的任意一個節點，Internet的用戶都可以瀏覽到Web GIS站點上的地理數據，制作專題圖件，進行空間查詢檢索以及空間分析，地理數據的概念已經擴展為分布式、超媒體特點的、相互關聯的數據，使GIS進入千家萬戶。終端用戶可以在任何時候、任何地點共享、使用各GIS服務商或政府機構提供的空間信息、應用服務。通過一個簡單的瀏覽器就可以訪問經過復雜的專業GIS分析產生的簡潔、直觀的結果。可以交互式訪問動態更新的地圖網址，在Internet網上完成單機系統常見的各種基于地圖的GIS信息查詢功能。另外，Internet與組件對象模型技術相結合，進一步發展了基于分布式組件模型的Web GIS。空間數據庫供應商在服務器上存儲數據的同時，根據數據元的格式安裝操縱該數據的控制，用戶在網上可調用不同的控件和數據，在本機或某個服務器上進行分布式組件的動態組合和空間數據的協同處理與分析，完全實現遠程異構數據的共享。

已經有一些公司推出了Web GIS，如AutoDesk公司的MapGuide，MapInfo公司的MapInfo ProSever，Intergraph公司的GeoMedia Web Map，ESRI公司的MapObjects Internet Map Sever for AcrView等。已經推出的Web GIS是利用現有的GIS軟件通過CGI或者Sever API構造的過渡產品，隨著組件式GIS的發展和分布式對象Web技術的逐漸成熟，未來的Web GIS將是基于COM/ActiveX或CORBA/Java技術開發的分布式對象GIS系統。

3 地理信息系統在地質災害研究中的應用進展

目前，國內外利用地理信息系統，主要用于研究國土和城市規劃、地籍測量、農作物估產、森林動態監測、水土流失、地下水資源管理［4］和礦產資源勘查［10］、潛力評價及開發［11］等眾多領域。GIS在地質災害研究中的應用大致有以下幾個方面：

(1) 地質災害評價和管理

利用地理信息系統的各種功能，建立地質災害空間信息管理系統[12，13，14]，管理地質災害調查資料，顯示并查詢地質災害的空間分布特征信息，評價地質災害的危害程度，分析地質災害和影響因素之間的關系，提出減輕和防治地質災害的措施，對將來可能發生的地質災害進行預測［15，16］。戴福初等利用GIS對香港地區的滑坡災害進行歷史滑坡編錄，分析滑坡的時空分布特征與動態和靜態環境因素之間的相關關系，對滑坡災害風險進行評價和危險區域劃分［17］。

(2) 地質災害的危險度區劃評價

由于各種地質因素本身的不確定性，以及地質因素之間相互作用的復雜性，在收集大量的基礎地質環境資料前提下，利用GIS對這些基礎資料進行有效地處理來提高數據的可靠性，通過選取合適的評價預測指標［18］，運用恰當的數學分析模型［19，20，21］，對研究區進行地質災害危險性等級的劃分，從而為地質災害的管理及防治和預警決策提供依據。

(3) GIS與專家系統的集成應用

GIS與專家系統的集成應用中，GIS所起的作用主要是管理時空數據，進行空間分析；專家系統所起的主要作用是利用專家知識和空間目標的事實推理判定災害的危險度［22］。二者的結合將使專家經驗得到推廣，減少野外和室內手工作業工作量，使區域地質災害的動態管理成為可能。

4 結語

（1）地理信息系統技術已經廣泛滲透到了多種學科領域，從比較簡單的、單一功能的、分散的系統發展到多功能的、共享的綜合性信息系統，并向多媒體GIS、智能化、三維、虛擬現實及網絡方向發展，新興的地理信息系統將運用專家系統知識，進行分析、預報和輔助決策。

（2）地理信息系統的開發工具，從專業開發工具的組成結構上，可以歸納為集成式GIS、模塊化GIS、組件式GIS和網絡GIS等幾個主要類別。其中組件式GIS在系統的無縫集成和靈活方面具有優勢，代表了GIS系統的發展方向。

（3）地理信息系統在地質災害研究中的應用方興未艾，尤其在地質災害評價和管理、地質災害的危險度區劃評價和GIS與專家系統的集成應用方面進展很快。

地理信息系統論文:多媒體技術在地理信息系統中的應用

摘　要　將多媒體技術應用于地理信息系統中的關鍵問題是：如何有效地管理多媒體數據和空間數據；其次，在區域分析過程中，怎樣實現多媒體播放功能.指出用擴充的關系數據模型作為多媒體數據模型較適宜；多媒體功能的實現則取決于多媒體數據的格式是否為RIFF格式以及對多媒體數據的應用要求.最后展示了多媒體技術在地理信息系統中的應用前景.

關鍵詞　多媒體技術，地理信息系統，空間數據，屬性數據，區域分析，數據模型.

現今由于多媒體技術的迅速崛起和高速發展，越來越多的應用軟件都大量使用了多媒體技術.如果將多媒體技術應用于地理信息系統(geographic information system，簡稱GIS)軟件中，勢必大大增強GIS信息的表現能力，擴大GIS的應用領域.那么怎樣將多媒體技術應用于GIS軟件中呢我們認為應從兩方面來設計：其一是怎樣將多媒體數據溶于GIS數據庫中，并保證提供GIS軟件的雙向檢索及各種分析功能；其二是在應用過程中，怎樣實現多媒體的播放功能.以下就這兩個內容及其應用前景談談我們的看法.

1　多媒體數據的有效管理

通常，應用軟件中的多媒體數據有兩種生成方式：一種是媒體播放之前，將其數字化到數據庫當中，播放時從數據庫中取數據；另一種是播放時，邊生成邊播放.而GIS軟件中的數據庫又分為空間數據庫和屬性數據庫，即我們可根據媒體數據的特性或應用軟件的要求將多媒體數據分別溶于空間數據庫和屬性數據庫中.

1.1　GIS數據庫中多媒體數據的管理

1.1.1　GIS空間數據庫中多媒體數據的管理　目前，多數GIS應用軟件所能描述的空間目標都是靜態的，實際上，很多GIS所要表達和研究的空間目標都不會是一成不變的，因此，GIS研究者已廣泛關注能對時空過程和時空目標進行描述和分析的時態GIS(temporal GIS).時態GIS的組織核心是時空數據庫，即設計一個合理的時空數據模型是建立時態GIS的關鍵所在.雖然目前還沒有較成熟的能支持時態GIS產品的時空數據模型，一但時空數據模型的研究有所突破，不僅能解決時態GIS的應用問題，還將解決空間數據庫中動畫數據的管理問題，即可通過使用動畫技術來實現在屏幕上動態播放時空過程.如動態顯示衛星云圖的變化情況、地殼變動情況、森林沙化和城市化情況以及海岸或河灘的侵蝕或淤積變化情況等.

有關時空數據模型，張祖勛［1］提出使用分級索引方法來對基本修正法進行改進.這種方法就是不存貯研究區域中每個狀態的全部信息，而只存貯某個時間的數據狀態(稱為基態)以及相對于基態或鄰近狀態的變化量.在此基礎上，建立分級索引，以便能快速找到所需的時空過程的數據.

要使用這種建索引的基本修正法，需要考慮兩個問題，一個是如何建立索引；另一個是如何設計用來描述兩個狀態變化量的差文件.

關于建索引的問題，筆者認為：基態，亦a,b,c,d分別表示時態GIS的4個時期；T.時間軸；t0,t1,…,tn分別表示 時態在GIS某個時期的n+1個時態，其中tn為基態，即“現在”時態 一次數據狀態——“現在”時態總是變化的，每產生一個新的現在時態，就應生成一個現在時態與前一次時態的差文件，同時根據現在時態所處的時間位置來決定是否產生新的索引差文件.以四叉樹為例，如圖1所示，當n為2i(i=2,3,…)的整數倍時，就需產生tn-2i～tn的索引差文件.相應地為了減少索引差文件所占的存貯空間，而又不影響對任一時態的檢索速度，可將tn-2i+1～tn-2i的索引差文件刪掉，所刪的索引名文件個數正好比新建的索引差文件個數少一個.

關于差文件，筆者認為在設計中應考慮如下幾個因素.(1)由于差文件是通過對兩個時態的目標信息進行異或而產生的，這意味著差文件包含有兩類目標信息：一類是前一時態有而后一時態無的目標信息；另一類是前一時態無而后一時態有的目標信息.為了能根據差文件快速、連續地由一個狀態到過去另一狀態或最近另一狀態進行檢索，應在差文件中將這兩類目標信息予以標識區分.(2)兩個狀態之間目標變化應是有對應關系的，即01(目標從無到有)；10(目標從有到無)；1N(目標從一個變成多個)；N1(目標從多個變成一個)，以及目標空間信息無變化，屬性信息有變化；目標局部空間信息有變化等.為了能進行快速檢索，在差文件中應將兩類各目標之間的對應關系予以標明，當然，這會增加差文件生成過程的復雜性.(3)和所有地圖數據庫模型類似，差文件也由空間信息、屬性信息和關系信息組成，差文件中應將每個目標這3種信息之間的關系予以標明.

