GIS简介

1GIS（地理信息系统）概述

地理信息系统（GIS，Geographic Information System）是在计算机硬、软件系统支持下，对现实世界（资源与环境）的研究和变迁的各类空间数据，及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统，它作为集计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体的新兴边缘学科而迅速地兴起和发展起来。

1.1GIS的历史

“地理信息系统（GIS）”概念的提出，要追溯到20世纪50年代。由于电子计算机科学的兴起和它在测量学与地图制图学中的应用，使人们开始有可能用电子计算机来收集、存储和处理各种与空间和地理分布有关的图形和属性数据，并希望通过计算机对数据的分析来直接为管理和决策服务。

1956年，奥地利测绘部门首先利用电子计算机建立了地籍数据库，随后各国的土地测绘和管理部门都逐步发展土地信息系统（LIS）用于地籍管理。

20世纪60年代为GIS开拓期。1963年，加拿大测量学家R .F.Tomlinson首先提出地理信息系统这一术语，并建立了世界上第一个GIS——加拿大地理信息系统（CGIS），用于自然资源的管理与规划。

本年代内，IBM公司和COLORADO公共服务公司开始致力于用计算机工具管理公用事业的设施，也就是电力线、煤气管道、阀门、仪表、土地等。紧接着的一个十年，其他人继续挑战“计算机化的设施管理”（FM），包括计算机制图系统，并且诞生了自动制图（AM）。FM、AM、计算机辅助设计（CAD）及数据库管理（Database Management）等学科的发展为GIS技术的发展创造了条件。许多大学研制了GIS软件包，如哈佛计算机图形与空间分析实验室开发了SYMAP系列软件。

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20世纪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。

20世纪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20世纪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。

1.2GIS的现状

20世纪90年代以来，由于计算机技术的不断突破以及其它相关理论和技术的完善，GIS在全球得到了迅速的发展。在海量数据存储、处理、表达、显示及数据共享技术等方面都取得了显著的成效，其概括起来有以下几个方面：

1)硬件系统采用服务器/客户机结构，初步形成了网络化、分布式、多媒体

GIS；

2)在GIS的设计中，提出了采用“开放的GIS环境”的概念，最终以实现

资源共享、数据共享为目标；

3)高度重视数据标准化与数据质量的问题，并已形成一些较为可行的数据

标准；

4)面向对象的数据库管理系统已经问世，正在发展称之为“对象—关系

DBMS（数据库管理系统）”；

5)以GIS为核心的“3S”技术的逐渐成熟，为资源与环境工作提供了空间

数据新的工具和方法；

6)新的数学理论和工具采用GIS，使其信息识别功能、空间分析功能得以

增强等等。

在GIS技术不断发展下，目前GIS的应用已从基础信息管理与规划转向更复杂的区域开发、预测预报，与卫星遥感技术相结合用于全球监测，成为重要的辅助决策工具。据有关部门估计，目前世界上常用的GIS软件己达400多种。

国外较著名的GIS软件产品有：Auotodesk系列产品、Arc/Info、MapInfo及其构件产品、Intergraph、Microstation等，还有Web环境下矢量地图发布的标准和规范，如XML、GML、SVG等等。我国GIS软件研制起步较晚，比较成熟的测绘软件主要有南方CASS，MapGIS，GeoStar，SuperMap等。尽管现存的GIS软件很多，但对于它的研究应用，归纳概括起来有二种情况：一是利用GIS系统处理用户的数据；二是在GIS的基础上，利用它的开发函数库二次开发用户专用的GIS软件。目前已成功应用包括资源管理、自动制图、设施管理、城市和区域规划、人口和商业管理、交通运输、石油和天然气、教育、军事等九大类别的一百多个领域。在美国及发达国家，GIS的应用遍及环境保护、灾害预测、城市规划建设、政府管理等众多领域。近年来，随着我国经济建设的迅速发展，加速了GIS应用的进程，在城市规划管理、交通运输、测绘、环保、农业等领域发挥重要的作用，取得了良好的经济效益和社会效益。

1.3GIS的发展

近年来地理信息系统技术发展迅速，其主要的原动力来自日益广泛的应用领域对地理信息系统不断提高的要求。另一方面，计算机科学的飞速发展为地理信息系统提供了先进的工具和手段，许多计算机领域的新技术都可直接应用到地理信息系统中。下面介绍当前地理信息系统的发展方向。

