GIS在人文地理学方面的应用

1浅谈地理信息系统在人文地理学方面的应用摘要：人文地理学自上个世纪90年代发展迅速，但随着社会的不断进步和地理学研究的不断深入，过去地理学所形成的一套研究方法及技术已不能适应当代学科发展的需求，地理信息系统的及时出现和不断的深入、完善则为人文地理学的发展开辟了一条崭新的道路。本文旨在揭示地理信息系统在人文地理学方面应用的必要性及主要的应用现状，并举例论证地理信息系统在人文地理学方面运用的重要性。1绪论1.1地理信息系统的概述及发展状况[1]地理信息系统(GeographicInformationSystem)是近十年来发展起来的一门综合应用系统，它能把各种信息向地理位置和有关的视图结合起来，并把地理学、几何学计算机科学及各种应用对象、CAD技术、遥感、GPS技术、多媒体技术及虚拟现实技术等融为一体，利用计算机图形与数据库技术来采集、存储、编辑、显示、转换、分析和输出地理图形及其属性数据。这样，便可根据用户需要将这些信息图文并茂地输送给用户，便于分析及决策使用。GIS应用遍及金融、电信、交通、国土资源、电力、水利、农林、环境保护、地矿等国民经济各领域。地理信息系统作为传统学科（地理学、地图学和测量学等）与现代科学技术（遥感技术、全球定位系统、计算机科学等）相结合的产物，正逐渐发展成为处理空间数据的多学科综合应用技术：从计算机技术角度看，其主要是空间数据库技术；从数据收集角度看，其主要是3S（GIS/GPS/RS）技术的有机结合；从应用角度看，其主体是数据互访和空间分析决策的专门技术；从信息共享的角度看，其主体是计算机网络技术。早期的GIS发展的另一个显著特点是许多与GIS有关的组织与机构纷纷成立，对GIS知识传播与技术发展起到重要的指导作用。进入70年代，受计算机软硬件技术飞速发展的促进，GIS技术朝实用化方向发展。一些发达国家先后建立了许多专业性的土地管理信息系统和地理信息系统。与此同时，GIS软件市场活跃。GIS技术受到政府部门、商业公司和大学的普遍重视，成为一个引人注目的领域。80年代是GIS普及和推广应用的阶段。随着图形工作站和PC机性能价格比的大为提高，计算机和空间信息系统在许多部门被广泛应用。GIS软硬件的发展使GIS应用从空间数据管理向空间决策支持分析迈进。GIS软件研制和开发也取得了很大成绩，涌现出一些有代表性的GIS软件。进入90年代，随着地理信息产业的建立和数字化信息产品在全世界的普及，GIS深入到了各行各业乃至千家万户，成为人们生产、生活、学习和工作中不可缺少的工具和助手。1.2人文地理学的概述及其传统研究方法的弊端2人文地理学是以人地关系的理论为基础，探讨各种人文现象的地理分布、扩散和变化，以及人类社会活动的地域结构的形成和发展规律的一门学科。它是地理学的两个主要分支学科之一，“人文”二字与自然地理学的“自然”二字相对应，泛指各种社会、政治、经济和文化现象，也有一些学者认为仅指社会文化现象。人文地理学一般有广义与狭义之分，广义的人文地理学包括社会文化地理学、政治地理学、经济地理学等，狭义的人文地理学则指社会文化地理学。在当今世界人地关系日益紧张,人口、资源、环境矛盾日益尖锐的严峻形势下,社会要求人文地理学为缓解这一矛盾起到应有的作用,人文地理学发展面临千载难逢的机遇。然而,传统的人文地理研究方法仍以实地考察、查阅文献、社会调查等方式为主,室内的资料处理也以手工处理为主,处理速度和效率低下,工作周期长,适应不了信息社会中所要求的快捷、精确提供所需信息的要求。地理信息系统的出现为人文地理研究提供了一种前所未有的技术工具,地理信息系统以处理与地理空间有关的信息为特长,以综合处理空间信息为方向,具有解决复杂问题的强大信息处理能力,能有效地解决人文地理传统研究方法的缺陷。2GIS在人文地理学中应用最广泛的八个方面地理信息系统为人文地理学研究提供了先进的研究手段,而人文地理学的发展也为地理信息系统提供广阔的发展场所[2]。