管廊地理信息系統報價
❶ 基於GIS的大型工程分布式光纖感測監測系統研究
基金項目：國家傑出青年基金項目（40225006），國家教育部重點項目（010886），南京大學985工程項目。
索文斌王寶軍施斌劉傑
（南京大學地球科學系地球環境計算工程研究所，南京，210093）
【摘要】BOTDR是一種新型的分布式光纖感測監測技術，其分布式、高精度、長距離、實時性、遠程式控制制等特點，已逐漸受到工程界的廣泛關注。由於監測是分布式的，所以得到的數據與地理位置具有重要的相關性。結合工程實踐中遇到的具體問題，研發了一套基於GIS的大型工程分布式光纖感測監測系統。本文重點論述系統的設計要求，包括設計目標、技術框架和特色功能。結合某隧道 BOTDR監測工程開發的一套相應的監測數據管理系統，實現了工程監測數據的採集與管理、監測結果的可視化、監測信息的對比查詢等功能，是一套集智能化分析與決策化管理為一體的多功能管理系統。
【關鍵詞】BOTDRGIS分布式光纖感測器監測系統
1引言
光纖感測技術以其良好的耐久性、抗腐蝕、抗電磁干擾，適合於在惡劣環境中長期工作等優點受到越來越多的工程建設者和科研人員的重視[～3]。BOTDR(Brillouin Optic Time-Domain Reflectometer）布理淵光時域反射計，作為新型的分布式感測技術，逐漸得到工程界的認可。日本、加拿大、瑞士等國已成功地將該技術應用到水壩、樁基、邊坡、堤岸等工程的監測中[～3]。我國自2001年由南京大學地球環境計算工程研究所率先從日本引進該技術以來，開展了大量的室內外實驗研究，並成功地完成了多個工程項目，取得了一系列重要的研究成果[4-7]。
在具體應用中，BOTDR所提供的監測結果存在諸如直觀表現差、數據配准和空間定位困難、綜合管理功能弱等方面的缺陷，未經過系統培訓的工程技術人員，很難讀懂 BOTDR的監測結果，後期成果處理也非常繁瑣。本文針對大型工程分布式光纖感測監測領域存在的數據分析與管理中存在的不足，提出了一套比較切合工程實際的解決方案，並結合具體工程實例設計和開發了一套應用系統。實踐表明，該系統可以很好地實現對監測數據的採集與管理、監測結果的可視化顯示以及監測信息的對比查詢等功能。
2問題的提出
2.1 BOTDR的監測原理[1]
激光在光纖中傳播時，光波與光聲子相互作用即會產生布理淵散射光。當環境溫度的變化量不大（T≤5°）時，布理淵光頻率漂移量（vB）與光纖所受的應變數（ε）成正比，其關系式如下式所示：式中：υB（ε）表示光纖受到ε應變時的布理淵頻率漂移量；υB(0）表示光纖不受應變時的布理淵頻率漂移量；
地質災害調查與監測技術方法論文集
為了得到沿光纖分布的應變信息，只需測量沿光纖分布的布理淵頻率漂移量的變化情況，沿光纖距離光源為Z長度的點可由下式求得：
地質災害調查與監測技術方法論文集
式中：c為光速，n為光纖折射率，T為自激光發射與接收到布理淵散射光所經歷的時間。
監測原理如圖1所示。
圖1BOTDR的應變監測原理圖
2.2 BOTDR在結果表現上存在的問題
在實際工程應用中，根據工程實際情況的不同，可按照不同的黏著方式將感測光纖粘貼在所需監測結構（或材料）的表面，從而獲得被粘貼結構（或材料的）沿光纖的徑向應變分布信息。但 BOTDR所提供的監測結果存在以下幾個方面的缺陷：
（1）海量數據的綜合管理缺陷。BOTDR提供的監測數據是沿光纖徑向的每一點的應變信息（點之間的間距和儀器的距離分解度相關），而這些點的應變信息是以數據點的形式給出的，造成原始數據繁多復雜。
（2）實際里程與監測結果的數據配准問題。分布式光纖感測器在實際鋪設過程中，出於定位需要，經常預留一些冗餘光纖，為了將所測得的應變數和實際的光纖里程對應起來，必須獲得發生應變部位距離光纖光源的實際里程，而 BOTRD提供的監測里程是光纖的實際長度（包括冗餘部分），並不是工程實際里程，也就是說監測結果與實際里程之間存在數據配准問題。
（3）監測結果的直觀表現不佳。BOTDR原始監測系統並不提供閾值設定功能，即對於特定的工程而言，我們必須人為地設定閾值尋找應變異常信息。
（4）實測數據影響因子多。BDTOR監測結果是在諸如溫度影響在內的多種因子的影響下測得的數據，未經處理的實測數據可信度差。
（5）缺乏面向最終用戶的監測數據。BOTDR監測結果是未經配准和處理的純文本文件，這些數據並不是面向最終用戶，而是面向具有 BOTDR操作經驗的科研人士，也就是說未經專業培訓的工程技術人員很難讀懂 BOTDR的原始成果。
3基於GIS的大型工程分布式光纖感測監測系統設計
3.1系統設計目標
針對上述所存在的問題，基於GIS的大型工程分布式光纖感測監測系統應該遵循以下的總體設計目標：
（1）完成對所監測工程的日常健康診斷，分析工程安全性。以應變分析為核心，建立工程安全評價體系，完成對影響規劃、管理、決策及科學研究的數據進行儲存更新、查詢檢索、智能評價、統計分析、類比判別和制圖製表等任務，提高工程管理質量和效率。
（2）利用BOTDR提供的數據，經系統處理後再配合工程實地調查數據，完成以工程質量為目標的各項監測工作。應用橫向縱向兩方面類比模式監測工程安全性，即利用不同光纖反饋回來的數據，以及同一根光纖不同時間測試的數據進行類比分析，得出工程可信的結果。
3.2系統技術框架
結合目前GIS的發展趨勢，並考慮工程實際的可操作性，系統應用ESRI公司提供的MapOb-jects組件，在Visual Basic 6.0環境下開發了以組件式GIS為核心的管理系統，系統的技術框架如圖2所示：
圖2系統技術框架圖
