第14卷
1997年
第4崩
12月
目 外 铀 空 地 质
Overse&$Urtnium and Gold Geology
Vo1．i‘ No．4
Dec． 1997
> 一狞
地理信息系统的应用与发展
吴景勤 茛
(核工业华东地质局-南昌，380046)
‘
本文系统介绍了地理信息系统(GIS)及其相关技术的概念．发展现状与趋势；地理信息系
统与信息高速公路之间的相互依存和共同发展的关系 在地理信息作为产业的基础上，西方主要
发达国家对地理信息产业的重视和投入以及各国的发展计划和现状；我国地理信息产业取得的一
些进展． 、
蔫t髑地理信息系统苎皇! 垒壁些墨苎皇生 事 ／(艮
- ， ’
1 地理信息系统与信息高速公路的关系及发展趋势
地理信息，由于它具有区域性、多维性和时序性，是人类生存和社会活动中连接各种信
息，形成在空间和时间上连续分布的综合信息的基础。它既具有社会公益性，又具有市场价
值，是我国解决人口、资源、环境和灾害等重大社会闻题和促进屋民经济持续、快速和健康
发展的基本信息手段。
近几年来有关国隶高校的测绘专业欧名为Geoinformatics(荷兰，TTC，香港理工学
院)、Geomatics(加拿大拉瓦大学，卡尔加理大学)和Geomatic Engineering(澳 大 衬
亚新甫威尔士大学)后J加拿大矿产资源能源部(EMR)下的测绘局 (Sector of Surveying
and．Mapping)于1994年8月4月正式欧为加拿大地理 信息署 (Geomatics Canada)。这
标志着地理信息学(Geomatlcs)作为一门学科．技术和产业已经形成。
地理信息学代表了用各种现代化方法来采集、置测．分折、存贮、管理、显示、传播和
应用与地理和空间分布有关的数据的一门综食和集成的信息科学、技术和产业实体，是当前
的测绘学、摄影澍置与遥感，地图学、地理信息系统、计算机图像图形学、卫星定位技术、
专宗系统技术与现代通讯技术等的有机结合。
地理信息系统(GIS)是以上多学科集成的基础平台，用作搜集、存贮、管理和分析空
间信息和数据。专宗系统的 『入将力求使虢据采集、更新、分析和应用更加自动化 和 智 越
化。现代通讯技术，尤其是正在兴建的信息高逮公路将为地理信息在各部门的传播和应用提
供保证。因此，地理信息学的形成和发展是整十信息科学和技术发展的一十重要组成部分，
将会给相蓑学科的发展带来机遇和挑战。
地理信息学与信息高速公路有着相互依存．相互促进、共同发展的十分密切的关系。
首先信息高速公路的建设为地理信息科学和地理信息产业的发展铺设了通行无阻的金光
大道。
其次，信息高速公路为垒球定位系统(GPS)、坫理信息系统和专家系统 (ES)的集 成
提供了必要的通讯和数据传精的保证。差分GPS依赣近程通讯面成为实时的高精度定位和导
戗氇H搠。1557年‘月1日
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国 外 铀 盎 地 质 1997虹
航方法J遥感利用卫星通讯而获得源源不断的对地观测数据J而地理信息系统的空间数据库
则遁过信息高速公路实现全国以至全球的数据交换和效耦共享，并促成3s的集 成。3s的集
成使得测绘、遥感，镧圈、地理，管理和决策eta：相磁备，成为快速实耐空问信息分析和决
策支持工具 例如利用GIS中的电子地图和GPS接收机的实时差分定位技术，可以组成 各种
电子导航系统，用于交遁、公安侦破、车船自动驾驶，大田农作物因地施肥，科学耕地和海
上捕鱼等。利用GPS，GIS和CCD摄像机加DPS进行 自秘影像获取和处理的集成系统，可以
用作高速公路、铁路的线路状况自动监测，GIS的实时更新，以及作战时的现场侦察和 自动
指挥系统等。 ’
从另一方面看；地理信息学对信息高速公路的建设和运行也有着十分重要的贡献 地理
信息系统的硬，软件就是行驶在信息高速公路的重要列车 (其产值1994年已达34亿美元)，空