1.1.2　GIS屬性數據庫中多媒體數據的管理　有些GIS的應用中，認為多媒體數據是一種特殊的專題屬性數據.怎樣選擇多媒體數據的數據模型，使得既能遵循其自身特點，又能有效地建立起它與空間數據的聯系，是多媒體技術在GIS應用中的關鍵所在.

目前，多數GIS屬性數據庫使用的是關系模型.為能將關系模型應用于多媒體數據管理系統中，就必須對現有的關系模型進行擴充，使它不但能處理格式化數據，也能處理非格式化數據.楊學良［2］就這個問題提出了3種技術策略：將多媒體數據文件名作為關系中元組某列(或屬性)；將每個元組作為一個完整文件保存；元組中存貯格式化數據以及非格式化數據的引用項，而非格式化數據單獨存貯.

對比這3種技術策略，第一種技術策略方法簡單、容易實現，適宜于對多媒體數據進行播放.第二、三種技術策略雖然能夠實現并發控制和恢復，以及實現對多媒體數據進行編輯和拮取的應用，但由于此兩種技術策略將每個元組所對應的空間目標的專業屬性和多媒體屬性混在一起，這既增大了應用程序設計的復雜性，又不利于那些只需使用空間目標的專業屬性的一些應用的實現.為此，我們認為，在第一種技術策略的基礎上，增加一個或多個屬性項，用于存放多媒體數據的文件信息和數據流信息，當我們需要對多媒體數據文件進行特殊應用時，可根據文件信息和數據流信息對多媒體數據文件進行操作.

1.2　GIS區域分析中多媒體數據的生成

多媒體數據生成的另一種方式是在GIS應用中，邊統計、分析運算，邊生成結果數據——多媒體數據.

1.2.1　空間分析中多媒體數據的生成　空間分析是一組分析結果依賴于所分析對象的位置信息技術［3］，因此，空間分析要求獲得目標的空間位置及其屬性描述兩方面信息.空間分析主要有：地形分析、疊加分析、緩沖區分析和網絡分析等.

為了能更清楚地表示上述一些空間分析的結果，我們可用虛擬現實技術來實現.所謂虛擬現實［4］是一種由計算機生成的高級人機交互系統，即構成一個以視覺感受為主，也包括聽覺、觸覺、嗅覺的可感知環境，使用者通過專門的設備可在這個環境中實現觀察、觸摸、操作、檢測等試驗，有身臨其境之感.比如，可用虛擬技術來觀察地形分析或網絡分析得到的空間效果，使用者可用交互操作的方式來控制自己與觀察對象的角度、距離以及光照等，使觀察對象隨使用者的操作而動態旋轉.此時以動畫形式顯示的媒體數據隨使用者的操作產生并顯示.

1.2.2　統計分析中多媒體數據的生成　統計分析就是用數理統計方法開展區域分析.數理統計方法主要有：統計特征值、研究兩種或多種地理現象之間的相關分析，通過一組實際觀測數據分析系統變量之間因果關系的回歸分析，以及主成分分析等.

為了更加形象化，我們可以將數理統計結果以直方圖、曲線、曲面或區劃圖表示，甚至可以將重要的部分以醒目的顏色、特殊的符號或閃爍的顯示形式來告訴使用者，還可以配上解說詞，以增加系統的感染力，而表現這些現象的媒體數據是在統計分析之后由系統自動生成并播放的.

2　GIS應用系統中多媒體功能的實現

在GIS應用軟件中進行多媒體功能實現，首先是受GIS應用軟件自身開發平臺的限制.多數情況下，GIS應用軟件的多媒體開發平臺宜選擇編程語言，如VC++，VB或BC++等，以利于和GIS應用軟件相結合.一旦多媒體開發環境確定下來，那么怎樣實現區域分析中多媒體功能

2.1　空間數據庫中多媒體數據的播放

由前所述，空間數據庫中存貯的多是各期間的時空數據，這些數據的結構與MCI所能接受的多媒體文件格式RIFF(resource interchange file format)不同，所以應用程序不能直接調用MCI函數和API函數，必須根據時態GIS的空間數據庫結構，設計一個相應的動畫播放程序來實現動態顯示功能.

下面簡述動態顯示時態GIS中ti～tj狀態的算法步驟(0≤i≤j≤n，其中n為現在時態).(1)由基態開始檢索各索引差文件直到生成ti狀態信息.(2)顯示ti狀態信息.(3)根據ti差文件，擦除ti狀態有而ti+1狀態無的信息，顯示ti狀態無而ti+1狀態有的信息.(4)i+1i.(5)當i＜j時，轉(3)；否則結束.

如果用上述算法來實現動態顯示時空過程，還有很多細節需要設計.首先，在(1)步驟，從基態開始，逐級逐步檢索，每檢索到一個狀態差文件，就需根據差文件來生成該狀態信息，直到ti狀態處；其次，在(3)中，需要用到動畫技術，擦除前一狀態信息實質為恢復該處顯示內容，而顯示后一狀態信息之前，需保存后一處信息內容，再予以顯示新狀態信息.

2.2　屬性數據庫中多媒體數據的應用

一般來說，多媒體數據主要應用于兩個方面：一個是簡單播放；另一個是對多媒體數據進行編輯和拮取.對于前者，只要使用MCI函數或API函數按屬性數據庫中其他屬性的要求進行播放；對于后者，這就要求程序員熟悉多媒體數據文件格式RIFF，根據多媒體數據的文件信息和數據流信息，通過調用多媒體文件輸入/輸出函數來實現多媒體的播放、編輯、拮取以及同步控制等操作.

3　多媒體技術在GIS中的應用前景

(1)實現資源信息的科學管理，提供信息服務.GIS一改為用戶管理提供單一的圖表、數據信息形式，而在管理空間信息的同時，對圖形、圖象、視頻、聲音、動畫等形式的信息進行管理和播放，大大增加了信息的表現能力.(2)家庭教育和個人娛樂.將多媒體和GIS溶于一身，會豐富教育、娛樂軟件的內容及表現手段.比如有關地理、歷史等課程的教學軟件和娛樂軟件的設計.(3)銷售和演示信息系統.GIS和多媒體技術合為一體的這類系統會比以往的信息系統更具有表現力.比如房地產公司的銷售系統，既能表明所售住房的空間位置，又能從中檢索其住房環境及內部結構，而且可以動態地刪去當天已售出的房子，給出不同價格等；旅游導游系統，可以在為觀光游客制定導游路線時，就能對不同地方的景點產生身臨其境的感覺.

總之，將多媒體技術和GIS技術相結合，是計算機應用領域的一個發展方向，它會改變人們的工作、生活、思維方式，推動信息社會的前進.

地理信息系統論文:地理信息系統在物流配送中的應用

摘要：

高效、快捷的物流配送系統對企業，尤其對電子商務的發展至關重要[1]。本文在對兩者的融合進行了探討，并提出了基于GIS的物流配送系統解決方案，以實現對物流配送過程的全程管理。

關鍵詞：地理信息系統，物流，電子商務

1 引言

物流是指計劃、執行與控制原材料或最終產品從產地到使用地點的實際流程，物流服務具體包括定單管理、運輸、倉儲、裝卸、送遞、報關、退貨處理、信息服務及增殖業務。顯然，貨物運輸路徑的選擇，倉庫地址的選擇等，都涉及到如何處理大量的空間數據與屬性數據而縮短物流時間，降低成本的問題，而地理信息系統（以下簡稱GIS）不僅具有對空間和屬性數據采集、輸入、編輯、存儲、管理、空間分析、查詢、輸出和顯示功能，而且可為系統用戶進行預測、監測、規劃管理和決策提供科學依據。可見，將其應用于物流配送系統中，可大大加強對物流過程的全面控制和管理，實現高效、高質的物流配送服務，本文分以下幾部分對GIS在物流配送中的應用進行探討。

2 現代物流與GIS融合

1）地理信息系統的發展

地理信息系統是集計算機科學、地理學、信息科學等學科為一體的新興邊緣科學，可作為應用于各領域的基礎平臺。這種集成是對信息的各種加工、處理過程的應用、融合和交叉滲透，并且實現各種信息的數字化的過程。

在GIS中，空間信息和屬性信息是不可分割的整體，它們分別描述地理實體的兩面，以地理實體為主線組織起來。空間信息還包括了空間要素之間的幾何關系，使GIS能夠支持一般管理信息系統所不能支持的空間查詢和空間分析，以便于制定規劃和決策。現在網絡地理信息系統（WebGIS）的興起更使其被越來越多的商業領域用來作為一種信息查詢和信息分析工具[3]，GIS技術本身也融入了這些商業領域的通用模型（如ARC/INFO的網絡分析模塊），因而GIS技術在各個商業領域的應用在深度上和廣度上不斷發展。事實上，凡是涉及到地理分布的領域都可以應用GIS技術。

2）物流的發展

隨著經濟全球化的發展，物流也向著現代化方向迅速發展。物流現代化不僅指物流手段 (物流設施、設備等 )和物流技術達到或接近世界先進水平，而且指物流管理 (包括物流組織、物流計劃的編制、物流運輸方案的選擇、經濟指標的確定，等等)的科學化[4]。

現代物流作為一種先進的組織方式和管理技術，已經被認為是企業在降低物資消耗、提高勞動生產率以外重要的"第三利潤源"[5]，它通過降低流通費用，縮短流通時間，可以整合企業價值鏈、延伸企業的控制能力，加快企業資金周轉為企業創造新的利潤。

