GIS技術的發(fā)展趨勢

GIS在資源環(huán)境領域的應用方興未艾，從技術、地理信息、經濟社會的需求等方面分析，在該領域有以下趨勢及建議：

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應用軟件數(shù)據端口應有專門化，專業(yè)化方向發(fā)展，在同類型同方向的GIS數(shù)據交流共享方向提供適當?shù)姆奖悖越鉀QGIS數(shù)據來源和數(shù)據質量難以保證的問題。

結合國家信息化推進工作，以電子政務相關工程為基礎，推動GIS在資源環(huán)境管理中的推廣應用。

信息化建設已成為我國各級 *** 及企業(yè)的重要任務，GIS在以資源、能源、生產、資金等空間綜合配置、優(yōu)化組合為目的的信息化建設中，可以發(fā)揮應有的作用；結合相應的應用工程，推動GIS的發(fā)展；

應用往專業(yè)化方向發(fā)展，功能由通用管理功能轉向資源評估、監(jiān)督、跟蹤分析等專業(yè)功能方向發(fā)展。

隨著經濟社會的發(fā)展，經濟社會與資源環(huán)境之間的各方面的矛盾及問題逐漸暴露出來，這些問題在時間和空間上具有諸多的關聯(lián)性，分析這些問題、提出合理的解決方案建議，需要功能更專業(yè)化的GIS軟件系統(tǒng)支持；

支持多源、多尺度、多類型集成應用的軟件平臺工具的開發(fā)應用。

信息獲取技術的快速發(fā)展和多源化趨勢，要求資源環(huán)境方面的GIS應能夠接收、處理及分析多種來源、多尺度的地理信息；

促進3S技術集成應用，推動專業(yè)技術及軟件的發(fā)展，全球定位系統(tǒng)、遙感技術與GIS的集成應用已成為GIS軟件發(fā)展的趨勢之一，而這種應用的發(fā)展是在應用推動的基礎上建立的，針對特定的應用領域的集成化的GIS將成為資源環(huán)境領域GIS的發(fā)展方向，也是系統(tǒng)與業(yè)務結合的需要；

開展專業(yè)應用系統(tǒng)開發(fā)建設，結合資源環(huán)境各領域的需求，開發(fā)多種專業(yè)化的GIS，如針對性生態(tài)保護區(qū)、生態(tài)功能區(qū)、地下水、生物資源等領域的專業(yè)性GIS軟件與管理系統(tǒng)。

國內GIS現(xiàn)狀和對策

地理信息系統(tǒng)技術是一門綜合性的技術，它的發(fā)展是與地理學、地圖學、攝影測量學、遙感技術、數(shù)學和統(tǒng)計科學、信息技術等有關學科的發(fā)展分不開的。

GIS的發(fā)展可分為四個階段：第一個階段是初始發(fā)展階段，20世紀60年代世界上第一個GIS系統(tǒng)由加拿大測量學家R.F.Tomlison提出并建立，主要用于自然資源的管理和規(guī)劃；第二個階段是發(fā)展鞏固階段，20世紀70年代由于計算機硬件和軟件技術的飛速發(fā)展，尤其是大容量存儲設備的使用，促進了GIS朝實用的方向發(fā)展，不同專題、不同規(guī)模、不同類型的各具特色的地理信息系統(tǒng)在世界各地紛紛付諸研制，如美國、英國、德國、瑞典和日本等國對GIS的研究都投入了大量的人力、物力和財力；第三個階段是推廣應用階段，20世紀80年代，GIS逐步走向成熟，并在全世界范圍內全面推廣，應用領域不斷擴大，并與衛(wèi)星遙感技術結合，開始應用于全球性的問題，這個階段涌現(xiàn)出一大批GIS軟件，如ARC/INFO，GENAMAP，SPANS，MAPINFO，ERDAS，Microstation等；第四個階段是蓬勃發(fā)展階段，20世紀90年代，隨著地理信息產品的建立和數(shù)字化信息產品在全世界的普及，GIS成為確定性的產業(yè)，并逐漸滲透到各行各業(yè)，成為人們生活、學習和工作不可缺少的工具和助手。

