面向不同用户的地理信息系统应用分析研究

张宁　孟智勇

摘 要：该文以地理信息系统用户化为研究对象，根据笔者的工作经验，探讨了地理信息系统用户化的现状，需求，而后分析了地理信息系统用户化的利弊，最后详细阐述了其理论和技术职称以及特点。

关键词：地理信息系统 用户化 需求

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（c）-0-02

系统用户化是实现用户与GIS软件之间交换信息的过程，软件使用者通过用户化所提供的便捷有效的途径来调用GIS资源、高效实现GIS功能。

同样，GIS软件也是通过实现用户化来实现用户的功能请求。因此，GIS用户化有着其独特的特点。

经过几十年的发展，GIS的理念和技术都的得到了空前的发展。GIS软件开发人员由开发原本功能单一的用于特定目的的软件发展到通用的、可扩展定制GIS软件，再到如今面向特定领域用户的系统。在时代浪潮的冲击下，GIS用户化的理念也由最初的用户界面定制发展到如今的面向特定领域用户的IS设计（包括用户界面、工具软件、数据管理和数据库）。

1 地理信息系统用户化现状分析

GIS用户化在体系上包括测绘生产、政府部门、行业、企业和公众的应用。公众应用包括城市电子地图、房地产信息发布等应用；行业应用主要是在各行业基础地理信息框架基础上，研制开发出面向本行业用户的各种应用系统：企业应用包括企业物流配送、资源管理、企业管理等；政府部门的应用包括电子政务建设、决策支持系统，如应急事故指挥调度、人口资源管理、生态环境保护监测、城市规划建设管理、土地资源管理与动态监测、城市综合防灾与突发事件处置、社区服务与社会保障、旅游资源管理系统等。

图1 用户化现状分析

1.1 资源管理

资源的清查、管理和分析是GIS应用最广泛的领域，也是目前趋于成熟的主要应用领域，包括森林和矿产资源的管理、野生动植物的保护、土地资源潜力的评价和土地利用规划等。该系统的主要任务是将各种来源的数据和信息有机的汇集在一起，GIS软件能在一个连续无缝方式下管理大型的地理数据库，这种功能强大的数据环境允许集成各种应用，最终用户通过GIS的客户端软件可直接对数据库进行查询、显示、统计、制图，以及提供区域多种组合条件的资源分析，为资源的合理开发利用和规划决策提供依据。如可以通过地球图形显示某鸟类在全球范围内的迁徙路径，通过GIS分析森林火灾的受灾面积、损失程度等。

1.2 城市规划与管理

空间规划是GIS的一个重要应用领域，城市规划和管理是其中的主要内容。例如，在大规模城市基础设施建设中如何保证绿地的比例和合理分布、如何保证学校、公共设施、运动场所、服务设施等能够有最大的服务面（城市资源配置问题）等。通过GIS我们可以实现规划方案设计辅助决策、规划土地管理及划拨、市政道路规划与管理、市政管线规划及管理、城市设计辅助方

案等。

1.3 人口普查与统计

把GIS引入人口普查，极大地推进了人口普查技术的发展，在宏观调控、数据汇总统计、查询分析、专题图制作、分析结果输出等方面具有重要意义。应用GIS，不但可以提高人口普查的工作效率，更给人口普查工作融入了先进的管理方式。人口地理信息系统可以进行数据采集、自动地址编码、数据检查和质量控制、数据汇总统计、查询分析、制作各种专题图、查询分析的结果图，并可通过Internet在网上发布人口信息，从而大大提高了普查数据的利用率。

1.4 城市应急指挥

解决了在发生洪水、战争、核事故等重大自然或人为灾害时，如何安排最佳的人员撤离路线、并配备相应的运输和保障设施的问题。

1.5 土地和地籍管理

土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多内容，借助GIS技术可以高效、高质量地完成这些工作。例如GIS能以三维方式显示城市的建设现状，并提供城市相关的信息分析功能。

1.6 交通与通讯

经济的加速发展和市场的繁荣带来交通运输的空间繁忙和各种车辆的迅速增加，由此带来的交通问题也日益严重。空间信息技术和通信技术的结合，在道路交通领域实施智能交通系统不仅能大大改善交通问题，而且能改善全球环境，促进经济可持续发展。

1.7 生态与环境

GIS在进行区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划等方面已发挥了重要作用。

2 地理信息系统用户化需求分析

如该文中所论述的，用户化具有不可替代的作用，在很多情况下是不可避免的。目前政府管理、公共事业管理、國土测绘及教育科技等方面，对地理空间信息的需求很强烈。而市场上的成熟软件由于价格过高或功能无法满足用户化需求等原因，致使无法满足部分用户需求，因此GIS用户化开发是必不可少的。GIS用户化常常涉及以下这些方面的需求。

2.1 城市规划、建设与管理需求

我国的城市规划成就辉煌，但城市规划的现状却并不总是令人满意；在城市各种基础设施建设中，事故时有发生；城市建设的市场不规范，许多问题急待解决；城市交通、土地、水资源、能源、灾害管理和决策的水平急需改善和提高。为寻求解决这些问题的对策，广大城市规划师和城市决策者迫切希望能够更完整、准确和全面地把握城市及其周边环境的动态空间特征。

