地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System或 Geo-Information system，GIS)有時又稱為“地學(xué)信息系統(tǒng)”。是在計算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。

　　久遠(yuǎn)的發(fā)展歷史

　　古往今來，幾乎人類所有活動都是發(fā)生在地球上，都與地球表面位置(即地理空間位置)息息相關(guān)，隨著計算機(jī)技術(shù)的日益發(fā)展和普及，地理信息系統(tǒng)以及在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的“數(shù)字地球”“數(shù)字城市”在人們的生產(chǎn)和生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。

　　1.5萬年前，在拉斯考克(Lascaux)附近的洞穴墻壁上，法國的獵人畫下了他們所捕獵動物的圖案。與這些動物圖畫相關(guān)的是一些描述遷移路線和軌跡的線條和符號。這些早期記錄符合了現(xiàn)代地理資訊系統(tǒng)的二元素結(jié)構(gòu)，即一個圖形文件對應(yīng)一個屬性數(shù)據(jù)庫。

　　18世紀(jì)地形圖繪制的現(xiàn)代勘測技術(shù)得以實現(xiàn)，同時還出現(xiàn)了專題繪圖的早期版本，例如：科學(xué)方面或人口普查資料。約翰•斯諾在1854年，用點(diǎn)來代表個例，描繪了倫敦的霍亂疫情，這可能是最早使用地理方法的位置。他對霍亂分布的研究指向了疾病的來源——一個位于霍亂疫情爆發(fā)中心區(qū)域百老匯街的一個被污染的公共水泵。約翰•斯諾將泵斷開，最終終止了疫情爆發(fā)。

　　20世紀(jì)60年代早期，在核武器研究的推動下，計算機(jī)硬件的發(fā)展導(dǎo)致通用計算機(jī)“繪圖”的應(yīng)用。1967年，世界上第一個真正投入應(yīng)用的地理信息系統(tǒng)由聯(lián)邦林業(yè)和農(nóng)村發(fā)展部在加拿大安大略省的渥太華研發(fā)。羅杰•湯姆林森博士開發(fā)的這個系統(tǒng)被稱為加拿大地理信息系統(tǒng)(CGIS)，用于存儲，分析和利用加拿大土地統(tǒng)計局收集的數(shù)據(jù)，并增設(shè)了等級分類因素來進(jìn)行分析。

　　20世紀(jì)80年代和90年代產(chǎn)業(yè)成長刺激了應(yīng)用了GIS的UNIX工作站和個人計算機(jī)飛速增長。至20世紀(jì)末，GIS在各種系統(tǒng)中的迅速增長使得其在相關(guān)的少量平臺已經(jīng)得到了鞏固和規(guī)范。并且用戶開始提出了在互聯(lián)網(wǎng)上查看GIS數(shù)據(jù)的概念，這要求數(shù)據(jù)的格式和傳輸標(biāo)準(zhǔn)化。

　　強(qiáng)大的空間分析功能應(yīng)用于統(tǒng)計服務(wù)，可以提高統(tǒng)計服務(wù)質(zhì)量

　　空間分析能力是GIS的主要功能，也是GIS與計算機(jī)制圖軟件相區(qū)別的主要特征。空間分析是從空間物體的空間位置、聯(lián)系等方面去研究空間事物，以及對空間事物做出定量的描述。空間分析需要復(fù)雜的數(shù)學(xué)工具，其中最主要的是空間統(tǒng)計學(xué)、圖論、拓?fù)鋵W(xué)、計算幾何等，其主要任務(wù)是對空間構(gòu)成進(jìn)行描述和分析，以達(dá)到獲取、描述和認(rèn)知空間數(shù)據(jù);理解和解釋地理圖案的背景過程;空間過程的模擬和預(yù)測;調(diào)控地理空間上發(fā)生的事件等目的。

