随着地学工作的不断深入，地学研究的难度逐渐增加，以往单一的研究方法已难见成效。越来越多的人认识到，只有将地学领域的不同研究方法(地质、地球物理、地球化学和遥感等)得到的信息进行综合分析研究，才是提高效果的根本出路。近年来GIS技术的发展使这一可能变成现实。地理信息系统(GIS)是输入、存储、检索、分析和显示与地理位置有关的各种特征信息的计算机辅助系统，地学专家可以把各种相关的空间或非空间信息送入GIS进行管理，进行各种综合分析研究，这样就可能对许多重大信息，如能源和矿产潜力、环境灾害评价等提出新的认识和作出科学决策。
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下面概述一下GIS在地球科学及相临学科应用的几个具体领域：
(1)自然资源管理方面：包括自然资源的分布状况、自然资源数量统计、自然资源查询、资源评价、预测与决策分析、资源合理开发利用、资源动态监测等。
(2)土地管理方面：包括地籍调查和管理、土地规划、土地利用现状调查与管理、土地评价、土地承载力计算和分析、土地类型划分、房地产评估和管理、土地信息查询、土地潜力分析、人地关系状况分析、土地利用预测与决策分析等。
(3)农业和土壤方面：包括农作物结构优化和合理布局、农作物估产、决定投资方向和规模，找出最佳投入产出比、收获规划、病虫害防治、土壤类型的分布及规律、土壤侵蚀、土壤演变规律等。
(4)地质水文方面：包括地形地貌的发生、发展和演变规律、地下岩石和地下水分布规律、水域分布和分析、洪水预测及防护、水质水量检测等。
(5)生态景观管理方面：包括景观设计与制图、生态演替模拟、景观生态结构分析、景观生态评价等。
(6)环境保护方面：包括环境质量专题制图、环境质量现状分析、环境质量预测分析、环境质量动态模拟等。
(7)水利方面：包括基本建设规划、测量、土方挖填、坡度和坡向分析、坝址设计、库容分析、洪水淹没分析、小流域治理等。
(8)测绘方面：包括大地测量、地图管理、地图制作等。
(9)地球科学学旅游方面：包括室内地图游览、旅游咨询、天然公园规划、景观布局、旅游景点的统一管理等。此外，地理信息系统还被应用于海洋、气象、石油、教育、航空运输、物业管理等许多领域。现在，地理信息系统已成为科学管理、科学规划、科学预测和科学决策等的重要工具。
2、资源配置(Resource Configuration) 在城市中各种公用设施、全国范围内能源保障、、粮食供应、救灾减灾中物资的分配等到机构的在各地的配置等都是资源配置问题。 3、城市规划和管理(Urban Planning and Management) 空间规划是GIS的一个重要应用领域，城市规划和管理是其中的主要内容。4、土地信息系统和地籍管理(Land Information System and Cadastral Applicaiton) 土地信息系统和地籍管理包括土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等等，凭借GIS技术可以高效、高质量地完成这些工作。 5、生态、环境管理与模拟(Environmental Management and Modeling) 环境现状评价、环境影响评价、区域生态规划、污染物削减分配的决策支持、区域和环境可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划等。 6、应急响应(Emergency Response) 如何安排在发生洪水、战争、核事故等重大自然或人为灾害时最佳的人员撤离路线、并配备相应的运输和保障设施的问题。7、地学研究与应用(Application in GeoScience) 可以凭借地理信息系统工具很好的完成地形分析、流域分析、土地利用研究、经济地理研究、空间决策支持、空间统计 分析、制图等问题。8、商业与市场(Business and Marketing) 商业设施的建立充分考虑其市场潜力。9、基础设施管理(Facilities Management) 它们都可以借助GIS可以大大的提高城市基础设施的管理、统计、汇总的工作效率。 这些广泛分布于城市各个角落的基础设施明显具有地理参照特征的，包括电信、自来水、道路交通、天然气管线、排污设施、 电力设施等。10、选址分析(Site Selecting Analysis) GIS的一个典型应用领域，根据区域地理环境的特点，综合考虑资源配置、市场潜力、交通条件、地形特征、 环境影响等因素，在区域范围内选择最佳位置，充分体现了GIS的空间分析功能。11、网络分析(Newwork System Analysis) 建立地下管线网络、交通网络等的计算机模型，研究交通流量、进行交通规则、 处理地下管线突发事件(爆管、断路)等应急处理。12、可视化应用(Visualization Application) 以数字地形模型为基础，建立城市、区域、或大型建筑工程、著名风景名胜区的三维可视化模型，实现多角度浏览，可广泛应用于宣传、城市和区域规划、大型 工程管理和仿真、旅游等领域。
1、数据下载（在官网下载所需的行政区划、旅游景点、旅游路线等要素点数据）。2、定义投影（为了能够将地图从三维地理坐标通过投影转换成二位平面坐标。常用的投影有高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影，阿尔博斯(Albers Equal-Area Conic)投影，墨卡托投影（Mercator），兰伯特（Lambert）投影）。3、 数据加载，打开ArcMap，利用Catalog目录加载我们所需的数据，拖拽至视图面板中即可。
ArcGIS提供了一套完整的工具，让您灵活地存储、编辑和管理地理数据。ArcGIS支持多种数据格式和数据库，如shapefile，文件地理数据库，CAD和栅格。企业级数据库如SQL Server，Oracle以及PostgreSql等，还支持大数据和云储存。使用企业级数据，可以使用多用户编辑，版本管理，复本，归档等功能。