目前GIS 主要总体上呈现网络化、开放性、虚拟现实、集成化、空间多维性等发展趋势。

(一)组件GIS

组件GIS（Components GIS ）是一种新的GIS 开发思想，它是将GIS 功能分散制作成Active X Control 和Automation，这些标准的Active X Control 和Automation 可以被任何支持它们的开发环境调用，以便在原有的或新开发的信息系统中加入GIS 功能。组件化GIS 基于标准的组件式GIS 平台，各组件之间不仅可以自由、灵活地重组，而且具有可视化的界面和方便的标准接口。其特征主要体现在：

（1）高效无缝的系统集成：允许将专业模型、GIS 控件、其它控件紧密地结合在统一的界面下。

（2）无须专门的GIS 开发语言：只要掌握基于Windows 平面的通用环境（VB，VC++，Delphi，power Builder 等），以及组件式GIS 各控件的属性、方法和事件，就能完成应用系统的开发。

（3）大众化的GIS：用户可以象使用其它ActiveX 控件一样使用GIS的控件，使非专业的GIS用户也能胜任GIS应用开发工作。

（4）开发成本低：非GIS功能可以利用非专业控件，降低了系统的成本。

(二)网络GIS

计算机网络技术的最新发展推动着当代GIS技术的快速更新和发展，使得在因特网上实现GIS 应用日益引起人们的关注，建立万维网GIS（WWW GIS 或Web GIS）是近年来GIS 研究领域的一个热门话题。Web GIS或互联网地理信息系统（Internet GIS）是当前GIS 的一个重要发展方向。

万维网的出现和发展，为地学空间数据提供了广阔的社会需求，人们可以坐在自己的计算机前，通过因特网来获得与空间位置相关的各种信息，如查找一个地区的旅游景点，得到一个城市的交通状况等等。这样的万维网应用系统被人们称为WebGIS 系统，它的基本思想就是在万维网上提供空间信息，让用户通过浏览器获得和浏览一个空间信息系统中的数据。正是互联网对地理信息的需求推动了WebGIS 系统迅速地出现和发展。目前基于Internet 的地理信息系统，我们常称为Web-GIS，这主要是由于大多数的客户端应用采用了WWW 协议。随着技术的进步，客户端可能会采用新的应用协议，因此也被认为是Internet GIS 。

建立Internet GIS 的主要目的在于以下几个方面：

1)距离空间数据共享与信息查询和交换；

2)为公众提供GIS 服务；

3)建立大规模甚至超大规模的空间网络信息系统；

4)为其它学科的研究提供基础信息资料。

(三)数据仓库

Data Warehousing 的字面意思是建立数据仓库。由于空间数据量非常大，这些数据大都分散在政府和私人机构及公司的各个部门，数据的管理与使用变得非常的复杂。但同时由于这些空间数据具有极大的科学和经济价值，因此大多数发达国家都比较重视空间数据库的建库工作，在这些国家一般都有许多研究机构和

政府部门参与到空间数据库建立的研究工作中。

(四)三维GIS

在许多地学研究中，人们所要研究的对象是充满整个3D 空间的，如大气污染、洋流、地质模型等，必须用一个（X，Y，Z）的3D 坐标来描述。在3D GIS 中，研究对象是通过空间X、Y、Z轴来进行定义，描述的是真3D 的对象。随着计算机技术和GIS 在许多行业诸如地质、矿山、海洋、城市地下管网，城市空间规划、城市景观分析、无线通信覆盖范围分析等对三维GIS 的需求日益迫切，3D GIS 的理论和应用近年来受到许多学者的关注。

地球以及各种物体都是以三维空间的形式存在的，因此目前二维GIS 技术或二维半（平面X，Y 坐标加高程）GIS 对于完整的描述地球上的对象是有一定限制的。需要用三维空间来描述的应用领域有如下几个方面：气象学、地质学、采矿学、石油勘探与开发、计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）、医学影像和机器人学等。一个三维GIS 空间信息系统应该能够模拟、表示、管理、分析与三维实体相关的信息，并提供决策支持。

