管理地球瓣
——地理信息系统漫谈～Ｔ一鼠…。髓…』拶４毽。
我能为地球做些什么？
～一９２’上海环境与经济协同发展国际
学术会议论巴西联合国环发大会的倡议。地球是人类的家园。可是，地球不应
该变成现在这样！
在人类的远祖告别森林，走入莽原，
创造新生活之际，山青，水绿，空气清新。
人类没有环境污染的困扰，也没有资源匮
乏的焦虑，人类依靠劳动和智慧向大自然
抗争，向地球索取。
历史的步伐走入了２１世纪，人类在征
服自然的过程中获得了巨大的胜利。但是，
在这胜利的光环中，又笼罩着大自然报复
的阴影：生态环境污染、自然资源短缺、
人口过剩等一系列令人头疼的问题摆到了
人们的面前。而人类面临着种种困扰，却
往往不能及时作出反应，加以克服。例如：
眼睛看不到大气臭氧层被破坏出现了空洞；
触觉无法感知土壤中化学农药造成的污染，
短期内难以觉察到水土流失对环境的影响；
难以直接感受到人口增长对社会的压力，
等等。经验告诉我们，及时发现灾害威胁
和早期认识环境的变化，人类就能够迅速
做出反应，采取恰当的对策。所以我们需
要资源、环境和人口变化的数据，因为它
们可提供本地区和世界范围的基本地理概貌。
而使用地理信息系统就能够存储和管理这
些数据，通过分析这些数据而获得地球资
源和生态环境的信息，认识人类行为对地
球的各种影响，预测自然资源和生态环境
的变化趋势。
因此，人们将目光瞄准了地理信息系统，
利用地理信息系统迅速做出反应，采取恰
当的对策，帮助人类摆脱面临的困境。这秦其明
是人们的希望，也是时代的要求，在这种
背景下地理信息系统应运而生了！
那么，什么是地理信息系统呢？通俗地
说，地理信息系统是一个计算机支持的技
术系统，它是计算机、外部设备、地理数据、
应用软件和系统管理人员的集合。其中，
具有空间分析功能的软件具有重要作用。
从它起到的作用与实现的目的来看，地理
信息系统是地理数据库和地学知识（模型）
库的集合体，它的数据建立在统一地理坐
标基础上，能够对地理环境与自然资源的
信息进行管理，利用地学模型来分析空间
数据，并对其动态变化进行预测和预报，
从而实现为工农业生产管理和规划服务、
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＾应运而生的宠儿——地理信息系统
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，科普天地
为国防军事服务的目的。从计算机实现的技术角度看，地理信息系统是一个具有空间数据的采集、存储、管理、分析、可视输出的应用软件系统，这是狭义理解的地理信息系统。根据这种观点，一个完善的地理信息系统主要由四部分构成。
ｓ地理信息系统的功能
星遨游太空，为人类提供了认识地球和了解地球的信息；数以万计的测绘人员爬山涉水，测量和绘制了大量的地图，积累了极其丰富的地理信息资源，这些信息通过一定的输入方式进入到计算机后，经过数据格式转换和其他处理，就成为地理信息系统可以利用的地理信息资源。
地理数据采集部分
这部分主要实现将地理信息输入计算地理数据管理部分
机的任务。今天，数以千计的人造地球卫
这部分被用来实现对地理数据库的管
地理信息世界１ｗｗ．ＧｗＮ
ｃｏＭｃＮ
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２００５０８Ｎｏ４
万
方数据
理。地理数据包括位置数据（又称空间数据）和属性数据两种。其中位置数据是建立在地理坐标基础上的数据。在地球表面，任何区域内的山川、河流和矿藏，都可以用地理坐标来指明它的位置，也可以将它们绘制到２维平面地图上。利用地理数据库可以对地球表面上任何地点的山川、河流和矿藏数据进行有组织的存储。由于地球上的山川、河流、矿藏和村庄的数据量极其庞大，要快速地到它们，就要依赖地理数据管理系统的帮助，进行查询和检索，实现地理数据的删除、修改、增加和更新。
地学知识库
地学知识库又称地学模型库。它通过地学模型和地理数据相互作用，实现地理数据的处理、分析和推
理，解决提出的地学问题。如何从卫星遥感图像来了解全球生态环境的变化？如何从卫星提供的农作物长势来预报农作物的产量？如何在室内模拟战场上的３维地形，指挥军队作战？这些都需要地学知识和地学模型的帮助。利用地学知识库的专家知识和所建立的地学模型，可以完成地理数据的计算和地理信息的分析工作。这部分是地理信息系统的核心。缺少它，就不是一个地理信息系统。
可视产品输出部分
这部分完成输出功能，将计算结果和地理数据的分析结果直观和形象地表示出来，让你看得见，为你的观察和研究提供方便。例如，将３维地形在计算机屏幕上模拟显示，为飞行员提供模拟训练。将分析结果绘制成专题地图，或者用打印机输出报表，供人们参考。在未来的地理课堂，学生带上特制的眼镜，可以看到计算机模拟的汹涌澎湃的洋流运动，或者看到大气中的气团运动，也可以身临其境般地置身于热带森林景观之中。这些都是依赖于可视输出功能来完成。
从２０世纪６０年代开发第一个地理信息
系统以来，地理信息系统以其高科技产品
特有的魅力和风采，引起人们的兴趣和关注，
并在短短的４０多年内得到了迅速的发展。
地理信息系统在许多地学领域有广泛的应用，
因此被誉为“管理地球的工具”。
地理信息系统可以应用在全球环境监
测和自然资源管理中。现在，科学界一个
数据管理系统有哪些关心的热点是海平面上升的问题。海平面
上升必然会威胁或者浸淹一些沿海城市。
利用地理信息系统提供的位置和高程数据，
可以模拟海平面上升到一定幅度时，一些
沿海城市受海水浸淹的状况，从而及时提
出对策，如加固沿海堤坝、加高挡潮闸等。
利用地理信息系统可以进行城市规划，
建筑“空中楼阁”。根据规划师的设计，
地理信息系统能够直接在大屏幕上，将规
划蓝图变成城市的立体模型，建筑“空中
楼阁”，提前让居民看到居住区的景观和
室内空间设计。
目前，地理信息系统早已走出地学领域，
军事指挥官可利用地理信息系统取代沙盘
模型，在电子地图上进行多兵种联合军事
演习；警察也可以利用地理信息系统提供
的功能，根据罪犯作案的地点、逃窜的速
度和方向，在电子地图上算出罪犯可能到
达的地点，选择最短的路线进行堵截和围捕。
此外，地理信息系统还被用在市场分析、
社会治安、消防、公共事业、运输、邮递、
市政工程制图、地形测量、铁路选线、土
木工程与水利设施设计。无论你觉察到还
是没有觉察到它，地理信息系统正在悄悄
地影响和改变着我们的工作和生活，成为
人类管理地球的工具。四
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　万方数据
管理地球的工具--地理信息系统漫谈
作者：秦其明， QIN Qi-ming
作者单位：
刊名：
地理信息世界
英文刊名：GEOMATICS WORLD
年，卷(期)：2005，3(4)
引用次数：0次
本文链接：d.g.wanfangdata/Periodical_dlxxsj200504024.aspx
下载时间：2009年11月30日

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