以下是地理信息系统在各自领域内的作用： 资源管理(Resource Management)
主要应用于农业和林业领域，解决农业和林业领域各种资源(如土地、森林、草场) 分布、分级、统计、制图等问题。主要回答“定位”和“模式”两类问题。 资源配置(Resource Configuration)
在城市中各种公用设施、救灾减灾中物资的分配、全国范围内能源保障、粮食供 应等到机构的在各地的配置等都是资源配置问题。GIS在这类应用中的目标是保证 资源的最合理配置和发挥最大效益。 城市规划和管理(Urban Planning and Management)
土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许 多内容，借助GIS技术可以高效、高质量地完成这些工作。 生态、环境管理与模拟(Environmental Management and Modeling)
区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环 境与区域可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划等。 应急响应(Emergency Response)
地形分析、流域分析、土地利用研究、经济地理研究、空间决策支持、空间统计 分析、制图等都可以借助地理信息系统工具完成。ArcInfo系统就是一个很好的 地学分析应用软件系统。 商业与市场(Business and Marketing)
商业设施的建立充分考虑其市场潜力。例如大型商场的建立如果不考虑其他商场 的分布、待建区周围居民区的分布和人数，建成之后就可能无法达到预期的市场 和服务面。有时甚至商场销售的品种和市场定位都必须与待建区的人口结构(年 龄构成、性别构成、文化水平)、消费水平等结合起来考虑。地理信息系统的空 间分析和数据库功能可以解决这些问题。 房地产开发和销售过程中也可以利用GIS功能进行决策和分析。 基础设施管理(Facilities Management)
城市的地上地下基础设施(电信、自来水、道路交通、天然气管线、排污设施、 电力设施等)广泛分布于城市的各个角落、且这些设施明显具有地理参照特征的。 它们的管理、统计、汇总都可以借助GIS完成，而且可以大大提高工作效率。 选址分析(Site Selecting Analysis)
根据区域地理环境的特点，综合考虑资源配置、市场潜力、交通条件、地形特征、 环境影响等因素，在区域范围内选择最佳位置，是GIS的一个典型应用领域，充 分体现了GIS的空间分析功能。 网络分析(Newwork System Analysis)
建立交通网络、地下管线网络等的计算机模型，研究交通流量、进行交通规则、 处理地下管线突发事件(爆管、断路)等应急处理。 警务和医疗救护的路径优选、车辆导航等也是GIS网络分析应用的实例。 可视化应用(Visualization Application)
以数字地形模型为基础，建立城市、区域、或大型建筑工程、著名风景名胜区的 三维可视化模型，实现多角度浏览，可广泛应用于宣传、城市和区域规划、大型 工程管理和仿真、旅游等领域。 分布式地理信息应用(Distributed Geographic Information Application)
随着网络和Internet技术的发展，运行于Intranet或Internet环境下的地理信息 系统应用类型，其目标是实现地理信息的分布式存储和信息共享，以及远程空间 导航等。 不可否认GIS的应用还是很广泛的，可是还是有很多人不了解GIS，甚至都没听说过？那它真的有那么强大么？我们又为什么要用到GIS技术呢？下面来说一下GIS技术的强大之处 改进企业的数据综合能力 应用GIS技术的一个最重要的好处就是提高管理企业和资源的能力。GIS系统能够通过一些基于位置的数据（如地址等）将数据集关联在一起，帮助企业中的各个部门和分部共享数据。通过建立共享数据库，一个部门可以从其它部门的工作中获利——数据只要被收集和整理一次，但可以被不同部门多次使用。更好地决策 “知己知彼”才能更好地决策，现在GIS为决策提供了更多、更直观的信息。虽然GIS不是一个自动决策系统，但是一个作为决策过程提供查询、分析和地图数据支持的工具，GIS无疑是最优秀的。举例来说，GIS可以帮助房地产开发商找到最佳的建房地段，并且满足如下一系列要求，最小的环境影响，在低风险、低犯罪率的地区，靠近人口密集的市中心。所有的这些数据都可以用地图的形式简洁而清晰地显示出来，或者出现在相关的报告中，使得决策的制定者不必再浪费精力在分析和理解数据上，而可以直接关注真实的结果。因为GIS可以快速的生成结果，并且可以高效和快速地对这些方案进行评估。制作地图 我们经常把GIS软件称为“绘图软件”。而我们也经常把GIS所做的绘图工作与绘制地图联系起来，其实在很多情况下GIS技术可以灵活的绘制各种各样的地形，甚至可以绘制人体。总而言之，GIS可以描绘任何你希望用图形显示的数据。 而GIS技术绘制地图的好处就是比传统的手工操作或自动制图工具更加灵活。一个GIS系统从数据库中提取数据创建地图，而且现有的纸质地图也同样可以数字化并转化进GIS系统。 基于GIS的绘图数据库可以是连续的，也可以以任意比例尺显示。也就是说可以生产以任意地段为中心，任意比例尺的地图产品，并且可以有效地选择各种符号高亮显示某些特征。只要拥有数据，地图可以用任意比例尺创建很多次。 模式识别是人类优于其他动物之处。这一点非常重要，因为当我们说“我看见了”时常常意味的是“我理解了”。人们在表格中通过行和列了解数据和通过直观的地图了解数据有非常大的不同，这不仅仅是美学上的原因，而是根本上的不同——用直观的方式了解数据会对你认识事务之间的关系和最终得出结论产生非常大的影响。