從圖2的技術框架圖中可以直觀地看出，系統設計以各種不同用戶的需求作為指導，並在開發中通過信息反饋不斷更新和完善系統功能及工作模式。系統以基礎地理及屬性資料庫為基礎利用GIS的開發實現空間數據的提取，結合光纖監測資料庫實現監測數據的配准以及可視化表示，以不斷更新和完善的管理與決策資料庫實現科學決策，構建集基礎功能、智能分析、決策管理於一體的多功能系統。
3.3系統的功能與特色
基於GIS的大型工程分布式光纖感測監測系統基本實現了如圖3所示功能。
從圖3可以看出，該系統基本上可以解決工程監測數據的採集與管理、監測結果的可視化顯示、監測結果的智能化分析，是一個以工程應用為目標，以監測結果為核心的多功能管理與智能化分析系統。
（1）圖層控制：系統載入多個圖層（ESRI的Shape文件、AutoCAD的DXF文件或圖像文件JPG、BMP、GIF、TIF等）。在使用中用戶可以通過圖層控制圖層是否可見、圖元顏色、可視化范圍、圖層順序等，以便於對特定圖層進行瀏覽。
圖3系統的功能與特色
（2）視圖控制：系統提供圖像的放大、縮小，全局顯示、局部顯示，漫遊等基本功能。
（3）動態標註：系統實現了空間任意位置的動態跟蹤標注。用戶點擊滑鼠後可隨時獲得滑鼠所在位置的屬性信息。
（4）數據維護：用戶可以選擇兩種不同方式查詢、檢索、更改數據，提供完善的從圖到屬性和從屬性到圖的數據查詢、檢索、更改方式。
（5）繪圖功能：系統提供自助的繪圖方式，用戶可按照自己的想法和要求新建圖層或者在原圖上自行繪制圖形，並根據程序提供的屬性表為數據添加屬性。
（6）元素選取：系統能夠識別圖中選取的元素，通過線、矩形、區域、多邊形、圓來拾取物體，並顯示拾取元素的屬性數據。當選中特定位置的光纖時，光纖以閃爍3次來回應用戶選中的光纖。
除上述功能之外，鑒於分布式光纖監測的工程特點，本系統還具備以下幾個特色功能：
（1）數據分析：系統以繪制專題應變曲線圖的方式提供數據分析功能。通過 BOTDR實測數據，繪制光纖應變曲線專題圖，根據不同的閾值設置不同顏色的應變曲線圖。
（2）數據配准：在實測數據與工程實際里程之間，根據實際工程光纖鋪設的特徵數據信息（光纖定位信息），系統提供一個精確的配准模塊，誤差小，應用性強。
（3）圖例顯示：系統提供獨特的圖例，便於工程管理。如，實際工程若鋪設5根光纖，並且光纖鋪設在不同牆面，採取二維示意圖顯示，可以繪制不同的圖例顯示，用以區別不同牆面鋪設的不同光纖。
（4）對比查詢：系統提供了由系統操作主界面至應變曲線繪制界面的對比查詢方式，用戶可選則從圖到曲線或從曲線到圖的兩種方式進行結果查詢，這樣，工程監測的質量和效率就大大提高了。
4工程應用實例
4.1工程概況
某隧道工程是一湖底隧道，全長約2.56km，其中湖底隧道長約1.66km，為雙向六車道，三箱室結構形式，其中左右兩個箱式為車行道，中間箱室為凈寬3m的管廊與檢修通道。隧道設計寬約32m，凈空高度4.5m，設計車速為60km/h。
2002年7月，隧道項目指揮部經反復調研和論證後，決定採用BOTDR技術進行隧道整體變形監測。2002年11月～12月，項目組完成了感測光纖鋪設，鋪設情況如圖4所示，並分階段對隧道變形進行監測。2003年1月～4月，為施工監測階段，2003年5月通車後至9月為常規監測階段。施工監測階段主要進行由於後期施工對隧道變形的影響以及隧道箱體接縫變形監測，監測頻率為2天/次。常規監測階段主要進行通車條件下隧道穩定性監測，監測頻率3～5次/周。
圖4某隧道光纖總體平面布置圖
4.2隧道工程監測數據管理的系統實現
4.2.1數據准備
系統的基本數據包括施工區域圖、隧道信息、光纖鋪設信息、光纖監測數據等四大類。這四類數據既包含了空間信息數據又包含了屬性數據，是構成系統數據結構的基礎，又是系統數據分析和管理的前提。
（1）施工區域圖。主要提供隧道基本信息與周邊環境狀況，用以確定施工地理信息、施工線路等，為繪制隧道二維示意圖提供標准。
（2）隧道信息。主要提供隧道縱剖面、橫剖面信息。橫剖面信息用於了解光纖鋪設里程和方位，縱剖面信息主要用於掌握具體施工操作面，為准確繪制隧道二維示意圖做數據基礎。
（3）光纖鋪設信息。主要提供感測光纖鋪設信息。擬鋪設的5條感測光纖處在隧道南洞、北洞不同的牆面上，每條光纖的實際鋪設長度與工程里程必有誤差，通過在鋪設過程中了解光纖定位信息，為數據配准模塊提供數據基礎。
（4）光纖監測數據。主要指 BOTDR實測應變數據，這些實測數據通過數據配准、閾值設定等系統轉換處理後，將得到精確的隧道不同位置的應變信息。
4.2.2系統工作流程
數據管理與分析是該系統的核心組成部分，是得到精確工程監測信息的重要組成部分。數據管理與分析主要靠以下流程來實現：
步驟一：數據准備
將BOTDR實測數據以＊.txt文件存放到指定位置，以備數據處理調用。
步驟二：選擇光纖
在5根鋪設的光纖中，在主操作界面中點擊所需監測光纖，即完成所需光纖的選擇，點擊所選光纖時，與之相對應的系列在後台被調入。
步驟三：選擇系列
所謂系列，就是不同時間監測的不同光纖的應變信息和數據配准信息。選擇系列操作包括調入監測數據，選擇數據配准，設置隧道變形閾值等。
步驟四：應變分析
進行系列選擇之後，選擇繪制曲線，系統即在新窗口繪制出經數據配準的隧道整體應變分析圖。
除上述主要數據管理與分析功能之外，系統還設置了分段管理與分析的功能，即通過對所需監測段進行設置起點、設置終點操作，進行局部數據的管理與分析。另外，系統還提供了由圖到曲線（或曲線到圖）的對比查詢方式，選擇圖到曲線（或曲線到圖）的菜單項之後，圖和曲線完美地對應起來，並提供了閾值設定功能，做到自動預警，避免人為干擾。圖5至圖7顯示了系統數據與管理功能的操作界面，其中，圖5為數據分析界面，圖6為選擇系列界面，圖7為隧道應變分析曲線界面。