尤其在電子商務環境下，供應商必須全面、準確、動態地掌握散布在全國各個中轉倉庫、經銷商、零售商以及各種運輸環節之中的產品流動狀況，并以此制定生產和銷售計劃，及時調整市場策略。因此電子商務的發展更加推動了現代物流業迅速興起。

那么，把GIS技術融入到物流配送的過程中，就能更容易地處理物流配送中貨物的運輸、倉儲、裝卸、送遞等各個環節（如圖1），并對其中涉及的問題如運輸路線的選擇、倉庫位置的選擇、倉庫的容量設置、合理裝卸策略、運輸車輛的調度和投遞路線的選擇等進行有效的管理和決策分析，這樣才符合現代物流的要求，才有助于物流配送企業有效地利用現有資源，降低消耗，提高效率。實際上，隨著電子商務、物流和GIS本身的發展，GIS技術將成為全程物流管理中不可缺少的組成部分。

圖1 物流配送過程

3 基于GIS的物流配送系統設計

3.1 需求分析

如以某一城市中的物流配送過程為例，那么基于GIS的物流配送系統的需求主要集中在以下幾個方面：

1)、通過客戶提供的詳細地址字符串，確定客戶的地理位置和車輛路線；

2)、通過基于GIS的查詢、地圖表現的輔助決策，實現對車輛路線的合理編輯（如創建、刪除、修改）和客戶配送排序；

3)、用特定的地圖符號在地圖上表示客戶的地理位置，不同類型的客戶（如普通客戶和會員客戶，單位客戶和個人客戶等）采用不同的符號表示；

4)、通過GIS的查詢功能或在地圖上點擊地圖客戶符號，顯示此客戶符號的屬性信息，并可以編輯屬性；

5)、在地圖上查詢客戶的位置以及客戶周圍的環境以發現潛在客戶；

6)、通過業務系統調用GIS，以圖形的方式顯示業務系統的各種相關操作結果的數值信息；

7)、基于綜合評估模型和GIS的查詢，實現對配送區域的拆分、合并；

3.2 系統總體結構

設計基于GIS的物流配送系統，采用面向對象的空間數據模型和基于關系數據庫的空間數據庫來實現數據的無縫集成，空間數據索引采用基于改進R-Tree的空間數據索引結構，屬性數據索引采用B+樹數據結構；網絡數據傳輸采用三層結構模型，并采用Java Applet進行開發，這樣與平臺無關又具有較好的安全性，使海量空間數據的存儲、分析和共享成為可能。系統網絡結構圖如下：

圖2 系統網絡結構圖

3.3 系統模型設計

由上述分析，基于GIS的物流配送系統應集成以下主要模型：設施定位模型、車輛路線模塊、配送區域劃分模型、分配集合模型、客戶配送排序模型。

1）設施定位模型。用于確定一個或多個設施的位置。在物流系統中，倉庫和運輸路線共同組成了物流網絡，倉庫處于網絡的節點上，節點決定著線路，如何根據供求的實際需要并結合經濟效益等原則，在既定區域內設立多少個倉庫，每個倉庫的位置，每個倉庫的規模，以及倉庫之間的物流關系等，運用此模型均能很容易地得到解決。

2）車輛路線模型。用于解決一個起始點、多個終點的貨物運輸中，如何降低物流作業費用，并保證服務質量的問題。

3）網絡物流模型。用于解決尋求最有效的分配貨物路徑問題，也就是物流網點布局問題。如將貨物從N個倉庫運往到M個商店，每個商店都有固定的需求量，因此需要確定由哪個倉庫提貨送給那個商店，所耗的運輸代價最小。還包括決定使用多少輛車，每輛車的路線等。

4) 配送區域劃分模型。根據各個要素的相似點把同一層上的所有或部分要素分為幾個組，用以解決確定服務范圍和銷售市場范圍等問題。如某一公司要設立X個分銷點，要求這些分銷點要覆蓋某一地區，而且要使每個分銷點的顧客數目大致相等。

5）空間查詢模型。如可以查詢以某一商業網點為圓心某半徑內配送點的數目，以此判斷哪一個配送中心距離最近，為安排配送做準備。

4 系統功能實現

那么，基于GIS的物流配送系統可實現如下主要功能：

1）車輛和貨物跟蹤：利用GPS和電子地圖可以實時顯示出車輛或貨物的實際位置，并能查詢出車輛和貨物的狀態，以便進行合理調度和管理。

2）提供運輸路線規劃和導航

規劃出運輸線路，使顯示器能夠在電子地圖上顯示設計線路，并同時顯示汽車運行路徑和運行方法。

3）信息查詢

對配送范圍內的主要建筑、運輸車輛、客戶等進行查詢，查詢資料可以文字、語言及圖象的形式顯示，并在電子地圖上顯示其位置。

4）模擬與決策

如可利用長期客戶、車輛、訂單和地理數據等建立模型來進行物流網絡的布局模擬，并以此來建立決策支持系統，以提供更有效而直觀的決策依據。

5結束語

當今，隨著電子商務的再次興起和經濟全球化的發展，物流業愈來愈成為熱點[6]。利用GIS能高效地處理空間和屬性數據的優勢來建立基于GIS的物流配送系統雖處于初始階段，但無疑是有益的嘗試，它必將是以后的發展趨勢。

地理信息系統論文:淺談大連環境地理信息系統的概念設計

摘 要：環境地理信息系統是融計算機圖形和數據庫一體，儲存和處理與地理空間分布環境信息的集合。隨著經濟的發展大連市環境負擔日趨加重，為了科學的解決環境質量和經濟發展的矛盾，大連的環境地理信息系統的建設顯的日趨重要。

關鍵詞：環境地理信息系統；環境監測；規劃管理

1 環境地理信息系統簡介

環境地理信息系統（egis）是利用地理信息系統（gis）、遙感（rs）和其他信息技術對環境數據進行處理、分析的一種空間信息系統。

2 大連環境地理信息系統概念設計的意義

大連是中國唯一，亞洲第二個“世界環境500佳”城市。大連的環境保護工作走在全國前列。大連現轄3個縣級市（瓦房店市、普蘭店市、莊河市）。建立大連市環境地理信息系統，堅持科學發展觀，有利于我們在振興東北老工業基地的大局下，全面開展環境綜合整治、工業污染防治和生態環境保護工作，使城市環境質量繼續保持良好，城市功能進一步提升，促進經濟建設與環境質量協調發展。

大連環境地理信息系統是一項投入大、時間長的系統過程。實施環境信息系統建設本著長遠的、戰略的、全面的觀點，應分階段分部門的進行，應堅持近期和遠期目標，在投資開發和建設的同時，充分發揮國內外現有信息系統、環境監測系統、信息網絡和數據處理設施在環境保護中的作用，充分借鑒國內外有關系統的建設經驗，盡快的使系統建成并投入運行。

系統設計的總體目標是建立一個互聯網支持下的開放式系統，使環境信息能夠跨地區的自由流通的空間信息系統，形成一個技術先進，性能完善，安全可靠，運行高效的網絡化城市環境地理信息系統應用體系，最終為環境管理提供輔助決策支持。

3 大連環境地理信息系統的概念設計內容

3.1 環境地理信息系統總體框架部分

環境地理信息系統總體框架一般由三個主體部分構成：數據庫系統、平臺和應用系統。其中數據庫為環境地理信息系統提供數據支持，可由空間數據獲取、空間數據組織存儲和空間數據管理等部分組成；平臺為環境地理信息系統提供地理信息系統基本功能和開發環境，可由環境空間數據查詢、編輯、分析、專題制圖等部分組成；環境地理信息系統應用系統為環境地理信息系統提供應用和分析功能，可由環境管理、環境監測、環境規劃、環境預測、污染事故應急、城市環境綜合治理、環境污染總量控制、環境污染模擬預測、自然生態管理等部分組成。環境地理信息系統總體框架圖見圖1。

3.2 系統總體設計的其他相關部分

軟硬件及其網絡環境設計。軟件設計主要包括系統數據庫軟件，地理信息系統軟件，圖像處理軟件，客戶機操作軟件，工具軟件及其他有關軟件的選擇。硬件設計包括客戶機，圖形工作站，數字化儀掃描儀，繪圖儀，打印機以及其他相關設備的選擇。

系統應用軟件設計。應用軟件設計包括數據庫管理系統應用軟件的設計、環境管理信息應用軟件的設計以及屬性數據和空間數據接口軟件的設計等。地理信息系統應用軟件的開發在系統應用軟件的開發中占有主要地位，一方面它可能是整個系統的集成環境；另一方面一些環境決策分析必須依靠地理信息系統軟件來實現。

模型庫及其管理系統的設計。環境管理信息系統中一些決策信息的產生要依靠有關的環境模型，環境模型的重要作用在于其對原始信息的分析、模擬、評價、預測和優化功能上。模型庫的開發非常重要，本部分的設計包括環境評價、環境預測、環境規劃、環境管理模型的設計以及相應的模型庫管理系統的設計。

