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EIS和GIS的关系？EIS是环境信息系统，，GIS地理信息系统
GIS是管理空间数据的计算机系统，它可进行数据输入、存储、检索、运算、分析、显示和输出，它的主要功能是制图、检索和查询。最早的GIS是为支持土地利用、规划和决策而设计的。世界上之一个GIS产生于加拿大，1963年开始研制，1971年运转。在70年代，美国田纳西流域管理局首先将GIS应用于水文学及水资源管理。80年代，GIS在该领域内得到了较广泛的应用。长期以来，研究者们对GIS进行了不断地改进，他们以计算机技术为基础，结合环境、系统工程、经济管理等学科的知识，形成了跨学科的技术系统。改进了的GIS可对资源与环境等方面内容进行综合评价、管理、分析和决策。目前，在国外和国内GIS已被广泛应用于气象、水文学及水资源、国土资源调查与管理、农业估产、病虫害监测、水土流失、沙漠化调查、盐渍化调查、环境污染监测（含赤潮）以及地质构造、矿产资源调查等方面。李勇等[2]应用GIS对土地利用的适宜性进行过评价。作者3在生态环境与荒漠化的研究中应用了GIS、RS技术，因而大大地提高了科研成果的水平和应用价值。 生态环境恶化与荒漠化已影响到人类的生存，引起了国际上的关注，它已被列入全球变化研究计划中。由于GIS具有强大的信息空间管理和分析功能，它已成为研究全球变化的一个重要手段。1990年美国全球变化研究计划（USGCRP）提出了以下的研究内容：地球观测与信息管理；全球变化过程研究；环境模拟和预测评估。其中环境模拟的优先学科是气候与水文系统；生物地球化学动力学和生态系统及其动力学。开展上述研究需要将模拟过程与GIS技术相结合，需要交叉学科的知识和技术，因而具有较大的难度，即使在美国，能开展这项研究的机构也是不多的4。 GIS虽然有了不少改进，但仍然存在某些不足之处。例如，缺乏多方面的分析、评价、预测和决策功能；由于数据编码和格式化不标准、不规范，信息不能互换，成果不能共享；缺少信息采集和更新的自动化功能。因此限制了GIS的推广和应用。当今环境科学的发展要求GIS不仅具有信息空间管理、分析的功能，在其内部还要有建模和模拟的功能。要满足上述要求，需要将GIS技术、EIS技术和跨学科的知识和技术三者进行完美的结合。但这一目标不是在近期内所能实现的。 此外，我们必需强调的是遥感技术（RS），它具有观测范围广、速度快、获取信息量大、适时性好、动态性强等特点，它是GIS主要的信息源。在GIS、RS、GPS技术的结合下，对于全球环境变化研究和环境地学研究特别重要。
在环境地学的研究过程中人们往往要对环境的特征、性质、状态和质量等进行客观地描述，这就需要进行环境质量评价，然而，环境质量评价仅
能反映某一时刻的环境状况。当人们需要了解未来的环境状况时，要进行环境预测，这样便相应地出现了各种预测模型。在研究生态环境与荒漠化关系时，我们不仅要进行环境评价及预测，而且还要了解生态环境恶化的“允许”极限，并为其发出预警信号。因此，需要借助于预警模型来实现这一目标。
人们往往采用物理的、化学的 *** 对某一客观事物和现象进行模拟实验，在此基础上建立相应的数学模型，以揭示事物运动的过程和规律。在有些情况下人们需要以客观事物为基础，去虚拟事物的某些状态和运动过程，并判断实现这一结果的可能性和真实性。要达到这一目的，需要运用仿真模型。简单地说，模拟模型是使具体的事物抽象化，而仿真模型是使抽象事物具体化。
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在环境地学研究中往往要进行多目标规划和方案优化决策，因此，经常借助于线性、非线性规划模型、动态规划模型和层次分析（AHP）、人工神经 *** （ANN）等决策模型等来进行解决［5］。我们将环境评价、预测、预警、模拟、仿真、规划和决策等 *** 有机地结合起来，组成一个环境模拟系统，将其纳入模型库，或制成模型软件包，以满足环境地学研究中的各种需要，从对单一使用模型的现象中解脱出来。
