面向不同用戶的地理信息系統(tǒng)應(yīng)用分析研究

張寧　孟智勇

摘 要：該文以地理信息系統(tǒng)用戶化為研究對象，根據(jù)筆者的工作經(jīng)驗，探討了地理信息系統(tǒng)用戶化的現(xiàn)狀，需求，而后分析了地理信息系統(tǒng)用戶化的利弊，最后詳細闡述了其理論和技術(shù)職稱以及特點。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng) 用戶化 需求

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（c）-0-02

系統(tǒng)用戶化是實現(xiàn)用戶與GIS軟件之間交換信息的過程，軟件使用者通過用戶化所提供的便捷有效的途徑來調(diào)用GIS資源、高效實現(xiàn)GIS功能。

同樣，GIS軟件也是通過實現(xiàn)用戶化來實現(xiàn)用戶的功能請求。因此，GIS用戶化有著其獨特的特點。

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，GIS的理念和技術(shù)都的得到了空前的發(fā)展。GIS軟件開發(fā)人員由開發(fā)原本功能單一的用于特定目的的軟件發(fā)展到通用的、可擴展定制GIS軟件，再到如今面向特定領(lǐng)域用戶的系統(tǒng)。在時代浪潮的沖擊下，GIS用戶化的理念也由最初的用戶界面定制發(fā)展到如今的面向特定領(lǐng)域用戶的IS設(shè)計（包括用戶界面、工具軟件、數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)庫）。

1 地理信息系統(tǒng)用戶化現(xiàn)狀分析

GIS用戶化在體系上包括測繪生產(chǎn)、政府部門、行業(yè)、企業(yè)和公眾的應(yīng)用。公眾應(yīng)用包括城市電子地圖、房地產(chǎn)信息發(fā)布等應(yīng)用；行業(yè)應(yīng)用主要是在各行業(yè)基礎(chǔ)地理信息框架基礎(chǔ)上，研制開發(fā)出面向本行業(yè)用戶的各種應(yīng)用系統(tǒng)：企業(yè)應(yīng)用包括企業(yè)物流配送、資源管理、企業(yè)管理等；政府部門的應(yīng)用包括電子政務(wù)建設(shè)、決策支持系統(tǒng)，如應(yīng)急事故指揮調(diào)度、人口資源管理、生態(tài)環(huán)境保護監(jiān)測、城市規(guī)劃建設(shè)管理、土地資源管理與動態(tài)監(jiān)測、城市綜合防災(zāi)與突發(fā)事件處置、社區(qū)服務(wù)與社會保障、旅游資源管理系統(tǒng)等。

圖1 用戶化現(xiàn)狀分析

1.1 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)劃等。該系統(tǒng)的主要任務(wù)是將各種來源的數(shù)據(jù)和信息有機的匯集在一起，GIS軟件能在一個連續(xù)無縫方式下管理大型的地理數(shù)據(jù)庫，這種功能強大的數(shù)據(jù)環(huán)境允許集成各種應(yīng)用，最終用戶通過GIS的客戶端軟件可直接對數(shù)據(jù)庫進行查詢、顯示、統(tǒng)計、制圖，以及提供區(qū)域多種組合條件的資源分析，為資源的合理開發(fā)利用和規(guī)劃決策提供依據(jù)。如可以通過地球圖形顯示某鳥類在全球范圍內(nèi)的遷徙路徑，通過GIS分析森林火災(zāi)的受災(zāi)面積、損失程度等。

1.2 城市規(guī)劃與管理

空間規(guī)劃是GIS的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域，城市規(guī)劃和管理是其中的主要內(nèi)容。例如，在大規(guī)模城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中如何保證綠地的比例和合理分布、如何保證學校、公共設(shè)施、運動場所、服務(wù)設(shè)施等能夠有最大的服務(wù)面（城市資源配置問題）等。通過GIS我們可以實現(xiàn)規(guī)劃方案設(shè)計輔助決策、規(guī)劃土地管理及劃撥、市政道路規(guī)劃與管理、市政管線規(guī)劃及管理、城市設(shè)計輔助方

案等。

1.3 人口普查與統(tǒng)計

把GIS引入人口普查，極大地推進了人口普查技術(shù)的發(fā)展，在宏觀調(diào)控、數(shù)據(jù)匯總統(tǒng)計、查詢分析、專題圖制作、分析結(jié)果輸出等方面具有重要意義。應(yīng)用GIS，不但可以提高人口普查的工作效率，更給人口普查工作融入了先進的管理方式。人口地理信息系統(tǒng)可以進行數(shù)據(jù)采集、自動地址編碼、數(shù)據(jù)檢查和質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)匯總統(tǒng)計、查詢分析、制作各種專題圖、查詢分析的結(jié)果圖，并可通過Internet在網(wǎng)上發(fā)布人口信息，從而大大提高了普查數(shù)據(jù)的利用率。

