论述地理信息系统今后的发展趋势
㈠ 地理信息系统(GIS)应用现状及发展趋势
现有常见制应用:
空间大地测量信息系统(SGIS)
GPS参考系动态变换信息系统(GPS-KTIS)
发展趋势:由于地理信息系统一般由硬件/软件、数据/数据库、用户构成。建立一个可应用的系统,3要素缺一不可,同样,发展也绕此展开。
一,硬件/软件
硬件:地理信息系统对计算机资源的要求不仅在空间数据的数据量方面,还在数据处理的复杂程度方面。
软件趋势:
1、不同种类型的界限逐渐模糊
2、Client/Server环境的流行
3、多媒体技术的发展和应用
4、计算机与通信技术的融合
地理信息系统软件的开发都基于 明确的设计原则和对空间数据处理的理解。一般来说,软件开发对功能关注大于可用性。
二、空间数据
从周期、精度、拓扑关系和属性着手
三、用户
针对不同的用户建立不同的系统。
gis特有功能的发展趋势
1、数据采集与更新
2、数据集成
3、空间分析与人工智能
4、空间检索
㈡ 地理信息系统的发展状况如何
当前很多的地理信息系统,都局限于地理查询定位,很少涉及到空间分析。GIS最核心的优势在于版其空间分析。把我权们的现实世界建成一个数字模型,可以通过空间分析解决以下四大类问题:1、空间分布与格局;(人口分布,石油分布,政治意识形态分布等)
2、资源配置和规划;
3、空间关系与影响;
4、空间动态与过程。
㈢ 地理信息系统发展动态
GIS的兴起得益于计算机辅助地图制图的研究和应用。1963年,加拿大测量学家R.F.Tomlinson首先提出“地理信息系统”这一术语,并建立了世界上第一个地理信息系统。如今,地理信息系统已进入全面应用与产业化阶段,随着产业的形成和数字化信息产品在全世界的普及,GIS深入到各行各业、千家万户,成为人们不可缺少的工具和助手。据不完全统计,目前能够提供市场的商业化GIS相关软件产品已达200多种,在我国用户众多、知名度较高的主要软件有:ESRI公司的ArcInfo、ArcView,Intergraph公司的MGE、GeoMedia,Maplnfo公司的Maplnfo,Genasys公司的GENAMAP,中国地质大学的MAPGIS、武汉大学的Geostar、中国科学院资源与地理研究所的Supermap等,而其中又以ArcInfo软件功能最为强大。ARCGIS是应用最广泛的一种大型GIS软件,我国早期开发的GIS几乎都是以ArcInfo作为平台。其主要特点为:采用地理关系数据模型,提供极强制图功能、空间操作功能和分析功能;采用模块式结构,提高灵活度并易于扩充;提供宏命令语言AML实现快速编程;提供38种地图投影方式,可在不同投影之间实现坐标转换;开放式的结构,提供直接与多种数据库的接口;兼容性很好,能与25种不同系统的数据格式之间相互转换;独立于硬件,运行于不同的平台;广泛支持当今各种工业标准。但它没有DEM和插值计算,TABLES属性数据处理功能有限,且不具备统计图表分析功能(邹月,2000)。
近年来,随着计算机技术的快速发展,以及遥感技术、数字测绘技术、数据仓库技术、虚拟实景、多媒体技术、三维图形芯片及宽频光纤通讯技术的突破性进展,地理信息系统技术总体上呈现网络化、组件化、集成化、开放性等发展趋势(龚健雅,2004)。
1.基于数据库技术的海量空间数据管理
GIS技术的瓶颈之一就是如何解决海量空间数据管理问题。对于一个区域的GIS系统,其数据量极其巨大,一般达到GB或TB的数据量级。和传统的基于文档的管理方式相比,利用面向对象的大型数据库技术能够有效地解决这一问题。
在面向对象的空间数据库中,海量地图数据的使用变得更加简单,只需建立单一图层,不必再进行分幅处理。如果用户原来的数据源是分幅的,可将其全部存储到一个图层中,数据库将自动对其进行拼接和索引处理,可形成一个完整的图层。应用时,在客户端只需极少量的编程(实际上只是指定数据源),就可实现对数据库里数据的动态显示。数据库会根据当前地图客户端的显示视野,自动将此范围内的图形检索出来,送到客户端显示。因此,即使在服务器端的数据是GB级的,在客户端的数据量却仅是几十到上百K的数量级,大大减轻了客户端系统的配置需求,并减轻了网络流量,可通过一般的网络(甚至远程)客户端进行访问。
2.网络GIS
