地理信息系統(tǒng)在人文地理學(xué)的應(yīng)用.doc

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資源環(huán)境學(xué)院畢業(yè)實(shí)習(xí)論文(小組) 論文題目：地理信息系統(tǒng)在人文地理學(xué)中的應(yīng)用 專業(yè)班級(jí)：資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理11級(jí) 小組成員：秦曉龍 劉嬌嬌 周俊希 王飛 牛桂東 王培鑫 指導(dǎo)老師：汪瀟老師 2014年 12 月 地理信息系統(tǒng)在人文地理學(xué)中的應(yīng)用 秦曉龍 劉嬌嬌 周俊希 王飛 牛桂東 王培鑫 摘要：隨著人文地理學(xué)研究的不斷深入，舊式的研究技術(shù)與方法逐漸不能滿足研究的需要，而地理信息系統(tǒng)技術(shù)的不斷完善與發(fā)展為人文地理學(xué)的研究提供了一條嶄新的渠道。本文簡(jiǎn)要的描述了地理信息系統(tǒng)技術(shù)與人文地理學(xué)的概況，以及地理信息系統(tǒng)在人文地理學(xué)中的幾大應(yīng)用，并較為詳細(xì)的進(jìn)行了美國(guó)密爾沃基（Milwaukee）市城市建設(shè)日常管理以及中國(guó)河南省主體功能區(qū)規(guī)劃研究的案例分析。 關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；人文地理學(xué)；規(guī)劃與研究；應(yīng)用與發(fā)展 Application of geographic information system and in human geography Abstract：With the deepening of human geography research, technology and method of the old style gradually can not meet the research needs, and geographic information systems technology provides a new channel for thestudy of human geography. This paper briefly describes the general situation ofthe geographic information system technology and humanistic geography, and describes several applications of geographic information system in human geography.A detailed analysis of city construction and daily management of Milwaukee and main functiongs regionalization of henan province, china. Key words：Geographic information system ;human geography ;programming and research ; application and development 人文地理學(xué)的研究急需走定量與定性、靜態(tài)與動(dòng)態(tài)、微觀與宏觀相結(jié)合的發(fā)展道路。強(qiáng)調(diào)其研究方法的動(dòng)態(tài)性、社會(huì)性和反饋性。地理信息系統(tǒng)技術(shù)為人文地理的研究開(kāi)辟了嶄新的信息渠道，而且利用地理信息系統(tǒng)的空間分析功能，結(jié)合人文地理的專家知識(shí)，還可建立各種類型的輔助決策模型，幫助決策者作出最佳的決策，大大提高決策的效率和科學(xué)性，增強(qiáng)了人文地理學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。此外，人文地理的研究也為地理信息系統(tǒng)的發(fā)展提供了理論依據(jù)。 1 緒論 1.1 地理信息系統(tǒng)的概述及發(fā)展?fàn)顩r 地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System)是近十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一門綜合應(yīng)用系統(tǒng)，它能把各種信息向地理位置和有關(guān)的視圖結(jié)合起來(lái)，并把地理學(xué)、幾何學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)及各種應(yīng)用對(duì)象、CAD技術(shù)、遙感、GPS技術(shù)、多媒體技術(shù)及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等融為一體，利用計(jì)算機(jī)圖形與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)來(lái)采集、存儲(chǔ)、編輯、顯示、轉(zhuǎn)換、分析和輸出地理圖形及其屬性數(shù)據(jù)。這樣，便可根據(jù)用戶需要將這些信息圖文并茂地輸送給用戶，便于分析及決策使用。GIS應(yīng)用遍及金融、電信、交通、國(guó)土資源、電力、水利、農(nóng)林、環(huán)境保護(hù)、地礦等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域。 