| 出版日期：2003-12-22 总期号：1277 本年期号：96 |
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GIS应用
向多领域发展 向纵深推进 陈海鹏 随着我国信息化建设如火如荼地进行，“数字中国”、“数字城市” 、“智能小区”的建设已经成为信息化建设热点。地理信息系统（GIS）已经不再是传统概念上的狭义地图概念，已经与办公自动化、政务管理以及人民生活密切相关，GIS应用领域正在逐步扩大。与此同时，国务院各部门十分重视地理信息系统的建设，在数据库和科研工程项目的总投入量已超过20亿元。在“十五”规划总体思想的指导下，地理信息系统技术在以下四方面呈现出蓬勃发展、各有特色的局面。 一、加大地理空间信息基础设施建设的力度，将自然资源和地理空间基础信息数据库作为四大数据库建设的重点。支持地理空间信息统一共享平台的建设，加速地理空间信息基础设施建设及产业化应用。 二、重视地理信息系统科技发展，GIS已成为空间信息获取与处理技术领域中重要的发展方向，立足于空间数据及计算机资源共享的新一代地理信息系统技术的研究已经展开。 三、地理信息技术得到广泛应用，地理信息系统技术的应用领域不断扩大，结合各部门及行业应用需求，建立了许多地理信息系统和应用系统，发挥了重要作用，使地理信息系统技术应用向数字城市、国土资源、水利资源、交通运输、应急处理等纵深发展。 四、GIS国产化技术蓬勃发展，在我国地理信息产业的发展中，国产化占有相当重要的地位，在科技部的组织和大力推动下，我国GIS技术研究和产品开发取得了可喜进步，已初步建成了产学研相结合、以企业为主体的技术创新体制。 为了推动中国地理信息技术的发展，提供一个行业用户与厂商、专家交流的平台，11月26日至28日，中国地理信息系统协会第三次会员代表大会暨第七届年会在北京召开。来自国家有关单位领导及全国各省区、各行业的会员、厂商代表，专家学者400余人参加会议。会上进行了地理信息系统优秀应用工程、青年优秀论文颁奖仪式，并举办了主题报告、分会场专题报告、技术讲座等多种形式的学术交流活动。童庆禧、叶嘉安、邵立勤、陈军、龚健雅等领导和专家做大会主题报告，并在分会场举办了GIS技术热点研讨、GIS优秀应用工程报告会。 《中国计算机报》作为本次大会唯一IT媒体支持，全程跟踪了会议，并通过会上、会后采访领导、专家、用户及厂商，获取了大量第一手资料，以期通过本次专题帮助读者了解目前我国地理信息技术的最新进展，为帮助行业用户开发及使用地理信息系统提供有益的支持。在这次专题的策划制作过程中，得到了中国地理信息协会副秘书长吴登洲及国家基础地理信息中心办公室副主任殷海荣等有关人员的大力帮助和支持，在此表示感谢。 地理信息产业 服务国民经济和社会生活 我国地理信息产业在党和各级政府的关怀支持下，近几年来有了较大发展，以构建数字中国、数字区域地理空间框架为总目标，以为国民经济和社会生活信息化服务为目的的地理信息系统正在得到有力推动。据统计，在我国国民经济发展“十五”规划的60几个重大项目和领域中，有40多个都与地理信息产业有关。据了解，全国268个大中城市，到2010年要完成近100个基础数据库的建设。这为地理信息产业的发展提供了良好的机遇，也给我们这个行业的工作提出了更高的要求。地理信息系统，由于其特殊的经济和国防地位。国家有关部门积极推动地理信息系统软件的国产化，目前国产软件的市场占有率已达到近30%。 
中国地理信息系统协会会长 陈军 空间遥感技术 对国家和社会的四个应用 遥感信息技术对国家和社会有四个方面的应用：一是应用于资源、环境、人口、自然灾害的监测、统计与评估，为国家宏观管理和政府科学决策提供支持。二是应用于农业估产和土地利用状况的分析监测，并为精准农业提供了技术支撑。三是应用于传染病疫情的防治，为决策管理人员和公众提供疫情的空间信息，并在此基础上研制相应的控制、预警系统，提供决策依据。在有足够数据信息的条件下，还可以建立疫情动态模拟与预测预报系统，为决策管理人员宏观把握疫情的发展提供空间信息决策支持。四是应用于国家安全。空间遥感信息技术是综合技术发展的标志，也是数字地球、数字中国和数字城市的空间框架。 
中科院遥感所所长 童庆禧 地理信息系统 是信息高速公路的重要基石 GIS应用已经在防灾救灾、环境保护、数字城市、数字行业、智能交通、移动空间服务等方面融入社会，取得了丰硕的成果和巨大的经济效益。GIS技术也已经从单机发展到网络、从少量数据发展到海量数据、从单一系统发展到行业社会、从简单查询到提供整体解决方案的阶段。已经是个人事务及政务处理过程中的助手。地理信息系统将成为进入信息高速公路中信息资源发展的重要基石，具有形成大产业的基础，这个产业无论是带动消费、投资还是就业等方面都将是全新的、环保的、自然资源节约型的。同时，国家有关部门将从政策、基础设施建设、管理、组织能方面积极推动，实现空间信息的应用大产业化。 