地理信息系統(tǒng)的研制與應用在我國起步較晚，雖然歷史較短，但發(fā)展勢頭迅猛。

我國GIS的發(fā)展可分為三個階段。

第一階段從1970年到1980年，為準備階段，主要經歷了提出倡議、組建隊伍、培訓人才、組織個別實驗研究等階段。

機械制圖和遙感應用，為GIS的研制和應用做了技術和理論上的準備。

第二階段從1981年到1985年，為起步階段，完成了技術引進、數(shù)據規(guī)范和標準的研究、空間數(shù)據庫的建立、數(shù)據處理和分析算法及應用軟件的開發(fā)等環(huán)節(jié)，對GIS進行了理論探索和區(qū)域性的實驗研究。

第三個階段從1986年到2013年，為初步發(fā)展階段，我國GIS的研究和應用進入有組織、有計劃、有目標的階段，逐步建立了不同層次、不同規(guī)模的組織機構、研究中心和實驗室。

GIS研究逐步與國民經濟建設和社會生活需求相結合，并取得了重要進展和實際應用效益。

主要表現(xiàn)在四個方面：（1）制定了國家地理信息系統(tǒng)規(guī)范，解決信息共享和系統(tǒng)兼容問題，為全國地理信息系統(tǒng)的建立做準備。

（2）應用型GIS發(fā)展迅速。

（3）在引進的基礎上擴充和研制了一批軟件。

（4）開始出版有關地理信息系統(tǒng)理論、技術和應用等方面的書籍，設立了地理信息系統(tǒng)專業(yè)，培養(yǎng)了大批人才，并積極開展國際合作，參與全球性地理信息系統(tǒng)的討論和實驗。

在科技部等國家有關部門的大力組織和支持下，國產GIS基礎軟件開發(fā)工作取得了重要進展，出現(xiàn)了一批GIS高技術企業(yè)，開發(fā)出了較為成熟的國產GIS軟件，如MapGIS、GeoStar、CityStar、SuperMap、MapEngine、GROW等，并形成了一定的產業(yè)規(guī)模。

這些國產GIS軟件以較高的性價比，打破了國外GIS軟件對我國市場的壟斷，有力促進了我國地理信息系統(tǒng)技術的發(fā)展。

這些年，GIS技術在我國得到了廣泛應用，其應用面從傳統(tǒng)的城市規(guī)劃、土地利用、測繪、環(huán)境保護、電力、電信、減災防災等領域滲透到礦產資源調查、海洋資源調查與管理等各方面，取得了豐碩的成果和巨大的經濟效益。

當前，國家有關部門正逐步將GIS嵌入到電子政務系統(tǒng)中。

隨著計算機和信息技術的快速發(fā)展，GIS技術得到了迅猛的發(fā)展。

GIS系統(tǒng)正朝著專業(yè)或大型化、社會化方向不斷發(fā)展著。

“大型化”體現(xiàn)在系統(tǒng)和數(shù)據規(guī)模兩個方面；“社會化”則要求GIS要面向整個社會，滿足社會各界對有關地理信息的需求，簡言之就是“開放數(shù)據”、“簡化操作”，“面向服務”，通過網絡實現(xiàn)從數(shù)據乃至系統(tǒng)之間的完全共享和互動。

下面我們從地理信息系統(tǒng)技術角度來討論和分析當前GIS的相關技術及其發(fā)展趨勢。

1.1 空間信息的獲取、處理與交換地理空間數(shù)據是GIS的血液，構建和維護空間數(shù)據庫是一項復雜、工作量巨大的工程，它包括：數(shù)據的獲取、校驗和規(guī)范化、結構化處理、數(shù)據維護等過程。

