地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論

地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論

地理信息系統(tǒng)概念地理信息系統(tǒng)內(nèi)部關(guān)系（研究、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)）地理信息系統(tǒng)和3S的關(guān)系地理信息系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀地理信息系統(tǒng)發(fā)展前景一、地理信息系統(tǒng)概念與GIS相伴的一天動力來自能源公司。能源公司所有生產(chǎn)設(shè)施、如輸電設(shè)備、建筑物等通過GIS來管理；自來水公司利用GIS及相關(guān)模型對轄區(qū)內(nèi)用戶的用水量進行預(yù)測，確保用戶正常用水；上班途中利用GIS來計算最佳線路；利用人口GIS、統(tǒng)計GIS準確鎖定目標群體，針對性的營銷。商業(yè)購物，商業(yè)選址、物流安排等。提高效益。購房、旅游等。公園選址輔助決策什么是GIS地理信息定義：地理信息是指與研究對象的空間地理分布有關(guān)的信息,它表示地理系統(tǒng)諸要素的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征，相互聯(lián)系和變化規(guī)律的圖、文、聲、像等的總稱。什么是GIS？地理信息系統(tǒng)(GIS,GeographicInformationSystem)是一種基于計算機的工具，它可以對在地球上存在的東西和發(fā)生的事件進行成圖和分析。GIS技術(shù)把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫操作（例如查詢和統(tǒng)計分析等）集成在一起。這種能力使GIS與其他信息系統(tǒng)相區(qū)別，從而使其在廣泛的公眾和個人企事業(yè)單位中解釋事件、預(yù)測結(jié)果、規(guī)劃戰(zhàn)略等中具有實用價值。什么是GIS？由計算機系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)和用戶組成的，通過對地理數(shù)據(jù)的集成、存儲、檢索、操作和分析，生成并輸出各種地理信息，從而為土地利用、資源管理、環(huán)境監(jiān)測、交通運輸、經(jīng)濟建設(shè)、城市規(guī)劃以及政府部門行政管理提供新的知識，為工程設(shè)計和規(guī)劃、管理決策服務(wù)。

--陳述彭等（1999，地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論）

Geographic

InformationSystemGSI91.2GIS與地圖地圖是GIS的原型。GIS以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)。GIS中地理要素和描述它的屬性相聯(lián)系。地理要素與屬性間的聯(lián)系是動態(tài)的。1.3地理信息系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的區(qū)別和聯(lián)系（1）、GIS與一般MISGIS離不開數(shù)據(jù)庫技術(shù)。數(shù)據(jù)庫中的一些基本技術(shù)，如數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)檢索等都是GIS廣泛使用的核心技術(shù)。GIS對空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)共同管理、分析和應(yīng)用，而一般MIS（數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)）側(cè)重于非圖形數(shù)據(jù)（屬性數(shù)據(jù)）的優(yōu)化存儲與查詢，即使存儲了圖形，也是以文件的形式存儲，不能對空間數(shù)據(jù)進行查詢、檢索、分析，沒有拓撲關(guān)系，其圖形顯示功能也很有限。如電話查號臺是一個一般MIS，只能回答用戶詢問的電話號碼，而通信信息系統(tǒng)除了可查詢電話號碼外，還提供用戶的地理分布、空間密度、最近的郵局等空間關(guān)系信息。（2）、GIS與CAD/CAM

管理了圖形數(shù)據(jù)和非空間屬性數(shù)據(jù)的系統(tǒng)不一定是GIS，如計算機輔助設(shè)計(ComputerAdidedDesign，ＣＡＤ)，計算機輔助制圖(ComputerAdidedMap，ＣＡＭ)。151.4GIS能解決的問題定位(Location)：對象在何處？條件(Condition)：哪些地方符合……特定的條件？趨勢(Trends)：從何時起發(fā)生了哪些變化？模式(Patterns)：對象的分布存在何種空間模式？模擬(Modeling)：如果……將如何？

地理信息系統(tǒng)主要研究在應(yīng)用計算機技術(shù)對地理信息進行處理、存儲、提取以及管理和分析過程中提出的一系列基本問題，包括：1）分布式計算；2）地理信息的認知；3）地理信息的互操作；4）比例尺；5）空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的未來；6）地理數(shù)據(jù)的不確定性和基于GIS的分析；7）GIS和社會；8）地理信息系統(tǒng)在環(huán)境中的空間分析；9）空間數(shù)據(jù)的獲取和集成等等。研究什么中國地質(zhì)大學(xué)信息工程學(xué)院晁怡1.5GIS的組成硬件軟件數(shù)據(jù)人員方法硬件數(shù)字化、解析測圖儀、掃描儀遙感處理設(shè)備、GPS、測繪儀器等