环境模拟系统（EIS）中所含盖的信息大多数都具有时空属性，但是它们仍属于非空间信息。如果将EIS中的信息纳入GIS的空间管理系统，进行空间管理、应用分析和要素叠加，便可产生新的信息源。对丰富的信息进行深层次地开发，可深入认识、揭示环境特征和要素的运动规律，并实现信息的可视化。这将会大大提高环境地学研究的理论水平及其成果的应用价值。这是传统的研究 *** 所不能及的。
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水资源综合评价中的信息管理系统
尹红美
（河南省地质矿产勘查开发局之一水文地质工程地质队，新乡，453002）
摘要 目前，GIS技术在我国水资源评价、规划和管理中的应用处于起步阶段，其应用的深度和广度还有待进一步拓展。GIS因其技术上的特点，在区域水资源评价、规划和管理的各个环节中，分别有着各自的工作 *** 和特点。例如，在数据的收集阶段，由于GIS支持遥感、站点、社会调研等调查手段，还可以利用所提供的技术能力，完成数据格式的相互转换，从而使各种水资源及其开发利用的原始数据得以完善使用。因此，GIS技术应用的重点在于拓展数据调查的广度和深度，为开展水资源评价、规划和管理等工作提供条件和强大的技术支撑。
关键词 GIS信息 管理 水资源
1 GIS的概念及特点
地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS），产生于20世纪60年代，最初的定义是“用来存储、提取、分析地理信息的软件系统”。在几十年的发展中，地理信息系统的能力不断提高，应用不断扩大，定义也随之不断拓展。1996年美国国家地理信息与分析中心（NCGIA）的Michael G在“地理信息系统与环境模拟”会议上给出的GIS定义为：“在世纪化地理信息这个大题目下的广泛的行为活动。”地理信息系统（GIS）是综合处理和分析空间数据的技术，它的发展为科研和管理决策人员提供了有关区域综合、方案优选和战略决策等方面可靠的地理和空间信息。主要内容的特点是：
1.1 空间模型
它可以将现实世界抽象为相互联结不同特征的层面（layer）组合，进行空间的查询和分析。
1.2 地理参考系
空间数据包括绝对位置信息（经纬度坐标）以及相对位置信息（统计调查值等），GIS的地理坐标系可有效帮助用户在地球表面任意空间定位。
1.3 矢量和栅格数据结构
GIS数据包括矢量和栅格两种基本模式。矢量数据以点、线、面方式储存管理，是表现离散空间、特征的更佳方式；栅格数据是通过一系列网格单元表达连续地理特征。
2 GIS的应用前景
近年来随着GIS技术从外围到内核上的进展，使得GIS的能力不断增强，应用范围也不断扩大。GIS自身同时具备了解决水资源问题的能力，在水资源领域的应用条件逐渐成熟起来，其技术上的拓展使区域水资源评价、规划和管理中的应用成为可能，具体表现在以下三个方面：
2.1 计算机技术和互联网的飞速发展
GIS受益于计算机硬件近年来令人惊叹的长足进步，大量数据的高速处理能力使GIS的实际应用范围急剧扩大，并且硬件的性能提高和GIS软件价格的下降为GIS的推广、普及提供了基础。另外， *** 系统是GIS软件采用分布式结构的基础，高性能数据处理机服务器和人机交互与客户机配合使用（client/sever），有效地处理了效率和成本之间的矛盾。GIS同时跟进采用了这些技术。
2.2 大规模数字化地理信息的出版
随着GIS的普及，对数字化信息的需求越来越迫切。一个明显的趋势是大型的数字化地理信息产品不断推向市场，另外开始把数据库和常用必需的GIS功能整合成产品，客户可以直接使用，发布的信息种类也由初期的基本地形图扩大到专业数据上。1998年ESRI发行的“First Dtreet—With Tiger 94 files”。
