gis技术论文范文第1篇

关键词：GIS消防通信灭火救援

一、前言

随着社会经济的飞速发展，城市规模不断扩大，人口密度越来越高，各种燃烧物的种类与性质日趋复杂，建筑结构、道路布局、水源分布等要素中的不定因素大大增多，这些都给消防部队灭火救援工作增加了难度。消防部门担负着保护生命和财产安全的重任，但其可利用的资源却十分有限。如何有效利用可获取的、有价值的信息对消防工作是至关重要的，而GIS恰恰为消防部门提供了宝贵信息。

二、GIS技术简介

GIS技术是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件技术的支持下，用于对地理空间数据的获取、存储、管理、传输、检索、分析和显示，以提供对空间对象进行决策和研究的人—机系统。在这种方法原理的引导下，加拿大测量学家建立了世界上第一个实用的地理信息系统“加拿大地理信息系统”。由于GIS技术的显著成效和良好的发展前景，在1998年，时任美国副总统的戈尔提出了“数字地球”这一新概念，更掀起了应用研究的新高潮。

我国自20世纪70年代中后期开展地理信息的研究与应用工作以来，GIS技术已几乎渗透到国民经济的各个部门，影响和改变着我们的生产、生活和工作方式。目前GIS已经在地形图与专题制图、城市规划与市政工程、土地利用与规划、资源环境评价、地震灾害预测研究、生物资源保护与利用等诸多领域得到了广泛的应用。

三、当前消防通信指挥面临的问题

长期以来，灾害现场的指挥员主要靠经验和直觉指挥部队实施灭火救援活动，现场指挥往往具有一定的盲目性，缺少临场指挥的科技依据。因此灭火救援的成功率和效率较低。为了把人员伤亡和火灾损失控制在最小程度，这就要求消防部队具有高效的指挥系统和科学的决策系统。

目前，我国大部分省市的消防指挥中心都建设了GIS和GPS，并在此基础上建立符合本地情况的消防通信指挥辅助决策系统，取得了一定的实际应用效果。通过简单易用的人机交互界面，GIS技术为消防工作提供强大的功能。因此，GIS技术可以被非GIS专业人士使用，用于完成火情分析，行动计划制定和快速行动实施。这些工具使指挥人员迅速准确地得到相关信息，如：抢险救援防护设备，消防实力，车辆状态，行动路线等。

不过，基于GIS技术的消防指挥调度系统大多具有技术先进、功能多、系统大、十分昂贵等特点，对于遍布全国各地的许多区县级消防部队来说，人员紧张、经费有限、火灾起数较少且火灾数据量相对不大，如果也应用上述系统，会造成一定浪费，不符合地方建设和部队发展的需要。因此如何兼顾通信指挥系统功能的完善性和前瞻性，又做到最大限度地节省财力、物力和人力，是当前消防指挥系统中存在的重要问题之一。

四、基于GIS技术的新型通信指挥系统

基于GIS技术构建消防通信指挥系统，首要因素是具备消防电子地图。我国大部分城市的消防指挥中心都购买了城市电子地图，但这些地图并不包括或包括很少消防信息，因此，必须按照消防通信指挥的要求对地图重新组织和不断修订，才能为灭火救援所用。目前普遍采用世界标准信息可视化系统MapInfo技术作为GIS系统平台，并结合MapBasic、OLE自动化和MapX等开发GIS应用系统。

Mapinfo产品定位在桌面地图信息系统上，与Arc/Info等大型GIS系统相比，因Mapinfo图元数据不含拓扑结构，它的制图及空间分析能力相对较弱，但对大众化的PC桌面数据可视及信息地图化应用来说，Mapinfo易学易用，价位较低，是一个优选GIS产品。Mapinfo提供了自己的二次开发平台，用户可以在平台上开发各自的GIS应用。二次开发方法归结起来有三种，它们是基于MapBasic的开发、基于OLE自动化的开发及利用MapX控件的开发。

为使消防指挥员可以更方便的在电子地图上了解一些专题情况，如市区的建筑位置、道路布局、消防水源（消火栓）的分布情况等，可以利用MapX控件制作专门的消防专题地图。目前消防部队推广使用的《化学灾害事故辅助决策系统》就是运用此控件维护电子地图信息，效果很好。与传统GIS专业性开发环境相比，像MapX这类组件式GIS系统具有小巧灵活、开发简捷、价格便宜等特点，而且以后会越来越大众化。用MapX开发的GIS系统运行速度快，但MapX并没能实现所有的Mapinfo功能(据称95%以上)，使用过程中也发现其存在生成或编辑地图能力及地理分析能力不足等缺陷。

五、GIS在消防信息化中的应用

（1）在119接处警中的应用。

GIS作为在119中运用的最早也是最能体现成果的技术，目前运用得比较成熟。GIS作为火警受理和智能决策系统有力的辅助手段，主要完成报警信息定位、GPS定位、信息查询统计、数据的分析显示，能够利用GIS系统准确、迅速确定报警人的地点及火灾位置，通过优化择选和计算能确定最佳行车路线，另外通过车辆GPS定位系统，能够在地图上实时观察车辆的行车轨迹，以判断车辆是否按照指定的路线行驶。

（2）在消防规划中的应用。

由于GIS基于图形方式，相关信息内容比较详细、精确，并且在计算机上能比较直观地反映各种数据实图，可以及时进行各种消防重点单位的选址、规划、建设，消防站点的规划，以及消防水源的建设规划。通过将各种规范数据输入计算机，GIS系统将自动判断出规划的合理性及计算间距。以改变传统人为判断的失误和不准确。

（3）在分析消防信息数据中的应用。

利用GIS可以在地图上直观地反映区域、行业火灾分布情况统计分析火灾数据，以便于制定科学的措施和对策，减少火灾事故的发生。同时，通过建立基于GIS的火灾隐患信息管理系统进行火灾隐患分析，既能形象地反映情况，又能便于动态管理，通过一些信息查询、分析评价与科学决策，能够对于城市突发性事件进行科学预测，便于消防、安监等部门有针对性地加强督查工作。

