地理信息系統(tǒng)：16 GIS的領(lǐng)域應用

1、GIS的領(lǐng)域應用公共設施管理交通城市規(guī)劃與管理環(huán)境保護監(jiān)測公共安全與減災救助醫(yī)療衛(wèi)生商業(yè)軍事公共設施管理（1）公用事業(yè)與公共設施電信、電力、煤氣、自來水等公用事業(yè)輸配電設施、電信網(wǎng)絡、有線電視網(wǎng)絡、供水/排水管網(wǎng)、熱力管網(wǎng)、煤氣管線AM/FM/GISAM/FM：自動繪圖/設備管理(Automatic Mapping / Facility Management)包括繪圖和網(wǎng)絡模擬在內(nèi)的絕大多數(shù)公共設施管理的GIS實現(xiàn)被稱為AM/FM或AM/FM/GIS現(xiàn)代AM/FM/GIS主要基于拓撲關(guān)系的分析，也基于數(shù)據(jù)關(guān)系，如跟蹤線路尋找因停止電力供應而受影響的客戶將用特殊材料建造的管道（或某日期前安裝的管

2、道）與其他管道隔開現(xiàn)在典型的AM/FM/GIS是通過客戶/服務器模式的形式實現(xiàn)公共設施管理（2）輸變電GIS系統(tǒng) 圖層管理 輸電網(wǎng)顯示 輸電網(wǎng)查詢 輸電網(wǎng)統(tǒng)計 信息顯示 雷擊信息 GIS 分析 故障測距 GIS 定位分析 輸電網(wǎng)三維分析 故障搶修最短路徑分析 模擬停電范圍分析 輸電網(wǎng)臺帳管理 輸電網(wǎng)運行管理 高壓污穢 GIS 空間分析 Internet 查詢配電GIS系統(tǒng)電網(wǎng)編輯圖形顯示 設備查詢與統(tǒng)計刀閘模擬操作 掛牌操作 供電源分析 供電范圍分析線路負荷轉(zhuǎn)移 停電范圍分析停電管理 電站管理電纜斷面分析 架空線斷面分析架空線立面分析 用戶報裝輔助決策線路阻抗計算 實際線損計算理論線損計算 負

3、荷監(jiān)控負荷密度分析 最佳路徑分析配電工作管理 Internet 查詢系統(tǒng)公共設施管理（3）管線管理通過將氣/水源、管道、用戶等信息以地理位置為基礎(chǔ)，與屬性數(shù)據(jù)庫相結(jié)合，GIS可以隨時提供圖形的顯示、查詢及分析等功能可以利用GIS提供的網(wǎng)絡分析模型，結(jié)合氣/水網(wǎng)中的閥門、開關(guān)等設備的狀態(tài)、氣/水壓等各種信息，實現(xiàn)網(wǎng)絡壓力和流向分析、滲透監(jiān)測和流量分析、工作流程處理、野外施工檢測、故障分析及提供搶修方案等使得企業(yè)的工作規(guī)劃、設備管理等實現(xiàn)自動化 管線管理中的應用緊急事故處理發(fā)生事故時，利用網(wǎng)絡分析找到最優(yōu)的關(guān)閥方案，打印搶修單及閘閥卡片管網(wǎng)運行調(diào)度根據(jù)用氣/水量和測壓點氣/水壓等數(shù)據(jù)，實施節(jié)點平差

4、，計算管網(wǎng)中各處的氣/水壓、流量、繪制管網(wǎng)等壓線圖通過對加壓泵站及各節(jié)點的特性曲線的管理，根據(jù)管網(wǎng)平差的計算成果，得到節(jié)點高度方案繪制供氣/水變化曲線、編制打印各類報表管道工程設計 交通（1）交通地理信息系統(tǒng)：GIS-T在GIS軟件平臺基礎(chǔ)上，根據(jù)交通行業(yè)信息化應用需求開發(fā)的應用系統(tǒng)應用交通路網(wǎng)查詢統(tǒng)計與信息管理、公路養(yǎng)護管理交通指揮調(diào)度、移動車輛定位與指揮調(diào)度道路交通規(guī)劃、大眾出行參考應急指揮、事故查詢統(tǒng)計和分析預防重要的GIS功能交通空間數(shù)據(jù)模型網(wǎng)絡分析功能動態(tài)分段功能動態(tài)目標檢測交通（2）交通流量分析模型“出行產(chǎn)生（Trip Generation）”模型根據(jù)交通分析區(qū)的土地利用形態(tài)以及其

