摘要：论述了地理信息系统
(GIS) 的组成、功能、特点以及在环境科学中的应用,主要综述了
GIS 在土地资源、生态环境规划、水资源中的应用以及发展趋势。
关键词：地理信息系统；环境科学；土地资源
1GIS 在资源环境中的应用
1.1GIS 在土地资源中的应用
(1)土地资源清查。
20 世纪 60 至 70 年代,加拿大就建立了土地清查地理信息系统(CGIS)，它可以在快速方
便地输入实地详查资料的基础上
,按要求输出各类土地面积、土地利用现状分布图以及坡度
坡向图
,也可按用户特定要求输出不同年代的土地利用类型等相应图件。国际土壤学会于
1986 年开始着手建立 1
∶1 000 000 的世界土壤 O 土地数字化数据库(world soils and terrain
digital data base 简称 SOTER)，希望利用 GIS 技术完成全球性的土地资源清查。在我国,地理
信息系统用于土地资源清查起步较晚
,但发展迅速,它大大方便了土地资源清查与数据共享,
为土地资源的合理利用与可持续发展提供了决策信息服务。
(2)土地资源评价与管理。
土地资源评价与管理是地理信息系统应用最早的和较为成熟的领域之一
,由此产生了一
系列的土地管理信息系统
(LIS) 。早期的有美国纽约土地利用与自然资源信息系统(LUNR)，
美国明尼苏达土地管理信息系统
(MLMIS) 。
20 世纪 70 年代以来土地资源信息系统得到迅速发展和普遍应用,出现了巨大的加拿大
国家土地信息系统
(CanGIS)，新西兰微型计算机土地信息系统(MIDGE，Giltap)，澳大利亚
SIRO 土地利用规划信息系统,以及英国发展的土地资源信息系统。这些系统都将土地评价和
规划过程相结合
,并适用于土地管理,具有综合性和实用性。我国土地资源信息系统始于 20 世
纪
80 年代后期,但发展较快,戴旭利用 ARC/ INFO 信息系统应用于农业土地资源评价，傅伯
杰以延安地区为例建立了资源评价信息系统
,周慧珍和贺红士等建立了区域微机土壤信息系
统
,分别对实验区进行了土地退化评价、土地利用变迁分析和土地肥力评价,倪绍祥、黄杏元等
利用土地评价信息系统
,改善了土地适宜性评价的效率和精度,将土地适宜性评价和土地利用
规划决策联系起来。
1.2GIS 在生态环境中的应用
(1)生态环境管理规划与宏观决策。
地理信息系统在生态环境研究中应用广泛
,主要有环境监测、生态环境质量评价与环境
影响评价、环境预测规划与生态管理以及面源污染等。空间监测信息的综合加工与快速而形
象的反映是环境管理的迫切需要
,监测信息的综合分析是一个复合型的巨大系统,引入地理信
息系统
,不仅可满足上述要求,而且可作为支持系统的有利工具。
通过
GIS 与这些模型结合可以确定面源污染的影响因素、形成机理和分布规律,在实践
中发挥了很好的作用。在我国
,面源污染研究起步较晚,仍不够深入,主要是借用国外的一些模
型进行土壤侵蚀研究和污染物总量控制
,而面源模拟实验进行得很少。
(2)自然灾害预警及灾情分析。
从国内外发展状况看
,地理信息系统技术在重大自然灾害和灾情评估中有广泛的应用领
域。从灾害的类型看
,它既可用于火灾、洪灾、泥石流、雪灾和地震等突发性自然灾害,又可应用
于干旱灾害、土地沙漠化、森林虫灾和环境危害等非突发性事故。就其作用而言
,从灾害预警
预报、灾害监测调查到灾情评估分析各个方面
,综合起来有如下几点:
① 进行灾情预警预报;
② 对灾情进行动态监测; ③ 分析探讨灾情发生的成因与规律;
④ 进行灾害调查;
⑤ 灾害监测;