（4）制定灭火预案中的应用。

由于GIS内容丰富，目前许多系统采用的是影像甚至立体图形，便于指挥人员从空中了解观察周围情况。对于指挥员综合各种因素，制定有效的灭火预案有极大的帮助。

（5）GIS正朝着网络化、虚拟现实、多媒体及三维方向发展，开发网络模拟演练系统将是不远的现实，通过网上各种综合数据，实现对火灾的判断、力量调度、车辆布置以及进攻方向等战术措施，可以测出火灾扑救成功与否。

六、结论

新型消防通信指挥系统是建立在GIS技术的基础上，综合了多种学科和现代科技成果，相互的关联关系错综复杂。要确保系统流畅运行，还得进一步增强GIS技术的实用性，建立并完备系统的智能化模式结构、基础数据库、操作平台和应用软件等内容。为提高我国公安消防部队应对各种突发性灾害事件的能力，减少社会承受的灾害损失，大力建设合理科学的新型消防通信指挥系统，对于从理论体系、应用价值以及发展前景等方面，都将有着非常重要的意义。

gis技术论文范文第2篇

1.1GIS技术在水资源规划与评价中的应用在常规水资源评价中，一般只重视评价区域水资源及其利用数量，而无法利用有效工具评价水资源空间分布变化。在这种情况下，严重影响区域水资源利用效率分析结果的可靠性。GIS具备空间数据管理和分析功能，将其应用到水资源评价中，不仅能够提供直观、理性的可视化工具，而且还能够准确、快速处理空间信息，存储、管理和分析水资源评价数据，为研究区域水资源利用的空间差异提供有效表达手段。同时，在水资源规划管理中，以GIS技术为依托搭建水资源规划管理平台，能够为水资源规划提供大量地形地貌、土壤植被、生态环境、气象水文、社会经济等方面的信息，满足水资源规划管理对空间信息的需求。此外，水资源规划管理平台，还能够在自动生成流域自然地理和社会要素地图的基础上，绘制流域水资源供需图、水污染分布图、供水影响图、灌溉规划图等，进而分析流域水资源蓄量、空间分布与人口分布的关系，为水资源规划提供高层次的决策依据。

1.2GIS技术在生态用水量计算中的应用所谓的生态用水量也被称之为生态需水量或是生态环境用水量，这是随着生态环境逐步恶化而出现的新概念，从广义的角度上讲，生态用水就是维持全球生态系统水分平衡所需要的实际水量，如河流、湿地等维持自身功能的需水量。生态用水是目前水文水资源领域中研究的重点课题之一，借助GIS集成生态环境调查结果及相关数据，可以为生态环境的评价、管控以及其它方面的应用研究提供详实、具体的资料。同时，通过地理信息系统获取各个地区不同的土地覆盖植被类型的面积，再结合生态用水量的计算模型，便可准确计算出生态用水量。

1.3GIS技术在防洪减灾中的应用防洪减灾是一项系统性较强的工作，其中主要包括对洪水风险特性的了解和认识、对水灾成灾机理的探讨以及对防洪减灾体系的完善等内容。GIS技术在防洪减灾中的应用体现在如下几个方面：①防洪决策支持系统。GIS在该系统中的应用有空间数据管理，如查询、检索、更新等，借助GIS的空间分析能力可以为防汛指挥决策提供决策支持，并为各种应用模型的构建提供数据支撑。②洪涝灾害风险分析。应用GIS技术可以将洪水的危险性和承灾体的易损性以及损失评估等几个方面的自然、地理、社会因子的相应权重进行空间叠加，这是分析洪涝风险及对其进行区划的有效手段之一。③防洪。GIS技术在城市防洪中主要有以下几个方面的应用：积水退水的预测预报、排水设施管理、暴雨分布的可视化显示、暴雨时空特征分析等等，这为城市防洪工作的有序进行提供了强有力的技术支撑。

2.GIS在水文水资源领域应用中的发展趋势展望

2.1GIS研发标准统一化当前，在GIS技术研发领域尚未建立统一的技术规范和标准，使得GIS开发平台和数据模式呈现出多样化的特征，缺乏对GIS技术在水文水资源领域研发的针对性。为有效解决这一问题，应当建立统一的GIS应用规范和研发标准，使GIS能够满足大范围内的水文信息交流，为构建水文水资源信息管理网络平台提供技术支撑。

2.2建立水文水资源地理空间数据库以GIS技术为依托，建设标准化、规范化的水文水资源地理空间数据库，如水旱灾情数据库、雨情数据库、水情数据库等。将流域内的水文水资源信息、生态环境信息、自然资源信息、社会经济情况等信息纳入到数据库中，并做好数据库的实时更新工作，始终保持数据信息的全面性和准确性，为水文水资源管理与决策提供依据。

gis技术论文范文第3篇

关键词：GIS教学；民族师范院校；地理专业；产学研；改革

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1003-4374（2016）06-0054-03

地理信息系统（Geo-Information system）既是师范院校的一个专业（地理信息科学），也是现代地理学发展的一门延伸交叉技术[1]。我国现有160余所高校开设该专业，随着国家信息产业化的发展以及国内从事GIS开发的高科技企业的增多，GIS产业发展潜力巨大。GIS与地理学关系紧密，是计算机时代下地理学的新发展，是信息化的地理学，将地理地物计算机化后输入数据库，再把数据库的内容反映到电子地图上，可将传统地理信息应用到信息科技设备系统中去的数据库技术[2]。地理学为GIS提供了有关空间分析的基本方法，是GIS的基础理论依托；GIS也为地理问题的解决提供了信息时代的技术手段。因此，师范院校的地理教育专业中开设GIS相关课程成为必然。

阿坝师范学院（以下简称“学院”）为灾后重建学校，2006年秋才创办地理教育专业。目前虽师资还较薄弱，但始终注重理论与实践并重，除了必要的实验实习外，还开设了计算机以及GIS相关课程。由于学院地理教育是专科办学为主的特点及学生是文理兼收，因此数学、计算机、专业课基础等起点有所差异。在近几年的教学实践中，学生普遍反映学习GIS理论、操作软件困难和学习枯燥等问题。为此，笔者针对地理教育专业GIS课程的教学模式、组织学习实践、课程考核等方式进行初步研判，以不断提高学生的学习GIS兴趣以及实际操作能力。