间数据库中的数据和由之而得的信息就是信息高速公路上送的货物。
地理信息要想在信息公路上川流不息，在技术上对我们的挑战是要建立一个自动化、智
能化和实时的对地观测数据处理系统，实现GPS、DPS、RS、GIS和ES的整体结合。
这样的系统，应满足下列基本要求；(1)必复实现从原始数据获取、预处理、信息自动
提取和分析，到决策应用的一条龙实时运行系统J (2)能同时处理国内外资源卫星、气象卫
星、海洋卫星，定位卫星与航空、地面观测、物理化学勘探数据J(3)实现图像数据，影像
数据和属性数据一体化的、面向目标的数据库管理l(4)能自动地由数字影像或数字图形中
提取语义和非语义信息，(5)建立一个基于GIS和RS的知识 程和知识发现系统，以提高整
个系统的智能化水平，(6)建立一个兼容性好、面向用户、与用户友好、易于学习和掌握的
傻瓜式’用户界面。建立这样的对地观测数据处理系统，不论对我国和外国，均是一个具
有极高难度的系统正程。它涉魇到系统组织、基金投入、技术攻关、系统实藏等方面一系列
的同题。从技术角度看，至少应解决下列关键技术问题t(1)星载GPS和微波测高技术相结
合的遥感对她定位方法，<2)利用影像数据压缩技术的数据快速传输技术(达到l口0～2o0Mb／s
的数据传输速度)J(3)立体影像数据匹配的快速、稳键算法和多时相、不同分辨率影像的几
何配准方法I(4)高水平理解和自动像 判读的专家系统研究’(5)基于图形 影像和属性
数据的一体化数据结梅和面阿对氖的赣据穰墅， (6)图表、影像和文字数据的自动 更 新 问
题-(7)不同分辨率、不商精魔，不同时间的多种效据的复合和多尺度GIS中的数据综 台，
(8)基于专家系统的地学对象的空间快速查询，分析和决策咨询系统的研制’(9)各种不同
蒙搪舳质量模型和数据不确定性的处理方法，(10)由GIS和遥感影像中发现知识的如识工
程系统}(1 1)自动化耱智船亿对地观测数据处理系统中的人机协同等。
2 地理信息产业根关技术的发展趋势
●
在跨世纪的未来lo年中，支撑地理信息产业的相关技术，将有一个大的飞跃发展，从而
确保地理信息产业的发展
2．1 空掏窟位蛾术的曩J■■蘑
这里主要指全球定位系统技术的发展。80年代以来，尤其是9o年代以来，GPS卫星定位
和导航技术与现代通信技术相缚台，在空阔定位技术方面引起了革命性的变革，用GPS同时
测定三维坐标的方法将使澍绘定位技术从睹墟和埕海扩展到整个簿洋和外层空廊，从静态扩
展到动态，从事后处理扩展到实时 (准实时)定位与导航，从而大大拓宽它的应履蔼凰和在
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●
第4期 吴景勤 地理信息系统的豇用与发展 3s7
地理信息产业中的作用。
国内外实践表明，用不同的作业和处理方法，GPS可以达到各种要求的精度。利用c／A
码的广播星历，伪距法单点静态定位精度可达±1 5~20m，静态伪距差 分 可 达±2～5m精
度。
美国军方从1993年底开始采用SA政策将卫星轨道参数广播星历从25m降到100tn(8技
术)，同时对卫星的基准频率(10．23MHz)施加高频抖动C 6技术)。此外述采用AS政策，
将原来L2频率的P码改为Y码，使用户无法接收精码。为此，各国发展了广域差分GPS技术。
所谓广域差分GPS(WAGPS)系统，是通过设在已知坐标点的一个主站和几个副站对同一
卫星进行同步观测，从而求出GPS观测值中的卫星星历误差改正、卫星钟差改正及 电离层
时间延迟改正，并将这些改正值送给所有甩户站，从而大大提高实时差分的精度，使之达到
±1．Om之内，而差分距离可由tookm增加到1 000～1 5ookm。在来来5年之 内，各国 (包
括我国)可望建成广域差分GPS网。
载波相位差分GPS还可以提供更高的相对定位精度。利用设在地面参考点上和飞机上的