地理信息系統(tǒng)作為傳統(tǒng)學(xué)科（地理學(xué)、地圖學(xué)和測(cè)量學(xué)等）與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)（遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等）相結(jié)合的產(chǎn)物，正逐漸發(fā)展成為處理空間數(shù)據(jù)的多學(xué)科綜合應(yīng)用技術(shù)：從計(jì)算機(jī)技術(shù)角度看，其主要是空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)；從數(shù)據(jù)收集角度看，其主要是3S（GIS/GPS/RS）技術(shù)的有機(jī)結(jié)合；從應(yīng)用角度看，其主體是數(shù)據(jù)互訪和空間分析決策的專門技術(shù)；從信息共享的角度看，其主體是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。 早期的GIS發(fā)展的另一個(gè)顯著特點(diǎn)是許多與GIS有關(guān)的組織與機(jī)構(gòu)紛紛成立，對(duì)GIS知識(shí)傳播與技術(shù)發(fā)展起到重要的指導(dǎo)作用。進(jìn)入70年代，受計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)飛速發(fā)展的促進(jìn)，GIS技術(shù)朝實(shí)用化方向發(fā)展。一些發(fā)達(dá)國(guó)家先后建立了許多專業(yè)性的土地管理信息系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)。與此同時(shí)，GIS軟件市場(chǎng)活躍。GIS技術(shù)受到政府部門、商業(yè)公司和大學(xué)的普遍重視，成為一個(gè)引人注目的領(lǐng)域。80年代是GIS普及和推廣應(yīng)用的階段。隨著圖形工作站和PC機(jī)性能價(jià)格比的大為提高，計(jì)算機(jī)和空間信息系統(tǒng)在許多部門被廣泛應(yīng)用。GIS軟硬件的發(fā)展使GIS應(yīng)用從空間數(shù)據(jù)管理向空間決策支持分析邁進(jìn)。GIS軟件研制和開(kāi)發(fā)也取得了很大成績(jī)，涌現(xiàn)出一些有代表性的GIS軟件。 進(jìn)入90年代，隨著地理信息產(chǎn)業(yè)的建立和數(shù)字化信息產(chǎn)品在全世界的普及，GIS深入到了各行各業(yè)乃至千家萬(wàn)戶，成為人們生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)和工作中不可缺少的工具和助手。 1.2 人文地理學(xué)的概述及其傳統(tǒng)研究方法的弊端 人文地理學(xué)是以人地關(guān)系的理論為基礎(chǔ)，探討各種人文現(xiàn)象的地理分布、擴(kuò)散和變化，以及人類社會(huì)活動(dòng)的地域結(jié)構(gòu)的形成和發(fā)展規(guī)律的一門學(xué)科。它是地理學(xué)的兩個(gè)主要分支學(xué)科之一，“人文”二字與自然地理學(xué)的“自然”二字相對(duì)應(yīng)，泛指各種社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)和文化現(xiàn)象，也有一些學(xué)者認(rèn)為僅指社會(huì)文化現(xiàn)象。人文地理學(xué)一般有廣義與狹義之分，廣義的人文地理學(xué)包括社會(huì)文化地理學(xué)、政治地理學(xué)、經(jīng)濟(jì)地理學(xué)等，狹義的人文地理學(xué)則指社會(huì)文化地理學(xué)。 在當(dāng)今世界人地關(guān)系日益緊張,人口、資源、環(huán)境矛盾日益尖銳的嚴(yán)峻形勢(shì)下,社會(huì)要求人文地理學(xué)為緩解這一矛盾起到應(yīng)有的作用,人文地理學(xué)發(fā)展面臨千載難逢的機(jī)遇。然而,傳統(tǒng)的人文地理研究方法仍以實(shí)地考察、查閱文獻(xiàn)、社會(huì)調(diào)查等方式為主,室內(nèi)的資料處理也以手工處理為主,處理速度和效率低下,工作周期長(zhǎng),適應(yīng)不了信息社會(huì)中所要求的快捷、精確提供所需信息的要求。地理信息系統(tǒng)的出現(xiàn)為人文地理研究提供了一種前所未有的技術(shù)工具,地理信息系統(tǒng)以處理與地理空間有關(guān)的信息為特長(zhǎng),以綜合處理空間信息為方向,具有解決復(fù)雜問(wèn)題的強(qiáng)大信息處理能力,能有效地解決人文地理傳統(tǒng)研究方法的缺陷。 1.3 GIS技術(shù)在人文地理學(xué)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì) 地理信息系統(tǒng)為人文地理研究開(kāi)辟了嶄新的信息渠道,通過(guò)遙感圖像處理或直接從有關(guān)政府部門信息庫(kù)中調(diào)用社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),可為研究人員提供源源不斷的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料,而且,地理信息系統(tǒng)能及時(shí)、有效地將多種信息集中處理,處理的資料形式從文字材料到圖形、影像乃至聲音都可有效地進(jìn)行,這是其它方法所無(wú)法比擬的。 利用地理信息系統(tǒng)的空間分析功能,結(jié)合人文地理的專家知識(shí),還可建立各種類型的輔助決策模型，幫助決策者作出最佳決策,大大提高決策的科學(xué)性和效率,增強(qiáng)了人文地理學(xué)解決實(shí)際間題的能力。 2 簡(jiǎn)述GIS在人文地理學(xué)中應(yīng)用最廣泛的八個(gè)方面 地理信息系統(tǒng)為人文地理學(xué)研究提供了先進(jìn)的研究手段,而人文地理學(xué)的發(fā)展也為地理信息系統(tǒng)提供廣闊的發(fā)展場(chǎng)所。