1 民族师范院校地理教育专业的GIS教学

面对就业竞争压力，高校地理学教育在保持传统的基础上必须创新。措施之一就是在地理科学与计算机科学的框架下，构建地理学教学新体系[3]。GIS是地理学发展的前沿，是高校教育新常态下的必然选择，也是传统地理学复兴的一把钥匙[4]。阿坝师范学院作为一所川西民族地区的师范院校，由于学校地理位置偏僻、信息相对闭塞、管理经验相对落后等条件所限，目前我学院地理专业的GIS教学有以下几个特点：

1.1 学生专业基础不同

地理信息科学专业不仅要求学生既具有地理学的专业基础知识，如自然地理学、中国地理、地图学、大地测量学；还要有过硬的计算机技术知识，如数据结构、网络技术、数据库技术、计算机地图制图等知识；同时对数学基础、建模水平要求也较高。而非GIS专业的同学显然计算机水平没这么扎实，尤其对于地理教育专业学生而言。阿坝师范学院地理专业文理兼收，每年招生的文理生比例达到了5：1，男生女生比例可以（删除可以）达到1：3，以女生居多。这样也出现了学生的整体数学和计算机基础较差的现状；通过几年调查显示，大部分学生的计算机水平只达到国家一级，只有不超过5%的同学可以拿到了计算机国家二级证书。这与开设计算机课程不多有关，目前只开设了计算机基础课和C语言课程，导致了学生继续学习计算机相关课程的动力不够，学生对GIS中的数据结构、数据库组织架构等知识知之甚少，缺乏共鸣。故学生上课学习出现走神、无聊等现象。

1.2 R到逃目标不同

学科定位决定了师生对学科知识的理解和应用。地理信息科学专业主要要求学生掌握地理信息系统、地图学、测绘及遥感技术等方面的基本技能，参加相关GIS研究和技术开发方面的基本实训、比赛训练，具备地理信息采集与处理、系统设计与开发的基本技能及初步的研究和管理能力。而阿坝师院学院地理教育专业立足民族地区人才培养的实际，要求学生掌握地理及其相关学科基础理论和基本知识，掌握地理调查、定量观测、实验综合分析方法及了解地理信息系统技术、现代教育理论和基本教育技能，熟悉中学地理教材，成为适应现代教育发展，具有教学科研能力的中小学地理教师。

1.3 GIS学科建设薄弱

学院地理专业从事GIS研究应用的教师还很少，加之偏重于理论研究，实际研究相对不够，产学研不能很好得结合。GIS涉及到从现实地物到数字数据的抽象过程[5]，尤其是GIS概论课，围绕着空间数据结构、拓扑编码、空间分析等基本算法和原理，内容尤其抽象。由于学院学生学识基础较薄弱，导致学生觉得教学内容乏味、枯燥、深奥、难以理解等问题，学习困难。在对ARCGIS、MAPINFO等软件的学习操作中，很多学生都是第一次接触GIS体系，课程教学学生处于被动接受的状态，不能很好的透彻理解GIS理论，GIS上机实践更是难上加难，很多学生萌发了退缩的念头，主观能动性不足，严重影响教学进度和质量。

2 民族地区师范院校地理教育专业GIS教学的发展建议

对于非GIS专业的学习者而言，GIS知识入门非常重要，为今后有计划的实践应用打基础。地理教育专业中的GIS课程设置不可或缺。怎样提高地理教育专业学生学习GIS的兴趣和主动性？笔者就GIS课程的教学内容组织、教学模式、实验室发展等因子进行了探讨。

2.1 灵活多样的教学形式

问卷调查显示，91%的同学都认为GIS课程的开设很有必要。无论对专业建设发展还是对教师素质发展都有很大帮助。同时，几乎100%的同学反应教学内容单一、苦涩难懂。如何把晦涩的GIS理论讲得通俗易懂，提高学生学习动力，是教学改进的目标。为此，笔者首先重新组织教学内容顺序和精简教学内容。选用教材是黄杏元老师主编的《地理信息系统概论》，其对于专科地理教育专业学生而言稍显困难。比如在讲绪论部分时，为了更好的让同学们接受和理解GIS，可把教学内容分为为什么是GIS；GIS有哪几部分组成；GIS能干什么；如何实现GIS；GIS历史渊源等几部分知识块，这样教学效果比原来要强很多。由于本书涉及很多数据库知识，而学生几乎没有这方面基础，故在讲课时只讲解数据库的个别概念和语法涵义，尤其是在上机操作中要用到的语法。

采用灵活多变的教学形式，可以提高课堂效率[6]。例如采用与实际生活相关的实例来举证GIS的应用。利用谷歌地图等软件来查找阿坝师院位置、路径查询等方式来让学生切实感受到电子地图开发的功能和价值。结合教师个人工作经历以及科研项目，介绍一些GIS应用案例，GIS系统开发的过程，使学生切实体会到GIS的功能和宏观把握。通过开展小组讨论式教学，加强学生自我学习能力的培养。通过论坛学习、答疑平台交流等方式，让学生分小组去完成每周的GIS作业，激发学生学习的兴趣。

2.2 更新完善实验室教学条件，建立适宜的实践教学体系

GIS是一门实践性很强的技术。为了更好地提高学生理解和应用能力，在学院的关心支持下，地理专业建立了GIS实验室（机房），以更有助于学生学习了解GIS软件的操作和应用，提高动手能力。通过这几年对地理信息系统实验室的持续建设，初步构建了一个地理信息系统实践教学平台，为地理教育人才培养模式添加了新的内涵，对地理教育专业学生将地理知识与现代先进技术结合的技能的掌握发挥了重要作用。在GIS实验课程的设计方面，强调实验教学紧扣理论教学实践，主要开设的实验项目如下。

