論述地理信息系統今後的發展趨勢
㈠ 地理信息系統(GIS)應用現狀及發展趨勢
現有常見制應用:
空間大地測量信息系統(SGIS)
GPS參考系動態變換信息系統(GPS-KTIS)
發展趨勢:由於地理信息系統一般由硬體/軟體、數據/資料庫、用戶構成。建立一個可應用的系統,3要素缺一不可,同樣,發展也繞此展開。
一,硬體/軟體
硬體:地理信息系統對計算機資源的要求不僅在空間數據的數據量方面,還在數據處理的復雜程度方面。
軟體趨勢:
1、不同種類型的界限逐漸模糊
2、Client/Server環境的流行
3、多媒體技術的發展和應用
4、計算機與通信技術的融合
地理信息系統軟體的開發都基於 明確的設計原則和對空間數據處理的理解。一般來說,軟體開發對功能關注大於可用性。
二、空間數據
從周期、精度、拓撲關系和屬性著手
三、用戶
針對不同的用戶建立不同的系統。
gis特有功能的發展趨勢
1、數據採集與更新
2、數據集成
3、空間分析與人工智慧
4、空間檢索
㈡ 地理信息系統的發展狀況如何
當前很多的地理信息系統,都局限於地理查詢定位,很少涉及到空間分析。GIS最核心的優勢在於版其空間分析。把我權們的現實世界建成一個數字模型,可以通過空間分析解決以下四大類問題:1、空間分布與格局;(人口分布,石油分布,政治意識形態分布等)
2、資源配置和規劃;
3、空間關系與影響;
4、空間動態與過程。
㈢ 地理信息系統發展動態
GIS的興起得益於計算機輔助地圖制圖的研究和應用。1963年,加拿大測量學家R.F.Tomlinson首先提出「地理信息系統」這一術語,並建立了世界上第一個地理信息系統。如今,地理信息系統已進入全面應用與產業化階段,隨著產業的形成和數字化信息產品在全世界的普及,GIS深入到各行各業、千家萬戶,成為人們不可缺少的工具和助手。據不完全統計,目前能夠提供市場的商業化GIS相關軟體產品已達200多種,在我國用戶眾多、知名度較高的主要軟體有:ESRI公司的ArcInfo、ArcView,Intergraph公司的MGE、GeoMedia,Maplnfo公司的Maplnfo,Genasys公司的GENAMAP,中國地質大學的MAPGIS、武漢大學的Geostar、中國科學院資源與地理研究所的Supermap等,而其中又以ArcInfo軟體功能最為強大。ARCGIS是應用最廣泛的一種大型GIS軟體,我國早期開發的GIS幾乎都是以ArcInfo作為平台。其主要特點為:採用地理關系數據模型,提供極強制圖功能、空間操作功能和分析功能;採用模塊式結構,提高靈活度並易於擴充;提供宏命令語言AML實現快速編程;提供38種地圖投影方式,可在不同投影之間實現坐標轉換;開放式的結構,提供直接與多種資料庫的介面;兼容性很好,能與25種不同系統的數據格式之間相互轉換;獨立於硬體,運行於不同的平台;廣泛支持當今各種工業標准。但它沒有DEM和插值計算,TABLES屬性數據處理功能有限,且不具備統計圖表分析功能(鄒月,2000)。
近年來,隨著計算機技術的快速發展,以及遙感技術、數字測繪技術、數據倉庫技術、虛擬實景、多媒體技術、三維圖形晶元及寬頻光纖通訊技術的突破性進展,地理信息系統技術總體上呈現網路化、組件化、集成化、開放性等發展趨勢(龔健雅,2004)。
1.基於資料庫技術的海量空間數據管理
GIS技術的瓶頸之一就是如何解決海量空間數據管理問題。對於一個區域的GIS系統,其數據量極其巨大,一般達到GB或TB的數據量級。和傳統的基於文檔的管理方式相比,利用面向對象的大型資料庫技術能夠有效地解決這一問題。
在面向對象的空間資料庫中,海量地圖數據的使用變得更加簡單,只需建立單一圖層,不必再進行分幅處理。如果用戶原來的數據源是分幅的,可將其全部存儲到一個圖層中,資料庫將自動對其進行拼接和索引處理,可形成一個完整的圖層。應用時,在客戶端只需極少量的編程(實際上只是指定數據源),就可實現對資料庫里數據的動態顯示。資料庫會根據當前地圖客戶端的顯示視野,自動將此范圍內的圖形檢索出來,送到客戶端顯示。因此,即使在伺服器端的數據是GB級的,在客戶端的數據量卻僅是幾十到上百K的數量級,大大減輕了客戶端系統的配置需求,並減輕了網路流量,可通過一般的網路(甚至遠程)客戶端進行訪問。
2.網路GIS