就是一个完整的覆盖了全美国的GIS数据库。在万维网上也已经有大量的免费数据提供使用。这些数据有的是样品，有的是各类公司和组织的服务。例如美国联邦 *** 紧急灾害处理中心FEMA的河流数据库在万维网上免费提供各地区水灾风险的水文信息供民众参考。中国测绘局与ESRI合作发行的“中国数字地图”是中国 *** 出版的之一个全国1∶100万的数字地图，包括了道路、河流、居民、行政边界等基本要素，是中国出版大型GIS数据库的开端。
2.3 地理学的发展
地理学是GIS的科学基础，为信息科学提供了空间定位检索分析的规律和技术，也提供了整合地理信息特征的空间数据和属性数据的构架和依据。地理学的迅速发展极快地改变着GIS的面貌。在GIS成功地描述大量的地理现象后，已经开始进一步用于模拟地理的变化过程。例如图论 *** 功能在GIS的成功实现，为模拟水文、交通、管网等地理过程创造了条件；又如Arc/Infor Grid对扩散现象的描述，为模拟运动过程提供了条件。三维模型表达的实现，也同时增强了真实地理现象的能力。Arc/INGO Tin和ArcView 3D Analyst的广泛应用是很好的实例。ArcView和Map Object和GPS的结合也提供了条件。
3 GIS在水资源综合评价中信息管理系统的功能
3.1 直观、理性的可视化功能
常用的CAD软件如AUTOCAD等，往往图形能力强而相对属性数据的管理能力弱，所以一般只能作绘图使用。而地理信息系统由于其对空间数据和属性数据的综合分析能力，弥补了其他工具纯图形、纯数字的缺陷，而使空间数据的图形表现和属性数据的空间分析有了很大程度的提高，因而可以提供一个直观、理性的可视化工具。可视化可促进建立概念及提高对事物的观察力。
3.2 大量空间数据的储存和管理功能
与人们早期对数据的掌握不同，今天是数据爆炸的时代。正如Naibitt所说：“我们之一次拥有如此众多的数据，这些数据不仅仅是自新的，而且是再生的。问题的关键不在于他们是否够用，而在于我们将会被他们所淹没”。这些空间的、非空间的数据，静态的、动态的表示在GIS中可以实现。以数据库管理系统为支持之一的GIS，开发了对大型数据库储存、管理的能力，并提供了对数据快速查询的功能。ARC/INFOR开发的SDE（Special Database Engine），作为一个高性能的空间数据库管理系统，提供了用户对超大型地理数据库的访问能力。通过SDE对以百万个数据查询的响应时间小于0.03s，从1500万个点中选择8000个点中的响应时间小于0.04s。使用者可以获得快速和适时的结果。在管理容量越来越复杂的情况下，建立超大型的数据库是必要的。必须有一个综合统一的系统来管理数据，数据的已知性和完整性才能得到保证。GIS为大量的区域水环境的空间数据提供了储存和管理的能力。
在水资源综合评价管理系统中，可以完成各种地图信息的输入编辑，建立地图数据文件，主要有矢量和栅格两种数据类型。在系统的支持下，还可以对与水资源相关的所有图形按图幅范围、图幅表示内容、图幅比例尺以文件方式逐级管理。
GIS支持多种形式的空间数据方式，并可通过数据的转换使之为区域水资源管理服务。传统的现场测量数据一般是将地图数据输入数据库，而随着GIS和相关的CPS的发展，使GPS获得的数据可以直接提供给GIS使用，遥感的结果经过人工解译或计算机解译也可直接纳入GIS的数据库中。GIS对空间数据多种表现形式的支持使空间信息可以直接为区域水资源管理服务，并使水资源管理工作得到全面、多层次地体现。
3.3 提供良好的数据维护和更新功能
GIS提供了图幅变形矫正、接边、核对等空间数据维护技术，空间数据的增加、删除和更改在数据库中可以很快得到实现。另外，通过 *** 分布式管理，可以使更新的数据迅速地体现在相应的模块并传递给相应的应用客户。GIS这种良好、快速的数据维护和更新能力，从长远来看，提高了水资源管理的时间效益。