2.3 调整课程学习评价标准

以《地理信息系统概论》为例，在保证课程教学质量的同时，结合学生实际特点设定合理的课程学习评价标准，更好地达到教学大纲要求。针对学生GIS理论基础薄弱，相关基础课程，如数据库技术、C语言等课程开设少的实际，本门课程制定了以淡化理论算法，强化上机操作能力和分析能力培养为内涵的课程学习评价体系。将期末上机考试成绩占课程总成绩的比例定为60%，平时学习成绩（包含考勤、上课表现、期中理论知识测验成绩）占课程总成绩的比例定为40%。其中理论知识测验除了检验学过的基本概念的理解之外，还设计了上机案例操作分析等知识点。这样学生既了解了GIS相关理论也学到了一些GIS软件的操作技能。

2.4 与企业合办合建GIS实验室

在未来几年的本科教学中，计划在大二下学期分两个侧重方向：一个侧重于师范教育；一个侧重于技术应用。为了提高教学质量，以企业（社会）需求为导向，培养多层次的实用性GIS人才，积极争取与全国知名的武大吉奥信息技术有限公司共同建立“武大吉奥GIS实验室”，借力武大吉奥的MAPGIS软件以及强大的技术支持建设实验室建设。通过实验室的建设，提高教学质量，增强学生的二次开发能力，逐步完善从人才需求、人才培养、人才服务、就业、职业提升、到产业促进的循环发展，并为争取地方科研项目打下坚实基础。为保障GIS实验室教学与科研工作的顺利进行，积极促进科技成果的应用，学院将充分利用武大吉奥公司提供的系列技术服务支持。此外，派师生到武大吉奥参加吉奥之星系列软件的使用和二次开发培训；安排教师承接有类似应用项目，协助指导项目开发实施；每学年择优安排2～3名优秀学生到武大吉奥公司实习，以便接触实际的社会工作环境，将学校的理论知识与企业的实践相结合，更好的完成学校到企业的过渡。

2.5 加大师资队伍建设，推进产学研相结合

加大师资建设投入，成立一支专业素质较高、教学经验丰富的专业队伍。围绕特色专业建设需要，积极创造教师的学习交流机会，不断扩充老师的专业视野和技能，建设一支以学术带头人为骨干，教学和科研综合水平高、结构合理的教师队伍。鼓励教师根据教育培养目标积极开展有针对性的教学科研。鉴于GIS实践性很强特点，教学中要做到“四懂三会”（懂原理、懂构造、懂性能、懂用途、会操作、会保养、会排除基本故障），且要有较强的责任心，积极参与到设备的管理工作中去，真正做到实验室硬件设备与“软件”管理及使用相配套。借助国家藏羌彝文化产业走廊战略建设机遇，坚持课题研究服务地方经济为主策略，利用实验室科研条件研究该走廊的自然灾害防治、长江上游植被变迁历史地理、土地利用规划、旅游地理建设等方面等科研内容，带动师生科研教学的更好开展，并为这一地区发展提供科学的参考依据，服务地方经济，把民族地区的资源优势化为产业优势。

3 小结

GIS科学在现代地理学教育中具有重要的理论应用、实践价值，在用型新人才培养模式下，开设GIS相关课程对于师范院校地理专业学生非常重要。为了适应新时期新常态下人才培养的需要，学院将在坚持做好地理教育专业的师范性特色教育的同时，加大前沿技术的学习和实践，更好地承载四川民族地区教师培养培训、地区发展等重大任务。

参考文献：

[1]黄杏元.地理信息系统概论[M].北京：高等教育出版社，2012：21-28.

[2]张加龙.林业院校非地理信息系统专业GIS教学的探讨[J]中国林业教育，2004，31（3）：60～65.

[3]邬伦，刘瑜，毛善君.GIS专业本科教学探讨――北京大学教学实例[J].地理信息世界，2004，2（2）：27～30.

[4]陈优良，王兆茹，邹凤琼.以需求为导向的GIS专业人才培养模式[J].地理空间信息，2010，8（3）：141～143.

gis技术论文范文第4篇

洪水是指江河水量迅猛增加及水位急剧上涨的自然现象。洪水的形成往往受气候、下垫面等自然因素和人为因素的影响，在其发生、发展和演变过程中包含着必然性的一面，也包含着随机性的一面，人们很难精确地预知其发生的时间、地点和大小。所以，在水文学上通常采用洪水频率描述洪水本身风险的大小。除此之外，洪水风险的大小还与人们抵御洪水的能力以及承受洪水的区域内的资产水平有关。我们知道，如果洪水发生在没有人烟的地区，也就无所谓洪水灾害。所以，只有当洪水威胁到人类的安全和影响到人类的社会经济活动并造成损失时，才称之为洪水灾害。

长期以来，为了防御洪水，人们修建了大量的堤防、大坝等防洪工程，具有了防御洪水灾害的一定能力。然而，在人类修建大量防洪工程大规模改造自然的过程中，人们逐步意识到人与自然的矛盾在逐步加深。通过大规模的水利工程建设，人们普遍地增加了安全感，在河岸两侧开始大规模地建设，城市不断扩大，人口不断集中。然而，当下一次洪水泛滥发生时，人们发现洪水所造成的损失比以前有增无减，于是人们又要求提高江河的防洪标准。如此下去，便形成了防洪工程投入不断加大，而洪灾损失也不断增长的局面。而且人类发现了生存环境日益恶化，河流生态系统被破坏等诸多问题。在反思这些问题时，人类意识到洪水是一种自然现象，以现有技术企图控制和消除洪水灾害是不可能的，认识到洪水的风险是不可消除的而只能在一定程度上减轻或回避。因此，从发展的观点来看，人们在与洪水斗争的过程中，既要适当控制洪水改造自然，又要适应洪水与自然共存，将洪水灾害损失降低到不影响人类的可持续发展进程，以最低的成本实现最大安全保障这样一个防洪减灾的总体目标。洪水灾害风险管理的概念便是在这样的基础上提出的。