GIS處理的數(shù)據對象是空間對象，有很強的時空特性，獲取數(shù)據的手段及數(shù)據的形式也復雜多樣。

獲取數(shù)據的基本方式有：野外全站儀平板測量、GPS測量、室內地圖掃描數(shù)字化、數(shù)字攝影測量、從遙感影像進行目標測量和數(shù)據轉換等。

這些獲取技術已基本成熟。

同時，空間數(shù)據也具有很強的時效性，不同的空間數(shù)據必須進行周期不等的數(shù)據更新維護，空間數(shù)據庫中數(shù)據的準確、及時、完整是實現(xiàn)GIS應用系統(tǒng)價值的前提基礎。

空間數(shù)據維護往往涉及跨部門、跨行業(yè)的多種數(shù)據格式和多種數(shù)據類型的大量數(shù)據，提供有效的空間數(shù)據編輯更新手段是當前亟待解決的一個重要課題。

基于上述信息獲取技術，在過去的二十年間，國家有關部委和行業(yè)部門已經積累了大量原始數(shù)字化數(shù)據和相應資料，建立了1100多個大、中型數(shù)據庫以及大量的各類數(shù)字化地理基礎圖、專題圖、城市地籍圖等。

國家測繪局已經完成了全國l：100萬、 1：25萬基礎地理空間數(shù)據庫以及全國七大江河數(shù)字地形模型的建設，并啟動了全國l：5萬，部分省份1：1萬基礎地理空間數(shù)據庫的建設。

這些基礎數(shù)據有力促進了GIS技術的廣泛應用，進而產生了大量的GIS數(shù)據。

但由于地理信息系統(tǒng)軟件大多采用不同的空間數(shù)據模型，以及它們在地理實體上的認識差異，使得所積累的數(shù)據難以轉換和共享（即使能夠數(shù)據轉換，也會產生信息的丟失），從而形成一個個新的數(shù)據孤島。

制訂數(shù)據交換的格式標準已成為大家的共識。

一些國家和組織已經在進行這方面的工作，并定義了一些數(shù)據交換標準，如SDTS，OpenGIS聯(lián)盟制訂的GML，另外一些公認的數(shù)據格式如DXF，Shapefile和MIF文件格式等正逐漸成為數(shù)據交換的事實標準。

我國也在“九五”期間制定了地球空間數(shù)據轉換標準。

但是由于人們對空間信息認識和研究成果的制約，還沒有一個統(tǒng)一的地理數(shù)據模型，因此建立實用的數(shù)據交換格式和信息標準將是一個長期、復雜過程。

1.2 空間數(shù)據的管理空間數(shù)據的管理涉及到二個方面的內容：空間數(shù)據模型和空間數(shù)據庫。

空間數(shù)據模型刻畫了現(xiàn)實世界中空間實體及其相互間的聯(lián)系，它為空間數(shù)據的組織和空間數(shù)據庫的設計提供了基本的方法。

因此，空間數(shù)據模型的研究對設計空間數(shù)據庫和發(fā)展新一代GIS系統(tǒng)起著舉足輕重的作用。

在GIS中與空間信息有關的信息模型有三個，即基于對象(要素)(Feature)的模型、場(Field)模型以及網絡(Network)模型。

GIS基礎軟件平臺的研制和應用系統(tǒng)的設計開發(fā)一直沿用這三種空間數(shù)據模型，但這些模型在空間實體間的相互關系及其時空變化的描述與表達、數(shù)據組織、空間分析等方面均有較大的局限性，難以滿足新一代GIS基礎軟件平臺和應用系統(tǒng)發(fā)展的要求。

主要表現(xiàn)為：（1） 僅能表達空間點、線、面目標間極為有限的簡單拓撲關系，且這些拓撲關系的生成與維護耗時費力；（2） 難以有效地表達現(xiàn)實三維空間實體及其相互關系；（3） 適于記錄和表達某一時刻空間實體性狀及相互間關系靜態(tài)分布，難以有效地描述和表達空間實體及其相互間關系的時空變化；（4） 沒有考慮異地、異構、異質空間數(shù)據的互操作和分布式“對象”處理等問題。

