地理信息科學發展面臨的問題

A. 地理信息科學的地理信息科學基本問題

1）分布式計算
2）地理信息的認知
3）地理信息的互操作
4）比例尺
5）空間信息基礎設施的未來
6）地理數據的不確定性和基於GIS的分析
7）GIS和社會
8）地理信息系統在環境中的空間分析
9）空間數據的獲取和集成等等
地理信息科學在對於地理信息技術研究的同時，還指出了支撐地理信息技術發展的基礎理論研究的重要性。
隨著以地理信息系統技術為核心的遙感、全球定位系統等技術的發展以及其間的相互滲透，逐漸形成了3S集成化技術系統，為解決區域范圍更廣，復雜性更高的現代地學問題提供了新的分析方法和技術保證。七十年代以來，由於整個人類社會面臨的人口、資源、環境和發展等各方面的問題，逐漸開始重視全球變化（GlobalChange）以及可持續發展 (Sustainable Development）等方面的研究，這兩個方面的推動，最終促成了地球信息科學的產生。

B. 地理信息技術的出現和發展對地理學和測繪學產生了什麼影響

在今年以前，GIS指的是地理信息系統，現在都叫地理信息科學。
你如果是高考填志願的話，那兩者是沒有差別的，也就是說現在叫地理信息科學的專業以前叫地理信息系統。

C. 我國地理信息系統存在的問題

你這個問題有點大，你是為這個學科建設存在的問題，還是問技術上的問題；內
學科建設上通病容就是地理信息系統的規范性上，GIS一般依託於別的學科存在，有的和測繪結合，有的和環境結合；
另外技術上，我國GIS發展也很快，幾十年的發展，GIS已經滲透到許多行業和部門，但是目前問題在於軟體的水平上無法和國外媲美，並且GIS軟體普遍價格昂貴，讓許多零散用戶望塵莫及；

而在理論創新上，很多問題還無法解決，如海量數據網路化、GIS標准規范化、GIS大眾化；

這只是個人愚見，希望幫到你！

D. 　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。

E. 新時期，我國測繪地理信息科技發展面臨哪些機遇和挑戰

黨的十八大提出了「兩個一百年」的奮斗目標，提出了全面落實「五位一體」總回體布局和「四個全答面」戰略布局，實施「一帶一路」、長江經濟帶、京津冀協同發展等國家重大戰略，都對測繪地理信息做好支撐保障提出新的需求，加強生態文明建設，加強自然資源資產管理，優化國土空間開發格局，推進「多規合一」「智慧國土」「生態國土」，支撐「深地探測、深海探測、深空對地觀測和土地工程」(簡稱「三深一土」)等都要求測繪地理信息推進全面創新，夯實科技發展基礎，切實發揮引領驅動作用，更好地為提升事業服務保障能力和國家戰略實施提供強有力的科技支撐。

F. 地理信息科學專業的發展前景

作為大學教育來的一個專業，地理自信息系統在上世紀70年代開始出現在國外的許多大學，而我國現有140所高校開設有該專業，從事地理信息系統設計開發的高級人才供不應求。隨著國家各個部門信息化的進程，以及國內從事地理信息系統工程開發的高科技企業的增多和發展壯大，對該專業人才的需求還將增大，缺口也將擴大。
信息革命的浪潮方興未艾，信息社會正朝我們一步步走來，我國已將信息產業列入可持續發展戰略。作為信息產業重要組成部分的地理信息系統產業必將獲得巨大發展。可以預見，未來的地理信息系統產業將為該專業學子提供更多現代化的、高收入的、令人羨慕的就業崗位。
以上的前景已經過去，現階段地理信息的人才已供大與需，想從事GIS行業，較強的編程能力才是『通行證 』」。