計算機硬盤光盤等存貯處理

打印機繪圖儀顯示終端等輸出

服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)適配器、傳輸介質(zhì)、調(diào)制解調(diào)器等網(wǎng)絡(luò)輸入

功能硬件配置GIS基本構(gòu)成軟件GIS軟件提供所需的存儲、分析和顯示地理信息的功能和工具。主要的軟件部件有：輸入和處理地理信息的工具數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)支持空間查詢、分析和可視化的工具使用這些工具的圖形化界面(GUI)

操作系統(tǒng)（系統(tǒng)調(diào)用、設(shè)備運行、網(wǎng)絡(luò)管理等）（Windows，Unix，Linux）系統(tǒng)庫（編程語言、數(shù)學(xué)庫等）（mfc，math.h）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟件（Oracle，Sybase，SQLSever）GIS基礎(chǔ)軟件平臺GIS應(yīng)用軟件平臺操作系統(tǒng)軟件基礎(chǔ)支撐軟件GIS功能軟件GIS基本構(gòu)成方法雖然GIS為解決各種現(xiàn)實問題提供了有效的基本工具，但對于某一專門應(yīng)用目的的解決，必須構(gòu)建專門的方法。比如土地利用適宜性、公園選址、洪水預(yù)測、水土流失等。這些方法是GIS技術(shù)產(chǎn)生社會經(jīng)濟效益的關(guān)鍵所在，也是GIS生命力的重要保證，因此在GIS技術(shù)中占有十分重要的地位。

1.6地理信息系統(tǒng)的功能由計算機技術(shù)與空間數(shù)據(jù)相結(jié)合而產(chǎn)生的GIS這一高新技術(shù)，包含了處理信息的各種高級功能，但是它的基本功能是數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析和輸出。GIS依托這些基本功能，通過利用空間分析技術(shù)、模型分析技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)集成技術(shù)、二次開發(fā)環(huán)境等，演繹出豐富多彩的系統(tǒng)應(yīng)用功能，被廣泛地應(yīng)用于資源管理、區(qū)域規(guī)劃等領(lǐng)域，滿足用戶的廣泛需求?；竟δ埽?）、數(shù)據(jù)采集與編輯圖1-3-4GIS數(shù)據(jù)采集流程圖1-3-3GIS數(shù)據(jù)分層概念GIS數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)空間關(guān)系數(shù)據(jù)空間位置數(shù)據(jù)（2）數(shù)據(jù)存儲與管理涉及到空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的組織。柵格模型、矢量模型或柵格/矢量混合模型是常用的空間數(shù)據(jù)組織方法在地理數(shù)據(jù)組織與管理中，最為關(guān)鍵的是如何將空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)融合為一體。（3）、數(shù)據(jù)處理和變換1)數(shù)據(jù)變換：指對數(shù)據(jù)從一種數(shù)學(xué)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為另一種數(shù)學(xué)狀態(tài)，包括投影變換、輻射糾正、比例尺縮放、誤差改正和處理等；2)數(shù)據(jù)重構(gòu)：指對數(shù)據(jù)從一種幾何形態(tài)轉(zhuǎn)換為另一種幾何形態(tài)，包括數(shù)據(jù)拼接、數(shù)據(jù)截取、數(shù)據(jù)壓縮、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換等；3)數(shù)據(jù)抽?。褐笇?shù)據(jù)從全集合到子集的條件提取，包括類型選擇、窗口提取、布爾提取和空間內(nèi)插等。（4）空間查詢和分析圖1-3-5空間查詢圖1-3-6疊加分析緩沖區(qū)建立