3.4 基于空间的数据分析功能
基于GIS的水资源综合评价信息管理系统提供了查询、叠加、分类、 *** 、邻近、数字高程模型等空间数据的分析功能。
3.4.1 查询和量算
GIS提供的查询和量算功能可以进行空间数据和属性数据的相互量算。通过地理信息系统查询和量算的功能，可以实现图文互查，首先，可以按属性信息的要求来查询空间信息的位置（即“文查图”）和按空间位置来查询属性信息（即“图查文”）。其次，可以实现系统中点、线、面元素的相互查询。例如，从线到点的查询可以实现对某一线性元素如河流上点元素（排污口）的信息查询（位置、特征等）。
3.4.2 叠加
叠加的基本思路是：在利用地图进行资源评价和土地利用规划过程中，人们认为地球表面的各个要素不是彼此独立地进行作用，而是相互影响、综合地进行作用的。因此，有必要进行综合的、多学科的评价。进行这类综合评价工作的一个简单 *** 是在一个透明的正面上复合（叠加）各种资源地图的透明拷贝，然后在叠加的地图上寻找各种属性恰好适宜的地点。这种 *** 与计算机技术结合，在网格纸上打印出需要值来制作单因素地图，叠加这些 *** 值，用行式打印机字符叠加的方式产生适宜的灰度来表示综合评价的值，这就是基于网格的GIS。最终独立信息系统中的叠加是把分散到不同层上的空间和属性信息按相同的空间位置叠加在一起，成为新的一层。叠加的过程主要是对空间信息及其相应属性信息进行 *** 的交、并、补的运算，也可以进一步对属性做其他运算。
3.4.3 分类
分类的目的是为了把复杂的事物进行简化，从而便于进一步地思考和分析。人类正是借助分类的 *** 来揭示自然界的内在规律。实质上，对空间数据的分类，就是对空间信息的分析过程。GIS对区域水环境管理提供了从单元素到多元素的分类 *** ，并提供了自动分类的有效功能。
3.4.4 *** 分析
*** 分析功能的涵义是借助线性要素的组合来描述某种资源或物质在空间上的运动，借助 *** 分析，通过线性阻抗等 *** 的计算，可以实现路径选择、负荷估算、职员分配、时间和距离的统计等。在基础设施的布点分析等方面， *** 分析都有很好的应用价值。
3.5 数字高程模型
与一般的点、线、面不同，自然地形是一个连续起伏变化的表面，往往没有明确的边界。传统的地图制图，常常用等高线来表示地形、地貌。从二维的角度，等高线便于视觉观察和分析，也可做手工的量算。但把等高线作为数据存储起来，不便于计算机进行分析，而且手工方式产生等高线费时费力，为此，产生了以计算机为基础的数字高程模型（DEM）或数字地形模型（DTM）。通过对数字高程模型的点、线、面赋予特殊的属性、高程，可以使其变成三维的表面模型。数字高程模型提供了对空间属性数据的直观分析，可以用于代表分析、汇流路径分析。
水资源综合评价的目的在于了解水源的数据、质量及其时空分布、水资源开发利用现状等，以达到调控人类自身活动，合理开发和高效利用水资源，防止水资源的污染和再生环境的破坏，从而保护人类生存和经济社会的稳定发展。水资源管理是一种克服人类经济社会生活的盲目性和主观随意性的科学管理与决策活动。近年来随着计算机的发展和GIS技术的进步，带来了这种科学决策和管理信息的新 *** ，改进了以往水资源管理的工作 *** ，因而基于GIS的信息管理技术是当前更先进的科学管理 *** 。在水资源评价、规划和管理方面，很强的图形显示功能和带有时间的三维GIS，有利于水文水资源工作者研究流域或区域的水文空间分布，并有助于了解降雨、地表水和地下水等在时间和空间上的变化情况。地理信息系统以管理大量的空间属性见长，可以作为空间属性数据的有效管理工具。应用地理信息系统，可以管理、分析、处理大容量的空间属性数据，特别是水文水资源各要素中的应用，解决了水文、气象和水文地质等分析工作中长期以来存在的数据量不足和信息量不丰富的问题。同时，当前地理信息系统的低成本趋势、具有实时预报的特点和数据的可持续利用，在水资源评价、规划和管理领域中具有广泛的应用前景。
