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随着地学工作的不断深入，地学研究的难度逐渐增加，以往单一的研究方法已难见成效。越来越多的人认识到，只有将地学领域的不同研究方法(地质、地球物理、地球化学和遥感等)得到的信息进行综合分析研究，才是提高效果的根本出路。近年来GIS技术的发展使这一可能变成现实。地理信息系统(GIS)是输入、存储、检索、分析和显示与地理位置有关的各种特征信息的计算机辅助系统，地学专家可以把各种相关的空间或非空间信息送入GIS进行管理，进行各种综合分析研究，这样就可能对许多重大信息，如能源和矿产潜力、环境灾害评价等提出新的认识和作出科学决策。
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下面概述一下GIS在地球科学及相临学科应用的几个具体领域：
(1)自然资源管理方面：包括自然资源的分布状况、自然资源数量统计、自然资源查询、资源评价、预测与决策分析、资源合理开发利用、资源动态监测等。
(2)土地管理方面：包括地籍调查和管理、土地规划、土地利用现状调查与管理、土地评价、土地承载力计算和分析、土地类型划分、房地产评估和管理、土地信息查询、土地潜力分析、人地关系状况分析、土地利用预测与决策分析等。
(3)农业和土壤方面：包括农作物结构优化和合理布局、农作物估产、决定投资方向和规模，找出最佳投入产出比、收获规划、病虫害防治、土壤类型的分布及规律、土壤侵蚀、土壤演变规律等。
(4)地质水文方面：包括地形地貌的发生、发展和演变规律、地下岩石和地下水分布规律、水域分布和分析、洪水预测及防护、水质水量检测等。
(5)生态景观管理方面：包括景观设计与制图、生态演替模拟、景观生态结构分析、景观生态评价等。
(6)环境保护方面：包括环境质量专题制图、环境质量现状分析、环境质量预测分析、环境质量动态模拟等。
(7)水利方面：包括基本建设规划、测量、土方挖填、坡度和坡向分析、坝址设计、库容分析、洪水淹没分析、小流域治理等。
(8)测绘方面：包括大地测量、地图管理、地图制作等。
(9)地球科学学旅游方面：包括室内地图游览、旅游咨询、天然公园规划、景观布局、旅游景点的统一管理等。此外，地理信息系统还被应用于海洋、气象、石油、教育、航空运输、物业管理等许多领域。现在，地理信息系统已成为科学管理、科学规划、科学预测和科学决策等的重要工具。
gis的应用领域有：
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。
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。
3、城市规划和管理
空间规划是GIS的一个重要应用领域，城市规划和管理是其中的主要内容。例如，在大规模城市基础设施建设中如何保证绿地的比例和合理分布、如何保证学校、公共设施、运动场所、服务设施等能够有最大的服务面(城市资源配置问题)等。
4、土地信息系统和地籍管理
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。
GIS的特点：
1、公共的地理定位基础。
2、具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力。
3、系统以分析模型驱动，具有极强的空间综合分析和动态预测能力，并能产生高层次的地理信息。
4、以地理研究和地理决策为目的，是一个人机交互式的空间决策支持系统。
2、资源配置(Resource Configuration) 在城市中各种公用设施、全国范围内能源保障、、粮食供应、救灾减灾中物资的分配等到机构的在各地的配置等都是资源配置问题。 3、城市规划和管理(Urban Planning and Management) 空间规划是GIS的一个重要应用领域，城市规划和管理是其中的主要内容。4、土地信息系统和地籍管理(Land Information System and Cadastral Applicaiton) 土地信息系统和地籍管理包括土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等等，凭借GIS技术可以高效、高质量地完成这些工作。 5、生态、环境管理与模拟(Environmental Management and Modeling) 环境现状评价、环境影响评价、区域生态规划、污染物削减分配的决策支持、区域和环境可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划等。 6、应急响应(Emergency Response) 如何安排在发生洪水、战争、核事故等重大自然或人为灾害时最佳的人员撤离路线、并配备相应的运输和保障设施的问题。7、地学研究与应用(Application in GeoScience) 可以凭借地理信息系统工具很好的完成地形分析、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、制图等问题。8、商业与市场(Business and Marketing) 商业设施的建立充分考虑其市场潜力。9、基础设施管理(Facilities Management) 它们都可以借助GIS可以大大的提高城市基础设施的管理、统计、汇总的工作效率。 这些广泛分布于城市各个角落的基础设施明显具有地理参照特征的，包括电信、自来水、道路交通、天然气管线、排污设施、 电力设施等。10、选址分析(Site Selecting Analysis) GIS的一个典型应用领域，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，充分体现了GIS的空间分析功能。11、网络分析(Newwork System Analysis) 建立地下管线网络、交通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。12、可视化应用(Visualization Application) 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。