信息高速公路的建立極大地方便了世界各地用戶之間的信息交換與信息查詢。由於GIS系統具有豐富的空間查詢、空間分析及屬性管理功能,而人們對Internet和GIS系統的需求不斷深入,因此把GIS系統與網路技術相融合,利用Internet在Web上發布空間數據,為用戶提供空間數據瀏覽、查詢和分析的功能,形成一種網路化的地理空間集成平台,就成為當前GIS系統發展的必然趨勢。與傳統的GIS相比,WebGIS具有以下特點:
適應性強:WebGIS是基於互聯網的,因而也是全球的,能夠在不同的平台上運行。
應用面廣:網路功能將使WebGIS應用到整個社會,真正實現GIS的無所不能,無處不在。
現實性強:地理信息的實時更新在網上進行,人們能得到最新信息和最新動態。
維護社會化:數據的採集、輸入,空間信息的分析與發布將是在社會協調下運作。
使用簡單:用戶可以直接從網上獲取所需要的各種地理信息,直接進行各種地理信息的分析,而不用關心空間資料庫的維護和管理。
目前,網路GIS正在逐步普及,但還處於空間數據查詢、瀏覽、發布與下載階段,缺少強大的空間分析功能,而且受網路帶寬的限制,影響了網路GIS的應用(龔健雅,2004)。
3.組件GIS
GIS基礎軟體可以定性為應用基礎軟體,它一般不作直接應用,而是根據某一行業或某一部門的特定需求進行二次開發。目前,大多數地理信息系統都已經過渡到基於組件的體系結構,一般都採用COM/DCOM技術。組件化GIS基於標準的組件式GIS平台,各組件之間不僅可以自由、靈活地重組,而且具有可視化的界面和標準的介面(於向鴻,2005)。組件軟體的可編程和可重用特點為系統開發商提供了方便的二次開發手段,在很大程度上推動了GIS軟體的工程化開發和大眾化應用。組件GIS的特徵主要體現在:
(1)高效無縫的系統集成:允許將專業模型、GIS控制項、其他控制項緊密地結合在統一的界面下。
(2)無須專門的GIS開發語言:只要掌握基於Windows平面的通用環境以及組件式GIS各控制項的屬性、方法和事件,就能完成應用系統的開發。
(3)大眾化GIS:用戶可以像使用其他ActiveX控制項一樣使用GIS的控制項,使非專業的GIS用戶也能勝任GIS應用開發工作。
(4)開發成本低:非GIS功能可以利用非專業控制項,降低了系統的成本。
4.集成化GIS
一方面,以GIS為核心的「3S」(RS,GIS,GPS)集成,使得人們能夠實時地採集數據、處理信息、更新數據以及分析數據。遙感是實時獲取、動態處理和分析空間信息的先進技術系統,是為GIS提供准確可靠信息源和實時更新數據的重要保證。全球定位系統(GPS)為遙感實時數據定位,提供空間坐標,建立實時資料庫。另一方面,地理信息系統技術與其他主流商務應用的集成,並能集成多種空間數據基礎,使各種計算機軟體彼此溝通、集成應用。GIS已發展成為具有多媒體網路、虛擬現實技術以及數據可視化的強大空間數據綜合處理技術系統。
5.開放式GIS
開放式地理信息系統(OpenGIS),是指在計算機網路環境下,根據行業標准和介面所建立起來的GIS,是為了使不同的地理信息系統之間具有良好的互操作性,以及實現在異構分布式資料庫中的信息共享,克服傳統GIS軟體之間的相互封閉性(黃杏元,2004)。
為了研究和開發OpenGIS技術,1996年在美國成立的開放地理信息聯合會研究和建立了開放式地理數據交互操作規程(OGIS,Open Geodata Interoperable Specification)。OGIS是為了尋找一種方式,將地理信息系統技術、分布處理技術、面向對象方法、資料庫設計及實時信息獲取方法更有效地結合起來。基於OGIS規范制訂的開放系統模型,是一種軟體工程和系統設計方法,這種方法應用於GIS領域,側重於改變當前GIS模型中特定的應用系統及其功能與它內部數據模型及數據格式緊密捆綁的現狀。OpenGIS技術將使GIS始終處於一種組織開放式的狀態,真正成為服務於整個社會的產業以及實現地理信息全球范圍內的共享與互操作,是未來網路環境下GIS技術發展的必然趨勢。
㈣ 地理信息系統的發展現狀與趨勢
一、國外GIS的發展歷史與現狀