緩沖區(qū)分析是指以點、線、面實體為基礎(chǔ)，自動建立其周圍一定寬度范圍內(nèi)的緩沖區(qū)多邊形圖層，然后建立該圖層與目標圖層的疊加，進行分析而得到所需結(jié)果。它是用來解決鄰近度問題的空間分析工具之一。網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)模型是運籌學(xué)中的一個基本模型數(shù)字地形分析GIS提供了構(gòu)造數(shù)字高程模型及有關(guān)地形分析的功能模塊，包括坡度、坡向、地表粗糙度、山谷線、山脊線、日照強度、庫容量、表面積、立體圖、剖面圖和通視分析等，為地學(xué)研究、工程設(shè)計和輔助決策提供重要的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)?？臻g分析矢量數(shù)據(jù)的空間分析、柵格數(shù)據(jù)的空間分析、三維分析、空間統(tǒng)計分析、水文分析以及空間分析建模、路徑分析、拓撲分析5.數(shù)據(jù)顯示與輸出二.GIS內(nèi)部關(guān)系（科學(xué)和技術(shù)、產(chǎn)業(yè)）地理信息系統(tǒng)（GIS）是在地理尺度范圍內(nèi)，對模式和過程進行描述、解釋和預(yù)測。GIS是一門科學(xué)技術(shù)，也是一門解決問題的學(xué)科和方法。將GIS作為一種通向科學(xué)和解決問題的方法。（所謂的GIS為地理信息系統(tǒng)和“科學(xué)”），并且將用于處理地理信息的軟件與指導(dǎo)應(yīng)用的科學(xué)原理相結(jié)合。GIS一直以來非常重要。原因是：數(shù)據(jù)往往為中心坐標，采用處理空間數(shù)據(jù)的專業(yè)技術(shù)和空間分析方法，由地理信息（ＧＩ）處理引發(fā)很多特殊的管理問題。GIS已經(jīng)成為一門專業(yè)技術(shù)，并且GIS的基本操作已經(jīng)成為對真實事件進行測量、制圖和分析的基礎(chǔ)。地理信息科學(xué)為我們提供了基于GIS進行分析的一種能力。從根本上講，GIS是一種應(yīng)用技術(shù)，而科學(xué)是其成功應(yīng)用的基礎(chǔ)。地理信息的價值體現(xiàn)在他所表現(xiàn)的區(qū)域范圍、多樣化的表現(xiàn)能力、定義的真實性以及可用性。GIS產(chǎn)業(yè)發(fā)展

應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)涉及國民經(jīng)濟各個行業(yè)；應(yīng)用層次從數(shù)據(jù)管理、查詢統(tǒng)計向輔助決策、智能化發(fā)展。GIS平臺電子政務(wù)應(yīng)急救護導(dǎo)航定位

覆蓋國民經(jīng)濟的各行各業(yè)應(yīng)用解決方案地理信息服務(wù)數(shù)據(jù)農(nóng)業(yè)資源環(huán)境軍事航天…………國外主流GIS軟件

ESRI:ArcGIS，ArcViewIntegraph:MGE(ModularGISEnvironment),GeoMediaMapInfoSmallWorld國內(nèi)主流軟件：中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）：MapGIS武漢大學(xué)：GeoStar中科院地理所：SuperMapGeoWay技術(shù)驅(qū)動計算機技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用驅(qū)動與地理因素相關(guān)的事物多80％的信息與空間位置相關(guān)數(shù)據(jù)驅(qū)動數(shù)據(jù)獲取能力的增強2.2GIS是怎樣產(chǎn)生的人口過剩環(huán)境污染森林破壞自然災(zāi)害流行疾病找工作尋找最合適某種作物生長的土壤查找最佳行車路線……利用計算機來對地圖進行管理和應(yīng)用的軟件系統(tǒng)三.地理信息系統(tǒng)和3S的關(guān)系地球空間信息學(xué)范疇衛(wèi)星定位與定軌遙感信息傳輸目標提取與識別(自動化、智能化)數(shù)據(jù)處理(高光譜、高分辨率、雷達)分發(fā)多源數(shù)據(jù)融合與集成遙感成像機理與模型用戶各應(yīng)用部門資料來源：李德仁院士報告《21世紀遙感與GIS的發(fā)展》GIS有什么重要意義第一次接觸GIS的人會問：地理信息為什么會這么重要？為什么空間位置具有特殊性？

一個主要的原因，幾乎所有的人類活動和決策都包含了地理的內(nèi)容，并且地理內(nèi)容還十分重要。另一方面：地理信息工作中包含復(fù)雜、困難的、甚至獨一無二的選擇。地理信息系統(tǒng)的重要性(1)幾乎所有的事情的發(fā)生都和位置有關(guān)。--幾乎所有的事情的發(fā)生都有地點，知道某件事情發(fā)生的地點十分重要。位置重要性使其成為必須解決的問題之一。生活中與位置相關(guān)的問題十分普遍，以至于我們忽略了他們的存在。地理問題分為兩類：一類是解決問題時需要位置信息，另一類是本身需要解決位置問題。中國地質(zhì)大學(xué)信息工程學(xué)院晁怡