圖5數據分析界面圖
圖6選擇系列界面
圖7隧道應變分析曲線界面
5結語
綜上所述，應用GIS管理分布式光纖監測工程可實現海量數據的高效管理。GIS以其獨特的數據管理、查詢、檢索、分析模式成為工程管理的首選。它的海量數據分層管理、數據結果的可視化表現、實現雙向查詢、面向最終用戶的特點更顯示其理想的工程管理能力。具體的說，系統具有以下優點：
（1）系統改善了BOTDR原系統中海量數據的綜合管理模式，結果顯示更加清晰直觀。
（2）系統設置了數據配准、閾值管理等模塊，監測結果可直接應用，避免了人為判別的誤差，提高了工作效率。
（3）系統採用可視化顯示，面向最終用戶，無須對具體工程監測人員進行系統培訓。
（4）系統實現了工程監測數據的採集與管理、監測結果的可視化顯示、監測信息的對比查詢等功能，是一個集智能化分析與決策化管理為一體的多功能管理系統。
本系統以具體工程為實例，具有更加科學、高效、直觀、方便等優點，並減少了BOTDR監測結果的後期人為干擾，使得測試結果更加客觀、准確，有利於科學管理和提高效率。
參考文獻
[1]Hiroshige Ohno,Hiroshi Naruse,et al.Instrial Applications of the BOTDR Optical Fiber Strain sensor[J].Optical Fiber Technology 7,2001:45～64
[2]Inaudi D, Casanova N.Geo-structural monitoring with long-gage interferometric Sensors[A].Proceedings Of The Society Of Photo-Optical Instrumentation Engineers(SPIE),3995[C].Bellingham,WA:Spie-Int Society Optical Engineering,2000:164～174
[3]Ohno H, Naruse H,Kurashima T,et al.Application of Brillouin Scattering-Based Distributed Optical Fiber Strain Sensor to Actual Concrete Piles[J].IEICE Trans.Electron,2002,E85-C(4):945～951
[4]Shi B,Xu H Z,Zhang D,et al.A study on BOTDR application in monitoring deformation of a tunnel[A].Proc 1 st inter conf of structuraI health monitoring and intelligent infrastructure[C].Netherlands:A.A.Balkema,2003:1025～1030
[5]Ding Y,Shi B,Cui H L,et al.The stability of optic fiber as strain sensor under invariable stress[A].Proc 1 st inter conf of structural health monitoring and intelligent infrastructure[C].Netherlands:A.A.Balkema,2003:267～270
[6]Zhang D,Shi B,Xu H Z,et al.Application of BOTDR into structural bending monitoring[A].Proc 1 st inter conf of structural health monitoring and intelligent infrastructure[C].Netherlands:A.A.Balkema,2003:271～276
[7]Xu H Z,Shi B,Zhang D,et al.Data processing in the distributed strain measurement of BOTDR based on wavelet analysis[A].Proc 1 st inter conf of structural health monitoring and intelligent infrastructure[C].Netherlands:A.A.Balkema,2003:271～276
[8]Building Applicatins with MapObjects[M]USA.Enviromental System Research,Institute,Inc.1999
❷ 地理信息系統的發展概況急~！！！！！
GIS 是為解決資源與環境等全球性問題而發展起來的技
術與產業。上世紀60 年代中期，加拿大開始研究建立世界上
第一個地理信息系統(CGIS)，隨後又出現了美國哈佛大學的
SYMAP 和GRID 等系統。自那時起，GIS 開始服務於經濟建設
和社會生活。在北美、西歐和日本等發達國家，現在已建立
了國家級、洲際之間以及各種專題性的地理信息系統。我國
GIS 的研究與應用始於上世紀80 年代，近30 年來發展也十分
迅速，在計算機輔助繪制地圖等方面開展了大量基礎性的試
驗與研究工作，在理論、技術方法和實踐經驗等方面都有了
長足的進步。
1.國外地理信息系統(GIS) 發展的4 個階段
（1）模擬地理信息系統階段
自19 世紀以來就得到廣泛應用的地圖——模擬的圖形數
