GIS的應(yīng)用功能是GIS技術(shù)在其具體應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮技術(shù)特長的直接體現(xiàn)。GIS作為一個(gè)由社會(huì)強(qiáng)烈需求驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生、發(fā)展起來的學(xué)科，具有巨大的應(yīng)用意義和十分廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。目前，GIS已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。隨著人們對空間信息認(rèn)識的加深及數(shù)字化產(chǎn)品的普及，其應(yīng)用的深度和廣度將進(jìn)一步加深和拓寬。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)庫信息中大約75％的信息具有空間性，政府部門信息中大約85％的信息具有空間性。因此，GIS在眾多領(lǐng)域都將扮演重要角色，不僅能幫助人們解決全球環(huán)境變化和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展等重大問題，而且將呈現(xiàn)社會(huì)化的應(yīng)用趨勢，成為人們在科研、生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)和工作中不可缺少的工具與手段。
有關(guān)GIS的應(yīng)用功能，舉例如下：
一、資源清查與管理
資源的清查、管理與分析是GIS應(yīng)用最廣泛且趨于成熟的應(yīng)用領(lǐng)域，也是GIS最基本的職能，包括土地資源、森林資源和礦產(chǎn)資源的清查、管理，土地利用規(guī)劃、野生動(dòng)植物保護(hù)等。GIS的主要任務(wù)是將各種來源的數(shù)據(jù)和信息有機(jī)地匯集在一起，通過GIS軟件生成一個(gè)連續(xù)無縫的、功能強(qiáng)大的大型地理數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)環(huán)境允許集成各種應(yīng)用，如通過系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)、疊置分析等功能，按照多種邊界和屬性條件，提供區(qū)域多種條件組合形式的資源統(tǒng)計(jì)和資源狀況分析，最終用戶可通過GIS的客戶端軟件直接對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢、顯示、統(tǒng)計(jì)、制圖及提供區(qū)域多種組合條件的資源分析，為資源的合理開發(fā)利用和規(guī)劃決策提供依據(jù)。以土地利用類型為例，可輸出不同土地利用類型的分布和面積、按不同高程帶劃分的土地利用類型、不同坡度區(qū)內(nèi)的土地利用現(xiàn)狀及不同類型的土地利用變化等，為資源的合理利用、開發(fā)和科學(xué)管理提供依據(jù)。如中國西南地區(qū)國土資源信息系統(tǒng)，設(shè)置了三個(gè)功能子系統(tǒng)，即數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、輔助決策系統(tǒng)和圖形系統(tǒng)，存儲了1500多項(xiàng)300多萬個(gè)資源數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)提供了西南地區(qū)的一系列資源分析與評價(jià)模型、資源預(yù)測預(yù)報(bào)及資源合理開發(fā)配置模型。該系統(tǒng)可繪制草場資源分布圖、礦產(chǎn)資源分布圖、各地縣產(chǎn)值統(tǒng)計(jì)圖、農(nóng)作物產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)圖、交通規(guī)劃圖及重大項(xiàng)目規(guī)劃圖等不同的專業(yè)圖。
二、區(qū)域規(guī)劃