(五)空间数据库

GIS 系统一般由两个部分组成：其一是应用程序，它包括专门的GIS 应用软件以及用标准或非标准程序语言所开发的用户界面及系统工具；另一部分是数据。在GIS 系统中，空间数据库的建立是一项非常复杂的工作。目前大多数GIS 系统中在处理空间数据和属性数据时都是将两者分开存放和管理。比如在Map Info 系统中用Map 来存放几何和空间数据，而用dat 来存放空间实体的属性数据；又如在Arc View 系统中用Shape file 来存放几何和空间数据而用DBF 来存放属性数据。上述数据管理和存放方式对于小型的GIS 系统有一定的优越性，但对于建立以面向对象为基础的大型GIS 系统就存在很多缺陷。因此，现在已经出现了一些新型的GIS 空间数据库管理系统，这些新的系统将空间数据与属性数据存放在同一个数据库管理系统中。如Oracle 开发的SDO 和ESRI 开发的SDE（Spatial Data Engine）都属于这种类型的空间数据库系统。

(六)“3S”集成

“3S”是GPS（全球定位系统）、RS（遥感）和GIS的简称，“3S”集成是指将遥感、空间定位系统和地理信息系统这三种对地观测技术有机地集成在一起。

地理信息是一种信息流，RS、GPS和GIS中任何一个系统都只侧重于信息流特征中的一个方面，而不能满足准确、全面地描述地理信息流的要求。因此，无论从物质运动形式、地学信息的本质特征还是“3S”各自的技术特征来说，“3S”集成都是科技发展的必然结果。

GIS 发展的重要趋势是与全球定位系统（GPS ）和遥感（RS ）的集成，从而构成实时的，动态的GIS。GPS 为GIS 的快速定位和更新提供手段，遥感技术的多谱段、多时相、多传感器和多分辨率的特点，为GIS 不断注入“燃料”，反过来又可利用GIS 支持从遥感影像数据中自动提取语义和非语义信息。

3S 技术整体结合所构成的系统是高度自动化、实时化的GIS 系统。这种系统不仅具有自动、实时地采集、处理和更新数据的功能，而且能够分析和运用数据，为各种应用提供科学的决策咨询，并回答用户可能提出的各种复杂问题。

(七)多媒体GIS

多媒体技术（Multia-Media ）是一种集声、像、图、文、通讯等为一体，并以最直观的方式表达和感知信息，以形象化的、可触摸（触屏）的甚至声控对话的人机界面操纵信息处理的技术。应用多媒体技术对GIS 的系统结构、系统功能及应用模式的设计产生极大的影响，使得GIS 的表现形式更丰富、更灵活、更友好。

多媒体地理信息系统（MGIS ）将文字、图形（图像）、声音、色彩、动画等技术融为一体，为GIS 应用开拓了新的领域和广阔的前景。它不仅能为社会经济、文化教育、旅游、商业、决策管理和规划等提供生动、直观、高效的信息服务，而且将使电脑技术真正走进人类社会生活。多媒体技术在GIS 领域的深入应用，乃至出现具有良好集成能力的MGIS 是技术发展的必然。

GIS 与多媒体数据及GPS 和RS 的集成使得基于空间数据的信息管理系统变得更加灵活多样，极大地拓宽了信息来源渠道，方便用户对各种信息的存储与管理，同时能够建立起更加科学的决策系统。

(八)开放型GIS

目前一种多用户、跨平台的Open GIS 技术正在被国外的许多研究机构、政府部门和高等院校所研究和开发利用。开放型GIS 的研究和应用使得各政府部门及企业之间不同格式的数据能够方便地互访，有利于网络GIS 及分布式GIS

空间数据库的建立，使GIS 的应用领域及其功能大大拓宽。

开放式地理信息系统（Open GIS ）是指在计算机和通信环境下，根据行业标准和接口（Interface ）所建立起来的地理信息系统。它不仅使数据能在应用系统内流动，还能在系统间流动。Open GIS 是为了使不同的地理信息系统软件之间具有良好的互操作性，以及在异构分布数据库中实现信息共享的途径。

Open GIS 技术将使GIS 始终处于一种组织、开放式的状态，真正成为服务于整个社会的产业以及实现地理信息的全球范围内的共享与互操作，是未来网络环境下GIS 技术发展的必然趋势。