洪水灾害的严重性和频发性决定了洪水灾害风险管理的复杂性。洪水灾害风险管理可以说是一个系统工程，是指人们对可能遇到的洪水风险进行识别、估计和评价，并在此基础上综合利用法律、行政、经济、技术、教育与工程手段，合理调整人与自然之间的关系，实现人类的最大安全保障和可持续发展的双重目标。从发展的观点来看，洪水灾害风险管理是指人们在与洪水斗争的过程中，既要适当控制洪水改造自然，又要适应洪水与自然共存，利用各种工程措施和非工程措施，将洪水灾害损失降低到不影响人类的可持续发展进程，以最低的成本实现最大安全保障这样一个防洪减灾的总体目标。

洪水灾害的风险管理应贯穿洪水灾害发生发展的全过程，包括灾害发生前的日常风险管理，灾害发生过程中的应急风险管理和灾害发生后的恢复和重建过程中的风险管理。风险管理过程是不断循环和完善的过程，主要包括建立风险管理目标、风险分析、风险决策、风险处理等几个基本步骤。

（1）洪水灾害风险管理目标：根据洪水特征、工程质量、防洪保护区的人口、财产状况和承受能力，对防洪投入风险因素进行评估，确定对各项风险因素可以接受的标准，使风险管理成本最小，以此作为风险的管理目标。

（2）洪水灾害风险识别：在确定的风险管理目标条件下，对仍然存在较大风险的因素进行判别，根据可能产生风险的大小进行排序，确定重点管理目标。

（3）洪水灾害风险估计：计算或估算重点风险因素可能造成的洪水危险性的大小，如是否可能造成工程破坏，工程破坏后可能形成的淹没范围、淹没水深等。

（4）洪水灾害风险评价：具体计算洪水造成的社会、环境、生态、经济等方面的损失。

（5）洪水灾害风险管理方案：选择可行的对策，应对洪水灾害风险，使洪水灾害在总体上损失最小。包括：①自留风险，由本地区承担洪水灾害风险；②降低风险，采取应急措施，减少或消除一些风险因素，使总体风险降低；③回避风险，将人口和资产由高风险区域向低风险区和安全区疏散转移；④转移风险，如洪水灾害可能威胁到重点保护区域时，主动将灾害转移到其他非重点保护区域，使总体灾害损失减少；⑤分担风险，采取保险或补偿等方式，由更大范围分担局部受灾区域的风险。管理方案可以是上述方案中的一种或多种的组合。

（6）洪水灾害风险管理决策：对各种洪水灾害风险管理方案可能产生的后果进行分析和比较，选择最优方案。

（7）洪水灾害风险管理计划：风险管理方案确定后，要编制行动计划，如动员、警报、人口资产转移、紧急抢险和救护、破堤分洪等。务求在方案实施过程中生命和财产损失最小。

（8）洪水灾害风险管理效果评价：对计划实施后的社会、经济、生态、环境效果进行评价或预评估。

二、GIS与组件式GIS

地理信息系统根据其内容可分为两大基本类型：一是应用型地理信息系统，是以某一专业、领域或工作为主要内容，包括专题地理信息系统和区域综合地理信息系统；二是工具型地理信息系统，也就是GIS工具软件包，如ARC/INFO等，具有空间数据输入、存储、处理、分析和输出等GIS基本功能。应用型GIS主要有三种开发方式：

（1）独立开发：指不依赖于任何GIS工具软件，从空间数据的采集、编辑到数据的处理分析及结果输出，所有的算法都由开发者独立设计，然后选用某种程序设计语言，如VisualC++、Delphi等，在一定的操作系统平台上编程实现。这种方式的好处在于无须依赖任何商业GIS工具软件，独立性强，但是，能力、时间、财力方面的限制使其开发出来的产品很难在功能上与商业化GIS工具软件相比，而且在购买GIS工具软件上省下的钱可能还抵不上开发者在开发过程中绞尽脑汁所花的代价。

（2）单纯二次开发：指完全借助于GIS工具软件提供的开发语言进行应用系统开发。GIS工具软件大多提供了可供用户进行二次开发的宏语言，如ESRI的ArcView提供了Avenue语言，MapInfo公司研制的MapInfoProfessional提供了MapBasic语言等等。用户可以利用这些宏语言，以原GIS工具软件为开发平台，开发出自己的针对不同应用对象的应用程序。这种方式省时省心，但进行二次开发的宏语言，作为编程语言只能算是二流的，功能极弱，用它们来开发应用程序往往不尽如人意。

（3）集成二次开发：集成二次开发是指利用专业的GIS工具软件，如ArcView、MapInfo等，实现GIS的基本功能，以通用软件开发工具尤其是可视化开发工具，如Delphi、VisualC++、VisualBasic、PowerBuilder等为开发平台，进行二者的集成开发。

集成二次开发目前主要有两种方式：①OLE/DDE:采用OLEAutomation技术或利用DDE技术，用软件开发工具开发前台可执行应用程序，以OLE自动化方式或DDE方式启动GIS工具软件在后台执行，利用回调技术动态获取其返回信息，实现应用程序中的地理信息处理功能；②GIS控件：利用GIS工具软件生产厂家提供的建立在OCX技术基础上的GIS功能控件，如ESRI的MapObjects、MapInfo公司的MapX等，在Delphi等编程工具编制的应用程序中，直接将GIS功能嵌入其中，实现地理信息系统的各种功能。这种建立在OCX技术基础上的GIS功能控件又被称做组件式GIS。

由于独立开发难度太大，单纯二次开发受GIS工具提供的编程语言的限制差强人意，因此结合GIS工具软件与当今可视化开发语言的集成二次开发方式就成为GIS应用开发的主流。它的优点是既可以充分利用GIS工具软件对空间数据库的管理、分析功能，又可以利用其他可视化开发语言具有的高效、方便等编程优点，集二者之所长，不仅能大大提高应用系统的开发效率，而且使用可视化软件开发工具开发出来的应用程序具有更好的外观效果，更强大的数据库功能，而且可靠性好、易于移植、便于维护。尤其是使用OCX技术利用GIS功能组件进行集成开发，更能表现出这些优势。