區(qū)域規(guī)劃具有高度的綜合性，涉及資源、環(huán)境、人口、交通、經(jīng)濟(jì)、教育、文化、通訊和金融等眾多要素，要把這些信息進(jìn)行篩選并轉(zhuǎn)換成可用的形式并不容易，規(guī)劃人員需要切實(shí)可行的技術(shù)和實(shí)時(shí)性強(qiáng)的信息，而GIS能為規(guī)劃人員提供功能強(qiáng)大的工具。規(guī)劃人員可利用GIS對交通流量、土地利用和人口數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，預(yù)測將來的道路等級；工程技術(shù)人員利用GIS將地質(zhì)、水文和人文數(shù)據(jù)結(jié)合起來，進(jìn)行路線和構(gòu)造設(shè)計(jì)；GIS軟件的空間搜索算法、多元信息的疊置處理、空間分析方法和網(wǎng)絡(luò)分析等功能，可幫助政府部門完成道路交通規(guī)劃、公共設(shè)施配置、城市建設(shè)用地適宜性評價(jià)、商業(yè)布局、區(qū)位分析、地址選擇、總體規(guī)則、分區(qū)、現(xiàn)有土地利用、分區(qū)一致性、空地、開發(fā)區(qū)和設(shè)施位置等分析工作，是實(shí)現(xiàn)區(qū)域規(guī)劃科學(xué)化和滿足城市發(fā)展的重要保證。我國大、中城市居多，為保證城市可持續(xù)發(fā)展，加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)，實(shí)現(xiàn)管理決策的科學(xué)化、現(xiàn)代化，根據(jù)加快中心城市規(guī)劃建設(shè)和加強(qiáng)城市建設(shè)決策科學(xué)化的要求，利用GIS作為城市規(guī)劃管理和分析的工具，具有十分重要的意義。
三、災(zāi)害監(jiān)測
借助遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)和GIS技術(shù)可有效地進(jìn)行森林火災(zāi)的預(yù)測預(yù)報(bào)、洪水災(zāi)情監(jiān)測和洪水淹沒損失的估算及抗震救災(zāi)等工作，為救災(zāi)搶險(xiǎn)和決策提供及時(shí)準(zhǔn)確的信息。如根據(jù)對我國大興安嶺地區(qū)的研究，通過普查分析森林火災(zāi)實(shí)況，統(tǒng)計(jì)分析十幾萬個(gè)氣象數(shù)據(jù)，從中篩選出氣溫、風(fēng)速、降水、溫度等氣象要素以及春秋兩季植被生長情況和積雪覆蓋程度等14個(gè)因子，用模糊數(shù)學(xué)方法建立數(shù)學(xué)模型以及模型建立的多因子綜合指標(biāo)森林火險(xiǎn)預(yù)報(bào)方法，預(yù)報(bào)火險(xiǎn)等級的準(zhǔn)確率可達(dá)73％以上。又如黃河三角洲地區(qū)防洪減災(zāi)信息系統(tǒng)，在Arc/InfoGIS軟件支持下，借助大比例尺數(shù)字高程模型，加上各種專題地圖如土地利用、水系、居民點(diǎn)、油井、工廠和工程設(shè)施及社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)信息等，通過各種圖形疊加、操作、分析等功能，可計(jì)算出若干個(gè)泄洪區(qū)域及其面積，比較不同泄洪區(qū)域內(nèi)的土地利用、房屋、財(cái)產(chǎn)損失等，最后得出最佳的泄洪區(qū)域，并制定整個(gè)泄洪區(qū)域內(nèi)的人員撤退、財(cái)產(chǎn)轉(zhuǎn)移和救災(zāi)物資供應(yīng)等的最佳運(yùn)輸路線。
此外，RS與GIS技術(shù)在抗震救災(zāi)中也有廣泛應(yīng)用。我國是地震多發(fā)國家之一，為了盡可能減少在未來地震中的生命和財(cái)產(chǎn)損失，必須建立一套地震應(yīng)急快速響應(yīng)信息系統(tǒng)。GIS技術(shù)作為該系統(tǒng)的基礎(chǔ)，在平時(shí)建立起來的地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)的綜合信息數(shù)據(jù)庫和信息系統(tǒng)基礎(chǔ)上，一旦發(fā)生大地震，就可借助RS和GIS技術(shù)迅速獲取震區(qū)的各種信息，經(jīng)過快速處理來獲得地震災(zāi)害的各種信息，以便實(shí)現(xiàn)對破壞性地震的快速響應(yīng)，防震減災(zāi)應(yīng)急對策建議的即時(shí)生成，各種震情、災(zāi)情、背景、方案信息的可視化圖形展示。這些信息不僅可為抗震救災(zāi)的部署提供重要依據(jù)，也可為各種救災(zāi)措施的實(shí)施提供信息支持，以提高抗震救災(zāi)的效率，最大限度地減輕地震造成的損失。GIS技術(shù)在地震中的具體應(yīng)用包括應(yīng)急指揮、災(zāi)害評估、輔助決策、地震災(zāi)害預(yù)測等。