據庫和描述地理的文獻著作——模擬的屬性資料庫相結合，
構成了地理信息系統的基本概念模型。但是，這種模擬式的、
基於紙張的信息系統和信息過程，使得空間相關數據的存貯、
管理、量算與分析、應用極不規范、不方便和效率低下。隨
著計算機科學的興起，數字地理信息的管理與使用成為必然。
（2）學術探索階段
上世紀50 年代，由於電子技術的發展及其在測量與制圖
學中的應用，人們開始有可能用電子計算機來收集、存貯和
處理各種與空間和地理分布有關的圖形和屬性數據。1956 年，
奧地利測繪部門首先利用電子計算機建立了地籍資料庫，隨
後這一技術被各國廣泛應用於土地測繪與地籍管理。1963 年，
加拿大測量學家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—— 加拿大地理信息系統
（CGIS），用於資源與環境的管理和規劃。稍後，北美和西歐
成立了許多與GIS 有關的組織與機構，如美國城市與區域信
息系統協會（URISA），國際地理聯合會（IGU）地理數據收集
和處理委員會（CGDPS）等，極大地促進了地理信息系統
知識與技術的傳播和推廣應用。
（3）飛速發展和推廣應用階段
上世紀70 年代以後，由於計算機技術的工業化、標准化
與實用化，以及大型商用資料庫系統的建立與使用，地理信
息系統對地理空間數據的處理速度與能力取得突破性進展。
其結果是：①一些發達國家先後建立了許多專業性的土地信
息系統（LIS）和資源與環境信息系統（GIS）；②關於GIS 軟
件、硬體和項目開發的商業公司篷勃發展。到1989 年，國際
市場上有報價的GIS 軟體達70 多個，並出現一些有代表性的
公司和產品。③數字地理信息的生產標准化、工業化和商品
化。④各種通用和專用的地理空間分析模型得到深入研究和
廣泛使用，GIS 的空間分析能力顯著增強。⑤有關GIS 的具有
技術權威和行政權威的行業機構和研究部門在GIS 的應用發
展中發揮引導和驅動作用。
（4）地理信息產業的形成和社會化地理信息系統的出現
上世紀90 年代以來，隨著互聯網路的發展及國民經濟信
息化的推進，地理信息系統作為大的地理信息中心，進入日
常辦公室和千家萬戶之中，從面向專業領域的項目開發到綜
合性城市與區域的可持續發展研究，從政府行為、學術行為
發展到公民行為和信息民主，成為信息社會的重要技術基礎。
2.國內地理信息系統(GIS)發展現狀
我國對GIS 的研究起步較晚，但是近30 年來，在各級政
府和有關人士的大力呼籲和促動下，我國的地理信息系統事
業突飛猛進，成績巨大。我國GIS 的發展可以劃分為3 個階
段。
（1）起步准備階段（1978～1985 年）
主要在概念和理論體系的引入與建立，關於遙感分析、
制圖和數字地面模型的試驗研究，以及軟、硬體的引進，相
應規范的研究，局部系統或試驗系統的開發研究，為GIS 的
全面發展奠定基礎。
（2）加速發展階段（1985～1995 年）
GIS 作為一個全國性的研究與應用領域，進行了有計劃、
有目標、有組織的科學試驗與工程建設，取得一定的社會經
濟效益。主要表現在：①GIS 教育與知識傳播的熱浪此起彼伏，
GIS 成為空間相關領域的熱門話題；②GIS 建設引起各級
政府高度重視，其發展機制由學術推動演變為政府推動；③
部分城市和沿海地區GIS 建設率先進入實施階段，並取得階
段性成果；④出現商品化的國產GIS 軟體、硬體品牌；出現
專門的GIS 的管理中心、研究機構與公司；出現專門的GIS
協會，涌現一批GIS 專門人才；出現專門的刊物與展示會；
初步形成全國性的GIS 市場。⑤在應用模式、行業模式和管
理方面作了有益的探索。
（3）地理信息產業化階段（1995－）
目前，我國GIS 的發展正處於向產業化階段過渡的轉折
點。能否藉助國際大氣候的東風，倚重國內經濟高速發展的
大好形勢，搭乘全球信息高速公路的快車，實現地理信息產
業化和國民經濟信息化，這是國內地理信息界人士面臨的嚴
重挑戰和千載難逢的機遇。而在這一過程中，一方面需要探
索建立一套政府宏觀調控與市場機制相結合的地理信息產業
模式。另一方面，則要充分總結和借鑒國內外地理信息系統
項目建設的經驗和教訓，掌握地理信息系統的發展動向，建
立起行之有效的地理信息系統工程學的理論、方法與管理模
式。
（三）地理信息系統(GIS)的發展動向
近年來地理信息系統技術發展迅速，其主要的原動力來
自日益廣泛的應用領域對地理信息系統不斷提高的要求。另
一方面，計算機科學的飛速發展為地理信息系統提供了先進
的工具和手段，許多計算機領域的新技術，如面向對象技術、
三維技術、圖象處理和人工智慧技術都可直接應用到地理信
息系統中。下面對當前地理信息系統研究中的幾個熱點研究
領域作一介紹。
1.GIS 中面向對象技術研究
面向對象方法為人們在計算機上直接描述物理世界提供
了一條適合於人類思維模式的方法，面向對象的技術在GIS
中的應用，即面向對象的GIS，已成為GIS 的發展方向。這是
因為空間信息較之傳統資料庫處理的一維信息更為復雜、瑣
碎，面向對象的方法為描述復雜的空間信息提供了一條直觀、
結構清晰、組織有序的方法，因而倍受重視。面向對象的GIS
較之傳統GIS 有下列優點：(1)所有的地物以對象形式封裝，
而不是以復雜的關系形式存儲，使系統組織結構良好、清晰；
(2)以對象為基礎，消除了分層的概念；(3)面向對象的分類
結構和組裝結構使GIS 可以直接定義和處理復雜的地物類型；
(4)根據面向對象後編譯的思想，用戶可以在現有抽象數據類
型和空間操作箱上定義自己所需的數據類型和空間操作方
法，增強系統的開發性和可擴充性；(5)基於icon 的面向對
象的用戶界面，便於用戶操作和使用。