(2)對于任何GIS項目來說，地理細節(jié)的尺度（scale）或?qū)哟危╨evel）都非常重要的性質(zhì)。第一，從尺度上進行分類，或者說是從地理細節(jié)程度上進行分類。建筑設(shè)計可以表現(xiàn)為地理問題，就像災(zāi)害管理問題一樣。但這個問題只發(fā)生在非常詳細或局部的范圍內(nèi)。完成這個建筑設(shè)計所需要的信息也必須是局部的。如土地的尺寸或形狀。建筑物高度和地下范圍、地面傾斜度，以及常規(guī)和應(yīng)急基礎(chǔ)設(shè)施的可用性。而03年的“非典”（sars）的傳播和04年的禽流感的流行都是發(fā)生更大范圍內(nèi)的問題，設(shè)計整個國家的人口信息和全球交通傳播信息。第二：對地理問題基于不同的目的進行分類。

有些問題以因應(yīng)用為目的，這些問題必須以最小的投入盡快解決。而另一些問題表現(xiàn)出受人類求知欲望驅(qū)動的特征。當?shù)乩頂?shù)據(jù)用來驗證大陸漂移理論、繪制冰川堆積物分布圖以及分析人口遷移歷史時，則是為了提高人類對世界的認知，因而不必立即解決，這就是常說的科學(xué)目的。（3）GIS能夠?qū)⑵毡橐?guī)律與具體應(yīng)用有機的結(jié)合，以便有效的解決問題，這是GIS最重要的價值之一。相對于特定知識而言，科學(xué)更加重視普遍性知識，因此相對于形態(tài)知識而言，科學(xué)更加重視過程知識。如：要想有效評估澳大利亞新南威爾士地區(qū)的土壤侵蝕對農(nóng)業(yè)的影響。就要知道坡度是如何影響土壤侵蝕的，陡坡情況及其分布。新南威爾士地區(qū)進行的土壤侵蝕評估就是很好的例子。解決這一問題的人GIS設(shè)計包括：以計算機地圖形式存儲的新南威爾士地區(qū)的坡度信息，以及體現(xiàn)坡度如何影響土壤侵蝕的GIS執(zhí)行程序。GIS軟件獲取并應(yīng)用一般性知識，GIS數(shù)據(jù)庫表達了具體的信息。GIS通過對兩方面的適應(yīng)，解決了專題地理學(xué)和普通地理學(xué)之間的爭論。四.地理信息系統(tǒng)發(fā)展國際上GIS的發(fā)展狀況1.起步階段（60年代），（GIS思想和技術(shù)方法的探索）注重空間數(shù)據(jù)的地學(xué)處理。圖形、存儲設(shè)備的局限GIS概念提出、算法發(fā)展與完善1963年，開始建立加拿大地理信息系統(tǒng)（CGIS)1969年，ESRI（環(huán)境系統(tǒng)研究所）建立1969年，Integraph公司建立機助制圖能力較強基于柵格的操作方法60年代中后期，很多與GIS有關(guān)的組織成立最初的系統(tǒng)主要用于城市和土地利用，如最早的GIS系統(tǒng)，加拿大的CGIS于1963年開始實施，72年建成2.發(fā)展階段（70年代），（空間數(shù)據(jù)處理的算法，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫管理的優(yōu)化）磁盤的出現(xiàn)為數(shù)據(jù)的存儲、檢索和輸出提供有力手段圖形、圖像卡的發(fā)展增強了人機對話和顯示功能出現(xiàn)GIS基礎(chǔ)平臺商品化軟件開始大量GIS應(yīng)用研究，國內(nèi)外技術(shù)交流發(fā)達國家相繼建設(shè)各種專題、規(guī)模、類型的GIS

遙感開始納入GIS3.推廣應(yīng)用階段（80年代），（注重空間決策支持分析）應(yīng)用更加廣泛，取得了一系列進展

1981年，ESRI公司的ARC/INFOGIS發(fā)布1986年，SPOT衛(wèi)星首次發(fā)射

1987年，地理信息系統(tǒng)的國際雜志出版

1988年，美國人口調(diào)查局第一次公開發(fā)布TIGER1988年，《GISWorld》首次發(fā)行

1989年，Intergraph發(fā)布MGE

柵格掃描輸入、遙感圖像處理等技術(shù)取得突破

GIS走向發(fā)展中國家

GIS走向多學(xué)科領(lǐng)域微機地理信息系統(tǒng)蓬勃發(fā)展4.用戶時代（90年代后），（注重GIS社會應(yīng)用與服務(wù)）組件式GIS成為發(fā)展方向