由于人文地理學(xué)的研究對(duì)象跟人類自身的利益密切相關(guān),人文地理學(xué)中應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益比自然地理學(xué)中的應(yīng)用更為直接、顯著,因此受到各極政府和企事業(yè)單位的日益重視,發(fā)展勢(shì)頭迅猛。廣大人文地理工作者應(yīng)抓住這個(gè)極為有利的時(shí)機(jī),充分發(fā)揮地理信息系統(tǒng)的功能,結(jié)合已積累的豐富專業(yè)知識(shí),大大強(qiáng)化自身解決實(shí)際問(wèn)題的能力,促進(jìn)本學(xué)科的發(fā)展和新的突破。 2.1 人口地理學(xué)中的應(yīng)用 人口是人文地理研究必需的基礎(chǔ)資料,因此,人口地理信息系統(tǒng)是最基本的信息系統(tǒng)。人口地理研究中主要把地理信息系統(tǒng)用于人口調(diào)查、人口統(tǒng)計(jì)、人口管理、人口估算、人口發(fā)展趨勢(shì)預(yù)報(bào)、人口空間分布分析等方面。例如,美國(guó)人口調(diào)查局利用自己研究的地理信息系統(tǒng)軟件為國(guó)家收集、處理全國(guó)人口地理信息,取得了巨大的成功和顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。 目前我國(guó)人口統(tǒng)計(jì)局的工作重點(diǎn)和難點(diǎn)己經(jīng)逐步聚焦在如何有效管理和利用日益增多的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上。傳統(tǒng)的人口管理信息系統(tǒng)管理的都是數(shù)字型數(shù)據(jù)，并采用數(shù)字和文字的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入、維護(hù)、查詢和統(tǒng)計(jì)，不僅形式呆板，更新緩慢，而且無(wú)法及時(shí)地查詢一些重要的人口信息，更難于揭示人口的發(fā)展規(guī)律，已無(wú)法滿足信息時(shí)代經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需要。所以急需一種新型的信息系統(tǒng)。人口地理信息系統(tǒng)是以GIS技術(shù)為基礎(chǔ)，融合人口信息存儲(chǔ)、管理與分析，并依靠大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算技術(shù)等計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的最新發(fā)展，建立的規(guī)范化的地理信息與人口信息一體化管理系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)空間數(shù)據(jù)和人口數(shù)據(jù)的快速采集、建庫(kù)、維護(hù)、查詢、管理、顯示、輸出、統(tǒng)計(jì)分析、共享與發(fā)布功能。 依托地理信息技術(shù),把人口信息與其生活環(huán)境中的諸如交通、商業(yè)、學(xué)校、機(jī)關(guān)等地理分布要素相結(jié)合,在地圖背景下為用戶提供內(nèi)容豐富的關(guān)聯(lián)查詢和分析手段，可以為城市的交通、商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)、學(xué)校、服務(wù)場(chǎng)所等城市要素的規(guī)劃和建設(shè)提供服務(wù),拓展了系統(tǒng)的應(yīng)用范圍;它的重點(diǎn)和在逃人員信息關(guān)聯(lián)查詢功能可以為公安人員迅速破案和政府反恐斗爭(zhēng)提供強(qiáng)大的技術(shù)支持。 2.2 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理中的應(yīng)用 農(nóng)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ),農(nóng)業(yè)中的農(nóng)、林、牧、副、漁各部門都可廣泛地應(yīng)用于地理信息系統(tǒng)。應(yīng)用GIS來(lái)定量采集、管理、分析具有空間特性的農(nóng)業(yè)資源，建立GIS分析農(nóng)業(yè)資源的思想、方法、步驟，包括數(shù)字高程模型建立、GIS農(nóng)業(yè)資源數(shù)據(jù)建立、空間分析模型建立、資源分析計(jì)算、農(nóng)業(yè)氣候分區(qū)及定量分析等。 例如，農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃對(duì)象中往往對(duì)土壤PH值要求很高，根據(jù)土壤類型分布可以得出土壤PH值的分布，將其作為區(qū)劃的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，使得區(qū)劃更加有實(shí)際應(yīng)用意義。利用GIS將土壤分類圖作為一項(xiàng)數(shù)據(jù)層參與氣候資源數(shù)據(jù)層集運(yùn)算，得出包含土壤類型信息的區(qū)劃結(jié)果。 2.3 工業(yè)布局與企業(yè)管理中的應(yīng)用 工業(yè)布局可充分利用地理信息系統(tǒng)的空間信息處理能力,將影響工業(yè)布局的各因素進(jìn)行綜合處理,從而動(dòng)態(tài)地尋求工業(yè)布局的最佳方案。還可結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn),利用地理信息系統(tǒng)支持下的空間分析模型,建立具體的最優(yōu)場(chǎng)址選擇模型。在企業(yè)內(nèi)部管理中也可充分利用G I S的空間信息 管理功能動(dòng)態(tài) 地監(jiān)管企業(yè) 內(nèi)部生產(chǎn)的貨流、人流狀況,管理企業(yè)各類資產(chǎn)。 