G. 地理信息產業的地理信息產業發展的機遇與挑戰

GIS 應用正在朝著企業應用方向發展，如自來水、電信等行業在內的許多企業開始大 量採用GIS 和遙感技術。而在衛星導航應用中，企業已經成為做大地理信息產業的主體，如導航、監控、航海和信息服務領域。近年來我國地理信息產業規模不斷擴大，市場日趨繁盛。據悉，「十一五」期間，以為百姓提供車載導航、手機移動定位、互聯網位置服務和智能交通等服務為代表的衛星導航產業，整體每年以近34%的速度增長，到2010年我國導航產業的總產值將達到500億元。國產數字城市軟體市場佔有率達70%以上，打破了前幾年國外軟體一統天下的局面。全國近200所相關院校，每年地理信息專業畢業生逾萬人，就業率高達98.7%。2006年以來，地理信息產業以每年超過20%的速度迅猛增長，2010年產業總產值有望突破1000億元。據國家測繪局有關負責人介紹，目前我國地理信息產業呈現出企業大擴張的局面，幾乎每天都在誕生新的地理信息企業，一些IT企業也涉足地理信息業。武漢、哈爾濱、西安等地的地理信息產業園已經發揮良好效益，山東、江蘇、浙江等多個省市也正在積極籌劃或建設地理信息產業基地，積極推動地理信息產業規模化、集約化發展。預計到「十二五」末，我國地理信息產業有望超越2000億元總產值。
政策的支持、技術的創新、市場的擴大、企業的成熟、教育的跟進都為我們地理信息產業的發展提供了無數機遇，然而，在激烈國際競爭的，我們仍然面臨著很多困難與挑戰主要表在以下幾個方面： 在遙感數據方面，我國目前使用的衛星遙感數據90%以上來自美國、法國、加拿大
等國家。高空間解析度和高光譜衛星、全天候雷達衛星數據我國尚屬空白。提升技術創新
能力，促進技術成果的轉化，已顯得非常迫切。此外，基礎數據不完善也是影響我國地理
信息產業發展的重要制約因素。 地理信息包括基礎地理信息資料庫、地理空間信息框架資料庫、綜合信息資料庫、行業專題信息資料庫。在信息化社會里，地理信息服務方式呈多樣化，這些資料庫又可派生出許多子系統，比如面向政府的電子政務系統、面向百姓的公眾服務系統，林業、旅遊等專題應用系統，基於位置服務的GPS導航定位系統等。
然而，雖然這些系統的市場空間很大，但是由於信息資源開發不足、利用不夠，共享機制不完善，信息服務社會化程度低，我國的地理信息產業還處於起步階段，地理信息產業還存在著一些亟待解決的問題。
地圖標準的不統一、不規范，帶來的麻煩有時讓人哭笑不得。例如，當你正常行駛在公路上，GPS卻發出錯誤的信息，提示你正在河中行走；更糟的是，如果地圖網站報錯地理位置的話，有可能你要多跑幾十公里的冤枉路了；更有甚者，兩個縣之間對著建一座橋，兩個縣的建設單位各按各的圖紙來造，結果因為使用的地圖坐標系不同，最後導致大橋合不上龍，損失巨大。
就城市建設來說，城市建設需要建立從項目選址、撥地、規劃方案報批、建築方案審查、紅線放樣、建設工地管理、竣工驗收、房產管理的一條龍服務和管理系統。但整個流程涉及多個部門，各選各的圖紙，各按各的方式行事，這種信息隔離必然造成管理上的脫節和信息化建設上的重復投資。
造成這種情況的直接原因除了統籌協調和監管力度不夠外，基礎設施薄弱，信息資源自主保障能力不強，政策法規、標准規范和安全保障體系不健全等也是問題所在。目前，各界對於加快建立地理信息統一的公共服務平台，消除信息孤島，推進產業化發展的呼聲越來越強烈。 地理信息公共服務平台建設，需要政策、數據、應用和技術的高度集成，需要解決地理信息採集、加工、存儲、管理、更新、分發與服務的一系列問題。地理信息公共服務平台建設，應以政務網、專網、互聯網為基礎，結合電子政務，在測繪成果和專業信息保密的范圍內，為政策管理，行業應用，社會公共提供全方位，多層次的基礎地理信息服務。
首先要在技術上實現統一。專家認為，地理信息公共平台建設，最重要的就是標准問題。地理信息的整合，要以測繪部門為主體，通過與各個行業相關部門合作完成，其前提是標准要統一，才能編制相應的共享交換軟體，實現與各類資料庫的共享與交換。同時，要建立網路環境下的地理空間信息共享平台，實現分布式資料庫快速、實時共享。由各部門對自身生產的地理空間信息進行動態維護，以實現全部空間信息的更新和維護。
隨著共建共享機制的建立，地理空間信息的社會服務能力才會顯著提高，如地圖導航、數字營銷、網上地圖、數字街區等。地理信息生產的目的就是更好地為社會服務，這些新技術產業也使測繪市場發生了許多變化，從生產型市場逐步過渡為服務型市場，測繪人員從重復的地理信息生產轉向地理信息的挖掘，從簡單的地理信息銷售走向高科技含量的地理信息服務。針對一邊是信息資源嚴重缺乏，另一邊是對已有信息利用不充分的矛盾，有關專家指出，要立足現有條件，盡快實現已有數據資源，應用系統的集成，統一平台，統一建庫，統一管理，實現內部信息集成和共享，外部提供綜合服務，真正搭建起地理信息公共服務平台的框架體系，包括空間信息基礎數據，共享標准、規范和取費等政策，軟體平台和規劃、國土、城建、民政、公安等重要節點的應用系統建設。
同時，地理信息公共服務平台的推廣應用，需要自上而下和自下而上的雙向努力，一是自上而下的政策協調與支持；二是自下而上的市場推動，主動與各行業，各部門溝通，通過行業和區域試點，將地理信息應用於數字行業，數字社區和政府信息化管理，促進地理信息在共建共享方面達成共識。 地理信息出自不同部門的不同標准，地圖產品良莠不齊的現狀也將很快得以解決，到2010年，我國將基本建成數字中國地理空間框架數據體系。國家測繪局已陸續同交通部、民政部、國家環保總局等部門簽署了基礎地理信息共建共享協議，以進一步促進基礎地理信息的廣泛應用。在資料庫建設標准方面，目前國家小比例尺的地理空間資料庫標准已經形成。GIS 標准化的滯後、GIS 教育與產業發展的不適應，都是我們需要積極面對，努力應對的。