GPS接收机进行载波相位差分测量和自动空中三角测量，可以满足各种比例尺空间数据库要
求，在小范围内可以达到厘米级精度。星载GPS接收机，测定在轨及垂直方向的位置精度为
±10m，而高度的测量精度为±15m。美国航天局与法国国亲空问研究中心于1992年联合 发
射的TOPEXJPOSCIDON海洋测量卫星上利用星载GPS接收机和微波测高仪，以求海面地
形测量达到±13cm的高精度。
接下击的发展是卫星全球导航、定位，通讯三位一体系统，即卫星全球导航／移动通讯系
统，从而在 。信息+经营一财富 的全球经济剧变中，将整个世界收缩为一个崭新的电子地
球村 (Electronic Gleb=,|ViHage
2．2 束采10年中的噩囊对地观嗣计=IlI噩箕特点
随着计算机技术和空阀技术的发展，卫星遥感和卫星定位技术将进入一个能快速，及时
提供多种对地观测数据的新阶段。
遥感图像的空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率都有极大的提高。利用CCD阵列传感
器，可望达到lm分辨率 (Eyeglass)，军甩甚至达到10cm。带侧向倾斜的一行CCD影像只
能提供由两个轨道上获取的立体像对，利用二行或三行( D阵列可由同一轨道上获 取 几 乎
无时差的立体像对’可任意旋转49"的一行CCD，则可提供同轨或异轨立体像对。成像光谱
便可以达到5～1Onto的光谱分辨率，如EOStl-划中装有0．4～1．04 m的64波段中分 辨 率 和
0．4～2．5p．m的I 92波段高分辨率成像光谱仪，从而获得立体的丰富图谱数据。微波遥感，尤
其是合成孔径雷达，可以包括L波段 (24cm)、C波段 <5．7cm)和x波段 (3．1cm)以及四种
不同极化方式，以解决阴天，云雾，雨天的遥感信息获取。各种不同空阃分辨率传感器具有
不同的时间分辨率。如Meteosat每3omln即可获得同一地区图像，NOAA气象卫星每 天收
到=次图像，EOS重复周期为1一sd，ERS-t为3d，陆地卫星为 16d，MOS-t为tTd，SPoT
为2 ed，印度的IRg-I为22d，日本的JERS-t为44d。
未来的卫星遥感计划将尽可能地集多种传感器、多级分辨率．多光谱段和多时相为一体，
并与GPS INS激光测高及激光断面扫描技术相集成。
合成孔径雷达，除了全天摈、髟像纹理信息丰富井，另一个 f人注目的是雷达干涉测量
技术(INSA：R)，它可戮用来提供太范雷内舶nEM《囊字高翟横型)，。面丑差努干涉雷选拄术
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目 外 铀 盘 地 质
(DINSAR)还可以用来监测地表的水平和垂直移动，以及地表面土地利用状况的变化。利
用沿着或垂直飞行轨迹的两个天线构成的基线，可以由雷达相位观测值中导出地面的高差，
精度可达±3(近程)～±9m(远程)。基于空间重复轨迹的雷达干涉测量，例如利用相 隔 ·
几天的ERS～l重复轨道数据和最近用ERS-I~ERS-2的重复轨道数据也导出了±5m最佳精
度的DEM。差分干涉雷达测定相对位移量甚至可达厘米和毫米级精度。 · ．
2．5 曩影蔫量学向全数宇化方向的凌晨
过去1的多年来，摄影测量学经历了模拟法和解析法的阶段，现已进入数字摄影捌 量 时
代。广义的数字摄影测量包含了硬拷贝的机助测图和软拷贝的数字测图，因为它们都是数字
地图产品，而且前更多的人将它理解为全数字化摄影测量。它是一个基于数字影像的摄影测
量计算机处理系统，在美国又称软拷贝摄影测量或像素摄影测量。
数字摄影测量系统可以说是用标准的计算机硬件及影像输入输出设备加上专用的摄影测
量软件构成，这就从根本上改变了长期以来摄影测量仪器的生产格局。
尽管在现阶段，数字摄影测量系统仍可以 ‘人工’作业，但系统所追求的无疑是高自动
化、高速度和高可靠性。利用机载、星载GPS技术和高精度多片自动化匹配确定像片控制点