由于人文地理学的研究对象跟人类自身的利益密切相关,人文地理学中应用地理信息系统的社会经济效益比自然地理学中的应用更为直接、显著,因此受到各极政府和企事业单位的日益重视,发展势头迅猛。广大人文地理工作者应抓住这个极为有利的时机,充分发挥地理信息系统的功能,结合已积累的丰富专业知识,大大强化自身解决实际问题的能力,促进本学科的发展和新的突破。2.1人口地理学中的应用人口是人文地理研究必需的基础资料,因此,人口地理信息系统是最基本的信息系统。人口地理研究中主要把地理信息系统用于人口调查、人口统计、人口管理、人口估算、人口发展趋势预报、人口空间分布分析等方面。例如,美国人口调查局利用自己研究的地理信息系统软件为国家收集、处理全国人口地理信息,取得了巨大的成功和显著的社会经济效益。目前我国人口统计局的工作重点和难点己经逐步聚焦在如何有效管理和利用日益增多的统计数据上。传统的人口管理信息系统管理的都是数字型数据，并采用数字和文字的方式实现数据的输入、维护、查询和统计，不仅形式呆板，更新缓慢，而且无法及时地查询一些重要的人口信息，更难于揭示人口的发展规律，已无法满足信息时代经济快速发展的需要。所以急需一种新型的信息系统。人口地理信息系统是以GIS技术为基础，融合人口信息存储、管理与分析，并依靠大型关系数据库管理技术、网络计算技术等计算机领域的最新发展，建立的规范化的地理信息与人口信息一体化管理系统，从而实现对空间数据和人口数据的快速采集、建库、维护、查询、管理、显示、输出、统计分析、共享与发布功能。3依托地理信息技术,把人口信息与其生活环境中的诸如交通、商业、学校、机关等地理分布要素相结合,在地图背景下为用户提供内容丰富的关联查询和分析手段，可以为城市的交通、商业网点、学校、服务场所等城市要素的规划和建设提供服务,拓展了系统的应用范围;它的重点和在逃人员信息关联查询功能可以为公安人员迅速破案和政府反恐斗争提供强大的技术支持。2.2在农业生产与管理中的应用农业是国民经济的基础,农业中的农、林、牧、副、渔各部门都可广泛地应用于地理信息系统。应用GIS来定量采集、管理、分析具有空间特性的农业资源，建立GIS分析农业资源的思想、方法、步骤，包括数字高程模型建立、GIS农业资源数据建立、空间分析模型建立、资源分析计算、农业气候分区及定量分析等。例如，农业气候区划对象中往往对土壤PH值要求很高，根据土壤类型分布可以得出土壤PH值的分布，将其作为区划的一个关键指标，使得区划更加有实际应用意义。利用GIS将土壤分类图作为一项数据层参与气候资源数据层集运算，得出包含土壤类型信息的区划结果。2.3工业布局与企业管理中的应用工业布局可充分利用地理信息系统的空间信息处理能力,将影响工业布局的各因素进行综合处理,从而动态地寻求工业布局的最佳方案。还可结合专家经验,利用地理信息系统支持下的空间分析模型,建立具体的最优场址选择模型。在企业内部管理中也可充分利用GIS的空间信息管理功能动态地监管企业内部生产的货流、人流状况,管理企业各类资产。工业布局与城市发展、环境、交通道路、城市规划存在着深刻的内在联系。工业布局调整地理信息系统将各类数据库分层次、有机地组织叠置在一起，实现工业布局调整信息的有效管理和综合分析。因此，该系统的建立将大大减少管理部门的工作量，提高管理部门对复杂信息的有序性管理，可为因重大工程或环境问题引起的布局调整提供快速、直观的模拟和显示，对促进经济、环境的协调发展具有重要的作用。并且通过GIS的查询统计，可以从多个角度掌握工业布局现状和工业布局调整的趋势。另外，统计结果可以方便地导入办公自动化软件中，以便进一步地分析和处理。2.4土地管理中的应用地理信息系统最早就是应用于土地管理之中,在加拿大地理信息系统的示范效应下,各国政府充分认识到了它的优越性,积极推广应用。现在,土地管理的各个环节,如土地潜力与适宜性分类、土地资源调查与评价、土地利用规划、地籍管理、土地估价、土地征税等业务都用上了GIS技术,大大提高了工作效率和管理水平。