科技部高新技术发展及产业化司副司长 邵立勤 构建“数字中国”基础框架 国家测绘事业“十五”发展总体目标是：形成适应社会主义市场经济体制的测绘管理体制和运行机制，加快国家基础地理信息系统数据库及网络体系建设，构建“数字中国”地理空间基础框架，加快信息化测绘技术体系建设，满足国民经济和社会发展对基础地理信息的需求。目前国家正在进行1∶100万、1∶25万、1∶5万、1∶1万数据库和城市大比例尺数据库的基础地理信息系统建设工作。其中1∶100万数据库已经完成，包括地形数据库、数字高程模型数据库、地名数据库已经向社会广泛提供使用，并将在互联网上公开提供，非商业用户可以免费下载使用。1∶25万数据库也已向用户提供使用，并在2002年完成全面更新。 
国家测绘局国土测绘司副司长 胥燕婴 香港GIS应用深入生活 方便生活，提高经济效率，创造财富，这是香港GIS的发展目标。香港从1987年成立土地信息中心开始，正式发展地理信息产业。到现在GIS应用更加普及，已完成了香港基础地图的数字化。各个政府部门也都开始基于GIS开发服务市民的系统，例如路政署的协调和控制道路开挖系统、食物环境卫生署利用GPS系统监控公务车的位置、GIS在公共水电企业的应用、地下网线、电力线的管理、数字巴士查询等方面都有很好的应用。GIS系统已经融入到了社会的方方面面，切实地服务于生活各个方面。GIS所产生的社会经济效益也越来越高，这也带来一个挑战，就是如何更好地将GIS的学术和研究成果尽快转化为可行方案。 
香港大学教授 叶嘉安 四维时空模型优化现代物流 现代物流是在传统物流的基础上，引入高科技手段通过计算机进行信息联网，并对物流信息进行科学管理，从而使物流速度加快，准确率提高，减少库存，降低成本，延伸并扩大了传统的物流功能。 物流信息系统（LIS）就是在信息流通和管理协调方面对物流流程进行优化。由于物流的核心内容是物体在时空中的运动，GIS是专门研究时空运动的信息系统，因此，物流适合于用地理信息系统来研究。从物流的定义可以看出，物流的关键环节都与地理位置、时间密切相关，而地理信息系统正是研究四维时空模型的计算机系统。 GIS在LIS中的作用主要体现在，采集物流过程的时空数据，建立物流时空模型，经过分析和推理，指导物流活动，实现物流流程的优化和控制。 物流地理信息系统（GIS for Logistics）概念的提出，就是要通过建模抽象与提取物流的地理时空规律及相关信息机理，提出通过物流分析信息流，再通过信息流调配优化物流，建立一整套物流空间信息的理论体系。 物流需要信息化 加快了流通过程。充分利用计算机的强大功能汇总和分析物流数据，在物流管理中选取、分析和发现新的机会，进而做出更好的采购、销售和存储决策，加快资金周转速度，能降低成本，提高生产效率，增强企业竞争优势。 增强物流的非实物化趋势。信息流对物流信息实物载体的替代，如电子邮件对传统邮件的替换。 缩短物流的平均运距。信息有助于物流由无序趋向于有序，物流的有序化使原先的“盲目运输”和“舍近求远”的情况减少到最低程度，促使货物位移的平均运距缩短。 促进物流的供需平衡。随着信息技术的发展，将消除物流能力供需间的不平衡，从而在物流设施不增加的情况下物流能力得到提高。 降低成本，提高核心竞争力。物流是一个典型的时空过程，对物流的研究就是研究“商品”和“服务”在时间上与空间上的最优配置模型。地理信息系统正是研究时空模型的计算机系统，从地理科学的时空模型分析角度来研究和优化配置物流，是物流研究的一个新的方向。 现代物流需要GIS 对物流相关的时空数据的管理，主要包括三部分：物流资源时空数据管理，包括交通线路分布，仓库分布，流通加工中心分布，车辆状态；客户分布，供应商分布；货物的时空状态。 对物流过程的跟踪和监控。通过对货物和运载工具的实时位置信息的获取来实现对物流的跟踪和监控。 对物流决策的支持。实际上物流管理就是由一系列的物流决策组成。 物流GIS的应用研究是在理论研究的基础上，针对具体的物流应用问题建立系统，作为物流管理的重要手段和工具。物流GIS的应用研究内容主要包括：系统结构、信息平台、系统建设、系统集成等方面。 在物流地理信息系统研究的基础上，把研究成果应用于铁路物流运输领域，我们建立了铁路物流运输地理信息系统，并在北京铁路局投入使用。以下文是对该系统的简要介绍。 根据物流运输领域的需求应用，结合铁路物流运输领域的具体情况，我们建立了铁路物流运输的需求层次模型，从运作层、策略层、战略层的角度探讨了铁路物流运输领域的功能需求。 结合铁路物流运输的需求层次模型和铁路物流运输时空模型，考虑到铁路物流运输的应用现状和当前需求，铁路物流运输地理信息系统在运作层和策略层的层次上进行了功能实现，为铁路物流运输的实际运行提供强有力的支持。 物流GIS要取得突破性的进展，关键在于建立全新的物流时空数据模型，指导物流GIS系统建设。随着国民经济的不断发展和社会的不断进步，GIS在物流领域中会有越来越广阔的应用，促进物流产业的发展。 