和连接点，目前的空中三角测量测定点位的过程已经可以实现全自动化。随着影像分析方法
由低水平 (基于数据的方法)向高水平 (基于知识的方法)的发展，航空和航天立体影像对
的数字影像匹配方法用于自动建立数字地面模型和生成数字正射影像已经取得成功并开始推
广应用，目前的产品有美国海拉瓦HA1-750(现通过莱卡公司以DPW系列产 品出售)．德
国阿克曼教授的Matching-T(通过蔡司厂以Phodis产品出售和Intergrap~公司 以Image
Station出售)和我国武汉测绘科技大学的Wudams(正与澳大利亚合作以Ⅵrtuozo产品名
推向市场)。它们都是利用多条核线、多点=维整体匹配，多层影像金字塔和带几何约束 条
件的松弛解法，将基于特征和基于灰度的匹配方法合在一起。目前在工作站上的解算速度为
每秒100~200点，甚至1 000点以上。一个立体像片对扫描输入后经计算机处理，便可获 得
数字地形模型，解央地貌测绘的任务，而且还可得到数字正射影像。近期的研究在于研制影 ．
像匹配质量的自动诊断系统，以提高方法的可靠性。
以上属于影像中非语义信息的自动提取t摄影测量中她物自动测绘则属于评论义信息的
自动提取。目前主要采用关系匹配，基于模型和假设的广义模型，基于小波的多尺度多级分
辨率变换和信息融合技术，已能从航片和SPOT影像上自动识别出主要人工目标，如道路．
机场、房屋等。利用单片或正射影像的半自萄化地物且标信息提取也是人们正在研究 的 内 。
容。
为了适应全数字化摄影测量工作站的需要，已研制出能对成卷航摄软片进行数字化的摄
影辫量扫描仪，如蔡司厂的SCAI等，从而可解决扫描影像的超大数据容量问题。数字地形模
型和数字正射影像的自动快速建立，加上全自动化GPS空中三角测量，可以快速面又及时她
提供三维定位信息，使得美国和其他西方国家，决定用它来取代通过地图数字化面建立空间
数据库的十分缓慢的进程。这一动向需引起我们重视。 ’
5 西方各国地理信息产业基础设施建设概况
信息化的浪潮正从整体上引导着世界经济和社会发展的进程，并将世界推向一场历史性
的大变萄。牲理信息是其中十分重要而 基础的信息，西方发达冒家对此给予了十分有力的
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第4期 吴景勤 地理信息系统的应用与发展 SS9
投入和极大的关注。
以美国为倒，其国民经济生产总值为5万亿美元，政府对地理信息产业的投入每年约为
l6．E亿美元，占国民生产值的0．33‰，至今 已花费5o～100亿美元用于生产地理数据。1988年
统计，美国84％联邦机构已使用和计划使用地理信息系统，7万多个地方政府机构已建 立 了
GIS服务系统。在美国，政府部门使用的空间数据库 (从l：2．44万到l：100万)均由美国地 质
调查局(民用)和国防翩图局的DMA(宰用)生产。1990~1992年3年中，仅美国地质翻叠
局的空间数据库的投入，分别达到4．73亿、5．78亿、 ．54亿美元。随着美国地理信息产业的
发展，每年的应用项目多达l万个，使成本降低5～lo亿美元，并劬产值l0亿美元以上，而且
效益将会越来越大。
值得注意的是，美国总统克林顿手1994年4月l1日签发了 协调地理数据的获取和实用。国
家空间数据基础设施(NSDI) 的行政命令。该行政令要求成立联邦地理数据委员会(FGDC)，
发展国家地理空间数据交换网络(NGDC)，在FGDc组织下制定数据标准，并在~'ooo年1月
完成美国的国家数字地理空间数据框架 (NDGDF)。
联邦地理数据委员会已于1995年4月向联邦管理与预算局 (OMB)提交了国家数字地理
空间数据框架的研制报告。所计划的信息内 容 包 括t大地测量控制，数字正射影悔，数字
高程模型，交遥、水文、行政单元以及公用地块的地籍数据。为了满足不同用户要求，以上