信息高速公路的建立极大地方便了世界各地用户之间的信息交换与信息查询。由于GIS系统具有丰富的空间查询、空间分析及属性管理功能,而人们对Internet和GIS系统的需求不断深入,因此把GIS系统与网络技术相融合,利用Internet在Web上发布空间数据,为用户提供空间数据浏览、查询和分析的功能,形成一种网络化的地理空间集成平台,就成为当前GIS系统发展的必然趋势。与传统的GIS相比,WebGIS具有以下特点:
适应性强:WebGIS是基于互联网的,因而也是全球的,能够在不同的平台上运行。
应用面广:网络功能将使WebGIS应用到整个社会,真正实现GIS的无所不能,无处不在。
现实性强:地理信息的实时更新在网上进行,人们能得到最新信息和最新动态。
维护社会化:数据的采集、输入,空间信息的分析与发布将是在社会协调下运作。
使用简单:用户可以直接从网上获取所需要的各种地理信息,直接进行各种地理信息的分析,而不用关心空间数据库的维护和管理。
目前,网络GIS正在逐步普及,但还处于空间数据查询、浏览、发布与下载阶段,缺少强大的空间分析功能,而且受网络带宽的限制,影响了网络GIS的应用(龚健雅,2004)。
3.组件GIS
GIS基础软件可以定性为应用基础软件,它一般不作直接应用,而是根据某一行业或某一部门的特定需求进行二次开发。目前,大多数地理信息系统都已经过渡到基于组件的体系结构,一般都采用COM/DCOM技术。组件化GIS基于标准的组件式GIS平台,各组件之间不仅可以自由、灵活地重组,而且具有可视化的界面和标准的接口(于向鸿,2005)。组件软件的可编程和可重用特点为系统开发商提供了方便的二次开发手段,在很大程度上推动了GIS软件的工程化开发和大众化应用。组件GIS的特征主要体现在:
(1)高效无缝的系统集成:允许将专业模型、GIS控件、其他控件紧密地结合在统一的界面下。
(2)无须专门的GIS开发语言:只要掌握基于Windows平面的通用环境以及组件式GIS各控件的属性、方法和事件,就能完成应用系统的开发。
(3)大众化GIS:用户可以像使用其他ActiveX控件一样使用GIS的控件,使非专业的GIS用户也能胜任GIS应用开发工作。
(4)开发成本低:非GIS功能可以利用非专业控件,降低了系统的成本。
4.集成化GIS
一方面,以GIS为核心的“3S”(RS,GIS,GPS)集成,使得人们能够实时地采集数据、处理信息、更新数据以及分析数据。遥感是实时获取、动态处理和分析空间信息的先进技术系统,是为GIS提供准确可靠信息源和实时更新数据的重要保证。全球定位系统(GPS)为遥感实时数据定位,提供空间坐标,建立实时数据库。另一方面,地理信息系统技术与其他主流商务应用的集成,并能集成多种空间数据基础,使各种计算机软件彼此沟通、集成应用。GIS已发展成为具有多媒体网络、虚拟现实技术以及数据可视化的强大空间数据综合处理技术系统。
5.开放式GIS
开放式地理信息系统(OpenGIS),是指在计算机网络环境下,根据行业标准和接口所建立起来的GIS,是为了使不同的地理信息系统之间具有良好的互操作性,以及实现在异构分布式数据库中的信息共享,克服传统GIS软件之间的相互封闭性(黄杏元,2004)。
为了研究和开发OpenGIS技术,1996年在美国成立的开放地理信息联合会研究和建立了开放式地理数据交互操作规程(OGIS,Open Geodata Interoperable Specification)。OGIS是为了寻找一种方式,将地理信息系统技术、分布处理技术、面向对象方法、数据库设计及实时信息获取方法更有效地结合起来。基于OGIS规范制订的开放系统模型,是一种软件工程和系统设计方法,这种方法应用于GIS领域,侧重于改变当前GIS模型中特定的应用系统及其功能与它内部数据模型及数据格式紧密捆绑的现状。OpenGIS技术将使GIS始终处于一种组织开放式的状态,真正成为服务于整个社会的产业以及实现地理信息全球范围内的共享与互操作,是未来网络环境下GIS技术发展的必然趋势。
㈣ 地理信息系统的发展现状与趋势
一、国外GIS的发展历史与现状
地理信息系统(Geographic Information System,GIS)是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件支持下,对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示,并采用地理模型分析方法,适时提供多种空间和动态的地理信息,为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。从外部看表现为计算机的软硬件系统,而其内涵却是由计算机程序和地理数据组成的地理空间信息模型,是一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统,计算机系统的支持是GIS的主要特征,使GIS得以快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和过程分析。
