土地，森林，矿产，石油以及动植物等宝贵的自然资源是人类社会赖以生存和发展的基本条件。如何合理利用和开发这些自然资源是关系到人类生存发展的重大问题。尤其随着工业文明的演进，社会的发展不但没能够有摆脱地球自然资源限制的迹象，反而愈加地依赖这些宝贵的资源。“不焚林而猎，不涸泽而渔”是古人提出的朴素的自然资源可持续利用观，而当代信息技术的发展和应用，为我们科学管理自然资源提供了更为精准的手段和有力的工具。
　　自然资源的科学管理是一个综合了自然科学和社会科学的复杂命题，它既包括自然资源本身属性的研究，也涵盖了经济学和管理科学方面的问题，是一个交叉和综合的学科。由于自然资源的科学管理涉及到众多的知识，若想达到精确或比较精确的管理，就必须占有和掌握大量的信息，并拥有高效的信息管理和分析工具。地理信息系统(GIS)就是这些重要的工具之一。
　　大部分的自然资源都具有天然的空间特性，如土地利用和覆盖状况，生态系统中动植物栖息地的分布，矿产石油的储藏和分布等，而这些空间特性又和自然和社会经济属性密不可分。GIS可以在多个自然资源管理领域中发挥重大作用，如气候与气象，森林和矿产，生态系统资源的开发与利用，环境修复，土地覆盖与利用等。

GIS 在土地资源中的应用
■土地资源清查
　　20世纪60 至70 年代,加拿大就建立了土地清查地理信息系统(CGIS) ,它可以在快速方便地输入实地详查资料的基础上,按要求输出各类土地面积、土地利用现状分布图以及坡度坡向图,也可按用户特定要求输出不同年代的土地利用类型等相应图件。国际土壤学会于1986 年开始着手建立1∶1 000 000的世界土壤土地数字化数据库(world soils and terrain digital data base ,简称SOTER) ,希望利用GIS 技术完成全球性的土地资源清查。

图一 陆地卫星影像

图二 宗地图件

■土地资源评价与管理
　　土地资源评价与管理是地理信息系统应用最早的和较为成熟的领域之一,由此产生了一系列的土地管理信息系统(LIS) 。

图三 基于SuperMap的一体化国土资源信息系统

GIS 在生态环境中的应用
■生态环境管理规划与宏观决策
　　地理信息系统在生态环境研究中应用广泛,主要有环境监测、生态环境质量评价与环境影响评价、环境预测规划与生态管理以及面源污染等。空间监测信息的综合加工与快速而形象的反映是环境管理的迫切需要,监测信息的综合分析是一个复合型的巨大系统,引入地理信息系统,不仅可满足上述要求,而且可作为支持系统的有利工具。
■自然灾害预警及灾情分析
　　地理信息系统技术在重大自然灾害和灾情评估中有广泛的应用领域。从灾害的类型看,它既可用于火灾、洪灾、泥石流、雪灾和地震等突发性自然灾害,又可应用于干旱灾害、土地沙漠化、森林虫灾和环境危害等非突发性事故。就其作用而言,从灾害预警预报、灾害监测调查到灾情评估分析各个方面,综合起来有如下几点: ①进行灾情预警预报; ②对灾情进行动态监测; ③分析探讨灾情发生的成因与规律; ④ 进行灾害调查; ⑤ 灾害监测; ⑥灾害评估 。

图四 基于SuperMap开发的山地灾害管理系统

图五 基于SuperMap开发的沿海住房防灾系统

GIS 在气候与气象的应用
　　随着GIS在气象行业中的应用不断加深，GIS系统的作用也从原来简单的数据管理和制图向更加复杂、更加深入的业务应用方向发展。利用GIS可以高效地管理各类气象气候信息，并结合气象专业模型完成不同尺度下的气象和气候资料分析。GIS对于全球变暖等大尺度的大气科学问题尤其重要。

图六 基于SuperMap开发的中国气象局多轨道业务探测资料实时交换监视与统计平台

GIS 在水资源中的应用
　　随着经济社会的发展、生活水平的提高，一方面，人类对水资源的开发利用促进了经济社会的发展；另一方面，由于水量的不足，对水资源需求增加激化了竞争性用水，部门之间的用水矛盾日益激烈。同时，由于管理控制力度不够，造成了对水环境的严重破坏，水资源已成为地区可持续发展的重要制约因素，受到了普遍关注。在认识和了解天然水资源量对经济社会发展以及生态环境维护的相互关系基础上，对水资源进行合理的利用与分配已成为当务之急。
　　传统的水资源研究与管理的制作技术是研究人员根据研究区域水资源系统特点，结合各类元素及其相互关系的多方调研，确定区域水资源配置的研究范围，将研究范围内的元素及其关系概化，手工绘制图件。整个过程贯穿了对水资源系统元素自身特性、空间分布和空间关系的分析与研究，传统方法效率低、工作量大。
　　随着GIS技术的发展和各类空间数据库的建立和完善，GIS对于水资源领域各类决策的辅助作用越来越突出，从水资源信息空间分布的地理展示、空间信息与属性信息的一体化管理、提供一体化的查询，到为决策提供各类复杂的空间分析，到成为一些水资源模型的输入和运行平台，应用不断拓宽与深化。在区域水资源合理配置的研究中，已有一些结合GIS平台软件或专业进行查询分析和结合空间数据进行模型计算的实例。

图七 基于GIS的流域模拟

图八 基于SuperMap制作的洪水淹没分析

　　自然资源的丰裕及构成在很大程度上决定了一国的经济发展规模及一国工业化的整体结构和推进速度。尤其对于我国这样一个发展中国家，本国拥有的自然资源对于独立的工业体系和国民经济体系的建设起到了极为重要的基础性作用。但长期以来，人们轻视对自然资源合理的保护，开发与利用，造成其供给现状严重恶化：能源的掠夺，全球变暖，土壤沙化，水资源枯竭…… 我们不能用牺牲后代人利益的方式来满足当代人的需求，因此必须也只能通过自然资源的科学管理来解决资源供给和经济需求之间的矛盾。地理信息系统能够帮助人们高效地了解和分析自然资源的现状，并直观生动地把科学或经济学模型予以展示。只有在GIS的参与下，我们才有可能真正掌握和利用自然和经济学的规律。