数据具有l、10、s'om的标称精度 并覆盖全部 国土。该数据框架至少必须支持在2ooo年将
开展的lo年一度的人口调查，这个计划比原订的建立全美l：2 400比铡尺矢量空间数据库更
易于实现，并提供更新支撑，时序分析，可广泛进行各种经济和商业应用。
美国国家数字地理空间数据框架的实施分兰个阶段，即确认数据源 初步实施和全面实
施，可望在2000年建成。
在英国，由女皇签署下达任务给英国标准测量局 (os)，负责全英国系列数字地图的崩
作更新和分发。数字地图包括两个系列I大比倒尺 (1：l 250、l：2 500、1：l 0oO)和小比倒
尺l：50万和l：82．sTY)。数字地图数据库目前已完成，并实现了数据的连续更新，在全国建立
了完善的修测罔络，对大比倒尺数字地图产品每年提供一个版本。
德国的要求更严。内务部测量局~1989年决定建立全国官方的地形和制图信息系统，称
为ATKIS 其分为数字景观模型DLM和数字崩图模型DKM。数字景观模型是具有拓朴关系
的三维空间信息系统，包括数字地物模型，数字高程模型，只有采样分辨率并无比倒尺概念，
以便于各种专业信息系统的需要。而数字制图模型是：维多层片结构，有矢量和栅格两种形
式。DKM是由DLM导出的，并考虑了符号化和图面上的容量和目视化需要，有比倒尺概念，
需要地图综合取台的过程，实际上是一种符号化的数字地图，主要用于制作地形图和专题图
的电子地图，或作为背景在屏幕上显示。各州测量局负责完成DLM2S和DKM2S(郾全国l：2．5
万比例尺国土基础信息系统)。其主要地物要求精度为±3m，次要地物精度 可放 宽到±1ore
(tu当于图上土0．12～±0．4ram)。应用大地测量研究所(IFAG)负责全国 的DLM200和
DLMl OOO，即l：20万和l：lOO万全德国地形数据库。如果运行顺利，将于1995年底建立，并
转入运营和用卫星影像进行实时更新。ATKIs计剜中还包括了地物分类目录(ATKISOK)，
符号分类目录 (ATKIS-SK)，DLM和DKM的数据模型等标准。
为此，德国研制了MOMS-o2光电遥感传感器，在美国航天飞机上的D2飞行试验，可获
得4．5"~13 5m分辨率韵垒俘立捧和多 漪影傅 计魁在l90e年初，送入俄罗新静和平号窒阿
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国 外 铀 盒 地 质
站投入运行2年。我国大部分地区 (至北纬5I．6。范围内)可得到这种影像。
法国由国家地理院IGN(相当于国家测绘局)负责，从1985年起建立全国地形 数 据库
(BDTOPO)，要求 、y精度±2．5m，=精度为±1．0rn。法国采用摄影测量和遥感 方 法，
全面提供数字地形信息并甩SPOT图像进行实时更新，目前已投A．24台解析测图仪和24台数
字摄影测量工作站，估计要花2 口万立体测图小时，台15年，即要到2000年才能完成。另一种
10m精度的BDCARTO数据库近期可以完成。法国全国数据转换格式·(EDlGEO)已经 镧
定。
加拿大地理信息署 (Geomat'ics Canada)负责垒加拿大舳国家地形数据库(NTDB),
l：25万地形数据库已完成，I：5万在南部人口密集地区也已完成。各省已着手大，中比例尺数
字地形数据库。例如安大略省已在soo多个城市建立了l：2000空间数据库，垒省南部地区建立
l：i0万地形数据库，北部地区建立1 2万地形数据库。这些数据可统一转换到国家地形数据库
中。即使像以色勋这样的国家，政府也要求其铡绘局建立国家数字地图数据库(DMDB)和国家
GIS，用作地图制作、国家空间分析和处理等的法定空间数据源。以色列目前用I：4万航片来建
立和更新I：5万到l：2．53／比钳尺系列地形数据库。
此外，北欧诸国的国家空f田数据库建立和使用也是较有特色的。
这里再提一下，i995年2月26~27日七国集团召开了信息社会部长级会议。会上制定了
