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地理信息系统与自然科学

随着社会经济和科技的发展，已经有越来越多的新技术在环境保护科学中应用起来，其中地理信息系统科学与环境科学的交互渗透，使得环境科学的发展有了质的飞跃，使得环境保护的监测、管理、规划都更加的便捷。其中，地理信息系统中开发应用的软件ArcGIS的使用很好地解决了环境保护、环境监测、环境生态学、环境毒理学中需要绘制地理图形的问题，摆脱手工制图的不精确性，提高了环境科学领域工作的效率。地理信息系统是特定的空间信息系统，它处理的对象是多种地理实体，地理现象数据及其空间关系数据，简言之，地理信息系统是对空间数据进行采集，编辑，储存，分析和输出的计算机系统，以其强大的空间数据管理系统以及空间分析能力，实现了准确管理和分析的目的，因此，GIS与环境科学的结合运用有着巨大的发展潜力，GIS 与环境科学在研究对象和研究方法上具有的相似性和互补性,使二者的结合有着巨大的发展潜力,预期在环境管理、环境监测、环境规划、环境影响评价、环境工程及环境地球化学等领域拥有很好的应用前景。

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关键词：地理信息系统，环境科学，空间关系数据，空间数据管理系统

1. GIS技术的简介

地理信息系统(Geographical Information System，简称 GIS) 是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的、动态的地理信息为地理研究和决策服务。地理信息系统能为现实地理空间上的物质和能量运动规律的研究提供方便、准确的空间管理和空间分析手段。GIS系统是在数据库管理系统( DBMS)和计算机辅助设计( CAD)两个比较成熟的软件技术基础上发展起来的,并附加了对空间数据进行管理和分析的特殊功能。GIS以其混合数据结构和独特的地理空间分析功能而别具一格。它所提供的专用函数可用来进行测量、坐标变换、图号和颜色, 根据编辑好的空间数据分层选择, 通过逐层叠加形成各种专题图, 通过绘图机、打印机等输出。

GIS是采集、储存、管理、分析和描述整个或部分地球表面(包括大气层在内)与空间和地理分布有关的数据的空间信息系统。GIS 引擎提供大量操作分析功能, 包括:测距、投影变换、统计、拓扑叠压、缓冲区分析、地形表面操作、网络分析等等. 许多GIS 产品允许用户利用宏语言对系统进行扩展, 包括定制菜单和函数等. 有的还支持与外部应用程序进行开放通讯。GIS 可以根据若干原则来分类, 例如: 所完成的任务、目的、专业类型、系统功能、用户类型、行政等级、空间数据模型、数据结构、地理范围和系统操作难易程度等. 这里介绍按照GIS 空间数据模型的不同, 将GIS 软件分为以下几类: 栅格、二维拓扑矢量、数字高程模型(DEM )、不规则三角网(T IN )、三维模型、时序模型等。栅格数据模型在许多产品中都存在, 但趋势是更灵活的二维拓扑或不规则三角网。真正的三维和时序模型还很少使用, 但它们是未来的研究方向. 另外, 图象GIS 将遥感图

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象与GIS 矢量分析紧密结合起来, 对地形进行三维立体观察和GIS 分析, 这也是目前的研究方向之一。

2. 在环境科学领域中的发展

环境问题是21 世纪全球性的问题,对环境问题的研究及解决必然涉及到复杂、敞开的地表系统。而GIS 能为现实地理空间上的物质和能量运动规律的研究提供方便、准确的空间管理和空间分析手段。环境科学研究 水圈、大气圈、土壤圈和生物圈等构成地表系统的环境要素,旨在揭示人类活动对环境要素所造成的影响及其它们之间的相互作用规律,并采取各种合理的工程措施进行调控,以确保环境质量的长期可持续性。由于环境科学涉及复杂和敞开的地表系统,因此GIS 为研究物质和能量在现实地理空间的运动和转化规律提供了方便准确的空间管理和空间分析手段。由于在研究对象和研究方法上所具有的相似性和互补性，GIS 与环境科学的结合运用在环境管理、环境规划、环境监测、环境影响评价、环境工程及环境地球化学等领域拥有广泛的应用前景。