1.4 城市應(yīng)急指揮

解決了在發(fā)生洪水、戰(zhàn)爭、核事故等重大自然或人為災(zāi)害時，如何安排最佳的人員撤離路線、并配備相應(yīng)的運輸和保障設(shè)施的問題。

1.5 土地和地籍管理

土地和地籍管理涉及土地使用性質(zhì)變化、地塊輪廓變化、地籍權(quán)屬關(guān)系變化等許多內(nèi)容，借助GIS技術(shù)可以高效、高質(zhì)量地完成這些工作。例如GIS能以三維方式顯示城市的建設(shè)現(xiàn)狀，并提供城市相關(guān)的信息分析功能。

1.6 交通與通訊

經(jīng)濟的加速發(fā)展和市場的繁榮帶來交通運輸?shù)目臻g繁忙和各種車輛的迅速增加，由此帶來的交通問題也日益嚴重。空間信息技術(shù)和通信技術(shù)的結(jié)合，在道路交通領(lǐng)域?qū)嵤┲悄芙煌ㄏ到y(tǒng)不僅能大大改善交通問題，而且能改善全球環(huán)境，促進經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。

1.7 生態(tài)與環(huán)境

GIS在進行區(qū)域生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境現(xiàn)狀評價、環(huán)境影響評價、污染物削減分配的決策支持、環(huán)境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的決策支持、環(huán)保設(shè)施的管理、環(huán)境規(guī)劃等方面已發(fā)揮了重要作用。

2 地理信息系統(tǒng)用戶化需求分析

如該文中所論述的，用戶化具有不可替代的作用，在很多情況下是不可避免的。目前政府管理、公共事業(yè)管理、國土測繪及教育科技等方面，對地理空間信息的需求很強烈。而市場上的成熟軟件由于價格過高或功能無法滿足用戶化需求等原因，致使無法滿足部分用戶需求，因此GIS用戶化開發(fā)是必不可少的。GIS用戶化常常涉及以下這些方面的需求。

2.1 城市規(guī)劃、建設(shè)與管理需求

我國的城市規(guī)劃成就輝煌，但城市規(guī)劃的現(xiàn)狀卻并不總是令人滿意；在城市各種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，事故時有發(fā)生；城市建設(shè)的市場不規(guī)范，許多問題急待解決；城市交通、土地、水資源、能源、災(zāi)害管理和決策的水平急需改善和提高。為尋求解決這些問題的對策，廣大城市規(guī)劃師和城市決策者迫切希望能夠更完整、準確和全面地把握城市及其周邊環(huán)境的動態(tài)空間特征。

2.2 GIS產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的需要

伴隨著“數(shù)字地球”、“數(shù)字城市”的發(fā)展和完善，電力、水利、房產(chǎn)、規(guī)劃、環(huán)保、交通、市政、金融、物流、商業(yè)等領(lǐng)域的面向應(yīng)用的GIS用戶化的增長大大推動了我國GIS產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2.3 培植新型產(chǎn)業(yè)，改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的需要

在GIS產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時，隨著GIS用戶化深度和廣度的不斷擴大，會不可避免地利用其技術(shù)與產(chǎn)品對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行改造。傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)部門，例如測繪、地質(zhì)普查、石油勘探、地籍測量、林業(yè)普查、土壤調(diào)查、環(huán)境調(diào)查、水利水文測量等等，都是一些野外工作量大、生產(chǎn)效率低的艱苦行業(yè)。利用先進的地理空間信息技術(shù)進行全行業(yè)的全面改造，已經(jīng)客觀地擺在了這些行業(yè)決策者

面前。

2.4 國民經(jīng)濟和社會信息化建設(shè)目標和維護國家安全的需要

面對世界經(jīng)濟、社會信息化迅猛發(fā)展的大趨勢，中央及時作出了把推進我國國民經(jīng)濟和社會信息化、以信息化帶動工業(yè)化，實現(xiàn)社會生產(chǎn)力的跨越式發(fā)展作為“十一五”計劃期間乃至21世紀我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的一項戰(zhàn)略措施。

2.5 電子政務(wù)發(fā)展的需求

人類正進入信息時代，電子政務(wù)已經(jīng)成為世界各國政府行政管理改革的主要方向，一種新的、虛擬的政府形式即“網(wǎng)絡(luò)政府”或“電子政府”正在出現(xiàn)，政府常規(guī)的行政管理方式正發(fā)生根本的改變?！耙哉畔⒒瘞訃窠?jīng)濟和社會信息化”和“政府網(wǎng)格化管理”戰(zhàn)略的提出，使得“電子政務(wù)”工程成為社會信息化最活躍、最受矚目的領(lǐng)域。