針對上述不足，時空數(shù)據模型、三維數(shù)據模型、分布式空間數(shù)據管理、GIS設計的CASE工具等研究已成為當前國際上GIS空間數(shù)據模型研究的學術前沿。

簡述GIS的發(fā)展。

GIS技術發(fā)展概況：

在新興的信息產業(yè)中，GIS(Geographic Information System,地理信息系統(tǒng))作為集計算機科學、地理學、測繪遙感學、環(huán)境科學、城市科學、空間科學和治理科學及相關學科等為一 體的新興邊緣學科，近30年來迅速興起。

GIS將計算機技術和空間地理分布數(shù)據相結合，通過系統(tǒng)建立、空間操作與模型分析，為地球科學、環(huán)境科學和工程設計、乃至企業(yè)治理等方面的規(guī)劃、治理和決策提供有用的信息。

目前GIS在國內外應用領域已相當廣泛，不但成功地應用于測繪、制圖、資源和環(huán)境等領域，而且已成為城市規(guī)劃、公共設施治理、工程建設等的重要工具，此外GIS還進入了軍事戰(zhàn)略分析與決策、商務策劃、文教衛(wèi)生乃至人們日常活動的各種領域中。

目前GIS被認為是21世紀支柱性產業(yè)，是信息產業(yè)的重要組成部分。“九五”期間國家科技部已將GIS列為“重中之重”的項目，并重點支持發(fā)展我國的GIS產業(yè)。

擴展資料

我國的GIS發(fā)展較歐美先進國家起步約晚15年左右，但發(fā)展速度并不很慢。1994年9月，我國國家測繪總局與美國ARC/INFO總部簽定了合作的ARC CHINA計劃。

僅以GIS在城市方面的應用就有城市自來水、城市煤氣、城市規(guī)劃、城市地下管線、城市環(huán)境、城市道路、城市土地等不勝枚舉，至于其他各方面的應用諸如環(huán)境監(jiān)測、水土流失、礦產資源、投資評價等更是屢見不鮮。所有這些都標志著GIS在我國的成長與發(fā)展。

參考資料百度百科——GIS

GIS發(fā)展歷史與發(fā)展趨勢

經過了多年的發(fā)展，各行業(yè)對 GIS 的認識和掌握程度日益提高，GIS 本身的技術水平和軟硬件設施也日臻完善，其綜合性和先進性也得到充分體現(xiàn)，這使得 GIS 在資源環(huán)境和社會經濟等領域得到了廣泛應用，發(fā)揮了重大的作用。目前，GIS 應用領域已包括測繪、政府、建筑、地質、環(huán)保、農業(yè)、城鄉(xiāng)規(guī)劃、災害監(jiān)測等各個部門。

1. GIS 發(fā)展歷史

回顧 GIS 發(fā)展的歷史，可以歸納為三個發(fā)展階段。20 世紀 50 年代中期到 80 年代后期，是 GIS 的開發(fā)時期，該階段的 GIS 軟件是以地圖為基礎進行單機、集中式處理，具有數(shù)據處理系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)初期設計的主要特點。80 年代末到 90 年代初是 GIS 第二個發(fā)展階段，這一階段 GIS 在快速發(fā)展的計算機硬件和軟件支撐下得到了迅速發(fā)展，商品化GIS 軟件正式進入傳統(tǒng)的軟件市場，并在各行業(yè)中得到廣泛應用。90 年代中后期以來，是GIS 的第三個重要的發(fā)展歷史時期，此時 GIS 普遍采用了面向對象的軟件技術，極大提高了 GIS 的二次開發(fā)能力，實現(xiàn)了空間數(shù)據和屬性數(shù)據的一體化存儲。在此基礎上還逐漸形成了 “3S”技術集成，在一定程度上實現(xiàn)了矢量數(shù)據、圖像數(shù)據一體化存儲、疊加和矢量-柵格數(shù)據的相互轉化。