3. GIS在环境监测中的应用

环境监测离不开环境信息的采集和处理，而环境信息85%以上与空间位置有关，因此地理信息系统就成为环境监测的有效工具。在地理信息系统的帮助下，可以方便地获取、存储、管理和分析各种环境信息，并且能为环境监测提供全面、及时、准确、客观和有效的环境信息。地理信息系统具有强大的空间分析和数据处理功能，充分利用GIS的功能模块结合选定的环境监测模型可以对多源环境信息进行处理，从中发现环境演变的动态规律，从而实现对环境的动态监测，并将环境的变化情况、规律制成图片直观地表达出来。 3.1 在大气环境动态监测中的应用

随着城市土业化的发展，城市工业企业数量和机动车数量都在急剧增加，有毒有害污染物大量排人到城市空气中，很多国家和地区都在为改善大气环境质量做着努力。而大气环境有着以下特点：1、它的空间尺度大，人类赖以生存的大气圈有上百公里的厚度；2、空气在自然环境中有着最好的流动性，地面是其不可逾越的固体边界。因此大气环境动态监测最适合用GIS技术进行监测和分析。引用地理信息系统技术和数据库管理技术，可以将所有对大气有污染隐患的企业及位置信息、主要污染物、污染物移动范围、周围地形进行收集、整理，并建立地理信息数据库。利用GIS空间分析和数据显示功能，可获得污染物在人气中的浓度分布图，进而可了解污染物的空间分布和超标情况。在这方面己经有了成功实例：欧洲的RAINS模式就是一个跨国界的SO2排放量计算机管理系统，我国环保项目中“国家大气环境信息系统”，都是通过GIS技术进行监测和分析的。 3.2 GIS在水资源环境监测中的应用

水是人类生存和发展不可缺少的物资条件，是工农业的重要资源，然而，水源污染口趋严重并多以复合型污染为基本特征，造成大比例水不能用于饮用，因

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此有必要加强对水资源环境的监测和管理。水资源环境的特点是空间信息量大，而对空间信息的管理与分析正是 GIS的优点。GIS用于水资源环境监测，主要是对水质监测数据和空间数据进行科学有效的组织和管理，能够让管理人员方便地对各种空间信息进行查询、修改和编辑等；通过GIS强大的空间分析和图标分析功能，实现对空间和检测数据的分析和专题图的制作，进而为污染治理方案的制订提供有效的信息支持。比如Adamus和Bergman采用GIS与筛选函数分析水域内无点污染源的载荷分布，Richard和Host应用GIS与相关函数分析河流生物与上游土地应用及河流形状的关系，中国环境科学院郑丙辉等应用GIS定量分析昆明市松华坝水库的流域面源污染，Hudak等人在利用GIS技术对地下水监测网络进行的设计中，对所选研究区域进行详细的场地监测和分析，从而有利于管理地表和地下废物，及时发现潜在污染源，加强对水源井的保护，还能为填埋场选址提供决策支持。

4. GIS在环境综合影响评价中的应用

应用GIS进行环境影响综合评价，可以将大量的空间数据、属性数据与区域地理环境紧密结合，快速创建图形化的评价结果，形象直观地将区域环境污染的分布、污染物的数据及其环境影响显示出来，为决策者或环境管理者服务，进而能随时运用GIS强大的空间分析功能，按不同的范围及约束条件，迅速生成评价区域的各种环境评价结果及专题图。 4.1 数据处理

环境影响综合评价涉及大量的工程项目规划数据、区域自然环境和社会经济环境数据、污染物排放数据和环境本底值，这些数据是进行评价的基础数据，在GIS中可存入属性数据库中，然后与评价区域的地理空间位置图绑定，对以后进行的环境影响预测及评价提供了极大的方便，可以随时调用任意地区的相关数据，按照设定值进行数据查询和检索。由于GIS具有海量数据的快速处理能力，可以满足环境影响评价中大量数据分析、预测和评价的要求，并且可通过程序设计，将评价结果存入数据库中，再按照关系化数据库语言进行评价区域的结果分级检索及生成专题图，为环境影响综合评价的数字化发展提供了强大的技术支持，使数据的处理快速、准确、灵活。