地理信息系統(Geographic Information System,GIS)是以地理空間資料庫為基礎,在計算機軟硬體支持下,對空間相關數據進行採集、管理、操作、分析、模擬和顯示,並採用地理模型分析方法,適時提供多種空間和動態的地理信息,為地理研究和地理決策服務而建立起來的計算機技術系統。從外部看錶現為計算機的軟硬體系統,而其內涵卻是由計算機程序和地理數據組成的地理空間信息模型,是一個邏輯縮小的、高度信息化的地理系統,計算機系統的支持是GIS的主要特徵,使GIS得以快速、精確、綜合地對復雜的地理系統進行空間定位和過程分析。
世界上第一個GIS是在1963年由加拿大測量學家R.F.托姆林森提出並建立的,稱為加拿大地理信息系統,主要用於自然資源的管理與規劃。稍後,美國哈佛大學研究出SY-MAP系統軟體。但當時的計算機技術水平不高、存儲容量小、磁帶存儲速度慢,使得GIS帶有更多的機助制圖色彩,用於地學分析和空間數據模擬的功能極為簡單。
進入70年代以後,計算機軟硬體技術飛速發展,尤其是大容量的存儲設備——硬碟的使用,為空間數據的輸入、存儲、檢索和輸出提供了強有力的手段;高性能的圖形顯示器的發展,增強了人機對話和高質量圖形顯示功能,促使GIS朝著實用方向迅速發展。在此階段的標志是一些發達國家先後建立了許多專業性的土地信息系統和地理信息系統,據統計70年代大約有300個系統投入使用,例如美國地質調查局從1970年到1976年建立了50多個信息系統,用於獲取和處理地質、地理、地形和水資源信息;日本國土地理院從1974年開始建立數字國土信息系統,存儲、處理和檢索測量數據、航空像片信息、行政區劃、土地利用、地形、地質等信息,為國家和地區土地規劃服務;瑞典在中央、區域和城市三級建立了許多信息系統。一些商業公司開始活躍起來,軟體在市場上受到歡迎,許多大學和研究機構開始重視GIS軟體設計和應用研究,成立了各種GIS研究實驗室。
80年代是GIS普及和推廣應用階段。隨著計算機的迅速發展和普及,地理信息系統也逐步走向成熟,並在全世界范圍內全面地推向應用階段,第三世界國家也開始引進、應用和發展自己的地理信息系統。高性能微型計算機的問世,使得微機地理信息系統得到了蓬勃發展,並使地理信息系統工具具有更高的效率、更強的通用性和獨立性,更少地依賴於應用領域和計算機硬體環境,為地理信息系統的建立和應用開辟了新的途徑。GIS的應用從解決比較簡單的規劃管理問題(如道路、輸電線等)轉為更復雜的區域開發和決策問題,例如土地利用、沙漠化、城市化、環境與資源評價等。隨著GIS與衛星遙感技術的結合,GIS開始用於全球變化與全球監測。80年代是GIS發展具有突破性的年代,僅1989年市場上有報價的GIS軟體就達70多家,並涌現出一批有代表性的GIS軟體,如:ARC/IN-FO、MicrostationSICAD、Genamap、System9等。
進入90年代以後,微機地理信息系統得到了迅猛的發展,並且性能也得到了極大加強,向綜合性、智能性發展。GIS已成為一種新興的確定性產業,投入使用的GIS系統,每2~3年就翻一番,GIS市場的年增長率大於35%,從事GIS的廠家超過300家。GIS已滲透到各行各業,愈來愈多的國際性會議以GIS為主題,愈來愈多的學術刊物以GIS為標題,愈來愈多的學科,如地理學、工程學、森林學、城鄉規劃、計算機科學、測繪學、航天遙感、礦床地質、水資源等都把GIS作為發展方向。國家和地區性的GIS研究中心在美、英等主要西方國家中建立。
二、我國地理信息系統的發展
我國地理信息系統的研製與應用始於70年代末期,它的發展基礎是計算機制圖、計算機技術、計量地理和遙感技術。
1978~1980年為准備階段,主要是進行輿論准備,正式提出倡議,開始組建隊伍和實驗研究。
1981~1985年為起步階段,主要是對地理信息系統進行理論探索和區域性實驗研究,並在此基礎上制定國家地理信息系統規范。1981年在四川渡口二灘進行實驗,以航空遙感資料為基礎,進行數據採集和資料庫模型設計;1984年開始,國家測繪局測繪科學研究所著手組建國土基礎信息系統;1985年國家資源與環境信息系統實驗室成立。
1986~1993年為初步發展階段,地理信息系統被列入國家「七五」攻關課題,取得了重要進展和實際效益,形成了比較系統的研究計劃:研究資源與環境信息系統國家規范和標准,解決信息共享和系統兼容問題;開展全國性和區域性的信息系統的建立和應用模式研究;研製和開發軟體系統與專家系統,全國建成了一批資料庫、開發了一系列的空間信息處理與制圖軟體;完成了一批綜合性、區域性和專題性的信息系統。
