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第26卷第1期重庆工商大学学报(自然科学版)2009年2月

V01．26N0．1JChongqingTechnolBusinessUniv．(NatSciEd)Feb．2009

文章编号：1672—058X(2009)O1—0031—04

地理信息系统技术在环境科学中的应用

陈文锋，戴宏民，周均

(重庆工商大学环境与生物工程学院，重庆400067)

摘要：根据地理信息系统(GIS)的主要功能与结构，重点阐述了地理信息系统(GIS)的数据库以及空

间分析在环境科学中的应用。从环境科学的角度出发，重点介绍了它在环境监测、环境影响评价、环境规划

等各个领域的应用现状，并阐述了地理信息系统在环境科学中的应用前景。

关键词：地理信息系统(GIS)；数据；环境科学；应用；

中图分类号：TP39l文献标识码：A

20世纪50年代末60年代初，计算机成为地理信息存储和计算处理的工具。1963年加拿大测绘专家

R．F．Tomlinson首先建立了世界上第一个GIS(GeographicalInformationSystem)系统，即CGIS(加拿大地理信

息系统)。我国地理信息系统方面的研究工作从20世纪80年代初开始，以1980年中国科学院遥感应用研

究所成立的全国第一个地理信息系统研究室为标志J。1987年底，中国国家计委和中科院建立的资源与环

境信息系统国家重点实验室通过国家验收，由此在我国展开了GIS技术在资源与环境方面的研究。1995

年，世行技援B一1项目又帮助我国27省、自治区级建立环境信息系统并选用Arc／Info作为GIS开发平台，

从而使GIS在我国环境领域的应用研究进入实施应用新阶段。

1GIS概念及功能

按通常理解，地理信息系统是一种采集、储存、管理、查询检索、分析、显示和描述空间数据的计算机系

统，是分析、处理、挖掘海量地理数据的通用技术J。它是以地理空间数据库为基础，在计算机硬、软件环境

的支持下，对整个或部分地球表层(包括大气层)空间相关数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描

述的技术系统。

GIS功能是指GIS在地理数据处理工程中的作用，包括地理数据的输入、存储、图形图像处理、地理数据

的操作、分析和显示(图1)：

(1)数据的采集与输入。即在数据处理系统中将系统外部的原始数据传输给系统内部，并将这些数据

从外部格式转换为系统便于处理的内部格式的过程；

(2)数据编辑，主要包括图形编辑和属性编辑。图形编辑包括拓扑关系建立、图形编辑、图形修饰、图幅拼

接、图形变换、误差校正等功能；屙性编辑主要与数据库管理结合在一起完成，包括修改、增加、删除等功能；

(3)数据存储与管理。数据存储是将数据以某种格式记录在计算机内部或外部存储介质上。其存储方

式与数据文件的结构有关，关键在于建立记录的逻辑顺序，属性数据一般用关系数据库来管理；

(4)空间查询与分析，包括数据操作运算、数据查询检索和数据综合分析。数据查询与检索是指从数据

文件、数据库或存储装置中，查找或选取所需数据；GIS能分析所定区域内的各种现象和过程；

收稿日期：2008—11—10；修回日期：2008—12—18。

作者简介：陈文锋(1982一)，男，河南许昌人，硕士研究生，从事环境规划与管理研究。

$通讯作者：戴宏民(1939一)男，浙江奉化人，教授，从事绿色包装研究。E—mail：daihm812@126．com

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(5)数据更新是以新的数据项或记录来替换数据文件或数据库中相对应的数据项或记录，它是通过删

除、修改、再插人等一系列操作来实现的；

(6)数据示与结果输出。数据显示是中间处理过程和最终结果的屏幕显示。包括图形数据的数字化

与编辑，以及操作分析过程的显示。结果输出形式通常有以下几种：在计算机屏幕上显示或通过绘图仪、打

印机输出或通过Internet实现远程传输，实现可视化。

数据采集输入数据管理