工業(yè)布局與城市發(fā)展、環(huán)境、交通道路、城市規(guī)劃存在著深刻的內(nèi)在聯(lián)系。工業(yè)布局調(diào)整地理信息系統(tǒng)將各類數(shù)據(jù)庫(kù)分層次、有機(jī)地組織疊置在一起，實(shí)現(xiàn)工業(yè)布局調(diào)整信息的有效管理和綜合分析。因此，該系統(tǒng)的建立將大大減少管理部門的工作量，提高管理部門對(duì)復(fù)雜信息的有序性管理，可為因重大工程或環(huán)境問(wèn)題引起的布局調(diào)整提供快速、直觀的模擬和顯示，對(duì)促 進(jìn)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要的作用。 并且通過(guò)GIS的查詢統(tǒng)計(jì)，可以從多個(gè)角度掌握工業(yè)布局現(xiàn)狀和工業(yè)布局調(diào)整的趨勢(shì)。另外，統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以方便地導(dǎo)入辦公自動(dòng)化軟件中，以便進(jìn)一步地分析和處理。 2.4 土地管理中的應(yīng)用 地理信息系統(tǒng)最早就是應(yīng)用于土地管理之中,在加拿大地理信息系統(tǒng)的示范效應(yīng)下,各國(guó)政府充分認(rèn)識(shí)到了它的優(yōu)越性,積極推廣應(yīng)用?，F(xiàn)在,土地管理的各個(gè)環(huán)節(jié),如土地潛力與適宜性分類、土地資源調(diào)查與評(píng)價(jià)、土地利用規(guī)劃、地籍管理、土地估價(jià)、土地征稅等業(yè)務(wù)都用上了GIS技術(shù),大大提高了工作效率和管理水平。 土地管理的特色是對(duì)土地空間特性的管理。土地空間特性，包括土地的地理位置、相鄰關(guān)系，圖層的劃分及與土地相關(guān)的各種空間屬性和人文屬性。土地的這種空間特性，為GIS的應(yīng)用提供廣闊的天地。GIS在土地管理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用，其核心是要建立一個(gè)具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的土地信息庫(kù)，主要包括了地藉信息、土地類型信息、土地利用信息、土地權(quán)屬信息和地價(jià)信息等幾方面。 應(yīng)用現(xiàn)GIS手段，建立科學(xué)的土地管理體系，為合理利用土地資源，進(jìn)行土地規(guī)劃、整治、開(kāi)發(fā)利用、稅收等提供有關(guān)基礎(chǔ)資料和科學(xué)依據(jù)，基于GIS開(kāi)發(fā)的土地管理信息系統(tǒng)的建立將在土地管理方面有更加廣泛的作用。 2.5 城市和區(qū)域規(guī)劃中的應(yīng)用 城市是人類活動(dòng)高度集中的區(qū)域，同時(shí)也是信息、物質(zhì)高度集中的區(qū)域。隨著科技的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，數(shù)據(jù)和信息越來(lái)越多，服務(wù)要求越來(lái)越高。城市管理面臨著新的挑戰(zhàn)，為了城市的現(xiàn)代化、生態(tài)平衡和持續(xù)發(fā)展，城市需要全面的規(guī)劃，而地理信息系統(tǒng)給城市的規(guī)劃和管理帶來(lái)了新的工具。 城市建設(shè)規(guī)劃涉及的因素非常多，開(kāi)發(fā)新城要征用土地，改建舊城要拆遷安置，同時(shí)需要基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)設(shè)施的配套。在開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng)中，如果不注意各工程項(xiàng)目之間的協(xié)調(diào)，就可能造成混亂，而采用GIS對(duì)各種信息進(jìn)行管理，并基于此進(jìn)行分析和輔助決策，可以有效地防止這種混亂局面的出現(xiàn)。由于城市在不斷地建設(shè)發(fā)展，所以需要隨時(shí)更新城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，這就要求應(yīng)用GIS管理日常城市建設(shè)活動(dòng)，以保證信息的時(shí)效性。 城市和區(qū)域規(guī)劃中應(yīng)用GIS技術(shù)已成為我國(guó)發(fā)展最快、成果最多的領(lǐng)域之一。目前,我國(guó)已有幾十個(gè)城市建立了城市規(guī)劃與管理信息系統(tǒng),取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。但由于數(shù)據(jù)庫(kù)的限制,國(guó)內(nèi)地理信息系統(tǒng)仍限于城市、街區(qū)或縣、市等小范圍內(nèi)應(yīng)用,大范圍的區(qū)域規(guī)劃和流域規(guī)劃,尚有待于地理學(xué)家通力合作,積極探索,如京津唐城市信息系統(tǒng)、黃土高原水土保持信息系統(tǒng)、黃河三角洲區(qū)域開(kāi)發(fā)信息系統(tǒng)、洞庭湖農(nóng)業(yè)基地開(kāi)發(fā)信息系統(tǒng)等。 2.6 商業(yè)地理中的應(yīng)用 隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)商業(yè)的基本特征發(fā)生了根本性的改變。社會(huì)需求的復(fù)雜性和多樣性使得企業(yè)的市場(chǎng)決策變得尤為重要。而地理信息系統(tǒng)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理和空間分析能力，使其成為進(jìn)行現(xiàn)代商業(yè)決策分析不可或缺的利器。 