8项基本原则和Il项计划，其中6项计划为环境和自然资源管理计划，要将与环境和自然资源
有关的各种数据库实现龟子互联，使垒球信息数据库一体化，并将航天遥感数据进行综合处
理。这标志着地理空间数据已进入垒球联网的阶段。
4 我国地理信息产业的发展
全球定位系统，遥感技术和地理信息系统技术的成就已经使地理信息学快速形成和从工
监化向信息化过渡，实现垒球信息社会的一个重要信息产韭。
改革开放以来，尤其进入90年代以来，我国的地理信息产业从无到有，迅速建立起来。
在此期间，科学院，地矿部、水利、环保、测绘、土地，农林等部门，作为我国她理信息产
韭的基本力量，相维建成了一批基础信息系统和专业信患系统，并已在国民经挤和社会的规
划决策中发挥了良好作用。有代表性的信息系统有
(I)地质部门的 MAGIS’
地质工作的最终产品往往就是一整套图件，这其中凝聚了人们对地质科学研究、地质成
矿规律、地质矿产赋存状态和开发利用以及地质灾害、工程地质条件的认识。这些图件结构
复杂，采用传统制图工艺需要消耗大量的人力、物力和时间。丽数字制图技术剐充分发挥现
代¨电子快速．准确的优点。
进入8D年代，我国各部门对发展数字制图技术更是加倍关注。地质矿产部领导多次提出
要引进、掌握并自主开发适合我国目情、具有我国特色的地学制图软件系统，在地矿部科技
司、教育司、石海局及有关部门的大力聋持下，一大批具有各种功能的计算机成图软件出现
了，尤其是中国地质大学(武汉)开发的基于MV10oo计算机及彩色静电绘图仪为输出设 备
的软件系统，实现了垒汉化、大幅面的彩色地学图件的绘制，并且已经达到了相当完备的实
用程度。。七五 期阿；地矿部科技司确立了微机平台为且标的彩色她学图件编辑出版系统的
科技砖苯'曝题t并组辊了有l芙部门通力合作，蛰予在 92年底研箭成功了‘MAPCAD’成
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第4期 吴景勤 地理信息系统的应用与发展 34l
套软件系统，实现了在普通微机平台上的地学图件彩色编辑出版系统的一条龙作业，该项目
被评为地矿部科技成果一等奖，其成果也被誉为 国际领先 。
近3年来，在地矿部领导及各方面的全力支持下，地矿部完成了MAPCAD从1．o版本改
进到4．o版本，从DQS走~WINDOWS，已经向全国各部门销售了约700套版本，覆盖了地
矿、测绘、煤炭、石油、化工、有色金属、国土、海洋等部门。他们成功地完成了与各种彩色喷
墨绘图仪及高精度激光照撵机的接轨，成功地编铜和出版了一系列高质最的地学图件，包括为
第3o届国际地质大会准备的9幅超全开1：500万欧亚地质图，1：500万中国及邻区大地构造罔，
中国金属矿产图集等。它们均获得了各方面的一致好评。他们还成功推出了作为 MAPCAD’
的升级版本 MAPGIS ，经过各方面专家的严格测试，已经成为国家科委地质信息系统项目
中全国仅有的三个中标软件之一。
GIS技术将更加广泛和深入地渗透到地质科技的所有领域t一个新的giGIS技术应用 为
重要特征的地质科技进步的时期已经来临。GIS技术将成为所有地质工作者的常用工 具，而
且作为GIS技术的最终成果，数字制图技术将更加完善、更加普及、更加方便、更加实用。
(2)国家测绘局的 NLGIS
国家测绘局建成了百万分之一 。国家基础地理信患系统 (NLGIS)，为全国其他专业
信息系统的研究建立提供了空问数据支撵。NLGIS~3个数据库组成，分别为全国百万分之
一 地形数据库，全国百万分之一地名数据库和试验性重力数据库，此外还建成了全国百万分
之一数字高程模型 (DEM)。到目前为止，NLGIS已向许多专业部门提供了数据服务，取得
了明显的社会效益和一定的经济收益。例如，NLGIS数据的应用，增强了秦山棱电站处理突
发事件的能力，NLGIS数据与军事要素叠加在作战指挥演示系统中发挥了良好作用，受到