3.3 環境地理信息系統功能設計

環境地理信息系統基本功能結構如圖2：

建成后的環境地理信息系統應該具有：（1）信息顯示：利用地理信息系統軟件建立可視化界面，為用戶提供了許多用于顯示地理、環境數據的工具。（2）信息查詢、統計和分析：系統方便地實現各種矢量數據的空間和屬性查詢并且能夠實現基于區縣級行政區域的各種環境、社會經濟信息查詢。（3）環境分析的功能：環境分析是環境地理信息系統的核心功能，分析結果將為環境管理、決策提供科學的依據。（4）環境信息的表達：將圖形數據和分析結果以表格、圖像、報表、文字、多媒體等方式將環境信息表示出來。

3.4 數據庫設計內容

數據庫的建設是城市環境地理信息系統設計最重要的

驟。在設計中應遵守國家和省環境地理信息系統提出的標準，以便信息共享。城市環境地理信息系統數據庫的管理如圖3所示：

3.5 環境地理信息系統的建立

大連環境地理信息系統是一個基于gis、gps和rs的決策支持系統，在這個系統中包括以下子系統：資源環境信息管理系統、環境動態監測信息管理系統、大氣污染控制系統、水環境污染控制系統。

資源環境信息管理系統主要顯示以下信息：街區層（雙線道路），街道線層，綠地層，水系層，工業點源，醫院，水質監測斷面，大氣監測點以及相應的屬性數據。

環境規劃系統即根據環境現狀和環境資源條件，給出最佳環境利用規劃，在這個系統中環境適宜性評價是基礎，影響環境的因素很多，各種因素的地域變化很大，多種因素的地域組合構成了復雜多樣地資源環境條件，通過gis和環境質量現狀分析和評價的模型可進行大連市環境質量評價和環境輔助規劃。

環境動態監測系統是根據對污染源以及生態環境的動態監測以及環境承載力的分析，探索區域性污染整治工程的可行性，為分區部署污染整治骨干工程以及環境規劃提供技術支持。

大氣污染控制系統，建立大氣環境質量動態監測網絡系統，研制大氣污染物濃度值模型，為新型項目的環境影響評價提供決策支持，建立大氣環境-經濟-能源系統規劃模型，以便于定量研究能源結構合理布局問題，為能源結構調整和能源政策提供決策支持。

水環境污染控制系統，建立基于gis的水污染規劃模型，實現排口處理最優化規劃，建立水污染預測模型，為水污染預警服務，建立水污染分析專項系統，為污染源的確立及防治提供科學依據。

4 結束語

大連環境地理信息系統是一個大系統，它從設計到實施都是比較復雜的，對于這樣一個復雜系統，借鑒集成系統的經驗，并得到各專業領域專家的支持，才能建立起一個真正發揮作用的區域性信息系統，為大連地區的環境質量和經濟發展提供的服務。

地理信息系統論文:試論網絡地理信息系統研究與實現

論文關鍵詞:網絡地理信息系統　體系結構　java網絡應用

論文摘要:介紹了網絡地理信息系統的概念和組成，并詳細討論了它的理論研究與實現方法。

地理信息系統(gis)可同時管理地理空間信息和數據庫屬性數據，在城市規劃、地下管線管理、市政設施、房地產、交通管理等領域有廣泛的應用價值。近年來，計算機技術的發展使gis在組成結構和應用技術等方面較之以前有了很大的進步。隨著internet技術的發展和人們對gis的需求的提高，利用internet在web上和出版空間數據，為用戶提供空間數據瀏覽、查詢和分析的功能，已經成為gis發展的必然趨勢。于是，基于internet技術的網絡地理信息系統—webgis應運而生。它利用當今先進的gis技術和internet網絡技術，將地理信息在國際互聯網上，為現有的信息服務行業注人新的血液，也將成為信息服務行業新的利潤增長點。

1網絡地理信息系統的特點和結構

1. 1特點

網絡地理信息系統(webg工s)是利用網絡技術來擴展和完善地理信息系統的一項新技術，是gis與互聯網的有機結合，是gis在廣域網環境下的一種應用，最終是實現空間信息的網絡化。gis通過互聯網延伸了功能，真正成為了一種大眾使用的信息工具。在互聯網的任意一個節點，人們都可以瀏覽網上分布的各種具有超媒體特性的地理空間數據、技術性數據，并進行地理分析、查詢，以支持智能輔助決策。與傳統的gis相比，webgis的特殊之處主要有如下表現:

(1)訪問范圍更廣泛。客戶可以同時訪問多個位于不同地方服務器上的最新數據，這大大方便了gis的數據管理，使分布式的多數據源的數據管理和合成更易于實現。

(2)平臺獨立性。無論服務器/客戶機是何種機器，無論webgis服務器端使用何種gis軟件，由于使用了通用的web瀏覽器，用戶就可以透明地訪問webgis數據，在本機或某個服務器上進行分布式部件的動態組合和空間數據的協同處理與分析，實現遠程異構數據的共享。

(3)大規模降低系統成本。普通gis要求每個客戶端配備昂貴的專業gis軟件，而用戶通常使用的只是一些最基本的功能，這造成極大的浪費。webgis在客戶端通常只需使用web瀏覽器(有時還要加一些插件)，其軟件成本與全套專業gis相比節省許多。另外，由于客戶端的簡單性而節省的維護費用也不容忽視。

（4)操作更簡單。要推廣gis，使gis系統為廣大的普通用戶所接受，就要降低對系統操作的要求。通用的web瀏覽器無疑是降低操作復雜度的最好選擇。

（5)平衡高效的計算負載。傳統的gis大都使用文件服務器結構的處理方式，其處理能力完全依賴于客戶端，效率較低。而今一些高級的webgis能充分利用網絡資源，將基礎性、全局性的處理交由服務器執行，而對數據量較小的簡單操作則由客戶端直接完成。這種計算模式能靈活高效地尋求計算負荷和網絡流量負載在服務器端和客戶端的合理分配，是一種較理想的優化模式。

1.2結構

webgis是在internet信息、數據共享、交流協作基礎之上實現gis的在線查詢和業務處理等功能的，web分布式交互操作是工作的重心。webgis的基本組成包括:web服務器;browser瀏覽器(gis插件);頁面描述語言(html,vrml) ; web交互程序(java,cgi,active x);gis數據庫管理器(arcstorm , sde ) 。

2設計思想

2. 1 gis網絡協議

http協議基于tcp/ip，是屬于iso/osi模型應用層的通信協議。它面向的對象與可擴展的特性使其比tcp/ip協議支持更多的數據類型，如文本、圖像、聲音等。/pc/">計算，并把執行的結果轉換為html格式返回客戶端。gis數據和計算都部署在服務器上，對客戶請求相應的只是在服務器端進行gis計算，然后將結果形成新的中間gis數據，返送給客戶，形成gi5數據遷移。服務器應用包括以下三種主要技術方案:

(1) gis桌面系統擴展。以gis桌面系統為基礎的webgis服務器的結構如圖1所示。

應用網關把客戶的服務請求從web服務器通過ole或者tcp/ip技術轉送給gis服務器中的監控調度程序，監控調度程序選擇可用的gis桌面系統運行實例，完成客戶請求的gis計算，然后把結果返回給用戶，從而實現所有的gis功能。

(2)基于activex組件的gis服務器。組件gis服務器是在服務器端采用activex組件技術實現gis的服務器，其核心是gisactivex組件系統，其構造如圖2所示。

activex組件是一個完整的具有獨立功能的程序模塊，在服務器端可以按照實現功能等方式把服務器分解成具有獨立功能的activex組件，從而形成可伸縮的gis應用服務器。它可以靈活地實現可伸縮的應用系統，降低系統的成本，提高系統的性能。

(3)基于java的gis服務器。基于java的gis服務器系統的核心是用java實現的完成gis功能的javagis組件。該組件負責存取gis數據，提供gis服務。gis服務通過tcp/ip socket和java gis組件通訊，用于java gi5組件和web服務器之間建立鏈接，并管理gis組件實例。

4 webgis的主要發展趨勢及前沿應用

地理信息技術經過近30年的發展，已經逐步進人了計算機技術主流，從而能夠在更廣泛的領域為更多的用戶提供空間信息服務。以下是未來webgis新的發展趨勢和發展方向:①地理標記語言一網絡環境下開放的空間數據交換格式.②開放式地理信息系統，③一體化的空間數據管理與分析，④基于分布式計算的webgis.⑤網絡虛擬地理環境，⑥移動通信技術擴展gis應用。

空間技術、信息技術、計算機技術、寬帶網技術、網絡安全技術和移動通訊技術迅猛發展，上網人數不斷增加，同時，webgis技術不斷發展，如基于超圖模型的webgis技術、webgis與空間數據庫的集成技術和地理信息互操作技術等.可以想象，未來的webgis將是價廉、方便、快捷、功能完善的大眾媒體。

地理信息系統論文:土地地理信息系統的GIS平臺選擇與系統結構

摘要：當前，如何利用gis技術以及計算機通信網絡技術有效管理組織各類土地信息，使之可以方便的獲取、存貯、管理和顯示，而且還可以對土地利用進行有效的監測、模擬、分析和評價，為土地管理提供全面、及時、準確和客觀的信息服務和技術支撐，已成為土地管理信息化建設的主要目標。文章就土地地理信息系統的gis平臺選擇與系統結構進行了探討。