(九)虚拟现实GIS

1)虚拟GIS

计算机科学中图形技术和人机接口技术的发展，特别是虚拟现实技术应用的推广，为GIS 提供了一种新的分析地学数据和探索地学问题的技术平台，推动着GIS 技术同虚拟现实技术和可视化技术的融合，拓展了多维GIS、特别是三维GIS 研究的内涵，提供了全新的空间数据分析模式和新的GIS 应用模式。当前国际上把这种结合虚拟现实技术和科学计算可视化技术而设计的多维GIS 系统称之为虚拟GIS 系统“Virtual GIS ”。

虚拟GIS 是建立在多维GIS，特别是三维GIS 研究的基础上，在强调传统三维GIS 几何空间分析的同时，虚拟GIS 也强调“逼真”的多维图形分析环境，“直觉”的交互手段对空间分析的作用。

虚拟GIS 目前已经广泛的应用到传统GIS 的诸多应用领域之中，如城市设计和规划、环境监测、交通管理、地表建模、文明重建、旅游等方面。虚拟GIS 为这些领域中问题的分析和解决提供了新的方式和手段，拓展了GIS 的分析能力和应用领域。

2)网络虚拟GIS

同网络结合是当前虚拟GIS 发展的方向。结合网络技术的网络虚拟GIS 不但为人们通过网络来分析空间数据和解决空间问题提供了技术平台，同时通过“沉浸式”的虚拟现实模式，为人们通过虚拟的地理空间交互提供了可能性，从而为研究虚拟地理环境提供了理想平台。

当前网络化的虚拟GIS 主要采用两种架构方式：一种虚拟GIS 是以网络

GIS为基础，将虚拟现实系统同GIS 的Client 端连接起来，在虚拟现实系统中提供简单的空间分析功能或是将GIS 的分析结果转化为虚拟现实系统支持的数据格式，供虚拟现实系统观察；另一种虚拟GIS 是基于分布式虚拟现实系统，在虚拟现实系统中扩展空间数据类型的支持能力，提供简单的空间分析功能。当前分布式虚拟现实领域的一个重要技术是基于“avatar”的用户交互模式。“avatar”为用户在简单平台上观察虚拟世界和与虚拟空间中其他用户交流提供了非常便捷的途径。网络虚拟GIS 同“avatar ”技术结合起来，将不但在技术上，在理论上都为虚拟GIS 带来了新的研究问题，所以是当前的研究热点。

(十)时态GIS

人们都在一定的空间和时间环境中生存并从事各种社会活动。从信息系统，尤其是GIS 的实用角度出发，时间可以看成是一条没有端点，向过去和将来无限延伸的线轴，它是现实世界的第四维。时间和空间不可分割地联系在一起，跟踪和分析空间信息随时间的变化，应当是GIS 的一个合理目标。这样的GIS 就被称为时态GIS（Temporal GIS ）。

传统的地理信息系统只考虑地物的空间特性，忽略了其时间特性。在许多应用领域中，如环境监测、地震救援、天气预报等，空间对象是随时间变化的，而这种动态变化的规律在求解过程中起着十分重要的作用。过去GIS忽略时态主要是受器件的限制，也存在技术方面的原因。近年来，对GIS中时态特性的研究变得十分活跃，即所谓“时空系统”。

时态GIS 的组织核心是时空数据库，其概念基础则是时空数据模型。时空数据结构的选择应以不同类型的时空过程和应用目的作为出发点。虽然人们已分别在时态数据库和空间数据库方面取得很大进展，但是“时态”+“空间”≠ “时空”，两者难以简单地组合起来，这导致了时态GIS 研究与应用的困难。

1.4GIS的特点

(一)空间可视化

1)空间地物轮廓特征的可视化

信息系统是对现实世界的计算机模拟，而地理信息系统则突出了它对现实世界空间关系的模拟。使用我们对于在空间中各事物的状态有一个非常直观的感受。

无论是在屏幕上展示一幅可以无级缩放和信息查询的地图，还是展现一幅三维的地形模型，都使我们对现实世界空间关系的认识更为直观、具体。或许我们可以用计算机科学中常用的“所见即所得”一词来解释这一点。