WebGIS蓬勃發(fā)展三維GIS嶄露頭角高分辨率的圖形顯示設(shè)備和高質(zhì)量的圖形輸出設(shè)備（高分辨率彩顯、噴墨繪圖儀）計算機及手機的普及深入到各行各業(yè)國家級乃至全球性的地理信息系統(tǒng)成為關(guān)注焦點開拓起步機助制圖CGISSYMAP鞏固發(fā)展人機圖形交互DIME編碼資源環(huán)境應(yīng)用茁壯發(fā)展PCArc/InfoNCGIA成立GIS軟件商品化應(yīng)用普及WebGISGIS互操作虛擬GIS社會服務(wù)網(wǎng)格GIS移動GIS發(fā)展歷程20世紀60年代90年代2000年80年代70年代內(nèi)涵演繹GIScienceGISystemGIService4.2地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用隨著信息技術(shù)的發(fā)展和GIS理論、技術(shù)方法的進步，GIS的應(yīng)用早已滲透到人類生活的許多方面。到目前為此，GIS在如下幾個方面得到了普遍的應(yīng)用，取得了明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。①專題地圖制圖②礦產(chǎn)資源評價③環(huán)境評價與監(jiān)測④土地、水資源調(diào)查與管理

⑤資源開采⑥管網(wǎng)、交通模擬模型⑦導(dǎo)航系統(tǒng)⑧城市規(guī)劃⑨教練與模擬⑩輔助決策（1）資源管理資源的清查、管理和分析是GIS應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，也是目前趨于成熟的主要應(yīng)用領(lǐng)域，包括森林和礦產(chǎn)資源的管理、野生動植物的保護、土地資源潛力的評價和土地利用規(guī)劃以及水資源的時空分布特征研究等。（2）區(qū)域規(guī)劃GIS軟件幫助政府部門完成總體規(guī)劃、分區(qū)、現(xiàn)有土地利用、分區(qū)一致性、空地、開發(fā)區(qū)和設(shè)施位置等分析工作。（3）

國土監(jiān)測GIS方法可以有效地用于森林火災(zāi)的預(yù)測預(yù)報、洪水災(zāi)情監(jiān)測和淹沒損失估算、土地利用動態(tài)變化分析和環(huán)境質(zhì)量的評估研究等。（4）

輔助決策利用GIS迅速有效管理空間數(shù)據(jù)，進行空間可視化分析，確定商業(yè)中心位置和潛在市場的分布，尋找商業(yè)地域規(guī)律，研究商機時空變化的趨勢，不斷為企業(yè)創(chuàng)造新的商機。