世界上第一个GIS是在1963年由加拿大测量学家R.F.托姆林森提出并建立的,称为加拿大地理信息系统,主要用于自然资源的管理与规划。稍后,美国哈佛大学研究出SY-MAP系统软件。但当时的计算机技术水平不高、存储容量小、磁带存储速度慢,使得GIS带有更多的机助制图色彩,用于地学分析和空间数据模拟的功能极为简单。
进入70年代以后,计算机软硬件技术飞速发展,尤其是大容量的存储设备——硬盘的使用,为空间数据的输入、存储、检索和输出提供了强有力的手段;高性能的图形显示器的发展,增强了人机对话和高质量图形显示功能,促使GIS朝着实用方向迅速发展。在此阶段的标志是一些发达国家先后建立了许多专业性的土地信息系统和地理信息系统,据统计70年代大约有300个系统投入使用,例如美国地质调查局从1970年到1976年建立了50多个信息系统,用于获取和处理地质、地理、地形和水资源信息;日本国土地理院从1974年开始建立数字国土信息系统,存储、处理和检索测量数据、航空像片信息、行政区划、土地利用、地形、地质等信息,为国家和地区土地规划服务;瑞典在中央、区域和城市三级建立了许多信息系统。一些商业公司开始活跃起来,软件在市场上受到欢迎,许多大学和研究机构开始重视GIS软件设计和应用研究,成立了各种GIS研究实验室。
80年代是GIS普及和推广应用阶段。随着计算机的迅速发展和普及,地理信息系统也逐步走向成熟,并在全世界范围内全面地推向应用阶段,第三世界国家也开始引进、应用和发展自己的地理信息系统。高性能微型计算机的问世,使得微机地理信息系统得到了蓬勃发展,并使地理信息系统工具具有更高的效率、更强的通用性和独立性,更少地依赖于应用领域和计算机硬件环境,为地理信息系统的建立和应用开辟了新的途径。GIS的应用从解决比较简单的规划管理问题(如道路、输电线等)转为更复杂的区域开发和决策问题,例如土地利用、沙漠化、城市化、环境与资源评价等。随着GIS与卫星遥感技术的结合,GIS开始用于全球变化与全球监测。80年代是GIS发展具有突破性的年代,仅1989年市场上有报价的GIS软件就达70多家,并涌现出一批有代表性的GIS软件,如:ARC/IN-FO、MicrostationSICAD、Genamap、System9等。
进入90年代以后,微机地理信息系统得到了迅猛的发展,并且性能也得到了极大加强,向综合性、智能性发展。GIS已成为一种新兴的确定性产业,投入使用的GIS系统,每2~3年就翻一番,GIS市场的年增长率大于35%,从事GIS的厂家超过300家。GIS已渗透到各行各业,愈来愈多的国际性会议以GIS为主题,愈来愈多的学术刊物以GIS为标题,愈来愈多的学科,如地理学、工程学、森林学、城乡规划、计算机科学、测绘学、航天遥感、矿床地质、水资源等都把GIS作为发展方向。国家和地区性的GIS研究中心在美、英等主要西方国家中建立。
二、我国地理信息系统的发展
我国地理信息系统的研制与应用始于70年代末期,它的发展基础是计算机制图、计算机技术、计量地理和遥感技术。
1978~1980年为准备阶段,主要是进行舆论准备,正式提出倡议,开始组建队伍和实验研究。
1981~1985年为起步阶段,主要是对地理信息系统进行理论探索和区域性实验研究,并在此基础上制定国家地理信息系统规范。1981年在四川渡口二滩进行实验,以航空遥感资料为基础,进行数据采集和数据库模型设计;1984年开始,国家测绘局测绘科学研究所着手组建国土基础信息系统;1985年国家资源与环境信息系统实验室成立。
1986~1993年为初步发展阶段,地理信息系统被列入国家“七五”攻关课题,取得了重要进展和实际效益,形成了比较系统的研究计划:研究资源与环境信息系统国家规范和标准,解决信息共享和系统兼容问题;开展全国性和区域性的信息系统的建立和应用模式研究;研制和开发软件系统与专家系统,全国建成了一批数据库、开发了一系列的空间信息处理与制图软件;完成了一批综合性、区域性和专题性的信息系统。