關鍵詞：土地地理信息系統；平臺；gis

一、土地管理與gis

土地資源是人類賴以生存的不可再生資源，是人類一切生產和生活活動的基本載體，也是人類社會可持續發展的基礎，合理開發利用土地資源是土地管理工作中最根本的任務。土地管理工作面廣、涉及信息量大，從調查登記到發證統計涉及到眾多的作業流程，為保證土地信息的準確性和實效性，每一流程所獲取的信息都應當準確無誤，這是一般手工管理方式所無法勝任的。

gis（地理信息系統）技術的出現為有效管理土地信息提供了一種很有效的手段，利用gis建立的土地管理系統，不僅可以實現土地信息的實時更新和土地利用的動態監測，而且可以根據決策部門的要求，快速地提供多種土地利用及規劃方案供領導部門選擇，為土地資源調查、制圖、土地統計、土地利用動態監測、土地資源分析及評價等提供必要的技術支持。

二、土地地理信息系統的gis平臺

（一）gis平臺選擇的標準

gis平臺的選擇對成功的建立土地地理信息系統是十分重要的。gis平臺的選擇主要考慮以下三個方面的問題：

1．系統的伸縮性在網絡技術和環境日趨成熟和完善的時代，任何一個信息系統都不應是孤立存在的，它不應該成為信息海洋中的一座“孤島”。在設計和實現系統時候采取“統籌規劃，分步實施”是一種上佳選擇。而要做到這一點，系統所依賴的平臺的“可伸縮性”則是關鍵，它可以保證系統的分步實施不會因為平臺的提升和系統規模及功能需求的擴展而陷入進退兩難的境地。

2．系統的集成性土地地理信息應用系統在實際的應用中需要跟其它諸如mis等系統集成，方可滿足需求。因此，我們常常會談論到所謂“無縫集成”的問題。對“無縫”的追求其實是因為以往許多軟件系統（包括gis平臺）在與外部系統連接時是“有縫”的，無法很好地集成和融合。

3．系統的安全性系統的安全性應具有三個方面的意義：一是系統自身的堅固性，即系統應具備對不同類型和規模的數據和使用對象都不能崩潰的特質，以及靈活而強有力的恢復機制；二是系統應具備完善的權限控制機制以保障系統不被有意或無意地破壞；三是系統應具備在并發響應和交互操作的環境下保障數據安全和一致性。

（二）土地地理信息系統的gis平臺——arcgis

隨著計算機技術的發展與革新，gis技術已經相當成熟，商業化gis平臺產品已成為當今發展最快的軟件產業之一。從目前國內眾多地理信息系統使用的gis軟件的應用情況來看，大部分單位使用國外進口軟件，以arcgis、mapinfo較多。國內gis軟件由于面世時間短，用戶較少，其性能及穩定性尚待提高。

這里我們主要調查比較了目前國內土地部門比較常用的三種gis平臺：mapinfo、autocad map與arcgis。其詳細比較結果見表1。

通過上面的比較，我們不難看出arcgis是目前世界上最優秀的gis平臺，基于arcgis平臺構建系統只是投入相對較大。我們的土地地理信息應用系統是一個高起點、高標準、實用性強的信息系統，它必須具備良好的延伸性、集成性和系統安全性，具有海量數據存儲與處理、高效并發訪問的能力，滿足無縫圖文一體化管理的要求。從長遠的角度來看，arcgis開發前期投入大的缺點完全可以忽略。因此，所有這一切都決定了選擇arcgis平臺來構建本系統是最理想的選擇。

（三）arcgis概述

arcgis是esri（美國環境資源研究所）在全面整合了gis與數據庫、軟件工程、人工智能、網絡技術及其它多方面的計算機主流技術之后，成功地推出了代表gis最高技術水平的全系列gis平臺——arcgis系列。arcgis是一個統一的地理信息系統平臺，由五個重要部分組成：（1）arcgis桌面軟件。一個一體化的高級gis應用；（2）arcsde通路。一個用關系數據管理系統（rdbms）管理空間數據庫的接口；（3）arcims軟件。基于internet的分布式數據和服務的gis；（4）arcgis engine。一個完整的基于arcobject嵌入式的gis組件庫；（5）arcgis server。一個用于構建集中管理、支持多用戶企業級gis應用。

下面是這五部分的具體內容：（1）arcgis桌面軟件指arcview，arceditor和arcinfo。它們分享通用的結構，通用的代碼基礎，通用的擴展模塊和統一的開發環境。從arcview到arceditor到arcinfo，功能由簡到繁。所有的arcgis桌面軟件都由一組相同的應用環境構成：arcmap，arccatalog和arctoolbox。通過這三個應用的協調工作，你可以完成任何從簡單到復雜的gis工作，包括制圖，數據管理，地理分析和空間處理。還包括與internet地圖和服務的整合，地理編碼，高級數據編輯，高質量的制圖，動態投影，元數據管理，基于向導的界面和對近40種數據格式的直接支持；（2）arcsde通路指arcgis與關系數據庫之間的gis通道。它允許用戶在多種數據庫管理系統中管理地理信息，并使所有的arcgis應用程序都能夠使用這些數據；（3）arcims指一個通過中心網絡門戶來gis地圖、數據和元數據的有效解決方案。使用arcims構建的gis網站允許任意數量的用戶通過企業局域網或internet進行訪問；（4）arcgis server指一個用于構建集中管理、支持多用戶的企業級gis應用的平臺。arcgis server提供了豐富的gis功能，例如地圖、定位器和用在中央服務器應用中的軟件對象；（5）arcgis engine指用于構建定制應用的一個完整的嵌入式gis組件庫。利用arcgis engine，開發者能將arcgis功能集成到一些應用軟件，如：microsoft word和microsoft excel中，還可以為用戶提供針對gis解決方案的定制應用。

三、土地地理信息系統的系統結構

（一）土地地理信息系統概述

我市土地地理信息系統是我市土地規劃院為推進“金土工程”建設，應管理全市的土地方面的數據的需求而開發的一個系統。它的主要目的是實現規劃院管理和利用土地調查的數據，實現多種土地信息的協同管理與應用，為土地利用規劃、土地復墾整理、土地規劃與評價等主要業務提供幫助。

（二）土地地理信息系統的系統結構

土地地理信息系統主要包括數據管理、圖檔管理、土地規劃、土地評價、權限管理模塊。系統采取c/s架構，分為數據存儲層、數據服務層和系統應用層三層。

數據存儲層采用oracle作為數據庫對2d、3d圖形數據、遙感影像數據、各類關系型數據進行統一的管理。oracle 10g是oracle公司推出的數據庫管理系統，是專門為進行數據管理而設計的數據庫平臺，也是最為廣泛使用的大型數據庫平臺。

四、結語

隨著城市化過程的快速發展，在土地管理中越來越要求強大的空間分析與查詢能力、海量數據管理能力、“圖文一體化”辦公能力。傳統的mis難以滿足這一要求。因此，建立基于gis平臺的土地管理系統，已經逐漸被各級土地管理部門所認同。

地理信息系統論文:地理信息系統技術在土地坡度分析統計方面的應用

摘 要 耕地的坡度、坡向、高程是決定耕地質量的重要因素，及時準確地提供坡耕地的分布情況，對于退耕還林工作的規劃是很有必要的。本文以arc/info軟件為例，著重就如何在地理信息技術條件下，通過建立數字地面模型，進行地形地表 分析 ，解決土地坡度、坡向的分布統計進行討論。

關鍵詞 arc/info dem（數字地面模型） 土地坡度 面積統計

1、引言

根據國家退耕還林有關政策，積極治理現有坡耕地，對25度以上的坡耕地實行有計劃地退耕還林還草，不但有利于中西部的環境保護，而且對調整農業結構、提高農民收入有積極意義。因此能否為各地、市、縣準確提供轄區內各種坡度的土地分布以及土地坡向情況，是能否客觀制定該區域農業規劃和退耕還林還草計劃的關鍵；然而傳統的手工圈繪和主觀的'估計'水份太多，實地丈量不但勞民傷財而且精度低下。

我區廣大的測繪工作者多年來為廣西的國民 經濟 建設做了大量前期性、基礎性的工作，他們測制的1：25萬、1：5萬、1：1萬的基本地形圖為解決這一難題提供了物資基礎；特別是近年來gis（地理信息系統）技術的 發展 ，使得這些可貴的資料在數字化處理之后日見增值，為準確、快速、低成本地獲取地表的各種統計數據提供可靠的依據。

廣西基礎地理信息中心在為區黨委、區政府制作的《廣西綜合區情地理信息系統（9202工程）》之西部大開發專題中，使用美國esri公司生產的gis軟件??arc/info軟件為東蘭、樂業縣制作了數字地面模型，進行三維地形表面分析和坡度量算統計，取得了準確客觀的成果。

2、 工作流程

在arc/info中，管理、組織、存儲數據最基本的單位是圖層（coverage），一個圖層相當于一個專題圖，包含了地物的空間位置信息和屬性信息。利用arc/info進行土地坡度坡向高程的分布統計的工作流程如下：