北京大学遥感与地理信息系统研究所副所长 邬伦 地理空间数据 是电子政务的信息载体和定位基础 伴随着互联网技术的快速发展，电子政务由一个部门或机构的联网进一步发展为使上下多级之间、部门与部门之间平行与垂直交错、即时进行同步交换的计算机办公网络。“数字中国”是国民经济和社会信息化的重要组成部分，是基于地理空间信息的中国国民经济和社会的信息化。具体说来，“数字中国”是指以高速宽带网络通信技术为基础，以国家空间信息基础设施(NSII)为依托，以虚拟现实技术为特征，在统一的规范标准环境下，全面系统地揭示和反映中国的自然、社会和人文现象的信息系统体系。“数字中国”是一个庞大而复杂的信息系统，它涉及空间和非空间的经济社会信息以及现代科学技术的诸多领域，主要由地理空间基础框架、宽带网络基础设施、经济社会信息平台、政策法规与标准体系、应用系统、技术支撑体系等六个部分组成。 数字中国地理空间基础框架与“电子政务”的关系非常密切，突出体现在： 空间定位平台 政务办公业务综合资源数据库是电子政务建设的核心。既有政府办公自动化和政府管理信息系统中的大量政务数据、统计数据和专题数据，更需要多尺度、多分辨率和多时态地理空间数据。其中，地理空间数据是政务数据、统计数据和专题数据的信息载体和定位基础。地理空间基础框架的应用可分为三个层次：中央政府机关一般用于宏观分析决策，省级地方政府机关一般用于中观分析决策，城市和县级地方政府（社区）则主要用于微观分析决策，后者的使用频率最高，对地理空间基础框架的要求也最高。 空间辅助决策平台 在电子政务建设工程中，没有地理空间数据参与的统计型政府管理信息系统，一般只能用于事物处理、综合业务管理和非空间分析决策，从而制约了社会经济数据的使用层次和使用效率。地理空间数据与电子政务非空间数据的融合，就能实现对非空间数据的空间定位、空间分析（如网络分析，缓冲区分析和叠加分析等）和空间辅助决策。不仅能确定客观实体（事件，现象，物质等）是什么，还能确定客观实体的地理位置和空间分布规律，通过空间数据挖掘，可以获得新的信息和知识，从而有助于提高政府决策的科学性和时效性。提高政府机构的科学决策水平和决策效率。 可视化工具 GIS 的可视化表现，就是将已经获取的各种地理空间数据和属性数据，经空间可视化模型的计算机分析，转化成可以被人的视觉感知的计算机二维图形或图象。地理空间数据包括图形、图象和属性信息，还包括与地理空间信息相关的音频、视频、动画等多媒体信息。可视化技术是电子政务系统不可或缺的辅助决策工具。 电子政务对“数字中国地理空间基础框架”提出了许多新的要求，必将促进国家空间数据基础设施（NSDI）和3S( GPS, RS, GIS)技术的发展。客观需求是高新技术发展的源动力，电子政务GIS在应用中才能发展。为了适应“电子政务”对3S等高新技术的需求，需要加强对电子政务GIS理论和新技术的研究与开发。在未来几年，在电子政务空间辅助决策领域，应重点研究以下问题：地理空间数据的快速更新技术，海量数据管理技术，3S集成技术，空间数据仓库技术，空间数据挖掘技术，Web GIS技术，空间数据压缩和传输技术，空间数据与非空间数据的融合技术，空间决策支持技术，虚拟现实技术和信息共享技术等。 
国家测绘局发展战略研究首席专家 张清浦 向跨平台互操作发展是趋势 地理信息系统从最初的项目级应用，到部门级、企业级应用，再到目前要求的跨部门、跨行业、跨地区应用，支持数字城市、数字省、数字中国、数字地球的应用，需要技术上质的飞跃。要积极进行标准化工作的研究，解决技术问题，使地理信息共享和互操作技术达到实用水平。从平台GIS向跨平台发展中，要保持各部门现有系统基本不变，在现有系统中增加一个信息共享与互操作的插件，当其他部门需要时，可以调用和操作本部门的信息，实现异构系统的互操作。这样，既可以保护现有投资，又可以实现信息共享。服务于整个社会的产业以及实现地理信息的全球范围内的共享与互操作，这是GIS技术发展的必然趋势。 
武汉大学教授 龚健雅 |
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