地理信息系統(tǒng) (GIS，Geographic Information System)，又稱 “ 地理信息科學(xué) ”(Geographic Information Science)，是一種具有信息系統(tǒng)空間專業(yè)形式的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。它是一門綜合性學(xué)科，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在不同的領(lǐng)域，是用于輸入、存儲(chǔ)、查詢、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。< 附： GIS ( 地理信息系統(tǒng) ) 與 GPS ( 全球定位系統(tǒng) )、RS ( 遙感系統(tǒng) ) 合稱 3S 系統(tǒng)。>

GIS 屬于信息系統(tǒng)的一類，不同在于它能運(yùn)作和處理地理參照數(shù)據(jù)。地理參照數(shù)據(jù)描述地球表面 ( 包括大氣層和較淺的地表下空間 ) 空間要素的位置和屬性，在 GIS 中的兩種地理數(shù)據(jù)成分：空間數(shù)據(jù)，與空間要素幾何特性有關(guān) ; 屬性數(shù)據(jù)，提供空間要素的信息。

核心課程

GIS Algorithms an Data Structures

Cartography an Geographic Visualization

GIS Data Analysis

Cognitive Geography an Geographical Cognition

Database Design for Geographic Information Systems

Programming in Geographic Information Science

Avance Research Methos in Geography

GIS 應(yīng)用領(lǐng)域

地理信息系統(tǒng)在最近的 30 多年內(nèi)取得了驚人的發(fā)展，廣泛應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境評(píng)估、災(zāi)害預(yù)測(cè)、國土管理、城市規(guī)劃、郵電通訊、交通運(yùn)輸、軍事公安、水利電力、公共設(shè)施管理、農(nóng)林牧業(yè)、統(tǒng)計(jì)、商業(yè)金融等幾乎所有領(lǐng)域。( 加測(cè)繪、應(yīng)急、石油石化等國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。)

以下地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域分別回答了在各自領(lǐng)域內(nèi)的作用

◆ 資源管理 (Resource Management)

主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域，解決農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域各種資源 ( 如土地、森林、草場(chǎng) ) 分布、分級(jí)、統(tǒng)計(jì)、制圖等問題。主要回答 “ 定位 ” 和 “ 模式 ” 兩類問題。

◆ 資源配置 (Resource Configuration)

在城市中各種公用設(shè)施、救災(zāi)減災(zāi)中物資的分配、全國范圍內(nèi)能源保障、糧食供應(yīng)等到機(jī)構(gòu)的在各地的配置等都是資源配置問題。GIS 在這類應(yīng)用中的目標(biāo)是保證資源的最合理配置和發(fā)揮最大效益。

◆ 城市規(guī)劃和管理 (Urban Planning an Management)

空間規(guī)劃是 GIS 的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域，城市規(guī)劃和管理是其中的主要內(nèi)容。例如，在大規(guī)模城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中如何保證綠地的比例和合理分布、如何保證學(xué)校、公共設(shè)施、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所、服務(wù)設(shè)施等能夠有最大的服務(wù)面 ( 城市資源配置問題 ) 等。

◆ 土地信息系統(tǒng)和地籍管理 (Lan Information System an Caastral Application)

土地和地籍管理涉及土地使用性質(zhì)變化、地塊輪廓變化、地籍權(quán)屬關(guān)系變化等內(nèi)容，借助 GIS 技術(shù)可以高效、高質(zhì)量地完成這些工作。

◆ 生態(tài)、環(huán)境管理與模擬 (Environmental Management an Moeling)

區(qū)域生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境現(xiàn)狀評(píng)價(jià)、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、污染物削減分配的決策支持、環(huán)境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的決策支持、環(huán)保設(shè)施的管理、環(huán)境規(guī)劃等。

◆ 應(yīng)急響應(yīng) (Emergency Response)

解決在發(fā)生洪水、戰(zhàn)爭、核事故等重大自然或人為災(zāi)害時(shí)，如何安排最佳的人員撤離路線、并配備相應(yīng)的運(yùn)輸和保障設(shè)施的問題。

◆ 地學(xué)研究與應(yīng)用 (Application in GeoScience)

地形分析、流域分析、土地利用研究、經(jīng)濟(jì)地理研究、空間決策支持、空間統(tǒng)計(jì)分析、制圖等都可以借助地理信息系統(tǒng)工具完成。