5、它社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)來估計各個區(qū)域所產(chǎn)生和吸引的交通量例如：居住區(qū)會產(chǎn)生出行，而商業(yè)區(qū)則吸引出行“出行分布（Trip Distribution）”模型根據(jù)出行產(chǎn)生分析的結(jié)果，確定各個區(qū)域之間的交通量“交通工具選擇（Mode Choice）”模型將交通量計算分配到交通工具上，計算車流量“出行分派（Trip Assignment）”模型根據(jù)交通線路的容量和速度，將車流量分配到各條道路上。模型計算GIS分析統(tǒng)計分析運算經(jīng)濟地理模型交通（3）交通運輸管理GIS應用鐵路管理資產(chǎn)管理設施管理：鐵軌、車輛、通信和信號 車輛跟蹤物流分析緊急事故處理 環(huán)境和建設聯(lián)運管理旅客信息管理 運輸能力規(guī)劃分析市場分析選址選線分

6、析 港口水運管理貨物進出口船只調(diào)度河床分析航空和飛行器管理設備管理模擬飛行與噪音管理機場與周邊環(huán)境保護機場建設和維護管理飛機起降操作管理航運能力與交通規(guī)劃 公共交通管理線路規(guī)劃和分析公交車輛的調(diào)度和緊急事故的處理車輛自動定位和跟蹤客運車輛計劃和路線規(guī)劃公交車站和設施管理突發(fā)事件的迅速定位和事故分析統(tǒng)計分析交通規(guī)劃和建模分析 公路管理公路設計公路建設公路維護交通（4）交通信息查詢與統(tǒng)計分析交通設施管理天氣狀況與交通出行交通事故管理移動交通管理交通應急管理交通綜合管理北京實時路況城市規(guī)劃、建設管理（1）城市規(guī)劃中使用GIS的優(yōu)點（皇家城市設計研究院，1992）改進繪圖能力，更好的訪問地圖，提高地圖

7、的通用性，更有效進行專題制圖，降低存儲費用更有效的信息訪問能力通過更廣泛的渠道獲取規(guī)劃所需的重要信息，具有情景假設分析能力增強的分析能力和公眾及全體職員更好的溝通提高服務質(zhì)量，如更快的獲取規(guī)劃應用過程中的信息可應用的方面數(shù)字化基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)的采集、建庫及管理規(guī)劃、用地、選址、市政管理、管線等專題數(shù)據(jù)的建庫及管理規(guī)劃方案設計輔助決策規(guī)劃用地管理及劃撥規(guī)劃選址分析市政道路規(guī)劃與管理市政管線規(guī)劃與管理建筑規(guī)劃管理城市設計輔助方案城市規(guī)劃、建設管理（2） GIS在城市規(guī)劃管理各環(huán)節(jié)中的應用資源管理GISRS，探測規(guī)劃區(qū)域內(nèi)土地的使用情況及其變化，節(jié)省信息收集的時間支持城市動態(tài)可視化和三維景觀模型建立現(xiàn)狀

8、分析GIS協(xié)助存儲、操作和分析城市的自然、社會、經(jīng)濟數(shù)據(jù)GIS空間查詢分析和制圖功能分析城市現(xiàn)狀：確定土地開發(fā)和環(huán)境沖突的地區(qū)，確定環(huán)境敏感區(qū)建模和預測空間分布信息建?？梢栽u價人口現(xiàn)狀發(fā)展趨勢、經(jīng)濟和環(huán)境變化對空間地域的影響空間優(yōu)化模型和GIS結(jié)合可以幫助明確表達和生成規(guī)劃備選方案規(guī)劃方案的選擇GIS模型和多目標決策分析，可以輔助評價不同規(guī)劃情景方案規(guī)劃的實現(xiàn)GIS對特定項目進行環(huán)境影響評價規(guī)劃的評價、監(jiān)督、反饋監(jiān)測土地利用的變化，檢查土地開發(fā)是否按照最初計劃進行評價發(fā)展對環(huán)境的影響，確定是否需要對規(guī)劃進行調(diào)整城市規(guī)劃、建設管理（3）GIS在密爾沃基市城市建設日常管理方面的應用美國威斯康星州的

9、密爾沃基從1976年開始建設城市地理信息系統(tǒng) 地圖更新地籍房產(chǎn)圖 地契內(nèi)容改變；地塊劃分與合并；公共道路的拓寬或者連通測繪圖 邊界變化；重新測量，糾正；道路打通、拓寬或封死；地塊合并或重新劃分土地利用圖 房屋的拆除和重建，改變用途；地塊邊界改變，重新劃分，兼并；道路變化土地區(qū)劃管理密爾沃基市的土地區(qū)劃圖分為用途圖、范圍圖和高度圖 采用GIS，避免各個部門數(shù)據(jù)不一致的情況，方便地檢查規(guī)劃圖的錯誤，避免法律上的糾紛；也便于稅收部門查詢地產(chǎn)信息，調(diào)整對土地所有者的稅收 建筑審批處的內(nèi)部工作管理建立GIS，實現(xiàn)對項目數(shù)據(jù)的管理和可視化，可以方便的根據(jù)申請量的多少、到市中心的距離、前往勘察的邊界程度，劃