4.2 影响预测和综合评价

GIS具有极强的管理空间数据的能力，并利用空间数据进行空间分析，而环境影响综合评价的原始数据、预测数据和评价结果与地理区域的空间位置联系密切。这样，在进行环境影响综合评价时，应用GIS进行综合分析和评价，可以将评价的基础数据和预测数据与空间数据相结合，得出不同方法所获得的分析和评价结果，并以数据库、图形、图表的方式保存，便于以后的分析与应用。此外，编制应用软件将GIS与各种综合评价方法进行集成，设计环境影响综合评价应用软件，可以有目的地对各种评价结果进行空间分析，提高环境影响综合评价的处理速度和空间表现力，并按照不同的要求及时提供预测分析结果，在评价区域地

超图软件是什么性质的股票？超图软件为什么业绩爆涨？超图软件属于哪个公司？

最近有消息说，在2022年底以前，北斗系统就可以用卫星导航定位基准站全面接收北斗三号数据，相关的产业链，也将会迎来爆发，超图软件属于是国内领先的地理信息系统平台软件供应商，对它也会很有利，这只股票走势怎么样，有没有投资价值呢，下面我就来全面分析下。在开始分析超图软件前，我整理好的计算机应用行业龙头股名单分享给大家，点击就可以领取：宝藏资料！计算机应用行业龙头股一栏表

一、从公司角度来看

公司介绍：北京超图软件股份有限公司致力于地理信息系统相关软件技术研发与应用服务，下面，形成了基础软件、应用软件、云服务三大GIS业务块板，并且，建造了生态伙伴体系，通过1000余家生态伙伴，用GIS技术为数十个行业的政府和企事业单位信息化全面赋能。这个公司产品，荣获了地理信息科技进步奖唯一特等奖、国家科技进步奖二等奖等诸多奖项，技术实力是很不错的。

简单带大家了解了超图软件后，下面通过亮点分析超图软件值不值得投资。

亮点一：与科技巨头合作，上升空间大

近年来，超图软件与华为、阿里、腾讯等科技巨头签署协议，依托科技巨头针对于整体解决方案、销售、技术等多方面的亮点，促成GIS产品在不同领域的应用。2020年，超图与腾讯地图深度合作，与阿里云成功签约郑州城市大脑时空云平台项目，与拥有先进技术的华为公司一起发布了基于鲲鹏的城市信息模拟平台，并与华为云成功订立了合作协议，助力华为鲲鹏生态计划。

亮点二：GIS软件国产龙头，优势明显

超图软件从事GIS相关软件技术的研发与应用服务多年，是在全球或亚洲都位居前列的GIS软件厂商。最近几年来，超图软件一直在完善GIS技术体系，在跨平台GIS、二三位一体化GIS、云端GIS等方面确立了长久的差异化优势，合理的进行创新。除此以外，超图软件更是搭建了超过1000名合作伙伴的生态网络，让信创领域愈发具有竞争优势。由于篇幅受限，更多关于超图软件的深度报告和风险提示，我整理在这篇研报当中，点击即可查看：【深度研报】超图软件点评，建议收藏！

二、从行业角度看

GIS基础软件是地理信息相关应用的根本所在，地理信息产业被规划为国家战略新兴产业，在国土资源、军工、气象环境、智慧城市等多个重要行业运用十分广泛，还会影响到信息安全、国家安全，所以实现GIS基础软件乃至应用软件全面国产化是大势所趋。

2021年是"十四五"开局之年，政府出台了一系列数字化转型、信创、新基建等相关政策指导，聚焦自然资源确权登记、新型智慧城市建设、国土空间规划等多个重要领域，规范并引导GIS行业从二维向三维升级，下游企事业单位等需求开始爆发，GIS产业将具有良好的发展前景。

总的来说，GIS产业很有发展潜力，作为GIS软件国产叫佼佼者的超图软件，特别具有竞争力，有比较大的发展空间。但是文章具有一定的滞后性，如果想更准确地知道超图软件未来行情，直接点击链接，有专业的投顾帮你诊股，看下超图软件估值是高估还是低估：【免费】测一测超图软件现在是高估还是低估？