　　移動GIS是通過與流動裝置結(jié)合，地理資訊系統(tǒng)可以為用戶提供即時的地理信息。一般汽車上的導(dǎo)航裝置都是結(jié)合了衛(wèi)星定位設(shè)備(GPS)和地理資訊系統(tǒng)(GIS)的復(fù)合系統(tǒng);在香港曾經(jīng)很流行的地圖王，則是一套可以安裝在PDA或手提電話上的即時地圖系統(tǒng)。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)是地理資訊系統(tǒng)的一個特例，它除了一般的地理資訊系統(tǒng)的內(nèi)容以外，還包括了各條道路的行車及相關(guān)信息的數(shù)據(jù)庫。這個數(shù)據(jù)庫利用矢量表示行車的路線、方向、路段等信息，又利用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞母拍顏頉Q定最佳行走路線。地理數(shù)據(jù)文件(GDF)是為導(dǎo)航系統(tǒng)描述地圖數(shù)據(jù)的ISO標(biāo)準(zhǔn)。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)組合了地圖匹配、GPS定位和來計算車輛的位置。地圖資源數(shù)據(jù)庫也用于航跡規(guī)劃、導(dǎo)航，并可能還有主動安全系統(tǒng)、輔助駕駛及位置定位服務(wù)等高級功能。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用了地圖資源數(shù)據(jù)庫管理。

　　地理信息系統(tǒng)由于有著強(qiáng)大的圖像功能和空間分析能力，在統(tǒng)計分析工作中有著廣泛的應(yīng)用前景。

　　——地理信息系統(tǒng)支持跨區(qū)域分析，實現(xiàn)了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫匯總數(shù)據(jù)無法實現(xiàn)的分析。隨著跨行政區(qū)域的連片經(jīng)濟(jì)區(qū)，如：科技園區(qū)，特色工業(yè)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)區(qū)，沿高速公路、高速鐵路經(jīng)濟(jì)帶等的發(fā)展，對環(huán)繞跨經(jīng)濟(jì)區(qū)域的統(tǒng)計信息和統(tǒng)計分析隨之增長，而傳統(tǒng)統(tǒng)計制度下的統(tǒng)計報表無法滿足這種要求。統(tǒng)計地理信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)的空間分析功能可以實現(xiàn)對任一區(qū)域信息進(jìn)行分析，相對哪些區(qū)域進(jìn)行分析，就用鼠標(biāo)圈住哪些區(qū)域。

　　——地理信息系統(tǒng)使統(tǒng)計分析更加直觀和生動，實現(xiàn)人機(jī)互動。傳統(tǒng)的統(tǒng)計服務(wù)方式主要是提供統(tǒng)計分析報告，統(tǒng)計分析報告的表達(dá)方法主要有三種，即文字、表格、統(tǒng)計圖。這三種方法的載體主要是紙質(zhì)的統(tǒng)計報告，是靜態(tài)的。閱讀者只能閱讀報告寫作者提供的報告，只能接收寫作者提供的信息和觀點(diǎn)。地理信息系統(tǒng)強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)分析功能，可以極大地改變傳統(tǒng)統(tǒng)計服務(wù)方式，充分滿足信息需要者對統(tǒng)計信息的需求。地理信息系統(tǒng)后臺可以把各種基層信息、分組信息、區(qū)域信息通過模塊來反映，使用者根據(jù)自己的意愿和需要選擇模塊，可立即得到各種分組數(shù)據(jù)、并隨著所選數(shù)據(jù)不同即時得到相應(yīng)的統(tǒng)計表、統(tǒng)計圖，以及區(qū)域空間展示效果。

　　——地理信息系統(tǒng)可以整合信息資源提高統(tǒng)計分析效率。在大數(shù)據(jù)時代，任何一個社會經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象都是多種因素多種信息共同影響和作用的結(jié)果。地理信息系統(tǒng)有著強(qiáng)大的數(shù)據(jù)融合能力，統(tǒng)計地理信息系統(tǒng)可以整合各級各專業(yè)數(shù)據(jù)信息，使統(tǒng)計分析可以立足于全國各級各專業(yè)的整個信息平臺上，從更長遠(yuǎn)的縱向和更廣闊的橫向，通覽各級各專業(yè)數(shù)據(jù)發(fā)展變化情況，極大地減少查閱歷年年鑒和統(tǒng)計資料的工作，提高統(tǒng)計分析效率。