1、 利用國土資源調查結果，提取耕地信息，在arc/info中生成耕地圖層，給不同耕地分類賦予不同的屬性；

2、獲取該地區的dem數據（dem即數字高程模型，就是在一個地區范圍內，用規則格網點的平面坐標（x,y）及其高程（z）描述地貌形態的數據集）；

3、分別生成坡度分布圖層、坡向分布圖層和高程帶分布圖層；

4、將耕地圖層與坡度圖層、坡向圖層、高程帶圖層分別疊加分析，得到耕地的坡度、坡向、高程屬性；

5、進行面積統計，疊加河流、行政區劃、道路、居民點等基礎地理信息生成專題圖。

3、坡度、坡向和高層帶分布圖生成

坡度、坡向、高程帶圖層利用arc/info的tin模塊，由dem（數字高程模型）數據生成。

3.1 dem數據獲取：

目前 常用的獲取dem 數據的 方法 有兩種：

用航天、航空遙感影像立體像對提取dem；

用現有地形圖掃描數字化等高線，獲取高程數據生成dem。

用航天、航空遙感圖像立體像對生成dem，最大的優點是數據更新快，但購買影像費用高；用高程數據生成dem，精度高于立體像對生成的dem，但更新慢，周期長，僅對高程變化不大的地區適用。目前區測繪局具有的南寧市1：1000 dem數據由航空遙感影像立體像對生成；全區1：25萬、1：5萬dem和部分地區的1：1萬dem數據則由高程數據生成。

用arc/info 生成dem的方法是：數字化地形圖，獲取高程數據，包括高程點、等高線、軟斷線（如邊界線等）、硬斷線（如河流、山脊、陡崖線等），生成tin（不規則空間三角網，一種描述地形表面的方法），再由tin內插成dem。arc/info軟件生成的tin對點、軟斷線、硬斷線有不同的插值處理方法。根據筆者對arc/info和國產軟件geotin 的對比試驗， arc/info軟件生成的tin在更大程度上擬合實際的地型，不足之處是加特征點的過程較為繁雜，生產時間較長。

3.2 坡度圖、坡向圖、高層帶圖生成：

在arc/info中，坡度、坡向是這樣 計算 的：dem上每個格網點的坡度由相鄰8個格網點計算而成（圖1）。高程的最大變化率即為該部分表面的坡度。坡向為用于計算坡度的那條線的方向。

圖1 dem格網點坡度的計算

運用tin模塊的分析功能可計算坡度、坡向和高程帶，使用命令的關鍵是建立好坡度、坡向、高程帶的分級定義查找表（lookup-table）。以坡度查找表為例，根據坡度分類的要求定義如下：

degree-slope slope-code 2 1 6 2 15 3 25 4 90 5 對應的坡度分類：(0°~2°)（2°~6°）（6°~15°）（15°~ 25°）（25°以上）

圖2為利用dem生成的圖形

c="/newspic/200881/1127448440.jpg" width=566 border=0>

坡度查找表字段要嚴格定義如下：

4、 圖層疊加：

gis強大的 分析 任務之一是將獨立的特征類型合為一個新的特種類，代表了兩個輸入要素類的合并后的情況。圖層疊加，是將土地利用圖與坡度圖、坡向圖、高層分帶圖依次疊加，可 研究 它們之間的共同區域。運用overlayevents命令可進行疊加分析。

5、 面積統計：

圖層疊加后，根據各種分類條件提取耕地，可得到耕地按坡度、坡向、高程帶的分布圖，利用arc/info的面積 計算 功能進行面積統計。

精度情況：據清華大學人居環境研究中心黨安容等人研究，經國家測繪局驗收的1：25萬的數字地圖（高程精度為25米），在用于分縣土地坡度分級計算時，最小誤差是0.9%，最大誤差為4.9% [1] ，適合省級農業部門制定宏觀規劃。如果利用即將完成的全區1：5萬dem和已經完成的1：1萬dem（西江流域），將得到更高的精度，適合縣一級及縣以下農業部門制定本縣、本鄉的部門農業規劃。

值得注意的是，在坡度較大的地區，平面面積與三維地形表面積相差較大，筆者利用1：25萬高程數據生成的dem計算東蘭縣平面面積為2438 平方公里（國土部門公布的數據：2434平方公里[2]），曲面面積為 3437 平方公里，平面面積與曲面面積相差較大。東蘭地處大石山區，山嶺綿延，河谷深切，地形起伏較大，利用arc/info的表面積計算功能統計面積應該更為合理。

6、 輸出專題圖：

對生成的各種分布圖按照需要疊加河流、行政區劃、道路、居民點等基礎地理信息生成專題圖輸出。筆者在《廣西綜合區情地理信息系統（9202工程）》之子系統建設中，利用web gis將退耕還林試點縣東蘭縣、樂業縣的坡度圖制成 網絡 電子 地圖（圖3），可供局域網上瀏覽和查詢。

地理信息系統論文:地理信息系統在配電網自動化中的應用

摘要:地理信息系統(gis)是在計算機軟件技術支持下采集、儲存、管理、檢索和綜合分析各種地理空間信息,以多種形式輸出數據與圖形產品的計算機系統。介紹了gis的數據組織及其在配網自動化中的主要應用,包括離線和在線兩個方面,提出了基于組件的系統開發模式及建立webgis的必要性和可靠性。

關鍵詞:地理信息系統 配電網自動化 應用

以實際地理位置為背景的電力設備分布圖,不僅能在設備管理上為用戶增加設備空間位置的信息,而且通過實時信息能準確地反映配電網的實時工作狀況。因此,gis已成為配電網自動化不可缺少的組成部分。

1數據組織

地理空間數據是指以空間位置為參考的數據,地圖是空間數據的一種表達方式,空間位置通常是用空間實體與某中參數坐標系統的關系來表達。

各種地理空間實體,如居民區、街道、市政管線、電話亭、電力線路等,在計算機中的表達一般抽象為點、線、面這3種最基本的實體,任何空間實體都可以用點、線、面,再加上說明和記號來表示。

這種空間數據的組織能滿足配電網自動化的要求,根據實際地理位置布置設備、線路,展示配電網的實際分布,采用層的概念組織圖形和管理基礎數據,自由分層,層次之間又可以靈活的自由組合。

與空間圖形數據對應的還有屬性數據,既對圖形相關要素的描述信息,如配電線路的長度、電纜型號、線路編號、額定電流、配變型號、編號、名稱、安裝位置、投運時間、檢修情況和實驗報告等。

這些屬性數據的用途為結合圖形進行檔案資料的查詢提供具體信息。對已經在管理信息系統(mis)中錄入和使用的部分屬性數據,可通過共享途徑直接獲取,末錄入的則必須在gis中進行錄入和

屬性數據可存于任何關系型數據庫中,如:sqlserver,sybase,oracle 等傳統的關系型數據庫不能管理具有地理屬性的空間數據,所以大多以文件形式存儲。從數據的多用戶、訪問安全性以及數據操作的高效性來講,這種儲存形式力不從心。各大gis 公司相繼推出這類產品。如:esri公司的sde(空間數據庫引擎),通過sde把地理空間數據加到商業關系型數據庫:mapinfo公司的spatialware上,可以將地理數據存儲到rdbms中,oracle81 spatial使得oracle81數據庫具有空間數據的管理能力。

2 配電網gis的建立

目前開發配電網gis有兩種趨勢,一種是把gis作為整個配電網自動化的基礎平臺,另一種是把gis作為其中的組成部分,與scada等其他系統共同完成整個配電網自動化的功能。筆者認為第二種方案比較可行。原因是目前大部分地區scada系統的功能已經完成,并且投入運行,作為新增加的gis只要通過數據庫的關聯,就能實現信息的共享,而且又能保證各個子系統的獨立性,使整個系統的可維護性增強。同時減少了開發gis子系統的工作量,免去了資金的重復投入。

3 配電網自動化中gis實現的功能及其特點

gis在配電網自動化中的應用可以分為離線和在線兩個方面。

3.1離線應用方面主要包括:

a.圖形的操作:在以地理圖為背景的配電網分布圖上,可以分層顯示變電站、線路、變壓器、開關到電桿以及到用戶的地理位置。由于這些圖形均為矢量圖,可完成無級放大、縮小和漫游,并且地理的比例尺及視野可以任意設定。

b:空間數據測量:測量兩點、多點之間的距離和任意定義區域的面積。通過鼠標定位,既可得出該點的坐標,可完成配電線長度的測量,也可以統計供電區域的面積。

c:設備檔案管理:管理所有的配電系統設備檔案和用戶檔案,根據要求進行各種查詢統計。主要根據屬性數據與空間數據關系,進行雙項查詢。條件查詢(從數據庫查詢圖形,按設備的屬性數據庫查找設備地理位置,對典型設