1994年以來為軟體商品化階段,在國外成熟軟體在我國得到廣泛應用的同時,帶動了具有自主版權的國產地理信息系統基礎軟體的的崛起,一批起點高、功能強、價格低廉的國產軟體相繼研製成功,並推向市場。為客觀地了解我國GIS基礎軟體的開發水平、開發現狀和產業化前景,推動具有我國自主版權的GIS基礎軟體的健康發展,國家遙感中心、中國地理信息系統協會、中國海外信息系統協會從1996年開始對國產GIS基礎軟體和專項應用軟體進行測評,從四年的測評結果來看,國產GIS軟體的發展情況喜人,軟體的功能、性能、品種和商品化程度都有了較大幅度的提高,完全可以在相關領域內實際應用,與國外優秀GIS軟體的差距正在逐步縮小,個別領域已經超過了國外GIS軟體,在微機(PC)GIS軟體和某些應用領域具備了與國外軟體競爭的實力。
三、地理信息系統(GIS)的發展趨勢
GIS技術的發展已經取得了巨大的成就,並對社會的發展作出了巨大的貢獻,但對人們的期望和要求來講還遠遠不夠,GIS的進一步發展應主要表現在以下幾個方面:
1.多媒體地理數據的管理與操作管理
在一個多種數據類型並存的混合系統中,如何實現各類數據的隨意操作和有效管理,這是現今信息媒體多元化新時代的一個突出問題,它比單一地圖資料庫的操作要復雜得多。信息資源庫包括的主要內容有:地理資料庫、專業資料庫、圖像庫、文件庫和聲音庫等。
2.數字制圖技術
紙基地圖在任何時候都是不可能被取代的,利用數字地圖庫直接生產紙基地圖,即數字地圖環境下的自動編圖的核心是數字地圖的自動制圖綜合技術,它比屏幕顯示為目的的電子地圖的製作要復雜得多,要處理各要素之間的關系,目前仍視為一個國際性的難題。此外,還應包括建立基於地圖資料庫和GIS技術集成的地圖生產系統。
3.「3S」集成技術
GPS(全球定位系統)、RS(遙感)、GIS(地理信息系統)產生的時間不一,理論基礎和技術特點也不盡一致,但它們的學科性質是相通的,即共同研究、表達和分析地球科學信息,在逐步發展過程中構成了相輔相成的關系,三者的結合覆蓋了信息採集、處理和分析的全過程,使GPS、RS、GIS構成的衛星對地觀測系統成為地球系統科學研究的重要手段。
4.空間可視化技術與虛擬現實技術
可視化是指運用計算機圖形圖像處理技術,將復雜的科學現象或自然景觀,甚至十分抽象的概念圖形化,以便於理解現象、發現規律和傳播知識。虛擬現實也稱虛擬環境或人工現實,是一種由計算機生成的高級人機交互系統,構成一個以視覺為主的可感知環境。空間可視化技術與虛擬現實技術可用於製作動態地圖、地形環境模擬、地圖設計製作等方面。
5.三維GIS和時態GIS技術
在地質、礦山、地下水、大氣、環境等方面,人們不僅需要研究現象的二維分布,更需要研究其三維空間分布甚至與時間有關的時空分布特徵和規律,因此,對於真三維和四維GIS的需求更加迫切,而真四維是在真三維的基礎上增加時間維。
6.網路GIS和WWW GIS技術
由於萬維網具有開放性和友好的用戶界面,它迅速成為網路信息處理和分布的主要工具。在伺服器端,GIS軟體系統通過CGi(連接器)與萬維網的HTTP(超文本傳輸協議)伺服器相連;在客戶端,有萬維網瀏覽器以HTML(超文本標注語言)建立用戶界面。
㈤ 地理信息系統的意義、特點與發展趨勢
地理信息系統(Geographic Information System或 Geo-Information system,GIS)有時又稱為「地學信息系統」。它是一種特定的十分重要的空間信息系統。它是在計算機硬、軟體系統支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數據進行採集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。
位置與地理信息既是LBS的核心,也是LBS的基礎。一個單純的經緯度坐標只有置於特定的地理信息中,代表為某個地點、標志、方位後,才會被用戶認識和理解。用戶在通過相關技術獲取到位置信息之後,還需要了解所處的地理環境,查詢和分析環境信息,從而為用戶活動提供信息支持與服務。