应答时间：2021-10-31，最新业务变化以文中链接内展示的数据为准，请点击查看

GIS引擎是干什么的？

GIS,即 Geograhpic Information system，地理信息系统。

比如地图吧，上面会有很多地点之类的东西，GIS引擎简单说可以理解为帮你找到对应关系的东西吧，比如你在百度地图里搜个地址，经过GIS引擎的处理，最后显示的是那个地址在地图上对应的位置。

这个过程，表面看很简单，实际上需要很复杂的运算，才能找到对应关系并且显示出相应的地图。

北京交通大学土木考研加试考什么啊

005 土木建筑工程学院 招生人数：303 联系电话：010-51687240王老师

注：各专业推免生人数不超过各专业招生人数的35%

专业、研究方向 招生人数 考试科目 复试科目 备注

080102固体力学

01 新型材料与结构的力学行为及设计

02 多尺度计算材料力学

03 材料和结构的动力学分析及应用

04 纳米材料和纳米复合材料宏细观力学分析 6 ①101政治

②201英语或202 俄语或203日语

③301数学一

④950材料力学 理论力学或流体力学选一 博士学位授权点

080103流体力学

01高速运动体空气动力学

02地下空间空气环境调节与火灾控制研究 2

080104工程力学

01 材料和结构的力学分析及工程应用

02 先进工程材料设计及力学分析

03 工程力学中的计算机仿真

04 细观力学及其实验技术 9

081401岩土工程

01岩土材料的工程性质

02岩土工程中的数值分析

03岩土工程与环境

04地下空间的利用与开发

05边坡稳定性

06土动力学与岩土地震工程

07地基与基础工程 37 ①101政治

②201英语或202 俄语或203日语

③301数学一

④950材料力学 钢筋混凝土结构或土力学选一 博士学位授权点

081402结构工程

01混凝土结构与砌体结构

02钢结构

03组合结构与混合结构

04新型结构及复杂结构

05新型材料与结构

06工程结构抗震、减震与控制

07土木工程建造与管理 58 ①101政治

②201英语或202俄语或203 日语

③301数学一

④951结构力学 钢筋混凝土结构 博士学位授权点

081403市政工程

01市政工程规划、设计与管理

02水处理理论与技术

03城市垃圾处理处置理论与技术

04市政基础工程 5 ①101政治

②201英语

③301 数学一

④957工程流体力学 水处理工程或环境监测选一 博士学位授权点

081405防灾减灾工程及防护工程

01工程结构抗震减灾

02振动控制与试验分析

03城市地震危害性评价和综合抗震减灾

04岩土地震工程和减灾工程

05基于断层的强地震动与建筑物抗震 13 ①101政治

②201英语或203 日语

③301数学一

④951结构力学或950材料力学 钢筋混凝土结构 博士学位授权点

081406桥梁与隧道工程 桥梁方向：

01桥梁结构理论及应用

02桥梁振动理论及应用

03桥梁非线性动力性态与控制

04新型材料及在桥梁中的应用

05桥梁工程水力学及水文 54

①101政治

②201英语或203 日语

③301数学一

④951结构力学或950材料力学 钢筋混凝土结构 博士学位授权点

081406桥梁与隧道工程 隧道方向：

06隧道支护结构设计与计算理论

07隧道工程与环境影响分析理论

08隧道防水材料与防水设计理论

09隧道施工动态监测与分析系统

10隧道运营养护维修 35

081422地下工程

01地下空间开发利用

02地下工程设计与施工

9 ①101政治

②201英语或202 俄语或203日语

③301数学一

④950材料力学 钢筋混凝土结构 自主设置二级学科博士点

081602摄影测量与遥感

01数字摄影测量技术及应用

02遥感技术及应用

03 GPS技术及应用

04 GIS技术及应用

05工程测量、线路勘测新技术及应用 4 ①101政治

②201英语

③301 数学一

④953测量学

摄影测量与遥感概论

081803地质工程（工学）

01地质灾害与防治

