城市与区域是一个动态系统,处于不断演化发展过程中。城市与区域研究的目的,正是在于探索其动态演化规律,预测自然和人为过程的发展趋势,指导人类选择最佳的对策,这是地理信息系统最高层次的应用。GIS用于模拟和预测时,需要GIS数据结构中具有时间轴的标识,能支持快速的数据更新,并具有系统模拟和动态分析的功能。
地理信息系统利用地理模型,进行城市与区域系统的动态模拟,不仅可以提取系统各时期不同的多种空间指标,还可以将自然发生或人为规划的动态过程施行于这个数据模型组,使人类在地理事件发生之前取得未来的精确预测信息,以避免决策失误带来的损失。
二、地理信息系统的应用功能
1.资源清查:资源清查是地理信息系统最基本的职能,这时系统的主要任务是将各种来源的数据汇集在一起,并通过系统的统计和覆盖分析功能,按多种边界和属性条件,提供区域多种条件组合形式的资源统计和进行原始数据的快速再现。以土地利用类型为例,可以输出不同土地利用类型的分布和面积,按不同高程带划分的土地利用类型,不同坡度区内的土地利用现状,以及不同时期的土地利用变化等,为资源的合理利用、开发和科学管理提供依据。又如中国西南地区国土资源信息系统,设置了三个功能子系统,即数据库系统、辅助决策系统、图形系统。资源数据存储了1500多项300多万个。该系统提供了一系列资源分析与评价模型、资源预测预报及西南地区资源合理开发配置模型。该系统可绘制草场资源分布图、矿产资源分布图、各地县产值统计图、农作物产量统计图、交通规划图、重大项目规划图等不同内容的专业图。
2.城乡规划:城市与区域规划中要处理许多不同性质和不同特点的问题,它涉及资源、环境、人口、交通、经济、教育、文化和金融等多个地理变量和大量数据。地理信息系统的数据库管理有利于将这些数据信息归并到统一系统中,最后进行城市与区域多目标的开发和规划,包括城镇总体规划、城市建设用地适宜性评价、环境质量评价、道路交通规划、公共设施配置,以及城市环境的动态监测等。这些规划功能的实现,是以地理信息系统的空间搜索方法、多种信息的叠加处理和一系列分析软件(回归分析、投入产出计算、模糊加权评价、0-1规划模型、系统动力学模型等)加以保证的。我国大城市数量居于世界前列,根据加快中心城市的规划建设,加强城市建设决策科学化的要求,利用地理信息系统作为城市规划、管理和分析的工具,具有十分重要的意义。
3.灾害监测:借助遥感遥测数据的搜集,利用地理信息系统,可以有效地用于森林火灾的预测预报、洪水灾情监测和洪水淹没损失的估算,为救灾抢险和防洪决策提供及时准确的信息,例如据我国大兴安岭地区的研究,通过普查分析森林火灾实况,统计分析十几万个气象数据,从中筛选出气温、风速、降水、温度等气象要素、春秋两季植被生长情况和积雪覆盖程度等14个因子,用模糊数学方法建立数学模型,建立微机信息系统的多因子的综合指标森林火险预报方法,对预报火险等级的准确率可达73%以上。又如黄河三角洲地区防洪减灾信息系统,在ARC/INFO地理信息系统软件支持下,借助于大比例尺数字高程模型加上各种专题地图如土地利用、水系、居民点、油井、工厂和工程设施以及社会经济统计信息等,通过各种图形叠加、操作、分析等功能,可以计算出若干个泻洪区域及其面积,比较不同泻洪区域内的土地利用、房屋、财产损失等,最后得出最佳的泻洪区域,并制定整个泻洪区域内的人员撤退、财产转移和救灾物资供应等的最佳运输线路。
4.环境管理:环境管理涉及人类社会活动和经济活动的一切领域,一个大中型城市每年搜集和监测的环境数据可能多达100万个,对如此大量的数据,应使其有效地为环境管理决策及其它用途服务。一个地方的环境管理信息系统的功能有:
本文标题:地理信息系统的应用(3)
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