典型的應(yīng)用領(lǐng)域表明了GIS應(yīng)用的范圍：1)政府和公共服務(wù)。2)商業(yè)和服務(wù)規(guī)劃。3)物流和交通4)環(huán)境政府和公共服務(wù)財產(chǎn)清單應(yīng)用（在地圖上點擊來確定資產(chǎn)信息，臺所有權(quán)、稅收評估等）政策分析應(yīng)用（如每個地區(qū)的特征數(shù)量與土地利用的接近度、從口統(tǒng)計特征與地質(zhì)特征的相關(guān)性）管理/政策制定應(yīng)用（如更有效的道路設(shè)計、模型選擇，預(yù)測將來的需求，進行工作安排）經(jīng)濟發(fā)展主要企業(yè)的位置和它們首要的資源需求對本地潛在供應(yīng)商提供的資源進行分析把本地供應(yīng)商的可用性信息告知企業(yè)運輸和線路服務(wù)按地區(qū)確定環(huán)衛(wèi)卡車的路線、容量和職工；確定垃圾掩埋和循環(huán)回收點分析某些地區(qū)發(fā)展的潛在容量壓力；根據(jù)地點類型分析事故模式根據(jù)諸如已有運輸能力等標準，確定理想的高密度發(fā)展區(qū)住宅編制住宅信息清單：如使用年限、條件、狀態(tài)（公共的、私人的、租賃的）、耐用性、人口統(tǒng)計信息等分析地域住宅的公共支持，從低收入?yún)^(qū)到所需服務(wù)設(shè)施的駕車時間等住宅增值的投資分析，相關(guān)公共設(shè)施的定位；根據(jù)人口增長預(yù)計規(guī)劃住宅的資金投資基礎(chǔ)設(shè)施對道路、人行道、橋梁、公用設(shè)施編制清單（如位置、名稱、情況、建筑和最近的維護等）根據(jù)人口統(tǒng)計變量如收入和人口變化等，來分析基礎(chǔ)設(shè)施的情況分析維護和擴展計劃健康具有特定健康問題的人群的分布位置疾病傳播的時空分析；環(huán)境條件對疾病的作用分析并查明可能的疾病源稅收地圖利用土地標記識別所有權(quán)數(shù)據(jù)根據(jù)離市中心不同距離的土地利用，來分析稅收收入評估由于土地利用變化引起稅收收入的變化公共服務(wù)對存在多個社會風(fēng)險的地區(qū)編制清單；用來應(yīng)對這些風(fēng)險的現(xiàn)有設(shè)施和服務(wù)的定位對服務(wù)設(shè)施數(shù)量和公共事業(yè)的需要及附近居民的數(shù)量之間的匹配情況進行分析設(shè)施定位、公交路線安排、項目規(guī)劃以及基于位置的社會服務(wù)表2-1地方政府中的GIS應(yīng)用（來自O(shè)’Looney2000的簡化版）法律執(zhí)行警局位置、犯罪、資產(chǎn)、罪犯和受害人等資料的編制；巡邏區(qū)劃分和巡邏車的路線安排；警報和安全系統(tǒng)的定位警察可見度和到場分析；依據(jù)犯罪活動密度配置警員；關(guān)于市民人口的受害模式分析；警察經(jīng)驗和指揮職責(zé)匹配把警察資源和設(shè)施重分配到最能發(fā)揮效率和作用的地區(qū)；建立隨機路線圖以減少對警察巡邏路線的預(yù)見性土地利用規(guī)劃編制土地利用清單，如范圍、漫灘、工業(yè)園、土地使用狀況、樹木、綠地等每種類別土地利用百分比、各地區(qū)的密度水平、對居住區(qū)適宜性的威脅、本地多余的土地的可能利用根據(jù)附近的人口統(tǒng)計特征評估土地利用規(guī)劃（如工業(yè)工廠是否建在呼吸病醫(yī)院的上風(fēng)處？）公園和休閑場所公園財產(chǎn)/游玩景點，路線等的總量分析人們?nèi)ス珗@和休閑場所的幾率、年齡與游玩景點的相關(guān)度依據(jù)人口增長預(yù)計未來的休閑需求以及游玩景點使用環(huán)境監(jiān)測依據(jù)涉及的重要資源（如地下水）對環(huán)境的危害的總量；非點狀污染源的層次分析分析傳播速率和累計污染水平；分析某個地區(qū)由于環(huán)境危害導(dǎo)致壽命減少的年數(shù)建模分析環(huán)境災(zāi)害對特定區(qū)域的危害；分析具體地方的多層次減污計劃應(yīng)急管理緊急疏散路線的規(guī)劃，疏散路線的交通容量及主要的危險點（如對地震而言可能是橋梁）的分布分析不同規(guī)模的緊急事件對疏散路線、交通流量等的潛在影響建模分析在特定位置設(shè)置相關(guān)設(shè)施的作用及分析特定區(qū)域的相應(yīng)能力居民信息和地理人口統(tǒng)計特定人口統(tǒng)計特征的人群位置，例如投票模式、服務(wù)使用和偏好、往返路線、職業(yè)等分析特定地區(qū)的投票特征建模分析在特定位置建立信息亭的作用4.3國內(nèi)外GIS專業(yè)課程設(shè)置簡介GIS教育機構(gòu)大學(xué)全球有500多所學(xué)院和大學(xué)開設(shè)了GIS課美國約有300多所大學(xué)設(shè)有地理系我國約有100所高校開設(shè)GIS專業(yè)研究所大學(xué)聯(lián)合體歐洲的UNIGISUCGIS（美國GIS大學(xué)聯(lián)盟）我國的高校GIS論壇（教育部科技司與十所高校聯(lián)合主辦，每兩年一屆）UNIGIScoursesSpatialDataDatabaseTheoryGeodataSourcesGISandOrganisationsSpatialThinkingVisualisationofSpatialDataProjectManagementApplicationsDevelopment