土地管理的特色是对土地空间特性的管理。土地空间特性，包括土地的地理位置、相邻关系，图层的划分及与土地相关的各种空间属性和人文属性。土地的这种空间特性，为GIS的应用提供广阔的天地。GIS在土地管理信息系统中的应用，其核心是要建立一个具有统一4标准的土地信息库，主要包括了地藉信息、土地类型信息、土地利用信息、土地权属信息和地价信息等几方面。应用现GIS手段，建立科学的土地管理体系，为合理利用土地资源，进行土地规划、整治、开发利用、税收等提供有关基础资料和科学依据，基于GIS开发的土地管理信息系统的建立将在土地管理方面有更加广泛的作用。2.5城市和区域规划中的应用城市是人类活动高度集中的区域，同时也是信息、物质高度集中的区域。随着科技的进步和经济的发展，城市系统越来越复杂，数据和信息越来越多，服务要求越来越高。城市管理面临着新的挑战，为了城市的现代化、生态平衡和持续发展，城市需要全面的规划，而地理信息系统给城市的规划和管理带来了新的工具。城市建设规划涉及的因素非常多，开发新城要征用土地，改建旧城要拆迁安置，同时需要基础设施、公共服务设施的配套。在开发建设活动中，如果不注意各工程项目之间的协调，就可能造成混乱，而采用GIS对各种信息进行管理，并基于此进行分析和辅助决策，可以有效地防止这种混乱局面的出现。由于城市在不断地建设发展，所以需要随时更新城市基础数据库，这就要求应用GIS管理日常城市建设活动，以保证信息的时效性。城市和区域规划中应用GIS技术已成为我国发展最快、成果最多的领域之一。目前,我国已有几十个城市建立了城市规划与管理信息系统,取得了显著的经济效益与社会效益。但由于数据库的限制,国内地理信息系统仍限于城市、街区或县、市等小范围内应用,大范围的区域规划和流域规划,尚有待于地理学家通力合作,积极探索,如京津唐城市信息系统、黄土高原水土保持信息系统、黄河三角洲区域开发信息系统、洞庭湖农业基地开发信息系统等。2.6商业地理中的应用随着市场经济的快速发展，我国商业的基本特征发生了根本性的改变。社会需求的复杂性和多样性使得企业的市场决策变得尤为重要。而地理信息系统强大的数据管理和空间分析能力，使其成为进行现代商业决策分析不可或缺的利器。地理信息系统在商业地理中应用最具吸引力的是商业网点的配置和管理。区位因素是商业网点决策最关键的因素,可利用GIS的空间分析功能研究合理的商业网点布局和货流的组织路线,为商业企业提供决策服务。借助GIS并结合专家知识,还可建立合理的商业网点最优化决策支持系统。即综合各区域的影响商业的地理信息因素进行分析处理，并根据相关商业内容，叠加分析得出最优网点的相关结论。2.7旅游地理中的应用随着旅游业的不断发展，原有的低效率的传统旅游服务和管理手段在一定程度上制约着旅游业的发展，未来的旅游业必须采用实时、智能化的管理手段；同时，还要对旅游业进行科学、规范的管理。5在旅游领域引进地理信息系统将是旅游业发展的必然趋势。一方面可以给游客提供关于景点、名胜古迹、自然景观、旅游饭店、道路交通、交通工具选择等详细信息查询，并根据游客的需求及客观条件为游客提供旅游路线参考方案，使旅游者得到更多、更新、更有用的旅游信息和更优惠更高质量的旅游服务，另一方面为旅游区管理决策者提供管理手段进行旅游资源的预测以及对旅游景点的开发建设提供决策支持，使之更好地合理调整经营策略，强化管理，获得更大的经济和社会效益。2.8人地关系协调发展研究人地关系，即人类社会和自然环境的关系，是现代地理学研究的重要课题，也是当今社会发展必须直面和探讨的问题，还是人类认识世界的永恒命题。经历漫长的上下求索，对于人类社会和自然环境的相互关系当代人越来越趋向一个观点——人与自然的和谐共处。而人地关系研究需要的资料量较大较复杂，传统的研究方法工作量大，手段较为复杂，过程较繁琐。以GIS作为基本的技术手段,结合相关的研究知识和基本理论,可建立一个较为贴合实际的动态的人地关系相互作用系统,为研究人地关系协调发展提供了一个新的途