◆ 商業(yè)與市場(chǎng) (Business an Marketing)

商業(yè)設(shè)施的建立充分考慮其市場(chǎng)潛力。例如大型商場(chǎng)的建立如果不考慮其他商場(chǎng)的分布、待建區(qū)周圍居民區(qū)的分布和人數(shù)，建成之后就可能無法達(dá)到預(yù)期的市場(chǎng)和服務(wù)面。有時(shí)甚至商場(chǎng)銷售的品種和市場(chǎng)定位都必須與待建區(qū)的人口結(jié)構(gòu) ( 年 齡構(gòu)成、性別構(gòu)成、文化水平 )、消費(fèi)水平等結(jié)合起來考慮。地理信息系統(tǒng)的空間分析和數(shù)據(jù)庫功能可以解決這些問題。房地產(chǎn)開發(fā)和銷售過程中也可以利用 GIS 功能進(jìn)行決策和分析。

◆ 基礎(chǔ)設(shè)施管理 (Facilities Management)

城市的地上地下基礎(chǔ)設(shè)施 ( 電信、自來水、道路交通、天然氣管線、排污設(shè)施、電力設(shè)施等 ) 廣泛分布于城市的各個(gè)角落、且這些設(shè)施明顯具有地理參照特征的。它們的管理、統(tǒng)計(jì)、匯總都可以借助 GIS 完成，而且可以大大提高工作效率。

◆ 選址分析 (Site Selecting Analysis)

根據(jù)區(qū)域地理環(huán)境的特點(diǎn)，綜合考慮資源配置、市場(chǎng)潛力、交通條件、地形特征、環(huán)境影響等因素，在區(qū)域范圍內(nèi)選擇最佳位置，是 GIS 的一個(gè)典型應(yīng)用領(lǐng)域，充分體現(xiàn)了 GIS 的空間分析功能。

◆ 網(wǎng)絡(luò)分析 (Network System Analysis)

建立交通網(wǎng)絡(luò)、地下管線網(wǎng)絡(luò)等的計(jì)算機(jī)模型，研究交通流量、進(jìn)行交通規(guī)則、處理地下管線突發(fā)事件 ( 爆管、斷路 ) 等應(yīng)急處理。警務(wù)和醫(yī)療救護(hù)的路徑優(yōu)選、車輛導(dǎo)航等也是 GIS 網(wǎng)絡(luò)分析應(yīng)用的實(shí)例。

◆ 可視化應(yīng)用 (Visualization Application)

以數(shù)字地形模型為基礎(chǔ)，建立城市、區(qū)域、或大型建筑工程、著名風(fēng)景名勝區(qū)的三維可視化模型，實(shí)現(xiàn)多角度瀏覽，可廣泛應(yīng)用于宣傳、城市和區(qū)域規(guī)劃、大型工程管理和仿真、旅游等領(lǐng)域。

◆ 分布式地理信息應(yīng)用 (Distribute Geographic Information Application)

隨著網(wǎng)絡(luò)和 Internet 技術(shù)的發(fā)展，運(yùn)行于 Intranet 或 Internet 環(huán)境下的地理信息系統(tǒng)應(yīng)用類型，其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)地理信息的分布式存儲(chǔ)和信息共享，以及遠(yuǎn)程空間導(dǎo)航等。

GIS名校推薦

University of California—San Diego(加州大學(xué)圣地亞哥分校)

該校的GIS 項(xiàng)目名稱為：Master of Science in GIScience，主要培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技術(shù)能力，包括：地理信息系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)地圖制圖、空間分析、遙感技術(shù)，培養(yǎng)專業(yè)性人才。

該項(xiàng)目要求學(xué)生在讀期間修滿30學(xué)分地理學(xué)之外的課程以及15學(xué)分的地理學(xué)課程。UCSD 的地理系研究方向分為6大類：Chilren/Family,Environmental,GIScience,Human,Meical,Physical。GIScience目前有7個(gè)研究項(xiàng)目。

University of California—Santa Barbara(加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校)