備可以進行查詢、顯示、列表、統計)和空間查詢(從圖形查詢屬性數據,在圖形上對任意設備進行定點查詢和多邊形小區查詢,并且顯示、列表和統計)

d:設備檢修管理:根據檢修管理指標,自動地進行校核,自動列出各項指標的完成情況,提醒工作人員安排設備檢修工作,并提出設備檢修計劃。

e:用戶報裝輔助決策:通過直接在地圖上部設報裝用戶位置,系統根據報裝容量,電流強度等自動的搜索設定范圍內(范圍值可以在界面上靈活設置)滿足要求的變壓器,選擇不同的變壓器系統自動在圖上畫出最佳的架設路徑,并給出具體的長度。

f:開操作票:把開操作票的任務放在gis界面上完成,直觀、簡單地在地圖上用鼠標電擊選取操作對象,就能把操作對象的名稱及其當前狀態填入相應的操作票表單中,再在標準動作庫及術語庫中選擇操作目標結果,就能方便、準確地開操作票。

g:模擬操作:可以做計劃內停電檢修前的預演。分為拉開關、停線段、停饋線等不同方式,根據不同的操作自動搜尋停電范圍,預演操作結果,確認后打印停電通知單。

3.2在線應用

在線方面應用主要包括:

a:反映配電網的運行狀況:讀取scada系統實時狀態量,通過網絡拓撲著色,反映配電網實時運行狀況。對于模擬量,通過動態圖層進行數據的動態更新,確保數據的實時性。對于事故,推出報警畫面(含地理信息),顯示故障停電的線路及停電區域,做出事故記錄。

b:在線操作:在地理接線圖上可直接對開關進行遙控,對設備進行各種掛牌和解牌操作。

c:負荷管理:根據地圖上負荷控制點的位置,結合獨立運行的負荷監控實時系統,以用戶的負荷控制終端的基本數據為數據,實現各種查詢和分析功能,用圖表方式顯示結果。根據負荷點的地理分布及其各種實測數據,進行區域負荷密度分析,制定負荷專題圖,通過不同時期的對比,輔助電網規劃。

d:停電管理:他是配網自動化中管理系統的重要組成部分,利用打來的故障投訴電話彌補配電自動化信息采集的不足,根據用戶停電投訴電話中故障地點的數量和位置,進行故障定位,確定隔離程序;并且分析故障停電的范圍,排除可能的故障點順序。根據維修隊伍的當前位置,給出到達故障地點的最佳調度路徑,可以迅速、準確地找到并隔離故障點,恢復供電。

e:與用戶抄表與自動記費系統接口:遠方抄表與自動記費系統向gis傳送用戶地址、用戶的名稱以及用電負荷等信息,gis可以顯示抄表區域和區域的負荷情況,使數據更加直觀。

4系統的開發

應根據gis在配網自動化中的應用功能進行模塊劃分,由于gis數據量大,維護工作比一般管理系統復雜,需要一定的專業知識,另一面,根據供電企業部門的職能劃分,對gis也提出了不同的要求。因此對建立整個配網gis來說,根據功能大致可分為3個自系統。

a:系統編輯,系統自維護,主要完成配電網圖形的編輯和數據庫的維護。

b:實時運行子系統,能夠對配電設備進行各種操作,并實時反映操作結果。

c:瀏覽,查詢子系統,查看當前電網狀況,完成各種查詢、統計和分析。

隨著平臺及應用技術的不斷發展,gis的應用越來越來深入,廣泛。

地理信息系統論文:區域商業和經濟中地理信息系統的應用

摘要： 有效地開發和利用地理空間數據，可以優化配置資源，降低商業運行成本，并規劃、監測、改善區域商業和 經濟 環境。而地理信息系統，不僅是關于地理數據的獲取、存儲、轉換、 分析 和表示的原則、 方法 和工具，而且提供了認識空間現象的思維方式和解決空間 問題 的方法，可用于定義、分析、表現復雜的空間經濟現象。本文探討地理信息、商業環境和區域經濟 發展 間的關系，并結合

關鍵詞： 地理信息系統 區域商業環境 區域經濟發展 區域營銷戰略

信息和信息技術加劇了全球化進程、塑造了新的生產方式、改變了商業規則， 自然 也 影響 到區域經濟發展的策略、規劃和實施。隨著地理信息技術的廣泛應用和地理數據的長期積累，地理信息和地理信息系統在區域性商業和經濟活動中，將越來越重要。據估算，超過 80% 的商業和經濟數據具有空間特性或與位置有關；有效地開發和利用這些空間性的數據，可以優化配置資源，降低商業運行成本，并規劃、監測、改善區域商業和經濟環境。地理信息系統可以應用到 社會 經濟數據的管理、分析、描繪，為解決復雜的區域經濟問題提供地圖表現、區域營銷、空間決策支持、空間規劃等服務。本文從 理論 上探討地理信息、商業環境和區域經濟發展間的關系，并結合中國廣東的區域發展狀況，系統地分析地理信息和地理信息技術在商業和區域經濟中的應用，旨在改善區域商業環境，提高區域經濟競爭力和塑造區域形象，為區域經濟的持續增長創造條件。

1 從區域商業和經濟的角度看地理信息系統

學術界對于地理信息系統概念的理解是比較多樣化的。地理信息系統 (gis) 是一門新技術，在其產生后短短的三、四十年的 歷史 中得到了迅速的發展，一個十分重要的原因在于 gis 集數據庫、制圖、空間分析功能為一體，并以對空間數據進行分析的功能為其特色。 gis 的出現為各行各業繁雜的數據管理、多源的成果表達形式和空間數據分析提供了最為快速、方便、準確的方法和手段。地理信息系統是一門多學科的邊緣綜合性學科，其核心技術是 計算 機 科學 ，基本技術是數據庫、地圖可視化及空間分析。在應用領域中，它和遙感系統 (rs) 、全球定位系統 (gps) 密切結合，更加發揮出它的巨大作用，使其在調查、分析、決策、管理和控制等方面顯示了它的不可替代的支持功能。

地理信息系統在 研究 、開發和市場化方面取得了很大的進展，主要表現在四個方面 :① 地理信息系統的組織 結構 ，從單用戶的桌面系統和專業化的部門系統，轉向融入業務流程的 企業 級系統，以及基于 internet 的公眾參與系統；從單一的結構層次和客戶機 - 服務器模式二層結構，轉向基于 web 技術的三層結構。 ② 地理信息系統的認識論、方法論和實際應用方面的研究越來越多樣化，傳統的以數據、技術和應用為主體的信息系統，強調空間數據模型、空間分析、空間可視化、智能信息技術等；以信息學、地 理學 和社會學理論為基礎的地理信息科學，著重研究使用地理信息和地理信息技術背后的一系列技術和理論問題。 ③ 強調開放型的地理信息系統，即基于 internet 的、可互操作的、可公眾參與的地理信息系統，目的是為開發商提供一系列地理信息標準和地理信息技術方案，最終為社會提供廉價的地理信息和相應的應用服務。 ④ 地理信息市場正日益擴大，正逐漸從以政府部門為主的專業用戶市場，轉向以私人機構為主的商業用戶市場，地理數據正直接或間接地滲透到包括商業和經濟在內的各種社會活動中。

地理信息系統使用多種空間模型，如點 — 場模型、網格模型、拓撲模型、對象模型等，并配合關系型或對象型數據庫管理系統，來表現不同尺度的自然和社會現象，廣泛地應用于空間數據管理、空間規劃、空間決策、資源分配、區域營銷等方面。很多商業組織，包括政府醫療部門、零售商、直銷商等，越來越對帶有位置信息的社會經濟數據感興趣。由于希望減少決策方面的不確定性和風險，人們總是傾向于掌握更多的信息，傾向于規劃和控制未來的行為；地理信息和地理信息技術，將會隨著相關工具研究和開發的成熟，逐漸滲透到經濟活動的很多方面。從空間經濟角度看，地理信息系統是一個能夠改變空間經濟體系的重要元素之一。在區域經濟發展過程中，地理信息技術是 ( 現有的或潛在的 ) 廣泛應用于戰略決策、方案評估和決策實現的重要技術手段之一。在日常商業和經濟活動中，大規模地使用地理信息和地理信息系統，似乎并不遙遠； 工業 界的微軟公司正在研究將數字地圖技術嵌入到日常辦公 軟件 中， open gis 聯盟正致力于定義和開發標準化的可互操作的開放式地理信息系統 。

2 從地理學看區域商業環境

改善投資和商業環境，吸引區外和國外的直接投資，不僅被發展中國家，也被發達國家用來作為區域經濟發展的重要手段之一。二戰后，在美國、英國和荷蘭等西方國家中，一個重要的城市經濟發展目標就是營造良好的企業運行環境，從而吸引外國投資。當今中國的經濟發展正處于資源驅動的成熟期和投資驅動起步期，吸引資本是區域經濟發展的重要手段之一。為制定 “ 適當 ” 的區域經濟發展政策，政府需要及時地理解、評估、監測本地的商業運行環境和變化趨勢，為投資人提供宏觀的指導和服務。商業環境的概念對于處在經濟轉型期的需要引入市場機制的中國，具有特別重要的意義。

定義什么是商業 ( 投資 ) 環境并不是一件容易的事情，因為精確地定義商業的概念也是困難的。不同的學科背景，不同的學者對商業環境的認識也有差別。簡單地理解，商業環境是商業組織所處的外部環境，包括背景性的環境和運行性的環境。從國際商業的角度，商業環境指一個公司之外的，影響到公司的全部要素之和。為了便于 “ 管理 ” 商業環境，學者們提出了一些模型，如國內模型、國際模型和工業模型。