资源与环境研究中的GIS
地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是20世纪60年代以来随着电子计算机技术的发展及其广泛应用，在地理学中发展起来的一种新的工作手段和 *** 。该学科是介于信息科学、空间科学和地球科学之间的交叉学科，它是计算机科学、遥感技术、信息工程和现代化地理学理论与 *** 的有机结合，是它们应用的进一步延伸和发展，是地理学的又一新进展。
一、地理信息与地理信息系统
地理信息是指表征地理系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。从地理数据到地理信息的发展，是人类认识地理事物的一次飞跃。地球表面的岩石圈、水圈、大气圈和人类活动等是更大的地理信息源。地理科学的一个重要任务就是迅速地采集到地理空间的几何信息、物理信息和人为信息，并适时地识别、转换、存储、传输、再生成、显示、控制和应用这些信息。
地理信息属于空间信息，其位置的识别是与数据联系在一起的，这是地理信息区别于其他类型信息的最显著的标志。地理信息的这种定位特征，是通过经纬网或公路网建立的地理坐标来实现空间位置的识别；地理信息还具有多维结构的特征，即在二维空间的基础上实现多专题的第三维结构，而各个专题型实体型之间的联系是通过属性码进行的，这就为地理系统各圈层之间的综合研究提供了可能，也为地理系统多层次的分析和信息的传输与筛选提供了方便。地理信息的时序特征十分明显，因此可以按照时间尺度将地理信息划分为超短期的（如台风、地震）、短期的（如江河洪水、秋季低温）、中期的（如土地利用、作物估产）、长期的（如城市化、水土流失）、超长期的（如地壳变动、气候变化）等。地理信息的这种动态变化的特征，一方面要求地理信息的获取要及时，并定期更新；另一方面要从其自然的变化过程中研究其变化规律，从而作出地理事物的预测与预报，为科学决策提供依据。认识地理信息的这种区域性、多层次性和动态性变化的特征对建立地理信息系统，实现人口、资源、环境等的综合具有重要意义。
地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析 *** ，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。因此，地理信息系统具有以下三个方面的特征：
（1）具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力。
（2）以地理研究和地理决策为目的，以地理模型 *** 为手段，具有空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力，并能产生高层次的地理信息。
（3）由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析 *** ，作用于空间数据，产生有用信息，完成人类难以完成的任务；计算机系统的支持是GlS的重要特征，它能使GIS得到快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和动态分析。
二、GIS的组成部分
地理信息系统是一种计算机技术系统，它由信息输入、存储、数据的分析处理和信息的输出等基本部分组成，并在计算机软、硬件支持下运行工作。各种组成在GIS中所起的作用不同，可以分为五个组成部分：
（1）计算机硬件：指GIS所需要的基本设备。这些设备用来存储、处理和显示。对象主要是数字地图或数字图像数据。
（2）计算机软件：包括机器运行所需的各种程序及有关资料，如操作系统、编译程序、汇编程序、专用程序、GIS数据库管理系统、各种分析程序及使用分册、说明等。主要作用是完成各种GIS应有的操作。
（3）数据：GIS研究所需要的各种地理空间数据，包括数字化了的地图数据、经过数字转换的图像数据、分析用的统计数据等等。