2.時空系統
傳統的地理信息系統只考慮地物的空間特性，忽略了其
時間特性。在許多應用領域中，如環境監測、地震救援、天
氣預報等，空間對象是隨時間變化的，而這種動態變化的規
律在求解過程中起著十分重要的作用。過去GIS 忽略時態主
要是受器件的限制，也有技術方面的原因。近年來，對GIS
中時態特性的研究變得十分活躍，即所謂「時空系統」。
地物除了具有三維空間中的空間性質外，如何刻畫時間
維的變化也十分重要。通常把GIS 的時間維分成處理時間維
和有效時間維。處理時間又稱資料庫時間或系統時間，它指
在GIS 中處理發生的時間。有效時間亦稱事件時間或實際時
間，它指在實際應用領域事件出現的時間。
根據處理時間和有效時間的劃分，可以把時空系統分為4
類：靜態時空系統、歷史時態系統、回溯時態系統和雙時態
系統。
(1)靜態時空系統。它既不支持處理時間，也不支持有效
時間，系統只保留應用領域的一種狀態，比如當前狀態。(2)
歷史時態系統。它只支持有效時間，這種系統適用於事件實
際發生的歷史對問題求解十分重要的應用領域。(3)回溯時態
系統。它只支持處理時間，這種系統適用於信息系統的歷史
對問題求解十分重要的應用領域。(4)雙時態系統。它同時支
持處理時間和有效時間。處理時間記錄了信息系統的歷史，
有效時間記錄了事件發生的歷史。 時空系統主要研究時空模
型，時空數據的表示、存儲、操作、查詢和時空分析。
3.地理信息建模系統
通用GIS 的空間分析功能對於大多數的應用問題是遠遠
不夠的，因為這些領域都有自己獨特的專用模型，目前通用
的GIS 大多通過提供進行二次開發的工具和環境來解決這一
問題。二次開發工具的一個主要問題是它對於普通用戶而言
過於困難。而GIS 成功應用於專門領域的關鍵在於支持建立
該領域特有的空間分析模型。GIS 應當支持面向用戶的空間分
析模型的定義、生成和檢驗的環境，支持與用戶互動式的基
於GIS 的分析、建模和決策。這種GIS 系統又稱為地理信
息建模系統(GIMS)。GIMS 是目前GIS 研究的熱點問題之一。
GIMS 的研究有幾個值得注意的動向。(1)面向對象在GIS
中的應用。面向對象技術用對象(實體屬性和操作的封裝)、
對象類結構(分類和組裝結構)、對象間的通訊來描述客觀世
界，為描述復雜的三維空間提供了一條結構化的途徑。這種
技術本身就為模型的定義和表示提供了有效的手段，因而在
面向對象GIS 基礎上研究面向對象的模型定義、生成和檢驗，
應當比在傳統GIS 上用傳統方法要容易得多。(2)基於icon
的用戶建模界面。建模過程中的對象和空間分析操作均以
icon 形式展示給用戶，用戶亦可自定義icon。用戶在對icon
的定義、選擇和操作中完成模型的定義和檢驗。這種方法較
之AML 這類宏語言要方便和直觀得多。(3)GIS 與其他的模型
和知識庫的結合。這是許多應用領域面臨的一個非常實際的
問題，即存在GIS 之外的模型和知識庫如何與GIS 耦合成一
個有機整體。
4.GIS 將往高維化發展
GIS 在礦山與地質領域的應用受到很大限制的重要原因
是其在處理三維問題上的不足。現有的GIS 軟體雖然可以用
數字高程模型來處理空間實體的高程坐標，但是由於他們無
法建立空間實體的三維拓撲關系，使得很多真三維操作難以
實現，因而人們將現有的GIS 稱為二維GIS 或2.5 維GIS。礦
山、地質以及氣象、環境、地球物理、水文等眾多的應用領
域都需要三維GIS 平台來支持他們大量的真三維操作。空間
可視化技術是指在動態、時空變換、多維的可交互的地圖條
件下探索視覺效果和提高視覺效果的技術。虛擬現實(VR)技
術，也稱虛擬環境和人工現實，已在游戲中成功使用。運用
空間可視化技術和虛擬現實技術進行地形環境模擬，真實再
現地景，用於互動式觀察和分析，提高對地形環境的認知效
果，是今後三維GIS 可視化發展的一個重點。四維GIS（4DGIS）
一般是指在原有的三維GIS 基礎上加入時間變數而構成的
GIS。許多人認為地質特徵是不變的，但實際上大部分地質特
征是動態的、變化的，不是所有地質情況都是變化緩慢的，
水災、地震、暴風雨以及滑坡都會使局部地質條件發生快速
而巨大的變化。地質學家對4D(立體3D 加上時間第4D)的空
間——時間模型尤感興趣。但是，增加一維將帶來很大的問
題。比如數據量的幾何級數增長，致使數據的採集、存取、
處理都帶來一系列的問題。不過，這些問題可以在計算機技
術、資料庫技術以及相關電子技術的發展而得到解決。因此，
如何設計4DGIS 並運用它來描述和處理地理對象的時態特徵
是一個重要的發展領域。
❸ 綜合管廊的弱電工程包括哪些
綜合管廊包括供電抄、襲通信、供水、排污管網等。參照國家標准城市綜合管廊工程技術規范GB50838-2015的要求，主要構成為： 安全防範系統、通信系統、火災報警系統、地理信息系統、環境與設備監控系統，另外需要根據實際情況進行調整。
❹ 求GIS地理信息系統應用工作站，要用緩沖分析及他的分析類arcgis和做數據的管理MAPGIS！
GIS地理信息系統由硬體、軟體、數據組成。硬體和軟體為地理信息系統建設提供環境；數據是GIS的重要內容；方法為GIS建設提供解決方案；硬體主要包括計算機和網路設備，存儲設備，數據輸入，顯示和輸出的外圍設備等等。
XASUN圖形工作站是為行業軟體量身定製的高速靜音級計算機，藉助最新X8664位、多核高速計算技術，幫助從事各種創意、設計和製造機構的高級設計師和數字藝術家，在高性能計算、建築/工程設計/施工（AEC），汽車，航空，醫療成像，可視化，GIS及繪圖，油/氣，廣播/電影動畫，虛擬布景等領域，提供最合理完美的高性能專業計算機.