10、分每個工作人員的負責范圍，提高了工作效率，改善了建筑審批處的內(nèi)部管理 北京市東城區(qū)城市管理模式環(huán)境保護、監(jiān)測與管理（1）應用方法數(shù)據(jù)采集管理與查詢分析環(huán)境監(jiān)測建模與分析評價應急響應污染分析評價時間趨勢分析污染事故模型分析水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)查詢社區(qū)林木資源管理環(huán)境保護、監(jiān)測與管理（2）基于GIS建立大氣污染擴散模型模擬污染物的空間分布，評價不同區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量將污染物空間分布與人口密度空間進行復合分析，確定受污染影響的人口數(shù)目預測在給定氣象條件下污染物的空間分布確定不同點源對整個研究區(qū)污染總量的貢獻為污染整治，如降低排放量、甚至關(guān)閉某些污染源，提供決策依據(jù)如果要增加污染點源，可以比較不同的方案（如煙囪的

11、位置，高度等），從中選擇最優(yōu)方案在城市規(guī)劃時，作為確定不同用地（居住、工業(yè)、商業(yè)等）的分布 包頭市城市大氣污染分析評價公共安全與減災救助（1）GIS可以解決的問題，例如指派哪支救援隊伍可以最節(jié)省時間？選擇哪一條行進路線代價最??？在此次救援眾需要提供多少個避難所？分別需要提供哪些必要的救援物質(zhì)？GIS的優(yōu)勢提高快速反應和應急指揮能力定位資源提高預案規(guī)劃能力提高準確性提供及時的決策支持實時管理戶外數(shù)據(jù)公共安全與減災救助（2）GIS在公共安全系統(tǒng)每個環(huán)節(jié)中的作用(1)危險評估與規(guī)劃什么人、財物和公共設施處于潛在的危險中？災難的發(fā)生將給社會和國家造成多大程度的損失？相比之下，災難發(fā)生的可能性有多大？美

12、國加州圣地亞哥，找到了城市的關(guān)鍵區(qū)域，電力線路、供水/排水管道、電信設施等在此相互交疊科羅拉多的波爾德縣的野火災害危險評估：天氣、植被、地形、居民地等的地理分布進行綜合分析災情緩解怎樣最大限度的避免災難事故的發(fā)生，以及盡量減輕災難損失？建立預警系統(tǒng)在潛在危險規(guī)劃評估中，找到可能發(fā)生的潛在事故美國發(fā)生客機劫持事件后，F(xiàn)AA禁止客機飛越體育場館加利福尼亞，控制戶外火種，并對居民地附近的易燃植被進行清理佛羅里達，GIS颶風預警系統(tǒng)，為當?shù)鼐用裉峁╋Z風警報和緊急避難方案北卡羅來那的威爾遜市，將GIS系統(tǒng)安裝在消防車上，避免進入已經(jīng)廢棄的建筑，保護消防員公共安全與減災救助（3）GIS在公共安全系統(tǒng)每個環(huán)

13、節(jié)中的作用(2)預防和準備哪個地方需要加強配備搜救隊伍以提高應急質(zhì)量，減少應急事件？如果應急反應速度達到5分鐘，那么消費隊應駐扎在什么地方？在不同的環(huán)境條件下應該選擇怎樣的疏散路線？有哪些備選路線？哪些設施提供避難？每個避難所應該提供多少設施？猶他州奧林匹克公共安全與應急服務中心開發(fā)的緊急事故預案與響應系統(tǒng)華盛頓召開世貿(mào)組織會議時，利用GIS進行安全規(guī)劃和管理快速反應快速提供區(qū)域內(nèi)的相關(guān)信息：消火栓、電力開關(guān)、危險材料、房屋結(jié)構(gòu)GIS幫助選擇救援路徑并調(diào)配救援力量紐約911事件發(fā)生時，GIS提供的制圖功能支持緊急救援，ESRI提供超過5000幅專用地圖恢復重建損失評估跟蹤與監(jiān)管公共安全與減災救

14、助（4）GIS與911事件2001年9月11日，紐約應急服務中心(EOC)隨世貿(mào)大廈一起被毀，GIS需要重建9月14日，EOC轉(zhuǎn)移到哈德森河的一條大船上，圖像中心裝備20臺GIS工作站5和臺繪圖儀ESRI協(xié)助提供、制作專題地圖，并開發(fā)Web的在線地圖服務系統(tǒng)截止到11月初，制圖中心共接到1800多個制圖請求，生產(chǎn)了7000多幅大比例尺地圖和更多的小比例尺地圖醫(yī)療衛(wèi)生（1）主要應用方向某些疾病只是限于一些地區(qū)（地方?。?，探討其局部的自然和社會條件，對于研究疾病的原因以及治療手段有著重要的意義。醫(yī)療設施（醫(yī)院、診所、急救中心等）具有空間分布特性，在一個區(qū)域內(nèi)合理分布醫(yī)療設施有利于資源的有效利用 G