2)具有空间参照特点的地物专题属性信息的可视化

地理信息系统的空间可视化功能还包括对空间分布的地物的属性信息的图形可视化，这一点是由地理信息系统的一个重要特征来保证的，即GIS实现了空间信息和属性信息的集成管理，并能够完善地建立二者之间的联系。例如，利用一张中国的行政区划图，我们可以从地理信息系统数据库中提取各省、直辖市、自治区1994年的人口统计数据，计算人口密度，并按人口密度的分级指标指定不同的色彩和填充方式显示行政区所对应的图斑（这实现上是一个从属性到空间的关联过程），这样空间地物的专题属性特征就可以通过地理信息系统工具实现具有空间参照信息的可视化。

(二)空间导向

利用地理信息系统，我们不仅可以纵览研究区域的全域，还可以利用缩放和漫游等GIS所提供的基本功能深入到我们更感兴趣的区域去研究。

一个完善的地理信息系统提供了空间数据库功能，使用我们可以以小比例尺查看全局，以中比例尺查看局部，以大比例尺查看细部。在比例尺不断增大的同时，展现给用户的空间信息内容会不断更新。例如在浏览一个行政省全局时，只需要显示大的河流、省级公路铁路以及市县级行政分区图斑等全局信息，而随着比例尺的不断增大，就需要显示宗地、建筑物、公园等具体的空间地物。这些与地图学中强调的制图综合的概念是相似的。

地理信息系统的空间导向功能还可以从空间查询功能中得到体现。例利用一张省级土地利用图，我们可以通过空间查询找到“城市中的公园”，并即时将地图的显示范围缩放到所有“公园”空间分布的范围内，这样同样是空间导向作用的体现。

(三)空间思维

地理信息系统的空间数据库在存贮各地物的空间描述信息的同时，还存贮了地物之间的空间关系，这一特点为进行空间分析提供了基础。

地理信息系统的空间思维，就是要利用GIS数据库中已经存贮的信息，通

过GIS的工具（例如缓冲区分析、叠置分析），生成GIS空间数据库中并求存贮的信息。

地理信息系统将许多空间分析工具集成起来，并提供二次开发工具。在进行空间分析时，用户将各种分析工具按所研究领域的专业模型组织成一个程序（即计算机可以识别和操作的思路），交由地理信息系统完成，最后提供空间可视化的分析结果。

地理信息系统的空间思维功能使我们能够揭示空间关系、空间分布模式和空间发展趋势等其它类型信息系统所无法完成的任务。

1.5GIS应用领域

GIS是一门以应用为目的的信息产业，其应用已经深入到各行各业，形成了诸如资源与环境GIS，国土管理GIS，城市规划GIS，煤矿瓦斯管理GIS，旅游管理GIS，时空分布研究GIS，灾害监测与防治GIS，农林牧副渔GIS，工商经营管理GIS，国民经济运营运行和规划GIS，交通管理GIS，城市管理GIS、工矿生产管理GIS及各部门办公GIS等；其应用可以深入到千家万户，形成诸如掌上电脑PDA—GIS；电子地图查询等。

以下介绍地理信息系统的应用领域并介绍各自领域内的作用：

1.5.1资源管理

主要应用于农业和林业领域，解决农业和林业领域各种资源（如土地、森林、草场）分布、分级、统计、制图等问题。主要回答“定位”和“模式”两类问题。

1.5.2资源配置

在城市中各种公用设施、救灾减灾中物资的分配、全国范围内能源保障、粮食供应等到机构的在各地的配置等都是资源配置问题。GIS在这类应用中的目标是保证资源的最合理配置和发挥最大效益。

1.5.3城市规划和管理

城市规划地理信息系统大都是为土地管理服务的，最基本的是把规划管理部门批准的用地许可资料记录到图形、属性数据库里，可随时查询、统计，给用地管理——规划部门核心的工作带来不少的便利。在此基础上，把管理工作的一些规划依据也输入计算机，如道路红线、控制性详细规划、文物保护限制、市政工程方面的限制等，使建设项目的审批质量和效率得到更大的提高。还可以把建筑施工许可的相关资料，如平面图也输入计算机，在现场测绘跟不上的条件下，可部门减轻地形图来不及更新的问题。