遙感信息已廣泛應用於國土資源調查、全國林業資源調查、生態環境調查以及重點城市擴展情況監測、荒漠化監測、農作物估產、災害監測與評估、地質與資源勘探、地形圖測繪等眾多領域。
遙感信息處理是指從衛星、雷達、飛機等接收遙感數據並進行前處理、後處理、存檔、發布的一系列過程。隨著遙感設備的解析度越來越高，遙感的覆蓋范圍越來越廣，數據量越來越大，遙感數據的容量分布從幾個TB到上百TB，處理中的I/O帶寬達到上百MB/s，前端計算節點、工作站的規模達到上百台。
從數據處理流程可以看出，遙感數據被接收後需要經過多個應用系統的加工，特別對於後處理階段，由於數據量較大，大部分系統是先將原始數據進行分解，分散存放在各個工作站，由各個工作站單獨處理，完成後再集中處理。這樣的處理流程中，遙感數據都分散保存和處理，並多次轉存，造成了帶寬和存儲資源的很大壓力
由於遙感數據處理本身具有單個數據體大的特點，數據在設備之間的傳送過程中，由於網路本身問題以及傳統存儲設備的I/O瓶頸，導致大量時間浪費在網路傳輸，從圖形工作站角度,對工作站硬體配置CPU處理速度、硬碟讀寫帶寬、顯卡解析度、網路埠帶寬都有極高要求。
XASUN超級計算機—集高性能、高可靠、超靜音、完美配置於一身
採用最先進技術與架構，徹底消除CPU、內存、硬碟、GPU在性能、容量、帶寬的瓶頸
提供最合理硬體配置，確保應用軟體完美運行
工作站整體更環保,超靜音
XASUN遙感數據圖形工作站配置
方案1實用型高帶寬圖形工作站配置
型號XASUNIMAGET22712RB
主要配置12核Xeon2.66/12GB/QadroFX1800/海量高速陣列
工作站硬體性能指標
CPU運算速度每秒1277億次
GPU幾何三角形處理:2.86億/秒像素填充率:17.6億/秒
磁碟陳列RAID5下，IO讀寫帶寬500MB/S，IOPS200次/秒
網路埠通過匯聚功能，實現2Gbps
硬體配置明細
配件品牌和型號數量
CPU六核XeonX56502
2.66G/12MB/6.4GTs/超線程/Turbo
晶元組intelS5520Chips
內存2GDDR31333RegECC6
顯卡NvidiaQuadroFX1800768MB1
系統盤300GSATA1萬轉1
超級硬碟系統500GSATA企業級8
8口SAS-RAID1
光碟機DVD刻錄機1
網卡千兆以太埠2
工作站平台XASUNSD6C107PAS
噪音控制系統靜音級(全速計算45分貝以內)
硬體升級能力
顯卡支持QuadroFX全系列
內存槽12個，單根內存最大16GB，最大容量192GB
硬碟位8個熱插拔，單塊最大SAS：1TB、SATA：2TB
PCI擴展1*PCIEx8,2*PCIEx4,3*PCI-X
操作系統
支持WindowsServer2003、2008
支持WindowsXP、Vista、7
支持Redhat、SuseLinux全系列
應用軟體
基於windows、linux環境下軟體全系列
報價￥45,000元
方案2三高型圖形工作站配置
型號XASUNIMAGET22724RC
配置明細
主要配置12核Xeon2.66/24GB/QadroFX3800/海量高速陣列
工作站硬體性能指標
CPU運算速度每秒1277億次
GPU幾何三角形處理:3億/秒像素填充率:38億/秒
磁碟陳列RAID5下，IO讀寫帶寬800MB/S，IOPS400次/秒
網路埠通過匯聚功能，實現2Gbps
硬體配置明細
配件品牌和型號數量
CPU六核XeonX56502
2.66G/12MB/6.4GTs/超線程/Turbo
晶元組intelS5520Chips
內存4GDDR31333RegECC6
顯卡NvidiaQuadroFX38001GB1
系統盤300GSATA1萬轉1
超級硬碟系統300GSAS6GBps8
8口SAS2-RAID1
光碟機DVD刻錄機1
網卡千兆以太埠2
工作站平台XASUNSD6C107PAS
噪音控制系統靜音級(全速計算45分貝以內)
硬體升級能力
顯卡支持QuadroFX全系列
內存槽12個，單根內存最大16GB，最大容量192GB
硬碟位4個熱插拔，單塊最大SAS：1TB、SATA：2TB
PCI擴展1*PCIEx8,2*PCIEx4,3*PCI-X
操作系統
支持WindowsServer2003、2008
支持WindowsXP、Vista、7
支持Redhat、SuseLinux全系列
應用軟體
基於windows、linux環境下圖形圖像軟體全系列
報價￥68,888元
該配置技術特點
CPU採用目前最先進Nehalem核心的Xeon5500處理器
顯卡採用NvidiaFX系列高端系列，處理高解析度圖像文件得心應手
硬碟帶寬大幅提升，打開海量文件，比以往提速6倍以上，10GB圖像文件打開只需10秒甚至更短時間。
網路埠可以提高到2Gbps，通過增加多網卡，最高可以到8Gbps，大大縮短從存儲伺服器讀取時間,至少2倍以上。
整個機器噪音標准達到XASUN的靜音級規格
總之，這是一款目前針對遙感行業應用提供的非常完美工作站配置方案，是目前任何一款市場常見工作站所無法企及的。
❺ 地下綜合管廊智能化弱電系統一般造價比列多少
綜合管廊包括復供電、通信制、供水、排污管網等。參照國家標准城市綜合管廊工程技術規范GB50838-2015的要求，主要構成為： 安全防範系統、通信系統、火災報警系統、地理信息系統、環境與設備監控系統，另外需要根據實際情況進行調整。
❻ 地下管網地理信息系統軟體的報價
我知道一些專門做管網地理信息系統軟體的公司，具體的報價你可以聯系他們問。
保定市金迪軟體公司：http://www.gxinfo.com.cn/
沈陽金建數字城市軟體有限公司：
http://www.jjgis.com.cn/jjgis.asp?top=top_05.htm&down=dxal/dxal-index.htm
成都同飛科技有限責任公司：http://www.tofly.cn