解放军二炮部 首长的好评，DEM数据与地震数据相结台，可用于我国中长期地震预报等。
(3)国务院 ‘9202工程
1993年国家测绘局与国务院办公厅秘书局联合建成了 国务院综台国情地理信息系统
(9202-f"程)。。9202-f"程。是一个融GIS与办公自动化为一体的空间型信息 系 统，它 遵 循
GiS建设韵基本原理和方法，以NLGIS数据、政务信息数据和国民经济统计数据为基础，旨
在为国务院高层领导机关研建一个以高新技术为支撑的宏观分析决策系统。到目前为止，一
期工程已经完成，已在国务院办公厅秘书局、中共中央办公厅信息中心和若干省政府办公厅
投入运行，受到各级领导的好评。一期工程的应用推动了省级GIS的建设。
(4)莺大自然灾害的监溯与评价信息关系
近年来，灾害直接经济损失每年约1 000亿元，其增长速度明显超过全国经济增长，受灾
人口伤亡也相当严重。如t991年江淮特大水灾，1994年全国范围水、旱灾，1995年江西、湖南，
辽宁及吉林的水灾。灾害不但严重影响受灾省区经济的持续发展，丽且也影响全国。因此，
减轻自然灾害是我国社会、经济持续发展的一项必不可少的工作。
减轻自然灾害是一项系统工程，它包括自然灾害的监测、预报，评估、防灾、抗灾、’救
灾、恢复、教育、保险与综合管理。减灾的每一过程和环节都与空闻的地理要素密切相关。
如灾害发生的时空分布、强度与频度、灾害发生地社会经济易损性及抗灾髓力、灾害评估、
灾害应急救助措旅及顽案等，因而地理信息系统是碛轻自然灾害的重要工具和手段，建立在
具有庞大空间分析功能的地理信息系统上的璃灾系统，毹在i虫灾中发挥帮助_快速、准确决策
的作用{ ．
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942 国 外 铀 金 地 质 199'／年
近年来，地理信息系统已在减轻自然灾害的各个环节和领域得到应用。在我国的各单灾
种灾害研究与管理部门，已建立了若干个用于单灾种研究的灾害信息管理系统。
国家 ‘八五 科技攻关项目中已开展了系列的自然灾害应急监测与评估研究及相应技术
的研制，如l近年来水利部、科学院建立了实时洪水监测系统及水灾风险评估系统，中国科学
院与国家气象局初步建立了实时台风、暴雨、洪涝灾害信息及减灾系统，中国科学院、国宗
教委所属有关科研所、教学部f1研制了应急气象卫星对小区域自然灾害进行应急评估的技术
系统。国家地震局对一些城市进行震害预测的地理信息系统。
在我国综合减灾中，地理信息系统已越来越得到重视和应用，国家科委、国家计委、国
家经贸委、全国自然灾害综合研究组近年来通过对自然灾害的综合研究，已建成全国自然灾
害信息系统。另外在我国的一些省也建立了综合减灾信息系统。
GIS在减灾中的应用主要有如下几方面。
@灾害的监测、预报及评估
目前全国各类灾害监测系统的主要台站总数可达38 424个，分布很不均匀，以往都是在
分散的地理点位上描述自然因子的动态，如能在统一的地理信息系统中分析动态信息，它们
必将在动态的定量化和精度上提高一大步，更好地发挥监测和预报的效能。自然灾害评估包
括灾前的历史灾害影响评价及灾情预测，实时的灾害应急评估和灾情评定，两者都要建立在
统一的地理信息系统之中方髂对比。
@防灾、抗灾及应急救援
防灾是非工程性减灾措施，例如城市和垒国城市间各类阿线工程的防灾技术的管理，防
灾能方的动态估计都少不了GIS的支持。抗灾是工程性减灾措旖，如建筑物和水电工程整体
的和局部的抗灾技术能力动态测定也必须在GIS的支持下方能有效地实现。灾害应急救助与
救援是依据背景数据库、应急备灾数据分析灾情发展态势及救灾需求，确定合理的救灾投入
及救灾资源的配备。萃町用地理信息系统进行灾区救灾资源信息数据库、灾情损失与救灾需求
美裹模型、应急救助决策支持系统、救灾资金投入及效益分析模型、救灾资源配置分析模型、
重点区域主要灾种的救助预案、救灾预案决策支持系统的建设等。