四、土地調(diào)查和地籍管理
土地調(diào)查包括對土地的調(diào)查、登記、統(tǒng)計(jì)、評價(jià)、使用等。土地調(diào)查的數(shù)據(jù)涉及土地的位置、房地界、名稱、面積、類型、等級、權(quán)屬、質(zhì)量、地價(jià)、稅收、地理要素及有關(guān)設(shè)施等項(xiàng)內(nèi)容。土地調(diào)查是地籍管理的基礎(chǔ)工作。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，地籍管理工作的重要性正變得越來越明顯，土地調(diào)查的工作量變得越來越大，以往傳統(tǒng)的手工方法已不能勝任。GIS為解決這一問題提供了先進(jìn)的技術(shù)手段。借助GIS可以進(jìn)行地籍?dāng)?shù)據(jù)的管理、更新，開展土地質(zhì)量評價(jià)和經(jīng)濟(jì)評價(jià)，輸出地籍圖，同時(shí)還可為有關(guān)的用戶提供所需的信息，為土地的科學(xué)管理和合理利用提供依據(jù)。
五、環(huán)境管理
隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，環(huán)境問題愈來愈受到人們的重視，環(huán)境污染、環(huán)境質(zhì)量退化已成為制約區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素之一。環(huán)境管理涉及人類的社會(huì)活動(dòng)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的一切領(lǐng)域。傳統(tǒng)的環(huán)境管理方式已不斷受到挑戰(zhàn)，逐漸落后于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。而GIS技術(shù)可為環(huán)境評價(jià)、環(huán)境規(guī)劃管理等工作提供有力工具，如環(huán)境監(jiān)測和數(shù)據(jù)收集、建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫和環(huán)境動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫、建立環(huán)境污染的有關(guān)模型、提供環(huán)境管理的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和報(bào)表輸出、環(huán)境作用分析和環(huán)境質(zhì)量評價(jià)、環(huán)境信息傳輸和制圖等。為提高我國環(huán)境管理的現(xiàn)代化水平，很多新型的環(huán)境管理信息系統(tǒng)不斷建成。從1994年下半年起，在國家環(huán)?？偩值慕y(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，我國進(jìn)行了覆蓋27個(gè)省、市、自治區(qū)的省級環(huán)境信息系統(tǒng)（pEIS）建設(shè)。
六、城市管理
城市管理是一項(xiàng)內(nèi)容廣泛、涉及面寬的復(fù)雜管理，不但需要各級政府之間的協(xié)調(diào)，更需要各部門之間的協(xié)作。同時(shí)，還需要處理各種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與信息，查閱并分析許多與空間位置相關(guān)的信息，如城市自然要素的空間分布，基礎(chǔ)設(shè)施中管線的布設(shè)，公共事業(yè)中設(shè)施的建設(shè)和布局，社會(huì)管理中流動(dòng)人口的來源、分布、就業(yè)分布、社會(huì)治安因素分析、社區(qū)管理設(shè)施與服務(wù)分布等。這些工作都需要能夠?qū)ｉT處理空間數(shù)據(jù)和進(jìn)行空間分析的GIS作為技術(shù)手段。