（雖然是為他們做了廣告，但是沒辦法，軟體報價沒有寫在網站上）
❼ 管廊巡檢機器人為智慧城市貢獻力量
手動檢查
1、管道廊道環境復雜，管道數量及管道布置量大，對檢驗員的身心素質要求高。一旦發生危險，視察員的生命安全就會受到威脅，無法應對危險情況。
2、需要至少2－3名檢驗員進入管廊，需要攜帶大量設備，增加物理負擔，影響檢驗任務。
3、人工檢查數據記錄落後，主觀。不同工作經驗和技能水平的人員對檢驗質量有很大影響。
4、手工檢查的頻率較低，通常一周一次甚至一個月一次。當環境特別惡劣時，檢驗無法進行，檢驗計劃容易受到外部因素的影響。
5、部分巡檢人員責任意識不強，經常出現檢查不全、漏檢等情況，對地下管廊的各項設施造成一定的安全隱患，造成嚴重後果。
(7)管廊地理信息系統報價擴展閱讀：
智能檢測
1、該機器人對環境的適應性強，可以在惡劣環境下進行日常檢查。能深入危險現場，及時將情況上傳到決策中心，配合異常處理。
2、可替代巡檢人員，節省人工成本，避免運維人員的安全風險，減輕身心負擔。
3、與管廊內的監控設備緊密排列，形成數據互補，相互驗證，保證數據的完整性和真實性。
4、採用綜合運維管理平台，將機器人系統、環境監測系統、循環監測系統等多維子系統高度集成，使運維平台更加專業、具體。
5、機器人巡檢採用標准化的設備分類和數據管理，數據客觀，安全性高，可追溯性強。不受操作人員心理狀態和操作水平的影響，無誤巡、誤巡現象，檢查質量高。
6、USR系統以高性能鋰電池為動力，採用分布式充電技術，可實現對管廊的連續檢測，不影響環境，檢測頻率高。
7、智能化檢測，科學管理，可根據系統的要求建立，實現對設施的檢測，通過檢測系統對設施的質量和運行進行掌握。
❽ 地質信息系統技術
一、內容概述
地質信息系統（GIS），產生於 世紀60 年代。它隨著人們對自然資源和環境的規劃管理工作的需要以及計算機制圖技術的應用而誕生，是一種對大批量空間數據採集、存儲、管理、檢索、處理和綜合分析並以多種形式輸出結果的計算機系統。1965 年，W.L.Garrison首先提出了「地質信息系統」這一術語，開創了這一新技術的發展史。此後，美國、加拿大、英國、澳大利亞等國均投入了大量人力、物力和財力，並逐步確立了他們在這一領域里的國際領先地位（黃潤秋，2001）。
二、應用范圍及應用實例
1.GIS技術在地質災害信息系統中的應用
隨著人口的急劇增長，經濟的迅速發展和自然資源的大量消耗，不僅生態環境惡化，而且導致自然災害（包括地質災害）頻繁發生。美國、印度等國是世界上地質災害較為嚴重的國家，地質災害具有類型多、分布廣和成災強度高的特點。這些地質災害大部分發生在承災能力較低的地區，給當地的經濟和社會穩定構成了嚴重的威脅。地質災害是地質環境質量低劣的表現，它的頻發不僅反映了自然地質環境的脆弱性，而且反映了人類工程經濟活動與地質環境間矛盾的激化。要使人類工程經濟活動與地質環境之間保持較為協調的關系，就必須對地質環境進行評價，以了解不同經濟發展過程中區域地質環境的基本態勢和變化趨勢，為環境管理和城市規劃等提供依據，但傳統技術手段已不能完全應付迅速反應的地質災害。地質信息系統作為當前高科技發展的產物，集圖形、圖像與屬性數據管理、處理、分析、輸入輸出等功能為一體，應是當前地質環境評價與地質災害預測的強有力工具（趙金平等，2004）。
GIS 技術的產生是計算機技術和信息化發展的共同產物。是管理和研究空間數據的技術系統。可以迅速地獲取滿足應用需要的信息，能以地圖、圖形或數據的形式表示處理的結果（曹修定等，2007）。國外尤其是發達國家在GIS應用與地質災害研究方面已做了很多工作。從20世紀60年代至今，GIS技術的應用也從數據管理、多源數據集數字化輸入和繪圖輸出，到DEM或DTM模型的使用，到GIS結合災害評價模型的擴展分析，到GIS與決策支持系統（DSS）的集成，到網路GIS，逐步發展深入應用（黃潤秋，2001）。
印度Roorkee大學地球科學系的R.P.Gupta和B.C.Joshi（1990）用GIS方法對喜馬拉雅山麓的Ramganga Catchment地區進行滑坡災害危險性分帶。該項研究基於多源數據集，如航空像片、MSS磁帶數據、MSS圖像、假彩色合成圖像及各種野外數據，包括地質、構造、地形、土地利用及滑坡分布。以上數據需要進行數字、圖像等處理，然後解譯繪制出專題平面圖，包括地質圖（岩性與構造）、滑坡分布圖、土地利用圖等。這些圖件經數字化及有關數據都存儲在GIS系統中，找出與滑坡災害評價相關的因素，如滑坡活動與岩性的關系，滑坡活動與土地利用的關系，不同斜坡類型的滑坡分布情況，滑坡分布與主要斷裂帶的距離關系。經過統計及經驗分析，引入一個滑坡危險系數（LNRF）。LNRF值越大，表示該地滑坡災害發生的危險性越高。並且對LNRF的3個危險級別分別賦予0、1、2三個權重。考慮到滑坡的發生是多個因素綜合作用的結果，故調用GIS的疊加分類模型，將各因素的權重疊加，得到綜合圖件，圖上反映的是每個地區的權重總和。根據給定標准，即可在這張圖上勾繪出滑坡災害危險性分區圖。
荷蘭ITC的C.J.Van Westen和哥倫比亞IGAC的J.B.Alzate Bonilla（1990）基於GIS對山區地質災害進行分析。他們在數據採集、整理方面做了大量工作，建立了一套完整的資料庫。在此基礎上，開發出了分析評價模型，如斜坡穩定性分析模型，其主要功能是計算斜坡穩定的安全系數。另外，兩位學者還利用GIS所生成的數字高程模型（DEM），開發出了一部山區落石滾落速率計算模型，並據此繪出了研究區內落石速率分區圖（黃潤秋，2001）。
美國科羅拉多州立大學Mario Mejia-Navarro和Ellen E.Wohl（1994）在哥倫比亞的麥德林地區，用GIS進行地質災害和風險評估（姜作勤，2008）。利用GIS對麥德林地區地質災害進行了分析和研究，重點考慮了基岩和地表地質條件、構造地質條件、氣候、地形、地貌單元及其形成作用、土地利用和水文條件等因素。根據各因素的組成成分和災害之間的對應關系，把每一種因素細分為不同范疇等級，藉助於GIS軟體（GRASS）的空間信息存儲、緩沖區分析、DEM模型及疊加分析等功能，對有關滑坡、洪水和河岸侵蝕等災害傾向地區進行了災害分析，並對某一具體事件各構成因素的脆弱性進行評價。