2.2 GIS产业化发展的需要

伴随着“数字地球”、“数字城市”的发展和完善，电力、水利、房产、规划、环保、交通、市政、金融、物流、商业等领域的面向应用的GIS用户化的增长大大推动了我国GIS产业的发展。

2.3 培植新型产业，改造传统产业的需要

在GIS产业发展的同时，随着GIS用户化深度和广度的不断扩大，会不可避免地利用其技术与产品对传统产业进行改造。传统的产业部门，例如测绘、地质普查、石油勘探、地籍测量、林业普查、土壤调查、环境调查、水利水文测量等等，都是一些野外工作量大、生产效率低的艰苦行业。利用先进的地理空间信息技术进行全行业的全面改造，已经客观地摆在了这些行业决策者

面前。

2.4 国民经济和社会信息化建设目标和维护国家安全的需要

面对世界经济、社会信息化迅猛发展的大趋势，中央及时作出了把推进我国国民经济和社会信息化、以信息化带动工业化，实现社会生产力的跨越式发展作为“十一五”计划期间乃至21世纪我国社会主义现代化建设的一项战略措施。

2.5 电子政务发展的需求

人类正进入信息时代，电子政务已经成为世界各国政府行政管理改革的主要方向，一种新的、虚拟的政府形式即“网络政府”或“电子政府”正在出现，政府常规的行政管理方式正发生根本的改变。“以政府信息化带动国民经济和社会信息化”和“政府网格化管理”战略的提出，使得“电子政务”工程成为社会信息化最活跃、最受瞩目的领域。

3 地理信息系统用户化利弊分析

用户化给GIS用户和开发者同时带来有利与不利两方面的影响。其益处是不言而喻的。

（1）从用户需求出发，建立基于面向特定领域的GIS应用系统可以为用户进行直观的地图显示、方便的数据查询，可以实现多种方式的空间数据分析和演算，为各领域用户提供规划、管理、研究、决策等方面的解决方案。（2）适应现代化管理的需要，建立高度集成的计算机辅助系统。（3）实现了信息共享与互动发展。（4）随着GIS现代化信息管理的发展，面向领域的GIS用户化的将会不断深入，GIS用户化将趋于大众化，产业化效益日趋明显。（5）对用户来说，主要的好处是他们可以得到符合其应用领域标准并能严格满足他们特定需求的专业GIS系统平台。对开发者来说，将通用系统和用户化相结合，开发面向中小市场的应用程序在成本上是合算的。

4 地理信息系统用户化理论和技术支撑分析

GIS用户化的理论基础包括地理空间认知理论、空间决策理沦、人机交互理论、软件工程理论等等。

地理空间认知是研究了解地球表面各种事物与现象的相互位置、空间分布、依存关系，以及它们的变化规律。是知觉、注意、表象、记忆、学习、思维、语言、概念形成、问题求解、情绪、个性差异等有机联系的信息处理过程。空间决策理论涵盖了对空间决策过程、空间行为决策、空间模型、空间决策支持系统的体系结构等方面的研究。GIS用户化的技术支撑体系包括以GIS为代表的3s技术、基于3S技术的海量数据管理、数据处理技术、空间分析、宽带网络技术、分布对象技术、互操作技术、虚拟现实技术、空间数据挖掘、空IN辅助决策和可视化技术、软件重用和组件技术、ICASE方法等等。现在国内GIS用户化的技术支持水平一般，需要不断的对各技术在GIS用户化中的应用进行研究和探讨，以便更快的推动GIS的发展。

5 地理信息系统用户化特点分析

地理信息系统用户化的目的是让用户和GIS之间更有效地交流信息，以便GIS尽可能完整地获取用户的需求信息，并让用户参与完成GIS的开发。结合RS，GPS等相关技术，提供给用户一个友好、高效的GIS应用系统。地理信息系统用户化具有以下

特点。

（1）GIS用户化：就是基于一个通用GIS系统开发出一个面向特定需求、面向特定应用的GIS系统的过程。目前，主流的开发方式是集成二次开发，如基于ArcObject，MapObject，MapX，Supermap Object等组件包的开发实现；基于ArcIMS，MapXtreme，Supermap IMS等地图发布服务器的WebGIS等等，这些都是基于一个通用的原型GIS系统针对用户需求而开发出的面向特定应用的GIS系统。（2）GIS用户化涉及地理信息的获取与处理、地理空间数据的管理、地理信息应用服務、地理信息共享技术以及新型GIS如WebGIS、组件GIS、三维GIS和嵌入式移动GIS等技术。（3）GIS技术有着良好的空间分析、辅助决策、可视化功能，可以让用户更好地理解GIS，有助于用户更好地展开自己的应用。（4）用户不再是一个旁观者，用户可以与开发人员进行交互，并且根据用户的实际情况、所处行业应用背景对GIS应用系统提出用户化需求信息，可以极大地吸引、激发用户的兴趣，从而提高GIS应用系统优势。（5）GIS用户化重点考虑的对象是群体用户、定制用户和特殊用户。（6）GIS用户化是GIS适应市场经济的一个重要表征。适应GIS产业化发展的要求。

参考文献

[1] 陈述彭.地理信息系统导论[M].北京：科学出版社，1999.

[2] 钟耳顺.我国地理信息系统产业发展与前景[J].地理信息世界，2003（1）.