（4）过程：GIS工作时，为了得到问题的解答而执行的一步一步的动作。不少系统在执行时，为了方便用户使用目录选择方式，又称作点“菜单”方式，作哪个动作就点哪项；也有的系统使用命令方式，根据用户需要打入命令，由系统完成，可以一个命令做一个动作，也可以一个命令完成一系列动作，也就是命令过程。
（5）专家：了解GIS，知道怎样使用系统，这是最重要的。有些系统不能被人完全了解，因而不能发挥出全部作用，更不能进一步发展系统。创造GIS的工作量很大，常以“人年”作为计量工作的单位。
三、GIS的类型
（1）专题地理信息系统：是具有有限目标和专业特点的地理信息系统。为特定的专门的目的服务，如水资源管理信息系统、矿产资源信息系统、农作物估产信息系统、草场资源管理信息系统、水土流失信息系统、环境管理信息系统等。
（2）区域地理信息系统：主要以区域综合研究和全面信息服务为目标。可以有不同规模，如国家级的、地区或省级的、市级或县级等为各不同级别行政区服务的区域信息系统，也可以按自然分区或流域为单位建立区域信息系统。区域信息系统如加拿大国家信息系统、美国橡树岭地区信息系统、圣地亚哥县信息系统、中国黄河流域信息系统等。
（3）地理信息系统工具：它是一组具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出等地理信息系统基本功能的软件包。它们或者是专门研究的，或者是在完成实用地理信息系统后抽去具体的区域或专题的地理空间数据后得到的。这些软件适于用来作为地理信息系统支撑软件，以建立专题或区域性的实用性地理信息系统，也可以作教学软件。由于地理信息系统设计技术较高，而且重复编辑比较复杂的基础软件也造成人力的极大浪费，因此采用地理信息系统工具，无疑是建立实用地理信息系统的一条捷径。
四、资源与环境研究中的GIS
进入21世纪，中国的GIS事业发展迅速，GIS的作用日益被大众所认识，并蓬勃应用到各种领域中。人类正在进入以信息技术和空间技术应用为特征的新型信息时代。作为新兴技术科学的地理信息系统，从20世纪80年代末期以来已成为最活跃的信息产业之一。它涉及到GIS软件、硬件、数据、遥感与航空摄影、制图、野外数据采集、数据交换、系统集成和咨询等内容。其中，软件是GIS的技术核心，而从事软件开发和系统集成的公司或机构则往往成为GIS产业的主体。
早期GIS主要应用于自动制图、设施管理和土地信息系统（LIS），后来逐步扩展到资源与环境管理、森林清查、城市规划、市政管理、灾害监测与预测、科学研究和军事战略等众多领域。随着GIS技术的成熟，数据积累和应用环境的改善，它的应用范围不断扩展，应用程度不断深化。GIS在资源与环境研究中的应用主要表现在以下几个方面：
1.资源清查与管理
资源的清查、管理和分析是GIS应用中趋于成熟而重要的领域，包括土地资源、森林资源和矿产资源的清查、管理，土地利用规划，野生动植物的保护等。资源清查是地理信息系统最基本的职能，这时系统的主要任务是将各种来源的数据汇集在一起，并通过系统的统计和覆盖分析功能，按多种边界和属性条件，提供区域多种条件组合形式的资源统计和资源状况分析，为资源的合理开发、利用和科学管理提供依据。
以土地利用类型为例，可以输出不同土地类型的分布和面积，按不同高程带划分的土地利用类型、不同坡度区内的土地利用现状、不同岩性引起的土地利用差异以及不同时期的土地利用变化等，为资源的合理利用、开发和科学管理提供依据。又如中国西南地区国土资源信息系统，设置了三个功能子系统，即数据库系统、辅助决策系统、图形系统。资源数据存储了1500多项300多万个。该系统提供了一系列资源分析与评价模型、资源预测预报及西南地区资源合理开发配置的资料。可绘制草场资源分布图、矿产资源分布图、各地县产值统计图、农作物产量统计图、交通规划图、重大项目规划图等不同内容的专业图件。
2.区域与城镇规划