地理信息系統(tǒng)在商業(yè)地理中應(yīng)用最具吸引力的是商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的配置和管理。區(qū)位因素是商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)決策最關(guān)鍵的因素,可利用GIS的空間分析功能研究合理的商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)布局和貨流的組織路線,為商業(yè)企業(yè)提供決策服務(wù)。 借助GIS并結(jié)合專家知識(shí),還可建立合理的商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)最優(yōu)化決策支持系統(tǒng)。即綜合各區(qū)域的影響商業(yè)的地理信息因素進(jìn)行分析處理，并根據(jù)相關(guān)商業(yè)內(nèi)容，疊加分析得出最優(yōu)網(wǎng)點(diǎn)的相關(guān)結(jié)論。 2.7 旅游地理中的應(yīng)用 隨著旅游業(yè)的不斷發(fā)展，原有的低效率的傳統(tǒng)旅游服務(wù)和管理手段在一定程度上制約著旅游業(yè)的發(fā)展，未來(lái)的旅游業(yè)必須采用實(shí)時(shí)、智能化的管理手段；同時(shí)，還要對(duì)旅游業(yè)進(jìn)行科學(xué)、規(guī)范的管理。 在旅游領(lǐng)域引進(jìn)地理信息系統(tǒng)將是旅游業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。一方面可以給游客提供關(guān)于景點(diǎn)、名勝古跡、自然景觀、旅游飯店、道路交通、交通工具選擇等詳細(xì)信息查詢，并根據(jù)游客的需求及客觀條件為游客提供旅游路線參考方案，使旅游者得到更多、更新、更有用的旅游信息和更優(yōu)惠更高質(zhì)量的旅游服務(wù)，另一方面為旅游區(qū)管理決策者提供管理手段進(jìn)行旅游資源的預(yù)測(cè)以及對(duì)旅游景點(diǎn)的開(kāi)發(fā)建設(shè)提供決策支持，使之更好地合理調(diào)整經(jīng)營(yíng)策略，強(qiáng)化管理，獲得更大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。 2.8 人地關(guān)系協(xié)調(diào)發(fā)展研究 人地關(guān)系，即人類社會(huì)和自然環(huán)境的關(guān)系，是現(xiàn)代地理學(xué)研究的重要課題，也是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展必須直面和探討的問(wèn)題，還是人類認(rèn)識(shí)世界的永恒命題。經(jīng)歷漫長(zhǎng)的上下求索，對(duì)于人類社會(huì)和自然環(huán)境的相互關(guān)系當(dāng)代人越來(lái)越趨向一個(gè)觀點(diǎn)——人與自然的和諧共處。而人地關(guān)系研究需要的資料量較大較復(fù)雜，傳統(tǒng)的研究方法工作量大，手段較為復(fù)雜，過(guò)程較繁瑣。 以GIS作為基本的技術(shù)手段,結(jié)合相關(guān)的研究知識(shí)和基本理論,可建立一個(gè)較為貼合實(shí)際的動(dòng)態(tài)的人地關(guān)系相互作用系統(tǒng),為研究人地關(guān)系協(xié)調(diào)發(fā)展提供了一個(gè)新的途徑。由于人地系統(tǒng)的復(fù)雜性與多變性,依靠傳統(tǒng)的手段是難以描述并且分析人地關(guān)系的規(guī)律。而借助G I S的多功能分析技術(shù)，則可真實(shí)地模仿各種自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素對(duì)人地關(guān)系的影響,進(jìn)而建立人地關(guān)系分析系統(tǒng)，為人地關(guān)系的研究提供強(qiáng)大的技術(shù)支持。 3 GIS在人文地理學(xué)中應(yīng)用案例分析 3.1 美國(guó)密爾沃基（Milwaukee）市城市建設(shè)日常管理 美國(guó)威斯康星州的密爾沃基從1976年開(kāi)始建設(shè)城市地理信息系統(tǒng)，并不斷發(fā)展、完善。由于數(shù)據(jù)庫(kù)比較完整，地理信息系統(tǒng)在很多方面發(fā)揮了作用，主要可以分為三個(gè)方面的活動(dòng)。 3.1.1 地圖更新 密爾沃基市常用地圖分為三種：第一種是地籍房產(chǎn)圖（當(dāng)?shù)胤Q為PlotMap），由政府稅務(wù)部門負(fù)責(zé)編制。這種地圖通常在以下情況下需要修改更新：地契內(nèi)容改變，包括地塊邊界的變化以及地塊權(quán)屬的變化；在一個(gè)大的地塊內(nèi)再劃分為若干小塊，產(chǎn)生新的土地所有者；公共道路的拓寬或者連通；小地塊合并成為大地塊；其它變化，如道路名稱、地名的改變以及錯(cuò)誤的糾正。 第二種是測(cè)繪地圖（當(dāng)?shù)胤Q為Quarter-SectionMap）。這種圖由政府市政工程部門負(fù)責(zé)編制，圖面上標(biāo)有主要的地塊邊界（不作為法律依據(jù)），但是沒(méi)有普通的建筑物，通常在下列情況下需要更新：城市建設(shè)造成地面重要物體的邊界變化；重新測(cè)量，糾正過(guò)時(shí)的內(nèi)容；道路打通、拓寬或封死；大的地塊合并或重新劃分；街道名稱改變；地圖上的錯(cuò)誤糾正。 第三種是土地使用圖（當(dāng)?shù)胤Q為L(zhǎng)andUseMap）。這種地圖反映土地的實(shí)際用途，也反映了主要的地塊邊界。