15、IS與醫(yī)療設施分布醫(yī)療設施規(guī)劃 建造更多面向小社區(qū)的診所，以方便大眾需要一種辦法來提供人口統(tǒng)計和發(fā)病率的詳細資料醫(yī)療設施需求評估當?shù)鼐用竦男枨?可達性，可用性及結(jié)果GIS分析醫(yī)療結(jié)果與醫(yī)療設施的可達性如緊急救護醫(yī)療衛(wèi)生（2）GIS與流行病流行病數(shù)據(jù)的可視化比較統(tǒng)計地圖，各個單元的大小與具有發(fā)病危險的人口數(shù)目成比例，然后將發(fā)病率繪制在該圖上 空間數(shù)據(jù)分析密度估算 計算發(fā)病率密度與人口密度的關(guān)系 對病例空間分布進行聚類分析 流行病模型 確定流行病和其周圍環(huán)境的關(guān)系，這將有助于驗證對流行病發(fā)病原因的假定 將空氣、水質(zhì)的空間分布與流行病的空間分布進行對比研究 非洲瘧疾傳染的研究中，使用利用遙感圖像計算

16、的NDVI指數(shù)來進行建模 醫(yī)療衛(wèi)生（3）GIS與SARS衛(wèi)生部SARS疫情發(fā)布地理信息系統(tǒng)在全國1:400萬基礎(chǔ)地形的基礎(chǔ)上疊加SARS專題數(shù)據(jù)（全國各省、重點省市的新增確診病例數(shù)，累計確診病例數(shù)等），發(fā)布多種疫情專題信息 全國疫情基本統(tǒng)計分析：分別按照性別構(gòu)成、年齡構(gòu)成和職業(yè)分布進行簡單的統(tǒng)計分析全國疫情每日動態(tài)：發(fā)布當日和歷史疫情的地理分布圖和統(tǒng)計圖表重點省市疫情每日動態(tài)：發(fā)布疫情嚴重區(qū)，例如北京、廣東、內(nèi)蒙、天津、山西和河北的動態(tài)疫情信息世界疫情每日動態(tài)發(fā)布WHO公布的世界疫情信息 中科院遙感應用研究所SARS疫情空間決策支持系統(tǒng)Autodesk GIS：SARS疫情公告系統(tǒng)香港、臺灣、

17、中國大陸SARS病例專題圖河南省基于GIS的SARS疫情預警決策指揮系統(tǒng)商業(yè)GIS 將企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)（客戶地址、銷售區(qū)域、服務設施定位等）與其它商業(yè)數(shù)據(jù)相結(jié)合，為商業(yè)/金融企業(yè)提供顯示、分析信息的工具人口分析GIS將客戶信息按照地理特征綜合在一起，以更直觀的方式顯示通過對人口數(shù)據(jù)進行地理分析以制定更適合的客服、場所、市場營銷的政策物流：物流管理企業(yè)GIS系統(tǒng) 快速響應客戶的需求 縮短滿足請求的時間，提高滿足請求的質(zhì)量 動態(tài)安排和優(yōu)化運送作業(yè) 及時反饋配送的狀態(tài)，完成應急處理 保證客戶的到貨時間，提高客戶滿意度 充分利用運力資源，控制減少成本 分析老客戶的消費行為和模式，準確預測和把握客戶的需求。

18、 配送中心的選址、貨物組配方案、運輸?shù)淖罴崖窂?、最?yōu)庫存控制等問題的輔助決策 選址分析 / 客戶服務動態(tài)顯示市場滲透水平、市場占有率、銷售區(qū)域等信息 迅速對用戶的地址進行定位 軍事（1）軍事地理信息系統(tǒng)MGIS (Military Geographic Information System)是地理信息系統(tǒng)技術(shù)在軍事方面的應用是指在計算機軟硬件的支持下，對軍事地形、資源與環(huán)境等空間信息進行采集、存儲、檢索、分析、顯示和輸出的技術(shù)系統(tǒng)在軍事地理信息保障和指揮決策中起著重要的作用數(shù)字戰(zhàn)場“數(shù)字化戰(zhàn)場是打贏信息戰(zhàn)的關(guān)鍵” 戰(zhàn)場地理環(huán)境的數(shù)字化作戰(zhàn)部隊的數(shù)字化各種武器的數(shù)字化士兵裝備的數(shù)字化 軍事GIS的應用