3 地理信息系統(tǒng)用戶化利弊分析

用戶化給GIS用戶和開發(fā)者同時帶來有利與不利兩方面的影響。其益處是不言而喻的。

（1）從用戶需求出發(fā)，建立基于面向特定領(lǐng)域的GIS應(yīng)用系統(tǒng)可以為用戶進行直觀的地圖顯示、方便的數(shù)據(jù)查詢，可以實現(xiàn)多種方式的空間數(shù)據(jù)分析和演算，為各領(lǐng)域用戶提供規(guī)劃、管理、研究、決策等方面的解決方案。（2）適應(yīng)現(xiàn)代化管理的需要，建立高度集成的計算機輔助系統(tǒng)。（3）實現(xiàn)了信息共享與互動發(fā)展。（4）隨著GIS現(xiàn)代化信息管理的發(fā)展，面向領(lǐng)域的GIS用戶化的將會不斷深入，GIS用戶化將趨于大眾化，產(chǎn)業(yè)化效益日趨明顯。（5）對用戶來說，主要的好處是他們可以得到符合其應(yīng)用領(lǐng)域標準并能嚴格滿足他們特定需求的專業(yè)GIS系統(tǒng)平臺。對開發(fā)者來說，將通用系統(tǒng)和用戶化相結(jié)合，開發(fā)面向中小市場的應(yīng)用程序在成本上是合算的。

4 地理信息系統(tǒng)用戶化理論和技術(shù)支撐分析

GIS用戶化的理論基礎(chǔ)包括地理空間認知理論、空間決策理淪、人機交互理論、軟件工程理論等等。

地理空間認知是研究了解地球表面各種事物與現(xiàn)象的相互位置、空間分布、依存關(guān)系，以及它們的變化規(guī)律。是知覺、注意、表象、記憶、學習、思維、語言、概念形成、問題求解、情緒、個性差異等有機聯(lián)系的信息處理過程?？臻g決策理論涵蓋了對空間決策過程、空間行為決策、空間模型、空間決策支持系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)等方面的研究。GIS用戶化的技術(shù)支撐體系包括以GIS為代表的3s技術(shù)、基于3S技術(shù)的海量數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、空間分析、寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、分布對象技術(shù)、互操作技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、空間數(shù)據(jù)挖掘、空IN輔助決策和可視化技術(shù)、軟件重用和組件技術(shù)、ICASE方法等等?，F(xiàn)在國內(nèi)GIS用戶化的技術(shù)支持水平一般，需要不斷的對各技術(shù)在GIS用戶化中的應(yīng)用進行研究和探討，以便更快的推動GIS的發(fā)展。

5 地理信息系統(tǒng)用戶化特點分析

地理信息系統(tǒng)用戶化的目的是讓用戶和GIS之間更有效地交流信息，以便GIS盡可能完整地獲取用戶的需求信息，并讓用戶參與完成GIS的開發(fā)。結(jié)合RS，GPS等相關(guān)技術(shù)，提供給用戶一個友好、高效的GIS應(yīng)用系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)用戶化具有以下

特點。

（1）GIS用戶化：就是基于一個通用GIS系統(tǒng)開發(fā)出一個面向特定需求、面向特定應(yīng)用的GIS系統(tǒng)的過程。目前，主流的開發(fā)方式是集成二次開發(fā)，如基于ArcObject，MapObject，MapX，Supermap Object等組件包的開發(fā)實現(xiàn)；基于ArcIMS，MapXtreme，Supermap IMS等地圖發(fā)布服務(wù)器的WebGIS等等，這些都是基于一個通用的原型GIS系統(tǒng)針對用戶需求而開發(fā)出的面向特定應(yīng)用的GIS系統(tǒng)。（2）GIS用戶化涉及地理信息的獲取與處理、地理空間數(shù)據(jù)的管理、地理信息應(yīng)用服務(wù)、地理信息共享技術(shù)以及新型GIS如WebGIS、組件GIS、三維GIS和嵌入式移動GIS等技術(shù)。（3）GIS技術(shù)有著良好的空間分析、輔助決策、可視化功能，可以讓用戶更好地理解GIS，有助于用戶更好地展開自己的應(yīng)用。（4）用戶不再是一個旁觀者，用戶可以與開發(fā)人員進行交互，并且根據(jù)用戶的實際情況、所處行業(yè)應(yīng)用背景對GIS應(yīng)用系統(tǒng)提出用戶化需求信息，可以極大地吸引、激發(fā)用戶的興趣，從而提高GIS應(yīng)用系統(tǒng)優(yōu)勢。（5）GIS用戶化重點考慮的對象是群體用戶、定制用戶和特殊用戶。（6）GIS用戶化是GIS適應(yīng)市場經(jīng)濟的一個重要表征。適應(yīng)GIS產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的要求。

參考文獻

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