同樣是美國科羅拉多州立大學Mario Mejia-Navarro博士後等人（1996）將GIS技術與決策支持系統（DSS）結合，利用GIS（主要是地質資源分析系統GRASS軟體）及工程數學模型建立了自然災害及風險評估的決策支持系統並應用在科羅拉多州的Glenwood Springs地區（姜作勤等，2001）。應用GIS建立指標資料庫，並建立基於GIS的多個控制變數的權重關系式。對泥石流、洪水、地面沉降、由風引起的火災等災種進行了災害敏感性分析、脆弱性分析及風險評估，輔助政府部門做出決策。
美國地質調查局（USGS）已把加強城市地質災害研究列為21世紀初的重要工作，藉助GIS編制美國主要城市地區多種災害的數字化圖件，這種做法與西歐國家的城市地質工作的總趨勢一致。其中，美國科羅拉多州格倫伍德斯普林市的城市地質災害評價項目最具代表性。由於該市位於山區河谷地區，崩滑流地質災害制約著城市的發展，為此，城市規劃部門委託科羅拉多州立大學，開展了GIS地質災害易損性和風險評價編圖研究，最終按14種土地利用適宜性等級，對評價區進行了土地利用區劃，圈出了未來城市發展的適宜地段和高風險區，在此基礎上建立了城市整體化決策支持系統。
綜上所述，可以看出，國外尤其是發達國家將 GIS 應用於地質災害研究起步較早（表1），研究程度已遠遠超過我們，此方面的應用也隨著GIS技術的自身發展而深入（黃潤秋，2001）。
2.GIS在地質礦產勘查中的應用
地質信息系統與現代地球及其相關科學日益增長的需求相適應，以處理地球上任何具有空間方位的海量信息為特徵，具定量、定時、定位等優點，近10年來已在地質礦產勘查中得到廣泛應用。一個區域各種地質資料（圖形、圖像、文字、邏輯、數值）的GIS分析實際上代表該區域現階段較為客觀的總認識。目前，野外收集資料、數據建庫、GIS分析等尚存在規范化、標准化等問題，GIS本身解決諸多專業性較強地質問題的能力亦不足。但GIS的進一步發展與完善必將使地質礦產勘查進入一個數字化的新時期（周軍等，2002）。
GIS因解決地質問題而產生，其雛形可以追溯到20 世紀60 年代。加拿大測量學家R.F.Tomlinson首先於1963年提出地質信息系統這一術語，建成世界上第一個GIS即加拿大GIS（CGIS）一並應用於資源管理與規劃。1970～1976年間美國聯邦地質調查局建成50多個信息系統並進行綜合地質研究，德國在1986 年建成DASCH系統，瑞典、日本等國也陸續建有自己的GIS。GIS的發展與計算機科學的高速發展並行，主要發生在過去的20年中，而近10年來發展更快（周軍等，2002）。
表1 國外GIS在地質環境與地質災害研究中的應用
GIS因解決地質問題而產生，其雛形可以追溯到20 世紀60 年代。加拿大測量學家R.F.Tomlinson首先於1963年提出地質信息系統這一術語，建成世界上第一個GIS即加拿大GIS（CGIS）一並應用於資源管理與規劃。1970～1976年間美國聯邦地質調查局建成50多個信息系統並進行綜合地質研究，德國在1986 年建成DASCH系統，瑞典、日本等國也陸續建有自己的GIS。GIS的發展與計算機科學的高速發展並行，主要發生在過去的20年中，而近10年來發展更快（周軍等，2002）。
ArcInfo與ArcView GIS是當前最流行的兩個軟體包，為美國ESRI（Environmental Systems Research Institute，Inc.）的重要產品，被許多國家官方確定為國土資源、地質、環境等管理、研究的主要地質信息系統。ESRI始建於1969年，由Jack Dansermond和Laura Dangermond用自己平時積蓄的1100美元起步，經過20世紀70年代的艱苦奮斗，1981年推出新型ArcInfo，1986年微機版的PC ArcInfo投入市場，1991 年又一力作ArcView GIS問世。1981年ESRI在其Redlands總部召開首次用戶會議，僅18人到場，而1998年的用戶大會有來自90個國家的8000多位代表。
ESRI的發展史反映了GIS從無到有、從弱到強、迅速成長壯大的發展歷程，也從一個側面顯示出GIS巨大的市場潛力和難以估量的應用價值。
據悉，1995年市場上有報價的GIS 軟體已達上千種，但主要佔據市場的不過10 余種。除上述提到的ArcInfo與ArcView GIS外，國外的GIS代表作還有MapInfo、ErMapper、Idrisi Endas、Erdas、Genamap、Spans、Tigris等。
GIS已在地質礦產勘查中得到廣泛應用，並取得許多矚目成果。美國、加拿大、澳大利亞早在1985～1989年就將其應用於地質礦產調查和填圖。目前，澳大利亞開始利用筆記本電腦以數字形式採集野外地質數據，建立有關資料庫，藉助ArcInfo與ArcViewGIS編制第二代地質圖件。
三、資料來源
曹修定，阮俊等.2007.GIS技術在地質災害信息系統中的應用.中國地質災害與防治學報，18（3）：112～115
黃潤秋.2001.面向21世紀地質環境管理及地質災害評價的信息技術.國土資源科技管理，18：30～34
姜作勤.2008.國內外區域地質調查全過程信息化的現狀與特點.地質通報，27（7）：956～964
姜作勤，張明華.2001.野外地質數據採集信息化所涉及的主要技術及其進展.中國地質，28（2）：36～42
趙金平，焦述強.2004.基於GIS的地質環境評價在國外的研究現狀.南通工學院學報（自然科學版），3（2）：46～50
周軍，梁雲.2002.地理信息系統及其在地質礦產勘查中的應用.西安工程學院學報，24（2）：47～50
❾ 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。