浅谈地理信息的发展与应用

(成都理工大学旅游与城乡规划学院 四川 成都 610059)

浅谈地理信息的发展与应用

任琴王瑞琳

(成都理工大学旅游与城乡规划学院四川成都610059)

随着社会经济的发展与科学技术的进步,人类活动对自然环境的作用越来越显著，因此，人地关系更为密切地交织在一起。人类社会系统和地理环境系统合成一个巨大的综合系统，组成要素复杂多样，地球多层研究和整体分析，推动了地球系统科学的发展、方法论、信息论等理论方法的研究，促进现代地理学的飞速发展。本文主要是通过介绍地理信息的发展与应用来分析地理信息在人类生活中的具体作用及对人类生活的影响。

地理信息；地理信息系统；3S技术

一、地理信息的特性

地理信息是指与空间地理分布有关的信息，它表示地表物体和环境固有的数量、质量、分布特征，联系和规律的数字、文字、图形、图象等的总称。具有区域性，其是通过数据进行标识的，这是地理信息系统区别其他类型信息最显著的标志，是地理信息的定位特征。具有多维性，是指在二维空间的基础上，实现多个专题的地三维结构。具有动态性，是指地理信息的动态变化特征，即时序特征。可以按照时间尺度将地球信息进行划分，进而对未来作出预测和预报。

二、地理信息的获取与利用

人类社会科学技术的发展，在一定程度上也可以从地理信息的表达工具与手段上得以表现。在远古时代，地理信息的交流决定着人类的栖息环境与狩猎场所，随着人类对世界探索范围的扩大，如何表达这样一种地理环境的方式也在不断的改善。

(一)文字语言形式

文字的出现成为了地理信息的重要载体，促进了地理信息的传播和交流。例如：《山海经》，它记录了人类环境当时的状况，用文字的方式向人们传达了什么地方有山，什么地方有水。但是文字面对万千变化的地理环境不能更形象地表达与传递。

(二)地图、图形语言

古希腊时期，地理学之父埃拉托色尼首次测定地球的周长，用经纬网或者投影的方式使得地图能够较合理地抽象地表达地理信息，这便出现了早期地图的雏形。人们使用图形符号等形式来表达地理环境，使人们能够非常直观地看到地理对象、地理实体、地理现象在空间上的展布格局。

(三)指南针及浑天仪的发明

人类的生产生活需要明确的方位消息、位置信息以及对地理现象的变化信息，这就出现了对地理定向定位的工具指南针。它利用地磁场的特征解决了人们判别方位的难题，常用于航海、大地测量、军事等方面。我国的浑天仪是东汉天文学家张衡所制的，是浑仪和浑象的总称，它的发明为指导农业生产提供了重要的基础。

(四)地理大发现

早在15、17世纪的地理大发现中，欧洲的船队出现在世界各处的海洋上，寻找着新的贸易路线和贸易伙伴，航海者使用墨卡托投影、罗盘等工具，这极大地推进了航海事业的发展。

三、地理信息技术的发展

地理信息技术的发展是地理事象时空分布与变化特征研究的理论与方法发生了巨大的变化，对地理科学的发展产生了强大的动力。遥感技术、地理信息系统以及多种分析测试技术的应用，使我们可以更迅速更精确或者更准确地认识互相有联系的事物的本质和区域间的差异性及相互依赖性。

(一)遥感技术的发展

遥感技术发展的早期阶段是一种无记录的地面遥感，初期阶段是空中摄影遥感阶段，1858年出现了世界上第一次空中摄影。在1926年米勒发明了立体镜的绘图仪使得垂直摄影和斜视摄影的航片都能够来绘制地形图，极大地推动了摄影遥感的发展。现代遥感技术是在人造卫星的出现后得到发展。我国在1970年发射了第一颗人造地球卫星“东方红”，随后陆续发射了“风云一号”和“风云二号”气象卫星。在1999年成功发射中巴地球资源1号卫星。现在，我国已经构建了一个较为完善的卫星体系，使得我国的卫星遥感技术走在国际的先进行列。

遥感技术的应用。目前遥感技术主要用于：资源与环境的调查；城市化进程的监测；自然灾害动态监测；全球气候变化监测；突发事件实时监测等。由于高分辨率的遥感出现使得我们对地物看得更加清楚，逐步突破了因天气等各种原因造成的遥感技术问题。现代遥感技术的发展趋势有：高分辨率遥感发展迅速；全天候遥感已成为重要发展方向；航天航空遥感同步发展。

(二)GIS技术的发展

地理信息系统(GIS)是一种空间信息系统，在计算机硬、软件系统的支持下，对整个或部分地球表层空间中的地理数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述，它的实质就是基于多种高技术手段的地理信息系统，它把空间的逻辑思维延伸到了形象思维。

我国地理信息系统大致可分为三个阶段，起步阶段：20世纪70年代初期，我国开始尝试将电子计算机应用于测量、制图和遥感领域中。在1976年陈述彭教授在国内一次会议上首次提及“地理信息系统”概念。试验阶段：进入80年代，GIS也进入了试验阶段。1980年中国科学院遥感应用研究所第五研究室的成立，标志着我国第一个从事GIS研究应用的专门机构建立。全面发展阶段：80年代末到90年代以来，随着社会主义市场经济的发展，沿海经济开发区的发展、土地的使用和外资的引进，GIS的应用显得迫在眉睫，从而有力地促进了地理信息系统的发展。

GIS技术的应用。GIS的应用非常广泛，应用于资源调查、环境评估、交通运输、灾害预测、城市规划、邮电通讯、军事公安、国土管理、水利电力、农林牧业等领域。形成了诸如资源与环境GIS，国土管理GIS，工商经营管理GIS，城市规划GIS，农林牧副渔GIS等方面。

(三)GPS全球定位系统

全球定位系统是一个中距离圆型轨道卫星导航系统，它可以为地球表面绝大部分地区提供准确的定位、测速和高精度的时间标准。全球定位系统的特点：全天候、不受气候影响；全球覆盖；三位定速定时高精度；快速、省时、高效率；应用广泛、多功能；可移动定位。

四、3S技术与数字地球的研究

遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)的集合应用，称为3S技术。由于地球信息手段的综合性和地球系统科学的多样性，促进“数字地球”的建立。所谓“数字地球”，就是用数字的方法将地球、地球上的活动及整个地球环境的时空变化装入电脑中，实现在网络上的流通，并使之最大限度地为人类的生存、可持续发展和日常的工作、学习、生活、娱乐服务。目前地球信息技术研究要点为：地理时空数据模型与机理研究；大型数据库的建立与数字融合研究；地学信息时间分析模型和信息图谱研究；数据采集与处理研究等。

五、不足与建议

地理信息以及相对应的科学技术为我们国家数字城市的建设及其发展做出了相应的贡献，但是还是有一定的问题存在，其中包含了地理信息资源短缺、开发使用滞后；相关信息资源尚待整合且整合标准不相同；针对数字化城市建设的地理信息的规范体系尚未形成；信息共享与服务体质急需建设；主要科学技术需进一步的探索研究等。

拓展地理信息及其技术的应用领域，对于地理信息建设与相关技术发展具有重要意义，建议加强对地理信息资源及标准体系的建设，需在以后的建设工作中实时的进行深入的探索和不断的创新。

[1]周星.地理信息服务的三大趋势[J].观察.2013,(07)

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[3]何玲.地理信息建设探讨[J]城市建设理论研究.2013(12)