　　地理信息系統(tǒng)自20世紀(jì)60年代誕生以來，已經(jīng)大踏步應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)、土地管理、道路交通等諸多領(lǐng)域。由于統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯著的空間特征，將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于統(tǒng)計工作必將發(fā)揮更大的作用。

　　廣泛應(yīng)用于普查和名錄庫建設(shè)，是統(tǒng)計發(fā)展過程中一次里程碑式的進(jìn)步。

　　在地理信息系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外諸多行業(yè)和領(lǐng)域的時代背景下，統(tǒng)計地理信息系統(tǒng)的建設(shè)將顯著改進(jìn)統(tǒng)計工作方法、改變統(tǒng)計服務(wù)方式，是統(tǒng)計發(fā)展過程中一次里程碑式的進(jìn)步。

　　——地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于普查，保證調(diào)查單位的不重不漏。衡量普查工作質(zhì)量的主要標(biāo)志有兩個方面，即普查的全面性和準(zhǔn)確性。全面性首先表現(xiàn)為調(diào)查對象的不重不漏，準(zhǔn)確性首先表現(xiàn)為調(diào)查單位的真實存在。為了確保調(diào)查單位的不重不漏和真實存在，以往普查的主要措施是各級普查機(jī)構(gòu)包括國家、省、市、縣、社區(qū)(鄉(xiāng)鎮(zhèn))通過多次和反復(fù)的實地檢查和抽查，耗費(fèi)大量的人力、物力、財力和時間。地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于普查可以通過網(wǎng)絡(luò)有效控制和監(jiān)督普查過程，減少實地核查次數(shù)，確保調(diào)查單位的不重不漏和真實存在。以經(jīng)濟(jì)普查為例，首先，利用手持終端設(shè)備(PDA)對每一個調(diào)查單位所在的建筑物位置進(jìn)行經(jīng)緯度的定位，定位信息自動被記錄進(jìn)PDA，形成具有全部調(diào)查單位建筑物準(zhǔn)確位置信息的普查區(qū)圖。其次，普查員對電子地圖中已經(jīng)準(zhǔn)確定位的單位進(jìn)行入戶登記。由于調(diào)查單位位置信息已經(jīng)在電子地圖上得到記錄，普查員每調(diào)查完成一個單位，電子地圖上會用特定的顏色對該單位進(jìn)行顯示，反之遺漏的單位會用特定的顏色進(jìn)行顯示，直到普查員完成全部單位的調(diào)查。而且，PDA設(shè)置特別功能，記錄普查員入戶登記時間及報表填報時間，監(jiān)督和驗證普查報表是否為現(xiàn)場填報。

　　經(jīng)過以上兩個步驟，實現(xiàn)普查的事前(普查入戶登記前)控制和事中監(jiān)督(入戶登記中)，而控制和監(jiān)督均可通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程進(jìn)行，不僅使信息化功能在普查中發(fā)揮更大作用，最大限度減少普查機(jī)構(gòu)實地核查工作量，降低普查成本，而且普查完成后電子地圖具有定位信息的每個調(diào)查單位，對“地毯式”普查給予了切實的證明。從而使普查的不重不漏和真實存在成為可以看得見的事實。

　　——地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于名錄庫管理工作，保證名錄庫中單位增減變動的真實可靠。名錄庫管理工作不僅是各級政府及時掌握單位增減變動的需要，也肩負(fù)著為下一次普查奠定基礎(chǔ)的重任。因而把地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于名錄庫管理工作，將更加有力地保證單位增減的真實可靠。地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于名錄庫管理，要求名錄庫中的全部單位都有自己的空間位置信息，特別是單位的增減變動，首先是空間位置信息的增減變動，當(dāng)統(tǒng)計人員能夠提供每一個新增單位空間位置信息，則保證了基本單位名錄庫中每個單位的真實可靠。

　　來源：中國信息報

　　作者：樸仲新