@灾害保险、灾后恢复及教育宣传
地理信息系统是支持灾害保险区翘和保险快速理赔，制定恢复重建总体规划 和分类计
划，组织实施重建的有效工具。国际上的主要保险公司一般是对保险地区、保险灾种采用地
理信息系统进行管理，如加和福尼亚的地震保险是对保区的所有建筑物、生命线工程等进行
调查并建立到地理信息系统中，平时用于保险业务的管理，灾害发生时则可做到快速评估和
理赔。国际上目前先进的灾害管理系统均具备灾害技术培训，如MEMBRAIN系统等，由于
采用地理信息系统，有良好的用户界面，可直观地进行灾害教育与宣传。
④灾害管理和灾害区铷
地理信息系统是实现灾害现代化管理的童要工具，地理信息系统与计算机技术结合，采
用客户一服务器的方式，可使众多韵管理者通过服务器来管理灾害，指挥灾害的紧急救助与灾
后恢复。地理信息系统还是灾害管理各个环节的重要手段。
自然灾害区期是我国减轻自然灾害的基础，目的是了解我国自然灾害的分布规律、灾害
发生的强度、频度与规模 减灾区划是在自然灾害区翊的基础上开展规期，为国土利用、区
域经济发展与建设、自然灾害保险等提供依据，灾害分类区翅I和综台区翊是各类专业部门和
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第 期 昊景赫 地理信息系统的应用与发展 3ls
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国家各级政府进行灾害管理的重要基础。在该领域研究中，地理信息系统是区划的技术支持
软件系统。自然灾害区划与减灾区划信息系统主要内容包括t地理信息系统的地理，社会、
经济背景库和空间分析模型与软件，中国历史自然灾害区划与自然灾害危险性灾变区划I中
国自然灾害各单类和综合灾变区划，全国减灾规埘区划。
(5)重点产粮区主要表作物估产信息系统
该系统以估算松辽平原、黄淮海平原，江汉平原和太湖流域的玉米、小麦和稻米的产量
为目标，综合利用GIS和RS技术并与野外调查柏结合，提出了上述农作物播种面积的估算方
法，建立了各自的单产模型，经过多次完善和多级集成，建成了一个重点产粮区农作物估产
的信息系统。
(6)辽宁省国土资源信息系统
该系统是一个多要素、多层次的空间型信息系统，是全国第一个省级国土资源信息系统，
旨在为辽宁省政府机关提供一个用于对国土资源进行分析评价和规划应用的辅助决策工具。
系统的一期工程已经完成，且已投入试用。在一期工程中，建成了覆盖垒省的1：25万综合数
据库，开发了辽宁省中部地区土地资源评价模型和矿产资源分布与工业布局模型，为研建省
级国土资源信息系统积累了宝贵经验。
除上述有代表性的GIS#~，各专业部门还建了各具特色的信息系统，如。城市地理信息
系统，地籍管理信息系统，军事指挥信息系统，城市公安信息系统，投资环境信息系统，旅
游资源信息系统等。 ．
在研建上述空间地理信息系统的过程中，我国造就了一批GIS专家和产业队伍，形成了
多个GIS的研究基地、培训基地和数据生产基地。我国地理信息产业的雏形已初步形成，为
我国地理信息产业的持续发展打下了基础。中国是一个发展中国家，未来lo年将是从粗放型向
集约型经济转变的关键时刻，也同样是从工业化向信息化，进入信息社会的关键时刻。控瓴
人口、节约资源、保护环境和防治灾害是关系到社会可持续发展的重大战略问题。地理信息
作为信息社会中一种重要的基础信息，既是社会公益性产品，又具有重要的市 场 价 值。因
此，大力发展弱国地理信息产业是一项既重要丽又紧迫的任务。
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世界对核燃料需求预测
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回实际值．
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