H. 地理信息科學如何去解決地理科學中環境問題

地理科學中的環境問題已經從局部的小范圍發展成地區性的甚至是全球性的問題。回當今世界人類面臨的答環境問題主要有環境污染和生態破壞問題，環境污染已涉及到大氣、水、土壤、噪音污染等方面；生態破壞使森林面積減少，生物多樣性降低。文章主要從大氣污染、水污染、土壤污染、生態破壞幾方面闡述人文地理學所面臨的主要環境問題，呈現嚴峻現狀，引發大眾思考。地理信息科學通過隊地理認知、地理信息本體論以及概念格，面向「人」，面向社會的集中發展，地學模擬、情景決策支持分析，時空過程表達、時空數據模型、時空分析，網路環境下的分布式三維可視化、虛擬環境與數字地球，協同地理信息系統，移動地理信息系統，數據挖掘與知識發現，網路技術發展與網格GIS，遙感信技術與GIS分析綜合性的去解決地理科學中的環境問題。

I. 地理信息科學的發展概況

國外地理信息系來統研究時間源較長，已經形成相對成熟的產業，美國、日本、德國、加拿大等有許多地理信息系統的高科技企業。我國地理信息系統產業發展時間比較短，雖然也有一些高科技企業，但規模比較小，許多科研成果有待走出實驗室，所以公眾對其認知度還不高。但應該看到，地理信息系統產業屬於國家大力扶持的高新技術產業，發展非常迅速，不僅成立「中國GIS協會」和「中國海外GIS協會」以及一批相關高科技企業，同時也建立了相應的政府職能部門如[2]國家測繪地理信息局、國家基礎地理信息系統等。我國地理信息系統的研究和開發已經步入初步繁榮，在不久的將來必將成為高新技術產業中新的經濟增長點，所以具有較強開發和數據處理能力的該專業畢業生也將具有良好的就業前景。