1.5.4土地信息系统和地籍管理

GIS最早是从土地信息系统LIS建立的过程中发展起来的，而大量高质量GIS软件平台的出现又促进了土地信息系统的建立。目前基于GIS软件平台的土地信息系统无论是图形处理、空间分析与统计、属性信息存储与查询、统计报表生成、决策支持等方面，都比早期的土地信息系统有较大的改进。

土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多内容，借助GIS技术可以高效、高质量地完成这些工作。

1.5.5生态、环境管理与模拟

区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划等。

1.5.6应急响应

应急指挥中心对有关突发事件的数据采集、危机判定、决策分析、命令部署、实时沟通、联动指挥、现场支持等功能都离不开GIS的支持。

GIS电子地图作为业务信息的载体，可提供对业务信息在地图上的直观定位、可视化展示、查询和专题分析。利用地理信息特有的空间关联关系，可以建立多种业务信息之间的空间关联关系，寻找业务信息之间的分布规律和空间关系，为指挥决策、情报分析等提供依据。利用地理信息可以实现对控制力量、命令执

行情况的动态管理与监督，对应急态势的实时掌控，实现对应急力量的科学化管理、合理的调度。

GIS系统是应急指挥中心系统的重要辅助系统，它利用SOA模型设计出包含了多层次的多种应用和技术组件，为用户提供基于网络的桌面、移动服务以及应用程序的Web 服务。不管应急指挥中心系统是基于何种软件平台，这些组件都能提供连续的、综合的、可扩展的GIS应用功能和服务，其基本架构如图所示。

1.5.7地学研究与应用

地形分析、流域分析、土地利用研究、经济地理研究、空间决策支持、空间统计分析、制图等都可以借助地理信息系统工具完成。ArcInfo系统就是一个很好的地学分析应用软件系统。

1.5.8商业与市场

商业设施的建立充分考虑其市场潜力。例如大型商场的建立如果不考虑其他商场的分布、待建区周围居民区的分布和人数，建成之后就可能无法达到预期的市场和服务面。有时甚至商场销售的品种和市场定位都必须与待建区的人口结构（年龄构成、性别构成、文化水平）、消费水平等结合起来考虑。地理信息系统的空间分析和数据库功能可以解决这些问题。房地产开发和销售过程中也可以利用GIS功能进行决策和分析。

1.5.9基础设施管理

城市的基础设施主要是指城市地下管道（包括自来水、污水排放、煤气等管道）、通信网络、邮政网点、道路与交通设施等，广泛分布于城市的各个角落、且这些设施明显具有地理参照特征的。由于这些设施同时具有与几何和空间位置相关的特性，建立基于GIS 的信息系统能够提高对这些设施的管理水平，同时能够极大地提高设计与施工、设备维护与故障排除、线路改造等方面的效率，从而产生巨大的经济效益和社会效益。

1.5.10选址分析

根据区域地理环境的特点，综合考虑资源配置、市场潜力、交通条件、地形特征、环境影响等因素，在区域范围内选择最佳位置，是GIS的一个典型应用领域，充分体现了GIS的空间分析功能。

1.5.11网络分析

建立交通网络、地下管线网络等的计算机模型，研究交通流量、进行交通规则、处理地下管线突发事件（爆管、断路）等应急处理。警务和医疗救护的路径优选、车辆导航等也是GIS网络分析应用的实例。

1.5.12可视化应用

地理信息系统中的空间信息可视化从表现内容上来分，有地形（图形）、多媒体、虚拟现实等；从空间维数上来分有二维可视化、三维可视化、多维动态可视化等。

以数字地形模型为基础，建立城市、区域、或大型建筑工程、著名风景名胜区的三维可视化模型，实现多角度浏览，可广泛应用于宣传、城市和区域规划、大型工程管理和仿真、旅游等领域。

1.5.13分布式地理信息应用

随着网络和Internet技术的发展，运行于Intranet或Internet环境下的地理信息系统应用类型，其目标是实现地理信息的分布式存储和信息共享，以及远程空间导航等。分布式有利于任务在整个计算机系统上进行分配与优化，克服了传统集中式系统会导致中心主机资源紧张与响应瓶颈的缺陷，解决了网GIS中存在的数据异构、数据共享、运算复杂等问题，是地理信息系统技术的一大进步。