該校歷來有GIS“小哈佛”之稱，擁有全美研究水平最高、實(shí)驗(yàn)室最多、研究方向最全的地理系，同時(shí)也是GIS界大牛Michael F. Goochil的大本營，科研經(jīng)費(fèi)充裕，NCGIA(National Center for Geographic Information & Analysis美國國家地理信息分析中心)三校之一。研究方向主要側(cè)重于地理建模、地理分析、遙感分析以及地理信息可視化。

盡管該系對(duì)申請(qǐng)者的官方最低要求只有GPA 3.25、GRE 1100、TOEFL 80分，但從以往的錄取結(jié)果來看，每年中國只有不超過兩個(gè)本科生申請(qǐng)者能進(jìn)入該地理系攻讀MA/PhD學(xué)位，目前被成功錄取的幾位中國學(xué)生，均為武漢大學(xué)信息學(xué)部背景。

碩士項(xiàng)目比較靈活，學(xué)生可以選擇Plan I 和Plan II 來完成碩士的學(xué)習(xí)。選擇Plan I 的學(xué)生需要完成34學(xué)分的學(xué)習(xí)，畢業(yè)前需要完成論文;Plan II 的學(xué)生則不需要完成論文，只需要通過畢業(yè)考試，但需要修讀46學(xué)分。必修的課程包括：Seminar in Geography,Introuction to Geographic Research,Analytical Methos in Geography 1,2,3等。

SUNY—Buffalo(紐約州立大學(xué)水牛城分校)

雖然該校綜合排名不高，但GIS相當(dāng)出名，是NCGIA三校之一，學(xué)術(shù)會(huì)議比較多，研究方向覆蓋GIS的大部分研究領(lǐng)域。學(xué)校匯集了很多優(yōu)秀的中國教授，碩士申請(qǐng)難度較小，但博士獎(jiǎng)學(xué)金很難申請(qǐng)到。因?yàn)槭侵萘W(xué)校的緣故，一年的學(xué)費(fèi)和生活費(fèi)的總和不超過20萬元人民幣。

Ohio StateUniversity(俄亥俄州立大學(xué))

該校地理系主要研究方向有空間分析在城市規(guī)劃和人文方面的應(yīng)用，其空間分析法擁有悠久的歷史。此外土木和環(huán)境系下也有部分老師從事GIS 研究。該校與中國多所學(xué)校有研究合作項(xiàng)目，對(duì)中國學(xué)生的認(rèn)可度較高，但近年來系里申請(qǐng)到的研究經(jīng)費(fèi)有所下降，因此獎(jiǎng)學(xué)金獲得的可能性降低。

申請(qǐng)F(tuán)ellowship的截至日期較早，為11月30號(hào)，同時(shí)本科平均GPA要求達(dá)到3.7。語言成績方面，該校同時(shí)接受托福和雅思成績，但對(duì)于申請(qǐng)者的雅思成績需要總分達(dá)到8.0。

ArizonaState University(亞利桑那州立大學(xué))

該校的地理科學(xué)學(xué)院擁有眾多GIS大牛，空間分析和Geo computation方向的研究尤其出色，科研經(jīng)費(fèi)充足。除M.A./Ph.D.in Geography外，該校還提供Masters of Avance Stuy (M.A.S.)in Geographic Information Systems、Geographical Information Science Certificate等職業(yè)學(xué)位。

Penn State University(賓州州立大學(xué))

該校地理系成立于1945年，目前有30名教授和副教授，27名碩士生以及50名博士生。GIS Science 在賓州州立大學(xué)地理系下作為一個(gè)獨(dú)立的方向單獨(dú)存在，偏重研究GIS在人口、環(huán)境、土地利用、生態(tài)研究等等領(lǐng)域的應(yīng)用，也有關(guān)于地理建模、地理信息可視化研究。

此外，提起GIS，NCGIA(美國國家地理信息和分析中心)的三大牛校除了加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校之外，另外兩所學(xué)校分別是紐約州立大學(xué)布法羅分校和緬因大學(xué)。紐約州立大學(xué)布法羅分校，主要以遙感、信息為主；緬因大學(xué)GIS 研究側(cè)重計(jì)算機(jī)科學(xué)，主要方向有空間認(rèn)知和空間-時(shí)態(tài)模型。

【微語】他在知識(shí)的海洋里遨游,每一滴汗水都澆灌著未來的花朵,綻放著希望的芬芳。