城市与区域规划中要处理许多不同性质和不同特点的问题，它涉及资源、环境、人口、交通、经济、教育、文化和金融等多个地理变量和大量数据。地理信息系统的数据库管理有利于将这些数据信息归并到统一系统中，最后进行城市与区域多目标的开发和规划，包括城镇总体规划、城市建设用地适宜性评价、环境质量评价、道路交通规划、公共设施配置以及城市环境动态监测等。这些规划功能的实现，是以地理信息系统的空间搜索 *** 、多元信息的叠加处理、空间分析 *** 和 *** 分析功能等作为保证的。中国大、中型城市很多，根据加快中心城市的规划建设，加强城市建设决策科学化、现代化的要求，利用地理信息系统作为城市规划、管理和分析的工具，具有十分重要的意义。
3.环境灾害监测
利用GIS *** 和多时相遥感数据，可以有效地用于森林火灾的预测预报、洪水灾情监测和灾情损失的估算，为救灾抢险和防洪决策提供及时准确的信息，例如据中国大兴安岭地区的研究，通过普查分析森林火灾实况，统计分析十几万个气象数据，从中筛选出气温、风速、降水、温度等气象要素、春秋两季植被生长情况和积雪覆盖程度等14个因子，用模糊数学 *** 建立数学模型，建立微机信息系统的多因子的综合指标森林火险预报 *** ，对预报火险等级的准确率可达73%以上。又如黄河三角洲地区防洪减灾信息系统，在ARC/INFO地理信息系统软件支持下，借助于大比例尺数字高程模型，加上各种专题地图，如土地利用、水系、居民点、油井、工厂排放工程设施及社会经济统计信息等，通过各种图形叠加、操作、分析等功能，可以计算出若干个泄洪区域及其面积，比较不同泄洪区域内的土地利用、房屋、财产损失等，最后得出更佳的泄洪区域，并制定整个泄洪区域内的人员撤退、财产转移和救灾物资供应等的更佳运输线路。
4.环境保护及管理
GIS技术也是进行环境评价、环境规划管理的有力工具。其内容包括：环境监测和数据收集，建立基础数据库和环境动态数据库，建立环境污染的有关模型，提供环境管理的统计数据和报表输出，环境作用分析和环境质量评价，环境信息传输和制图等。
环境管理涉及人类社会活动和经济活动的一切领域，一个大中型城市每年收集和监测的环境数据可能多达100万个，对如此大量的数据，应使其有效地为环境管理决策及其他用途服务。一个地方环境管理信息系统的功能有：为环境管理部门提供数据和信息系统存储 *** ——基础数据库系统；提供环境管理的数据统计、报表和图形编辑 *** ；建立环境污染的若干模型，为环境管理决策提供支持；提供环保部门办公软件；提供信息传输的 *** 和手段。
例如，上海市环境管理雅息系统具有如下主要特征：①建立了动态数据库，可存储环境监测数据（如包括污染源和环境质量）和其他有关数据（如环境标准、水文、气象等），对大多数环境管理功能来说，实现了数据共享；②面向环境质量管理，可以对环境质量状况的统计、评价、预测、规划以及其他管理提供支持；③为实现面向污染源的污染控制管理提供支持，可以实现排污收费、排污许可证制度的管理；④为便于用户使用，系统设计一个界面友好的窗口菜单系统，使用方便，可以提供不同形式的输出，包括屏幕显示、表格打印、图形绘制、磁盘输出等，还预留了远程通讯接口。
5.宏观决策
GIS利用有效的数据库，通过一系列决策模型的构建和比较分析，可为国家或区域的宏观决策提供科学依据。例如GIS支持下的土地承载力的研究，可以解决土地资源与人口容量的规划。中国在三峡地区研究中，通过利用地理信息系统和机助制图的 *** 等多种功能建立了环境监测系统，为三峡宏观决策提供了建库前后环境变化的数量、速度和演变趋势等可靠依据。又如，通过水土流失监测系统数据库中的水土流失强度、地质岩性、坡度及其他资源与环境的相关数据进行分析研究，利用图形叠置等功能和变化的规律模型，可以进行水土流失的预测，为水土保持方案的编制及实施生态环境治理等提供坚实的数据基础，为宏观决策提供依据。
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