组件式GIS的基本思想是把GIS的各大功能模块划分为几个控件，每个控件完成不同的功能。各个GIS控件之间，以及GIS控件与其他非GIS控件之间，可以方便地通过可视化的软件开发工具集成起来，形成最终的GIS应用。控件如同一堆各式各样的积木，他们分别实现不同的功能（包括GIS和非GIS功能），根据需要把实现各种功能的"积木"搭建起来，就构成应用系统。把GIS的功能适当抽象，以组件形式供开发者使用，将会带来许多传统GIS工具无法比拟的优点。

三、GIS技术在黄河下游山东段堤防溃决洪灾风险管理系统开发中的应用

近年来，黄河断流和水资源短缺成了人们关注的焦点，我们在关注水资源的同时，不能忘掉黄河防洪仍是一项长期的艰巨任务。历史上，黄河山东段曾多次泛滥，近年来河道淤积日益严重，1995年下游河床淤高16cm，而黄河大堤多年未曾加高，两岸的安全标准日益降低。加之下游河道容易发生冰塞，新中国成立以来已有两次形成冰凌灾害，是属于洪水灾害风险较大的区间。另外，黄河下游两岸为我国经济发达地区，人口财产密集，铁路、公路纵横，堤防一旦溃决，后果将十分严重。因此就需要模拟黄河下游堤防溃决后的洪水风险，根据淹没范围内人口及财产分布，估算洪水灾害损失，再根据对防洪投入及社会经济发展状况的预测，为今后的防洪减灾提供决策支持。

黄河下游山东段堤防溃决洪灾风险管理系统是一个以GIS为核心技术，以数据库为基础，包含基础信息管理、堤防溃决洪水风险计算、堤防溃决洪水风险图、堤防溃决洪水风险查询、堤防溃决洪水灾害损失评估、区域防洪减灾对策等模块的，为防洪减灾辅助决策和洪灾风险管理服务的计算机系统。系统的逻辑结构。

GIS技术在以上各个模块中的应用主要体现在：

3.1基础信息管理

将系统中涉及到的各种水文信息、工程信息、自然地理信息以及历史信息以电子地图的形式分层管理起来，并实现图形导航、放大、缩小、漫游、标注、图层控制等功能。

将各种基础信息数据库中的记录与地图对象的空间数据库中的属性信息相互匹配，可以准确定位地图对象；基础信息数据库中的记录更新后，能够快速反映到地图对象上。实现了地图对象空间位置信息与数据库中的属性信息的对应。

3.2洪水风险计算

洪水风险计算模型采用无结构不规则网格的二维非恒定流水动力学模型，在设计网格时，利用地图工作空间添加、编辑网格，既可以考虑地形地物以及阻水建筑物的影响，又可以充分利用GIS的制图与图形检查纠错功能，提高工作效率。网格图略。

3.3洪水风险图制作

洪水风险图是了解区域内遭受洪水灾害的危险性大小的一种直观科学的地图。它是依据流速、淹没水深和淹没历时等参数，将滩地、分蓄洪区或受洪水影响范围划分为危险区、重灾区、轻灾区、安全区等区域。依据不同的用途，洪水风险图可以划分为基本风险图、专题风险图和综合风险图。基本风险图是将洪水基本要素（如淹没范围、水深、历时、流速等）在行政区划图上表示。专题风险图是依据不同的风险决策者制作的不同用途的风险图，如保险公司用的保险专用风险图；防洪决策者使用的专门风险图；军事部门针对重点保护对象的洪水风险图；防洪避难使用的风险图等。综合风险图是服务于防洪决策各项工作的一套风险图。一般是利用GIS技术制作，包含洪水基本要素、灾害损失信息、防洪工程信息等的一套风险图。

该子系统是为了将堤防溃决洪水风险计算中选取的10个方案的结果制作成一套风险图，主要包括基本行政区划图、溃堤位置、最大淹没范围图、最大淹没水深图、淹没历时图等。风险图的制作首先是利用自己开发的专用转换模型将数学模型中的网格文件转换成MapInfoProfessional可以接受的交换格式MIF和MID，然后再利用MapInfoProfessional软件，根据数学模型的计算结果（受淹范围、淹没水深、淹没历时、淹没流速等），采用制作专题图层的方法制作的。

3.4洪水风险信息查询

该系统包含三种方式查询堤防溃决洪水风险计算的结果。①通过输入经纬度查询关心点的基本信息和洪水风险信息；②通过选择县区，查询所选县区的基本信息和洪水淹没信息；③通过选择洪水计算模型中的网格号，查询所选网格的基本信息和洪水风险信息。

按经纬度查询时，系统首先从用户输入界面中获取经度值和纬度值，然后根据这两个数值在"网格"图层中判断该点属于哪个网格，判别方法是只要该点包含于网格的边界内就认为该点属于该网格，并建立动态图层闪烁显示该点的位置；最后，再根据"网格号"这一关联字段在"网格洪水风险计算结果信息"数据库中匹配，找到相关的基本信息和洪水风险信息。

按县区查询时，系统首先从用户输入界面中获取所要查询的县区名称，然后根据县区名称在"县区"图层中查询该县区的位置，并建立动态图层闪烁显示该县区。最后，再根据"县区名称"这一关联字段在"县区洪水风险计算结果信息"数据库中匹配，找到相关的基本信息和洪水风险信息。

按网格查询时，系统首先从用户输入界面中获取所要查询的网格编号，然后在"网格"图层中查询该网格位置，并建立动态图层闪烁显示该网格的位置；最后，再根据"网格号"这一关联字段在"网格洪水风险计算结果信息"数据库中匹配，找到相关的基本信息和洪水风险信息。

查询结果都有三种表现方式：①以表格形式直接显示查询区域或地点的基本信息和洪水风险信息；②在地图中央闪烁显示查询区域或地点；③以Excel表格形式直接输出查询结果。