空間性是商業環境的重要特征之一。考慮到有多種多樣的因素影響到整個商業活動，不同的區域具有不同的商業環境。即使對于同一地理區域，不同的商業組織，由于其業務范圍的差異，將形成多個主觀性商業環境認知。隨著商業目標的變化和商業決策的調整，企業也需要重新調整對于外圍環境的認識。另一方面，在不同尺度的地理區域中，商業環境的概念具有明顯的差異；對于不同空間尺度的商業環境的研究，例如全球和國際性的宏觀區域、國家和區域性的中觀區域、城市和本地性的微觀區域，強調的重點往往是不一樣的，研究目的也不相同。

研究區域商業環境對于

3 地理信息系統與區域營銷戰略

簡單地理解，區域營銷 (place-marketing)“ 理論 ” 主要是從城市規劃理論和市場營銷理論相結合而 發展 來的。一個地方或區域，具有一定數量的 “ 資源 ” ，如基礎設施、房地產、公園、大學、博物館、海灘、居民等。區域營銷理論將地方或區域資源當作是 產品 ，將這些區域內的投資者、游客等買家當作是消費者。區域營銷的發展策略包含兩大要素：區域規劃、開發和產品營銷。區域規劃、開發主要是為了改善本地的硬件和軟件環境；區域產品營銷，一方面著重 分析 本地的市場狀況，以市場構成指導地方的規劃和建設，另一方面，通過多種手段，塑造本地形象，吸引消費者。區域營銷在不同的 社會 背景、不同的發展目標和不同的發展階段，有不同的方式和策略。

區域營銷作為區域發展策略在北美和西歐的一些城市的實施相對比較成功，但也存在一些不足的地方。傳統的區域營銷理論著重從本地角度 研究 區域的 “ 產品 ” 、 “ 消費者 ” 和 “ 市場 ” ，以此作為振興區域城市 經濟 、塑造區域形象、選擇樣板項目、銷售本地產品和服務的基本依據。以區域營銷作為區域規劃工具有一定的局限性，也往往有不少誤區。第一，將營銷學的概念引入區域發展策略時，并不容易有效地鑒別區域的消費者，依此制定的目標和戰略規劃存在一定的不確定性。第二，區域營銷注重本地的發展，往往可能和相鄰的區域在競爭方面產生沖突，若多個地區同時競爭相同的資源和客戶，可能會產生一些負面效應。第三，地理的空間要素，雖然在一些區域營銷理論的論述中提到，但很少深入地討論。第四，信息技術，特別是地理信息技術，與區域營銷間的關系，也幾乎沒有理論方面的討論和實踐方面的驗證。

地理信息系統正逐漸被營銷學接受，成為營銷管理的重要工具之一；它可以 應用 到以營銷學為基礎的區域營銷戰略中，改進傳統的區域營銷手段。一方面，地理空間是經濟的重要因素之一， krugman 認為 “ 跨越空間的交易存在費用，生產中存在規模經濟 ” ；專長于空間信息管理和分析的地理信息系統，是區域經濟管理的重要工具。另一方面，基于地理位置的人口統計和社會經濟數據統計，很大程度上改變了以往的市場分析 方法 ，也為商業帶來了新的營銷手段。從地理信息 科學 的角度，重新審視區域營銷策略，提供新的區域營銷工具，可以在一定程度上彌補傳統區域營銷理論的不足。

基于地理信息和地理信息系統，區域營銷的 內容 、目標、手段、數據和技術有了進一步的擴充和提高。如果存在小尺度空間上的人口統計數據、社會經濟統計數據、基本的地理區域數據、適當的消費行為調查數據和研究模型，地理信息系統可用來方便地分析市場的組成結構和空間形態，從而為本地的設施管理和公共服務 ( 如健康服務、 交通 和通訊設施服務、緊急情況服務、土地利用管理、城市空間規劃等 ) 提供有效的決策支持信息。基于 internet 網絡 的多媒體信息技術和地理信息系統，可以打破區域空間限制，在全球范圍內塑造區域形象和組織 “ 促銷 ” 。區域營銷需要的技術和數據在美國已經基本成熟，低價位的軟件工具和空間數據，已形成一定的市場規模，很多官方和私人機構的網站上也已經有相當多的數據供應。在 中國 ， 計算 機化的數據積累比較少，地理信息系統也相對昂貴，區域營銷的手段還比較單一；但隨著中國內部和國際間區域競爭的加劇，環境與資源 問題 的突出，地理信息系統有很廣闊的應用潛力，將成為區域經濟發展的重要工具。

4 適應區域營銷戰略的區域地理信息系統（以廣東為例）

廣東區域經濟發展面臨不少問題，如環境和資源的矛盾比較突出，地區經濟水平很不平衡，特別是持續經濟增長動力不足等。從區域營銷戰略的思路出發，本節著重從三個層次探討適應區域營銷戰略的區域地理信息系統： ① 將已有數據資源空間化，建立基于地理空間的社會經濟數據庫系統； ② 建立基于 internet 網絡的數據交換中心，供應廉價或免費的空間數據； ③ 地理信息系統技術開發和應用推廣。

社會經濟數據庫系統是區域經濟決策的重要依據之一。傳統的社會經濟系統，其數據結構主要以關系型的數據庫為主，按 專題 和時間序列設計成數據表格，在某種意義上，是將傳統的印刷年鑒資料數字化，便于學者統計分析和建立區域經濟分析模型。比較新的趨勢是（很多國家的統計部門）直接出版數字化的統計和抽樣資料，并引入地理空間概念。在地理信息系統的支持下，用戶可以根據自己的專業概念和應用目的，將這些統計數據按照一定的框架、方法、模型進行顯示、模擬、聚集、抽象、轉換。但是，建立詳盡的社會經濟數據庫系統不僅需要比較多的資源，而且尚有一定的技術難度。一個比較實際的做法是充分利用現有的統計資料，建立標準化的地理編碼，將現有的統計數據和地理數據合成。

建立基于 internet 網絡的空間數據服務中心的最終目的，是為各種各樣的用戶供應廉價或免費的空間數據。建設空間數據服務中心，首先要建立或引用一套空間數據質量標準、交換標準和描述標準；然后在區域性的信息基礎設施上建立基于 web 站點的空間數據倉儲，使用戶能夠檢索到數據儲備，并了解數據的主題、空間范圍、質量、版權等；如果有需要，用戶還可以方便、快速地獲得所需的數據。初級的數據倉儲，主要是將區域性的地理和社會經濟數據，采用幾種常見的數據格式，存儲于 web 服務器，用戶可以通過專門網頁進行數據查詢和下載。再進一步，建立專門的空間數據倉儲和數據交割中心，加上比較完備的元數據和目錄索引技術 ( 如 ansi niso 的 z39.50 標準 ) ，構成空間數據基礎設施。用戶可以使用普通的數據引擎，使用關鍵字檢索所需的空間數據。美國的大多數州已經建成了這樣的數據服務中心。更先進的空間數據服務中心，是建立在 “ 互操作 ” 概念上的空間數據的共享、地理信息工具的共享；它的核心內容是分布式數據管理、協同計算，但這種理想的系統仍處于研究和開發的初級階段。

區域地理信息系統的應用開發非常多樣化，如 :① 規劃用于基礎設施、 教育 、研究開發和醫療服務方面的公共投資； ② 理性地分配 自然 資源和控制土地使用； ③ 服務于商業機會的尋找、篩選和戰略決策； ④ 分析人口、社會經濟活動的空間分布，模擬市場的空間分割； ⑤ 為商業公司和政府部門提供決策信息等。這樣的應用系統在中國 目前 還很少見或僅是原形系統，如服務于 “ 招商引資 ” 的京九鐵路沿線投資環境信息系統。在美國已經有了一些應用的例子，如 economic development administration ， department of commerce 的 economic development geographic information systems ，用于支持商業擴張和制定經濟發展政策。開發多種多樣的地理信息應用是區域營銷戰略成功的關鍵之一。

5 初步結論

面向商業和經濟發展的地理信息系統仍然是一個比較新的概念，因而在實際應用中，會有很多不能確定的問題。其中兩個最重要的問題是空間數據的缺乏和技術推廣的困難。在中國，空間數據庫的積累比較少，即使有一些數據存在，數據結構和格式也往往難于交換和共享；數據的積累需要消耗比較多的投資，這與中國的資金短缺相矛盾。同時，設計和實現可運行的、廉價的面向商業和經濟發展的地理信息系統，對于現有的技術，也是一個很大的挑戰。當前的 gis ，僅只是 “ 界面友好 ” ，不是 “ 應用友好 ” ，只對 gis 專業人員而言具有強大的功能，普通的用戶卻難于了解和掌握它。面向商業和經濟發展的地理信息和地理信息技術，對經濟的 影響 是長期性的，對于塑造靈活的、具有競爭能力的商業，在組織生產、營銷、決策等方面具有一定的幫助作用；但另一方面，它需要高額資金投入，也要培養相應的專業人材，這些對于發展中國家并不是一件容易的事情。發展中國家的空間數據基礎設施，幾乎還沒有啟動，最多處于建設初期，空間信息倉儲仍有待建立，更談不上廉價的地理信息供應和地理技術服務。這些都會阻礙地理信息和地理技術的傳播和推廣。

地理信息系統與商業和經濟 ( 作為一般性的題目 ) 和地理信息系統與基于區域營銷的經濟發展 ( 作為一個子題目 ) ，都是復雜的研究課題，本文只是一個初步 總結 ，還有很多課題需要深入地研究。