02工程建设对地质环境影响与控制

03地下水环境影响与控制

04工程地质环境的勘察与监测技术 5 ①101政治

②201英语

③302 数学二

④954工程地质 工程岩土学

082301道路与铁道工程

01线路勘测设计理论与技术

02轨道结构设计理论与技术

03列车线路动力响应分析

04建设管理与工务管理

05路基路面工程

06交通环境、自然灾害理论与技术 43 ①101政治

②201英语或202 俄语或203日语

③301数学一

④953测量学或951结构力学 铁道方向：铁道工程

公路方向：路基路面工程 博士学位授权点

082324城市轨道工程

01线网规划与设计

02线路勘测设计理论与技术

03轨道结构设计理论与技术

04工程环境影响与控制

05工程项目管理与工务管理

06车站及区间设计与施工技术

07 轨道结构减振降噪技术 7 ①101政治

②201英语或202俄语或203日语

③301数学一

④953测量学或951结构力学 铁道工程 自主设置二级学科博士点

083001环境科学（工学）

01污染物的环境行为研究

02环境地质

03生态环境研究

04环境规划与管理 5 ①101政治

②201英语

③302 数学二

④955环境工程微生物学 环境监测或水处理工程选一

083002环境工程（工学）

01水污染控制理论与技术

02大气污染控制理论与技术

03固体废物污染控制及资源化 8 ①101政治

②201英语

③302 数学二

④955环境工程微生物学 环境监测或水处理工程选一

120405土地资源管理

01城市交通与土地利用规划

02交通用地经济评价与政策

03土地资源管理信息技术

04工程建设用地管理 3 ①101政治

②201英语或203日语

③303数学三

④808地理信息系统 城市规划

参考书目

科目或代码 参考书名 出版社 作者 备注

808地理信息系统 《地理信息系统——原理、方法和应用》 科学出版社（第1版）2001年 邬伦、刘瑜等编著

950材料力学 《材料力学》

《材料力学学习指导》 《材料力学》高教出版社（第4版）

《材料力学》西南交大出版社（第4版）

《材料力学学习指导》清华出版社 北京交通大学出版社 刘鸿文

孙训方

蒋永莉 梁小燕 王正道

951结构力学 《结构力学》（不包含结构的动力计算、稳定计算、极限荷载和矩阵位移法部分） 高等教育出版社（第3版） 李廉锟

953测量学 《测量学》 中国铁道出版社 杨松林，杨腾峰，师红云

954工程地质 《工程地质分析原理》 地质出版社1994年 张倬元

《工程地质基础》 中国铁道出版社2003年 许兆义

955环境工程微生物学 《环境工程微生物学》 高等教育出版社 高庭耀

957工程流体力学 《工程流体力学》 高等教育出版社 闻德荪等

水处理工程 《给水工程》(第四版) 中国建筑工业出版社1999年 严煦世、范瑾初 复试科目

《排水工程》(第四版) 中国建筑工业出版社2003年 张自杰、林荣忱

环境监测 《环境监测》 高等教育出版社1995年 奚旦立 复试科目

铁道工程 《轨道》

《铁路选线设计》 西南交通大学出版社2005年

西南交通大学出版社2001年 李成辉主编

易思蓉主编 复试科目

路基路面工程 《路基路面工程》 人民交通出版社2000年 邓学均 复试科目

摄影测量与遥感概论 《摄影测量与遥感概论》 测绘出版社2004年 李德仁等 复试科目

流体力学 《流体力学》 高等教育出版社 李玉柱、苑明顺

工程岩土学 《工程岩土学》 地质出版社1999年 唐大雄 复试科目

钢筋混凝土结构 《混凝土结构》(上) 第三版 中国建筑工业出版社2005年 四校合编 复试科目

理论力学 《理论力学》 华东水利学院出版社（第2版） 理力教研室 复试科目

《理论力学》 哈尔滨工业大学出版社（第5版） 理力教研室

土力学 《土力学》 清华大学出版社、北京交通大学出版社 赵成刚等 复试科目

城市规划 《城市规划原理》 建筑工业出版社（第3版） 李德华 复试科目

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