土地使用圖由城市規(guī)劃部門負(fù)責(zé)編制，主要為城市規(guī)劃服務(wù)，通常在以下條件下需要更新：房屋的拆除和重建；房屋改變用途；地塊邊界改變；地塊重新劃分；地塊兼并；道路變化；道路名稱的修改；地圖錯(cuò)誤糾正。 以上三種地圖由三個(gè)相互獨(dú)立的部門各自負(fù)責(zé)，在信息上存在很多重復(fù)內(nèi)容，在地圖更新時(shí)也需要大量的重復(fù)工作。在建立城市地理信息系統(tǒng)之后，三種地圖上各類信息的更新工作明確地分配到三個(gè)部門，三種數(shù)字化地圖集中地存放于數(shù)據(jù)庫(kù)中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，每個(gè)部門對(duì)數(shù)據(jù)的修改內(nèi)容可以被其它部門得到，減少了數(shù)據(jù)冗余和重復(fù)工作。 3.1.2 土地區(qū)劃管理 在美國(guó)，大多數(shù)地方政府都用土地區(qū)劃來(lái)指導(dǎo)、限制城市土地利用和城市發(fā)展，但是具體做法各地有許多差異，在密爾沃基市，先由城市規(guī)劃部門編制土地使用規(guī)劃，經(jīng)批準(zhǔn)后再制定區(qū)劃，區(qū)劃的形式為文本和圖件，它是城市建設(shè)和審批修建申請(qǐng)的依據(jù)。 密爾沃基市的土地區(qū)劃圖分為用途圖、范圍圖和高度圖，用途圖用于限制和規(guī)定相沖突的土地利用，如不準(zhǔn)貼近主要交通干道修建大型商業(yè)設(shè)施等；范圍圖對(duì)建筑之間的距離以及建筑后退道路等作出了規(guī)定；高度圖則規(guī)定了建筑本身的高度、相鄰建筑在高度上的相互關(guān)系的限制。 在采用GIS后，這三種區(qū)劃圖分為三個(gè)圖層進(jìn)行管理，并可以疊加在一起顯示，避免各個(gè)部門數(shù)據(jù)不一致的情況，此外，可以很方便地檢查規(guī)劃圖的錯(cuò)誤，避免法律上的糾紛；也便于稅收部門查詢地產(chǎn)信息，調(diào)整對(duì)土地所有者的稅收。 3.1.3 是建筑審批處的內(nèi)部工作管理 每個(gè)建筑物在修建之前，必須經(jīng)過(guò)政府主管部門批準(zhǔn)，由于申請(qǐng)非常多，并且需要實(shí)地勘察，工作繁重，如何分配并確定每個(gè)經(jīng)辦人員的工作，以充分調(diào)動(dòng)每個(gè)人的積極性成為一個(gè)難題。在建立地理信息系統(tǒng)后，修建項(xiàng)目申請(qǐng)卡片被記錄到屬性數(shù)據(jù)庫(kù)中，其中的建筑物地址屬性與地塊空間數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，這樣可以很方便地將一定時(shí)期內(nèi)所有的修建申請(qǐng)的位置分布顯示在地圖上（圖1），可以方便的根據(jù)申請(qǐng)量的多少、到市中心的距離、前往勘察的邊界程度，劃分每個(gè)工作人員的負(fù)責(zé)范圍，提高了工作效率，改善了建筑審批處的內(nèi)部管理。 圖1： 利用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行建筑審批協(xié)調(diào) 3.2 河南省主體功能區(qū)規(guī)劃研究 河南省主體功能區(qū)的規(guī)劃需要對(duì)其區(qū)域的人地關(guān)系進(jìn)行分析，而地理信息系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)可以成為分析相關(guān)資料、調(diào)查結(jié)果的有效手段。進(jìn)而為功能區(qū)的規(guī)劃研究提供強(qiáng)有力的分析技術(shù)支撐。 3.2.1 主體功能區(qū)的基本內(nèi)涵 主體功能區(qū)是指依據(jù)資源環(huán)境承載能力、現(xiàn)有開(kāi)發(fā)密度和發(fā)展?jié)摿?，統(tǒng)籌考慮區(qū)域未來(lái)的人口集聚流動(dòng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展態(tài)勢(shì)、國(guó)土利用和城鎮(zhèn)化格局以及生態(tài)功能，從區(qū)域空間開(kāi)發(fā)適宜性的角度，將區(qū)域劃分為具有特定主體功能定位的不同空間單元。 我國(guó)地域遼闊，各地的自然資源條件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展基礎(chǔ)和發(fā)展水平存在著較大差異，在我國(guó)推進(jìn)形成主體功能區(qū)對(duì)于構(gòu)建和諧的人地關(guān)系地域系統(tǒng)，對(duì)于體現(xiàn)以人為本，實(shí)現(xiàn)人的全面自由發(fā)展的戰(zhàn)略思想具有重要意義。 3.2.2 借助地理信息系統(tǒng)分析河南省人地關(guān)系現(xiàn)狀特征 通過(guò)對(duì)我國(guó)版圖進(jìn)行分析不難發(fā)現(xiàn)河南位于我國(guó)中東部，黃河中下游。并根據(jù)經(jīng)緯度和海陸分布等地理位置的差異、地勢(shì)輪廓及新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和生物氣候基本特征的差異等進(jìn)行地理信息數(shù)據(jù)的分析與整理，將全國(guó)劃分為三大自然區(qū)，河南屬其中的東部季風(fēng)區(qū)。此外河南地處我國(guó)第二階梯向第三階梯的過(guò)渡地帶，地貌類型深受地區(qū)構(gòu)造的控制，表現(xiàn)為不同的構(gòu)造體系和構(gòu)造形態(tài)，制約著全省山脈 、水系的分布格局。 河南處于北亞熱帶向暖溫帶過(guò)渡地帶，具有明顯的大陸性氣候特征，氣候溫和，冬冷夏熱。