在地學應用方面，GIS 發(fā)展主要經歷了以下幾個階段: 20 世紀 70 年代末，一些數(shù)學地質專家、遙感地質專家、計算機地學處理專家積極開展了這方面應用工作; 80 年代中后期，GIS 的地學應用特別是礦產資源評價預測處于實驗成熟期; 進入 90 年代，GIS 在地學和其他領域得到空前廣泛應用; 90 年代初期，美國礦產資源評價預測廣泛應用了包括GIS 在內的計算機信息處理技術，90 年代中后期，GIS 在礦產預測方面采用了多種數(shù)學模型，如模糊邏輯法、代數(shù)法、神經網絡法，這些工作極大地推動和豐富了地學研究與 GIS的結合。

2. GIS 未來發(fā)展趨勢

從系統(tǒng)角度看，在未來的幾十年內，GIS 將向著數(shù)據標準化 ( Interoperable GIS) 、數(shù)據多維化 ( 3D/4D GIS) 、系統(tǒng)集成化 ( Component GIS) 、平臺網絡化 ( Web GIS) 和應用社會化 ( 數(shù)字地球，DE) 的方向發(fā)展。

互操作地理信息系統(tǒng) ( Interoperable GIS) 是 GIS 系統(tǒng)集成平臺，它實現(xiàn)在異構環(huán)境下多個地理信息的系統(tǒng)或其應用系統(tǒng)之間的互相通信和協(xié)作，以完成某一特定任務。

三維或四維地理信息系統(tǒng) ( 3D/4D GIS) 是從以往靜態(tài)的二維 GIS 模型向三維、四維、甚至多維的動態(tài)模型轉換，從而實現(xiàn)利用 GIS 表達世界真三維空間數(shù)據場。目前 3DGIS 已開始應用于許多行業(yè)中，如礦山三維 GIS 的構建，地質構造模型的三維可視化，城市三維景觀制作，三維可視化在固體礦產中的應用，三維可視化在地震解釋中的應用，三維 GIS 在地質災害中的應用，三維 GIS 在數(shù)字區(qū)調中的應用等。

Com GIS ( Component GIS) 是面向對象和構件技術的地理信息系統(tǒng)，是把 GIS 的功能模塊劃分為多個控件，每個控件完成不同的功能，通過可視化的軟件開發(fā)工具集成起來，形成最終 GIS 應用。

Web GIS 是 Internet 和 WWW 技術應用于 GIS 開發(fā)的產物，是實現(xiàn) GIS 互操作的一條最佳解決途徑。從 Internet 的任意節(jié)點，用戶都可以瀏覽 Web GIS 站點中的空間數(shù)據，制作專題圖，進行各種空間信息檢索和空間分析。隨著 Internet 的飛速發(fā)展，Web GIS 的發(fā)展更加廣闊，它改變了 GIS 數(shù)據及應用的訪問和傳輸方式，使 GIS 真正變成了大眾使用的工具。

數(shù)字地球 ( DE) 是對真實地球及其相關現(xiàn)象統(tǒng)一性的數(shù)字化重現(xiàn)和認識，其核心思想是用數(shù)字化手段統(tǒng)一處理地球問題和最大限度地利用信息資源。數(shù)字地球是 GIS 的延伸，建立數(shù)字地球的核心技術包括 GIS 與數(shù)據庫、遙感、遙測、信息技術等。遙感、遙測技術用來完成數(shù)據采集、處理和識別，GIS 和數(shù)據庫技術用于完成數(shù)據存儲、檢索、集成、融合、綜合和分析，從而完成數(shù)字地球的核心功能，光纜、衛(wèi)星通信技術以及計算機網絡等技術則完成海量空間數(shù)據的傳輸任務。

分享標題：gis發(fā)展前沿理論與技術 gis的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)
文章路徑：http://newbst.com/article46/doihdhg.html

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