1997年3月ENVIRONMENTALSCIENCEMar.,1997地理信息系统技术及其在环境科学中的应用刘勇井文涌(清华大学环境工程系,北京100084)摘要论述了地理信息系统(GIS)的组成、主要功能、分类等特性,重点介绍了GIS数据库设计模型的演变及GIS空间数据模型.阐述了GIS在环境学科领域的应用现状,包括环境管理、环境影响评价、面源污染分析、水资源管理与分析、给排水管网设计和管理、近海水域管理和分析、环境监测、减灾防灾及紧急事故管理、生物多样性保护与可持续发展研究等,并介绍了GIS在环境科学中的应用前景.关键词地理信息系统(GIS),环境科学,环境工程,GIS应用,GIS数据库设计模型,空间数据模型。1963年加拿大测绘专家R.F.Tomlinson首先建立了世界上第一个GIS(Geographical1GIS技术概述InformationSystem)系统,即CGIS(加拿大地GIS技术可认为来自2个比较成熟的软件理信息系统).1987年底,中国国家计委和中科技术:数据库管理系统(DBMS)和计算机辅助院建立的资源与环境信息系统国家重点实验设计(CAD),并附加上对空间数据的管理和室通过国家验收,这是我国GIS技术应用和分析功能.GIS的强大功能在于能够建立和分研究的起点标志.1995年,世行技援B-1项目析地理对象的拓扑关系,这些地理对象包括高速公路、城市、水域、管网等等.建立拓扑关系(即建立中国27省、自治区级环境信息系统)选用Arc/Info作为GIS开发平台,从而使GIS是明确定义空间联系的数学过程.对于GIS[1]在我国环境领域应用进入正规发展新阶段数据库中的对象不仅能根据它们的地点和数许多外部因素推动了GIS技术的应用.据属性进行分析,还能根据它们的空间关系进当前,微机及个人工作站的性/价比迅速升高,行分析.GIS系统通常具有图形用户界面价廉而功能强大的桌面GIS软件纷纷问世,(GUI),允许用户在可视化的地图上显示和操这就大大降低了采用GIS技术的前期投资.纵数据.图1显示了一个典型GIS系统的组在数据源方面,既可手工数字化地图,也可购成.系统的核心是GIS引擎,它提供数据库、买ArcChina等商业地理数据库,遥感(RS)技地理和拓扑功能以及用户界面.术和全球定位系统(GPS)更为数据源的获取GIS引擎提供大量操作分析功能,包括:提供了新途径.国际上GIS应用趋势及合作测距、投影变换、统计、拓扑叠压、缓冲区分析、交流也是重要动力之一.例如美国国家环保局地形表面操作、网络分析等等.许多GIS产品从1989年起选用Arc/Info进行了大量科学研允许用户利用宏语言对系统进行扩展,包括定究和应用,范围覆盖环境影响评价、地下水...