地理信息系統(GIS,Geographic Information System)是一門綜合性學科,結合地理學與地圖學以及遙感和計算機科學,已經廣泛的應用在不同的領域,是用於輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數據的計算機系統,隨著GIS的發展,也有稱GIS為「地理信息科學」(Geographic Information Science),近年來,也有稱GIS為"地理信息服務"(Geographic Information service)。GIS是一種基於計算機的工具,它可以對空間信息進行分析和處理(簡而言之,是對地球上存在的現象和發生的事件進行成圖和分析)。 GIS 技術把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的資料庫操作(例如查詢和統計分析等)集成在一起。
特點
公共的地理定位基礎;
具有採集、管理、分析和輸出多種地理空間信息的能力;
系統以分析模型驅動,具有極強的空間綜合分析和動態預測能力,並能產生高層次的地理信息;
以地理研究和地理決策為目的,是一個人機互動式的空間決策支持系統。
發展空間
許多學科受益於地理信息系統技術。活躍的地理信息系統市場導致了GIS組件的硬體和軟體的低成本和持續改進。這些發展反過來導致這項技術在科學、政府、企業和產業等方面更廣泛的應用,應用包括房地產、公共衛生、犯罪地圖、國防、可持續發展、自然資源、景觀建築、考古學、社區規劃、運輸和物流。地理信息系統也分化出定位服務(LBS)。LBS使用GPS通過所在地與固定基站的關系用移動設備顯示其位置(最近的餐廳,加油站,消防栓),移動設備(朋友,孩子,一輛警車)或回傳他們的位置到一個中央伺服器顯示或作其他處理。隨著GPS功能與日益強大的移動電子(手機、pad、筆記本電腦)整合,這些服務繼續發展。
㈥ 地理信息系統的發展趨勢
宏觀的,外太空GIS
微光的,納米GIS
虛擬的,GIS游戲產品
家用的,家用GIS定位儀
本人是博士後,不知道這樣能不能幫助你
㈦ 地理信息系統專業發展方向
計算機復技術制對GIS發展趨勢
http://www.ecwit.com/Article/dnwl/xxkx/2006-01-16/296.html
閑談GIS專業導向與個人定位問題
http://www.cnblogs.com/gisattic/archive/2005/05/19/158872.html
㈧ 地理信息系統(GIS)應用現狀及發展趨勢
現有常見應用:
空間大地測量信息系統(SGIS)
GPS參考系動態變換信息內系統容(GPS-KTIS)
發展趨勢:由於地理信息系統一般由硬體/軟體、數據/資料庫、用戶構成。建立一個可應用的系統,3要素缺一不可,同樣,發展也繞此展開。
一,硬體/軟體
硬體:地理信息系統對計算機資源的要求不僅在空間數據的數據量方面,還在數據處理的復雜程度方面。
軟體趨勢:
1、不同種類型的界限逐漸模糊
2、Client/Server環境的流行
3、多媒體技術的發展和應用
4、計算機與通信技術的融合
地理信息系統軟體的開發都基於 明確的設計原則和對空間數據處理的理解。一般來說,軟體開發對功能關注大於可用性。
二、空間數據
從周期、精度、拓撲關系和屬性著手
三、用戶
針對不同的用戶建立不同的系統。
gis特有功能的發展趨勢
1、數據採集與更新
2、數據集成
3、空間分析與人工智慧
4、空間檢索
㈨ 對地理信息系統社會化的發展趨勢是怎麼理解的
以系統論、資訊理論和決策論為指導,沿著「研究背景—研究對象—研專究動態—系統分析—系統屬構成—系統實現—系統應用—研究展望」這一技術路線研究。在剖析土地利用總體規劃決策支持研究趨勢的基礎上,提出了GIS與DSS系統集成的必然性,並對縣級土地利用總體規劃空間決策支持系統進行了系統的分析與架構設計,隨之對系統構成要素中的信息系統、決策支持系統、數據倉庫以及數據的分析與挖掘技術進行了探討,並以浙江省上虞市為例進行了系統的開發與實證。《可持續土地利用總體規劃空間決策支持系統研究:基於縣級決策視角的解決方案》試圖為縣級土地利用總體規劃的民主化和科學化決策提供一個可行的解決方案,為政府決策提供參考。《可持續土地利用總體規劃空間決策支持系統研究:基於縣級決策視角的解決方案》可供地理信息系統、土地資源管理及相關專業的本科生、研究生閱讀,也可供從事與GIS、DSS、土地信息管理有關的技術和管理人員參考。