3.5洪灾经济损失计算与查询

洪灾经济损失计算是根据沿黄区域的社会经济特征及社会经济调查资料的完备性对其财产进行分类，利用GIS工具，将二维非恒定流水动力学模型的不规则网格与电子地图配准，使不规则网格具有空间地理位置。根据行政区域与网格空间地理位置的关系，找到每一个网格所属的行政区域，并根据不同洪水溃堤计算方案下的网格的水力学特征数据（水深、流速、历时、洪水到达时间），生成不同计算方案下的行政区域内的淹没范围、淹没水深分布、淹没历时分布和流速分布等。根据每一方案下不同淹没区域，计算每个受淹网格的面积与实际面积的比例，将行政区域内的各类资产按此比例分割到每个网格上。调查受影响区域内典型区域以往的灾害损失情况，估算样本分类财产的损失率，或根据经验确定分类财产的洪灾损失率。根据每个网格的淹没水深和淹没历时，与洪灾损失率数据库的记录中的淹没水深范围和淹没历时范围进行比较，求算出各个网格的分类资产在淹没条件下的损失值及损失率，逐步向上叠加，求出各个区内某类财产的总直接经济损失及平均损失率，再通过所有受淹县区的分类财产的损失合计求取全部受淹区域内所有财产的总的直接经济损失，再按经验系数法估算间接损失，洪灾间接经济损失与直接经济损失之和即为洪灾的总损失。

根据作者的计算，黄河下游堤防溃决后的淹没范围如表1（略）。黄河下游堤防溃决后北岸造成的经济损失最大达391.2亿元，南岸堤防溃决后造成的经济损失最大约486.1亿元。各个方案洪灾影响范围、受淹人口和经济损失如表2（略）。

gis技术论文范文第5篇

摘要：研究目的：本文将就GIS技术在农用地评价、城镇建设用地评价以及工业用地评价三方面的发展应用做一个简单的介绍。研究方法：收集近年来相关文献资料，分析GIS技术在土地评价各个领域研究情况，加以总结归纳。研究结果：GIS技术在各类土地评价中发展较快，特别是土地适宜性的评价运用广泛，GIS技术在未来土地评价中发展空间很大。

关键词：GIS技术；土地评价；进展

随着社会经济的迅速发展，我国作为一个人口、资源大国，土地资源的评价工作不断开展和细化，土地评价涉及土地的自然、经济、区位及开发管理等诸多因素，主要集中在土地质量的分等定级上，近年来随着土地评价工作的不断深入，已经形成了一套比较完整的土地评价系统。其中。地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）技术作为一门新的技术手段，在20世纪70年代开始引入我国。GIS在我国土地评价中的应用起步较晚，但发展较快，引入后迅速运用到了土地评价工作中，更是在土地评价的各个领域得到更为深入的发展，其中，陈华[1]、倪绍祥[2]、史同广[3]、邱炳文[4]等学者都对GIS技术在土地评价中的应用做过深入的分析，倡导GIS与遥感技术的结合，还对GIS评价方法进行了详尽的综述总结。本文就近年来农业用地、城镇建设用地以及工业用地三方面，GIS技术在其中的运用、发展趋势等做一个分析总结。

一、GIS技术在农业用地分等定级评价中运用广泛

近年来GIS技术在农用地评价工作中得到了广泛的运用，通过文献分析，研究主要侧重于运用GIS技术农用地的分等定级工作、农用地的适宜性评价两大方面，尤其侧重于农用地的分等定级的研究。

（一）、GIS技术在到农用地分等定级工作上的研究进展

20世纪50年代初期，我国农用地分等定级工作开始开展，70年代开始进入系统的工作阶段。农业用地分等定级的原因是需要掌握定级范围之内农业用地的质量情况，然后依次为依据进行评价，划分出土地的级别，最终为确定农业用地基准地价提供依据，增加农业用地管理的科学性。农用地定级工作又是一项具有基础性、公益性和战略性的土地资源调查评价工作[5]，因此，GIS技术在农业用地分等定级工作上运用十分广泛。

运用GIS在农用地评价中分等定级工作的开展，目前主要是定性研究和定量研究相结合进行，有研究者将定性分析的结果运用于农用地定级成果的调整和确定工作中，以此来提高农用地定级成果的精度[6]。在农用地分等定级工作中，王中就GIS分等定级的科学性进行了研究，并且给出了科学了论证[7]。而在分等定级是实际工作中，GIS技术运用也越来越多，张敏运用GIS数据库在土地分等定级的基础上，探索土地估价，以及土壤的成分的运算，以此来做了新浦镇农用地的估价案例[8]。王淑梅等从GIS农用地定级数据处理上入手，进行了详细的论述[9]。当然，在GIS技术评估的过程中，也会产生许多问题，针对这些问题，相关研究者也积极的做出了讨论分析，相关需要注意的问题[10]以及在传统农用地质量评价检验方法上引入新的数学模型相配合，力图得到更加准确的评估效果[11]。

（二）、GIS技术在农用地适宜性评价上的研究进展

土地的适宜性评价是决定土地的用途以及土地适宜程度的基础。近年来，针对农用地的土地适应性评价增多，多数研究开始尝试运用模型进行农地的适宜性评价，而GIS技术在其中发展很快，通过对农用地的适宜性评价，最终根据适宜程度来判断农用地的质量。

张成刚等利用GIS/RS技术，对冀北地区农用地进行了适宜性评价，以此分析各等级农用地的空间分布，最后提出农用地合理利用对策[12]。对于农用地的质量综合评价以及单一的耕地质量评价管理，结合GIS技术，也有人做了相关的研究。在农用地适宜性评价工作中，多数学者都在尝试把GIS技术作为一个评价的平台和具体的方法进行推广，从而为适宜性评价研究工作的开展提供一套技术方法。郑磊介绍了土地适宜性评价中的常用模型，以大连市金州区为例做了相关的分析；有学者提出农田立地的概念，基于GIS技术来评价农田质量，为划定基本农田提供客观依据。当然，结合GIS农用地评价方法研究，在实际的操作中，研究者针对出现的问题，也乐于引入更多的数学评价模型，进行技术的改进，以提高农用土地适宜性评价的准确性及效率。