全省大致以伏牛山南坡和淮河干流為界，以南屬亞熱帶，以北屬暖溫帶，南北地區(qū)的年平均氣溫、日照時(shí)數(shù)、年均降雨量、無(wú)霜期等各項(xiàng)氣候指標(biāo)分異明顯，直接影響著全省經(jīng)濟(jì) 社會(huì)的發(fā)展，尤其是對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平和方向以及土地、水等資源的開(kāi)發(fā)利用等方面的影響更為顯著。河南省由于所處地理位置的居中性，使得其自然條件具有顯著的過(guò)渡型特征，東西地貌、南北氣候類型差別明顯。地貌類型和氣候條件等自然條件的多樣性和多變性使該區(qū)域成為了我們國(guó)家典型的生態(tài)環(huán)境脆弱帶，自然系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，表現(xiàn)出較強(qiáng)的敏感性和脆弱性 。長(zhǎng)期以來(lái)不合理開(kāi)發(fā)和利用使自然生態(tài)環(huán)境有不斷惡化趨勢(shì)。集中表現(xiàn)為山丘、黃 土地區(qū)水土流失嚴(yán)重，沿黃地帶風(fēng)沙再起和次生鹽漬化擴(kuò)展。 河南省是我國(guó)的人口大省，對(duì)于自然系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)歷史悠久，開(kāi)發(fā)強(qiáng)度比較高。長(zhǎng)期以來(lái)，作為我國(guó)重要的能源原材料基地，河南區(qū)域開(kāi)發(fā)以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為中心，主要表現(xiàn)在資源開(kāi)發(fā)上，基本上未顧及資源環(huán)境的承受能力，更未能顧及自然生態(tài)環(huán)境發(fā)展和演替的需要。因此，區(qū)域人地系統(tǒng)出現(xiàn)了一系列問(wèn)題，尤其是在一些資源環(huán)境承受力較差的地區(qū)，人地關(guān)系之間的矛盾更加尖銳。例如豫西伏牛山區(qū)、豫南桐柏 — 大別山區(qū)、豫北太行山區(qū)等地嚴(yán)重的水土流失問(wèn)題；淮河流域、鄭汴洛工業(yè)走廊等地嚴(yán)重的水、大氣等環(huán)境污染問(wèn)題；豫北平原西部等地嚴(yán)重的超量開(kāi)采地下水，形成大面積漏斗區(qū)等問(wèn)題。種種問(wèn)題的存在加重了河南省區(qū)域人地關(guān)系地域系統(tǒng)的脆弱性和敏感性，使該地區(qū)的人地關(guān)系地域系統(tǒng)受到了嚴(yán)重干擾，并且這種干擾已經(jīng)反過(guò)來(lái)影響到人類自身的生存和可持續(xù)發(fā)展。 3.2.3 河南省主體功能區(qū)定位 可以看出，河南省區(qū)域人地關(guān)系地域系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性已經(jīng)受到嚴(yán)重影響，致使系統(tǒng)各因素之間的關(guān)系出現(xiàn)不協(xié)調(diào)，如生態(tài)退化、環(huán)境污染、資源枯竭、水循環(huán)破壞等整體系統(tǒng)出現(xiàn)逆向演替的跡象。因此，河南省人地關(guān)系地域系統(tǒng)對(duì)于開(kāi)發(fā)的適宜性和時(shí)序性表現(xiàn)相當(dāng)敏感，換句話說(shuō)就是急需對(duì)全省地域空間進(jìn)行功能劃分。通過(guò)結(jié)合地理信息系統(tǒng)技術(shù)對(duì)全省的地理信息即自然資源、環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等人地關(guān)系的各個(gè)子系統(tǒng)的現(xiàn)狀和潛力進(jìn)行了深入分析和客觀評(píng)價(jià)，對(duì)全省各類主體功能區(qū)定位進(jìn)行如下考慮： 首先是優(yōu)化開(kāi)發(fā)區(qū)。優(yōu)化開(kāi)發(fā)區(qū)是指國(guó)土開(kāi)發(fā)密度已經(jīng)較高、資源環(huán)境承載能力開(kāi)始減弱的地區(qū)。這類地區(qū)也是城鎮(zhèn)化和工業(yè)化水平較高的區(qū)域 , 一般是提升國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的重要區(qū)域，也是帶動(dòng)全國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的龍頭區(qū)域。目前，河南省經(jīng)濟(jì)處在中工業(yè)化時(shí)期， 一方面，全省整體的工業(yè)化和城鎮(zhèn)化水平還比較低，另一方面，全省的城鎮(zhèn)化建設(shè)任務(wù)仍然十分艱巨。通過(guò)對(duì)河南區(qū)域的資源環(huán)境承載力、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和發(fā)展?jié)摿Φ纫蛩剡M(jìn)行分析，河南省總體上仍需要加快發(fā)展速度，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，加快人口聚集，提升經(jīng)濟(jì)實(shí)力。目前，河南省局部地區(qū)和個(gè)別城市發(fā)展水平接近沿海發(fā)達(dá)地區(qū)。 其次是重點(diǎn)開(kāi)發(fā)區(qū)和限制開(kāi)發(fā)區(qū)。重點(diǎn)開(kāi)發(fā)區(qū)是指資源環(huán)境承載能力較強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)和人口積聚條件較好，對(duì)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的資源環(huán)境條件有較大的承載能力的地區(qū)。