在城市公共基礎(chǔ)設(shè)施管理中，GIS可幫助管理人員查詢設(shè)施管線、管網(wǎng)（包括供水、排水、供電、供氣及電纜系統(tǒng)等）的分布，追蹤流量信息和運(yùn)行質(zhì)量監(jiān)控；在城市公共事業(yè)管理中，GIS主要用于公共事業(yè)設(shè)施的分布及需要公共事業(yè)服務(wù)的特殊人群的分布分析等；在城市資源與生態(tài)環(huán)境管理中，GIS的職能主要體現(xiàn)在資源清查與管理、土地調(diào)查和地籍管理、災(zāi)害監(jiān)測和環(huán)境管理等方面；在城市經(jīng)濟(jì)空間結(jié)構(gòu)管理方面，GIS主要處理各經(jīng)濟(jì)要素的空間分布，如產(chǎn)業(yè)空間布局、商貿(mào)中心的分布、城市功能區(qū)的范圍等，并分析其規(guī)模、形態(tài)和位置是否符合城市空間擴(kuò)張的規(guī)律；在城市社會(huì)管理中，GIS主要進(jìn)行城市社會(huì)因素的空間特征的管理，如人口分布、不同人口密度的地區(qū)顯示、社區(qū)服務(wù)設(shè)施分布、影響社會(huì)治安因素的分布分析及犯罪嫌疑人追蹤等。
七、作戰(zhàn)指揮
軍事領(lǐng)域中運(yùn)用GIS技術(shù)最成功的例子當(dāng)屬1991年海灣戰(zhàn)爭。美國國防制圖局為滿足戰(zhàn)爭需要，在工作站上建立了GIS與遙感的集成系統(tǒng)，它能用自動(dòng)影像匹配和自動(dòng)目標(biāo)識別技術(shù)處理衛(wèi)星和高低空偵察機(jī)實(shí)時(shí)獲得的戰(zhàn)場數(shù)字影像，及時(shí)（不超過4小時(shí)）將反映戰(zhàn)場現(xiàn)狀的正射影像圖疊加到數(shù)字地圖上，并將數(shù)據(jù)直接傳送到海灣前線指揮部和五角大樓，為軍事決策提供24小時(shí)的實(shí)時(shí)服務(wù)。通過利用GpS（全球定位系統(tǒng)）、GIS、RS（遙感）等高新尖端技術(shù)迅速集結(jié)部隊(duì)及武器裝備，以較低的代價(jià)取得了極大的勝利。
八、輔助決策
GIS利用特有的數(shù)據(jù)庫，通過—系列決策模型的構(gòu)建和比較分析，可為國家宏觀決策提供依據(jù)。例如，系統(tǒng)支持下的土地承載力研究，可解決土地資源與人口容量的規(guī)劃。在我國三峽地區(qū)，通過利用GIS和機(jī)助制圖方法建立的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，為三峽宏觀決策提供了建庫前后環(huán)境變化的數(shù)量、速度和演變趨勢等可靠的數(shù)據(jù)。美國伊利諾斯州某煤礦區(qū)由于采用房柱式開采引起地面沉陷，為避免沉陷對建筑物的破壞，減少經(jīng)濟(jì)賠償和對新建房屋的破壞，煤礦公司通過對該煤礦GIS數(shù)據(jù)庫中巖性、構(gòu)造及開采狀況等數(shù)據(jù)的分析，利用圖形疊置功能對地面沉陷的分布和塌陷規(guī)律進(jìn)行了分析與預(yù)測，指出地面建筑的危險(xiǎn)地段和安全地段，為合理部署地面的房屋建筑提供了依據(jù)，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效果。
此外，GIS利用數(shù)據(jù)庫和互聯(lián)網(wǎng)傳輸技術(shù)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了電子商貿(mào)的革命，滿足企業(yè)決策多維性的需求。當(dāng)前在全球協(xié)作的商業(yè)時(shí)代，90％以上的企業(yè)決策與地理數(shù)據(jù)有關(guān)，如企業(yè)的分布、客貨源、市場的地域規(guī)律、原料、運(yùn)輸、跨國生產(chǎn)、跨國銷售等。利用GIS可迅速有效地管理空間數(shù)據(jù)，進(jìn)行空間可視化分析，確定商業(yè)中心的位置和潛在市場的分布，尋找商業(yè)地域規(guī)律，研究商機(jī)時(shí)空變化的趨勢，不斷為企業(yè)創(chuàng)造新的商機(jī)。GIS和互聯(lián)網(wǎng)已成為最佳的決策支持系統(tǒng)和威力強(qiáng)大的商戰(zhàn)武器。
GIS的輔助決策功能不僅表現(xiàn)在宏觀決策和電子商貿(mào)等方面，而且GIS技術(shù)與決策支持系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)生的空間決策支持系統(tǒng)已在國家社會(huì)、經(jīng)濟(jì)生活等眾多領(lǐng)域得到了十分廣泛的應(yīng)用，如城市用地選址、最佳路徑選取、定位分析、資源分配和機(jī)場凈空分析等經(jīng)常與空間數(shù)據(jù)發(fā)生關(guān)系的領(lǐng)域。
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