二、GIS技术在城镇建设用地评价中的研究进展

我国是一个人口多、资源少的国家。改革开放以来，社会经济快速发展，带动了城乡建设用地规模的迅速扩大。1978年我国的城镇化率为17.92%，2013年迅速上升到53.7%。这时，出现的问题是土地城镇化速度远远超过人口城镇化速度，人地矛盾集中。这就迫切需要对城镇土地利用进行评价研究，最大程度的节约和有效利用城镇建设用地。通过分析，近年来GIS技术在城镇建设用地评价研究进展中，主要集中在城镇建设用地的有效利用评价和适宜性评价两方面。

（一）、GIS技术在城镇建设用地有效利用评价中的研究进展

由于土地具有稀缺性的特点，城镇建设用地在土地评价中拥有很高的地位，结合GIS技术研究发展，对于城镇建设用地有效利用评价主要集中在建设用地的扩展研究、利用现状以及潜力研究几方面。

在建设用地扩展研究探索中，汤君友等以“时间过程”与“空间格局”为主线，将区域城镇建设用地扩展与自然交通条件和社会经济条件相综合，揭示无锡市城镇建设用地扩展的时空分异规律。也有人对宝鸡市1988 ～2005年中心城区城镇建设用地扩展类型进行定量识别，试图寻求一种优良的扩张模式。其中，还有人认为城镇建设用地的扩展，除了考虑时间序列上的演变规律，相应的某一时期建设用地数量和结构的突然变化，也会对建设用地的使用带来一系列的影响，周伟等就对三峡地区建设用地的变化和效益进行了评价。

（二）、GIS技术在城镇建设用地适宜性评价中的研究进展

随着城镇化的不断推进，在城镇建设用地适宜性评价中，主要是考虑住宅用地、商业用等几类建设用地的情况，围绕社会经济和自然生态两方面进行城镇建设用地适宜性评价研究。李亚奇等以GIS作为主要技术平台，以嘉兴市凤桥镇为案例进行实证分析，做了建设用地适宜性的研究。刘贵利围绕3种主要建设用地类型，初步建立了建设用地适宜性评价方法程序。其中，也有学者对丘陵荒滩、黄土沟壑以及低缓坡度地区建设用地为研究对象，对自然条件不好的地区做土地适宜性的评价研究。

三、GIS技术在工业用地评价上的进展研究

要推进工业化发展的进程，需要消耗大量的土地资源作为代价，而城镇工业用地需求量在未来社会发展中也非常大。通过文献分析，对于工业用地而言，运用GIS技术重点集中在评价工业用地的节约利用以及适宜性、空间结构扩展方面。

（一）、GIS技术在工业用地节约度评价上的进展分析

在工业用地节约评价上，研究重点主要是从工业用地的利用潜力上进行开展，探索充分挖掘工业用地的潜力，以达到土地的节约利用的效果。如甄江红以包头市为例，根据评价标准划分出低度利用、适度利用、集约利用及过度利用等土地利用类型，提出工业用地土地集约利用的途径与措施。而蒋贵国在前者研究的基础上，增加运用极限评价法和综合评价法评价各工业功能区的土地集约利用程度和潜力挖掘程度，最后提出工业用地土地集约利用的途径与措施。

（二）、GIS技术在工业用地适宜性和空间结构评价上的进展分析

由于工业用地自身发展与住宅用地、商业用地等的区别，在选址上更要考虑适宜性和空间结构组成。结合GIS技术评价工业用地适宜性研究上，重视城市生态环境的保护，生态适宜性评价广泛开展；张树深以大连市为例，引入概率神经网络模型与GIS软件结合，进行了工业用地生态适宜性分析[26]。也有人从保护城市生态环境的角度为城市的土地利用提出建议。

在GIS技术工业用地的空间结构扩展研究上，研究都是通过收集现阶段的资料，或者结合RS遥感图像，分析对比工业用地的结构变化，再发现相应的问题，最后找到整合工业用地的方法。吴兵等人揭示城市工业用地随时间、空间变化的规律，阐明城市工业结构调整的方向。也有人用GIS支持的空间定量分析方法对工业用地立地条件进行评价，探讨工业用地空间整合模式，再提出整合方案。

四、结论

目前，在土地评价的各个领域，结合GIS技术做评价分析的探讨越来越趋向于综合化、定量化和科学化，使土地评价工作的开展更加细致和精确，其中，结合GIS技术的土地适宜性评价非常广泛和完善，在各类用地评价中也各有侧重。当然，这其中也有不足之处，比如在农用地评价中，基本以耕地的分等定级研究为主体，在林牧等农用地上评价研究较少。在城镇建设用地和工业用地评估上，侧重于土地适宜性以及节约度的评估，而未来土地评价的发展，需要更新的评价方式以及提高评价的精确度、实用性。所以，未来GIS技术在土地评价工作中重要性越来越凸显，与土地评价相关的GIS软件的二次开发、结合数学模型的配合运用等都是新的发展方向。（作者单位：四川师范大学地理与资源科学学院）

参考文献：

[1]陈华，孙丹峰.基于GIS技术的土地评价研究进展[J].国土资源遥感.2008，3（77）：10-14

[2]倪绍祥.近10年来中国土地评价研究的进展[J].自然资源学报.2003，18（6）：672-683

[3]史同广.中国土地适宜性评价研究进展[J].地理科学进展.2007，26（2）：106-115

[4]邱炳文，池天河，王钦敏等.GIS在土地适宜性评价中的应用与展望[J].地理与地理信息科学.2004（5），20：20-44

[5]程烨.新一轮国土资源大调查“土地资源监测与调查工程”发展历程与前景展望[J].中国土地科学.2002（6）：4.

[6]黄盛林.最新农用地分等定级估价与耕地资源保护实务全书[M].安徽文化音像出版社，2003：187.

[7]王中，基于GIS分等定级-以无为县为例.学位论文[D].2007.05

[8]张敏.基于GIS的农用地分等定级估价研究—以慈溪市新浦镇为例.学位论文[D].2004.03.

[9]王淑梅，张永福，范兆菊.GIS的农用地定级数据处理浅析[J].乌鲁木齐职业大学学报.2004（1），13：36-39.

[10]吴志伟，陈文波，余敦等.基于GIS的农用地分等研究-以江西省分宜县为例[J].水土保持研究.2007（6），14：390-393.