河南主要集中在以中原城市群、洛平漯產(chǎn)業(yè)帶、寧西產(chǎn)業(yè)帶、環(huán)太行山前產(chǎn)業(yè)帶等為代表的地區(qū)。這些地區(qū)具有一定的城鎮(zhèn)化和工業(yè)基礎(chǔ)，將作為全省人口和經(jīng)濟(jì)的積聚區(qū)，加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展，加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，創(chuàng)造 良好開(kāi)發(fā)環(huán)境，積極承接限制開(kāi)發(fā)區(qū)和禁止開(kāi)發(fā)區(qū)的人口轉(zhuǎn)移，擴(kuò)大城市規(guī)模，增強(qiáng)中心城市輻射帶動(dòng)能力，將其發(fā)展成為支撐全省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要增長(zhǎng)極。與此同時(shí)，也要事先做好生態(tài)環(huán)境、基本農(nóng)田等的保護(hù)規(guī)劃，減少工業(yè)化和城鎮(zhèn)化對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，避免出現(xiàn)生態(tài)退化和環(huán)境污染等問(wèn)題， 限制開(kāi)發(fā)區(qū)是指資源環(huán)境承載能力較弱或生態(tài)環(huán)境惡化問(wèn)題嚴(yán)峻，在本省具有較高生態(tài)功能價(jià)值和食物安全意義的區(qū)域。這是河南最大面積的區(qū)域，約占總面積的60 %以上，集中在東部廣闊的黃淮海平原和西南部的南陽(yáng)盆地，地形平坦，氣候適宜，土壤肥沃，自古以來(lái)都是我國(guó)最重要的糧食生產(chǎn)基地。除此之外，全省的退耕還林還草地區(qū)、天然林保護(hù)區(qū)、重要水源涵養(yǎng)地區(qū)、水土流失嚴(yán)重地區(qū)、自然災(zāi)害頻發(fā)地區(qū)等生態(tài)環(huán)境退化和脆弱地區(qū)都要作為限制開(kāi)發(fā)區(qū)。這些地區(qū)不適合大規(guī)模地推進(jìn)工業(yè)化和城鎮(zhèn)化，堅(jiān)持保護(hù)優(yōu)先、點(diǎn)狀開(kāi)發(fā)的原則，以生態(tài)修復(fù)和環(huán)境保護(hù)為首要任務(wù)，因地制宜地進(jìn)行農(nóng)業(yè)、農(nóng)林產(chǎn)品加工業(yè)、 生態(tài)旅游等低密度的開(kāi)發(fā)，禁止發(fā)展沒(méi)有資源優(yōu)勢(shì)并有損生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)。將全省大部分地域 空間劃為限制開(kāi)發(fā)區(qū)，進(jìn)行基本農(nóng)田和生態(tài)環(huán)境等保護(hù)，對(duì)于全國(guó)的糧食安全和全省的生態(tài)安全具有重大的戰(zhàn)略意義。 最后是禁止開(kāi)發(fā)區(qū)。禁止開(kāi)發(fā)區(qū)是指依法設(shè)立的各類自然保護(hù)區(qū)、歷史文化遺產(chǎn)、重點(diǎn)風(fēng)景區(qū)、森林公園、地質(zhì)公園和重要水源地等。截止到2012年，全省共有自然，保護(hù)區(qū)34個(gè)，其中，國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)10個(gè)，省級(jí)自然保護(hù)區(qū)20余個(gè)，全省共有11個(gè)國(guó)家級(jí)地質(zhì)公園，其中云臺(tái)山、嵩山為世界地質(zhì)公園，另有4個(gè)省級(jí)地質(zhì)公園。另外，全省還有大量的歷史文化遺產(chǎn)保護(hù)區(qū)，全省有國(guó)家重點(diǎn)文物保護(hù)單位358處。作為禁止開(kāi)發(fā)區(qū)今后要實(shí)行強(qiáng)制保護(hù)，禁止一切對(duì)自然生態(tài)的人為干擾活動(dòng)，維持生態(tài)平衡和自然特色，社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)需求主要靠政策轉(zhuǎn)移和扶持以及有限的旅游服務(wù) 業(yè)活動(dòng)等。 4 結(jié)語(yǔ) 地理信息系統(tǒng)技術(shù)和空間分析方法很好的將地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，為人文地理學(xué)的研究提供了嶄新的調(diào)查技術(shù)和分析手段，使人文地理學(xué)的研究更加的科學(xué)化和深入化。同時(shí)人文地理的研究為地理信息系統(tǒng)的發(fā)展提供了理論支撐和需求。 地理信息系統(tǒng)與人文地理學(xué)的結(jié)合在提供新的發(fā)展方向的同時(shí)，也面臨著新的挑戰(zhàn)，只有深入了解人文地理學(xué)的內(nèi)涵，具備扎實(shí)的理論知識(shí)，正確掌握地理信息系統(tǒng)的分析方法，才能使兩者的融合更加深入，使地理信息系統(tǒng)與人文地理學(xué)共同發(fā)展。 參考文獻(xiàn) [1 ] 葉岱夫. 人地關(guān)系地域系統(tǒng)與可持續(xù)發(fā)展的相互作用機(jī)理 [J ]. 地理研究 , 2001, 20 (3) : 307 - 314. [2 ] 金其銘. 人文地理概論 [M ]. 北京 :高等教育出版社 ,1994. [3 ] 張莉 ,馮德顯. 河南省主體功能區(qū)劃分的主導(dǎo)因素研究 [J ]. 地域研究與開(kāi)發(fā) , 2007, 26 (2) : 30 - 34 [4 ] 胡偉平. 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