1994年以来为软件商品化阶段,在国外成熟软件在我国得到广泛应用的同时,带动了具有自主版权的国产地理信息系统基础软件的的崛起,一批起点高、功能强、价格低廉的国产软件相继研制成功,并推向市场。为客观地了解我国GIS基础软件的开发水平、开发现状和产业化前景,推动具有我国自主版权的GIS基础软件的健康发展,国家遥感中心、中国地理信息系统协会、中国海外信息系统协会从1996年开始对国产GIS基础软件和专项应用软件进行测评,从四年的测评结果来看,国产GIS软件的发展情况喜人,软件的功能、性能、品种和商品化程度都有了较大幅度的提高,完全可以在相关领域内实际应用,与国外优秀GIS软件的差距正在逐步缩小,个别领域已经超过了国外GIS软件,在微机(PC)GIS软件和某些应用领域具备了与国外软件竞争的实力。
三、地理信息系统(GIS)的发展趋势
GIS技术的发展已经取得了巨大的成就,并对社会的发展作出了巨大的贡献,但对人们的期望和要求来讲还远远不够,GIS的进一步发展应主要表现在以下几个方面:
1.多媒体地理数据的管理与操作管理
在一个多种数据类型并存的混合系统中,如何实现各类数据的随意操作和有效管理,这是现今信息媒体多元化新时代的一个突出问题,它比单一地图数据库的操作要复杂得多。信息资源库包括的主要内容有:地理数据库、专业数据库、图像库、文件库和声音库等。
2.数字制图技术
纸基地图在任何时候都是不可能被取代的,利用数字地图库直接生产纸基地图,即数字地图环境下的自动编图的核心是数字地图的自动制图综合技术,它比屏幕显示为目的的电子地图的制作要复杂得多,要处理各要素之间的关系,目前仍视为一个国际性的难题。此外,还应包括建立基于地图数据库和GIS技术集成的地图生产系统。
3.“3S”集成技术
GPS(全球定位系统)、RS(遥感)、GIS(地理信息系统)产生的时间不一,理论基础和技术特点也不尽一致,但它们的学科性质是相通的,即共同研究、表达和分析地球科学信息,在逐步发展过程中构成了相辅相成的关系,三者的结合覆盖了信息采集、处理和分析的全过程,使GPS、RS、GIS构成的卫星对地观测系统成为地球系统科学研究的重要手段。
4.空间可视化技术与虚拟现实技术
可视化是指运用计算机图形图像处理技术,将复杂的科学现象或自然景观,甚至十分抽象的概念图形化,以便于理解现象、发现规律和传播知识。虚拟现实也称虚拟环境或人工现实,是一种由计算机生成的高级人机交互系统,构成一个以视觉为主的可感知环境。空间可视化技术与虚拟现实技术可用于制作动态地图、地形环境仿真、地图设计制作等方面。
5.三维GIS和时态GIS技术
在地质、矿山、地下水、大气、环境等方面,人们不仅需要研究现象的二维分布,更需要研究其三维空间分布甚至与时间有关的时空分布特征和规律,因此,对于真三维和四维GIS的需求更加迫切,而真四维是在真三维的基础上增加时间维。
6.网络GIS和WWW GIS技术
由于万维网具有开放性和友好的用户界面,它迅速成为网络信息处理和分布的主要工具。在服务器端,GIS软件系统通过CGi(连接器)与万维网的HTTP(超文本传输协议)服务器相连;在客户端,有万维网浏览器以HTML(超文本标注语言)建立用户界面。
㈤ 地理信息系统的意义、特点与发展趋势
地理信息系统(Geographic Information System或 Geo-Information system,GIS)有时又称为“地学信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
位置与地理信息既是LBS的核心,也是LBS的基础。一个单纯的经纬度坐标只有置于特定的地理信息中,代表为某个地点、标志、方位后,才会被用户认识和理解。用户在通过相关技术获取到位置信息之后,还需要了解所处的地理环境,查询和分析环境信息,从而为用户活动提供信息支持与服务。
地理信息系统(GIS,Geographic Information System)是一门综合性学科,结合地理学与地图学以及遥感和计算机科学,已经广泛的应用在不同的领域,是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统,随着GIS的发展,也有称GIS为“地理信息科学”(Geographic Information Science),近年来,也有称GIS为"地理信息服务"(Geographic Information service)。GIS是一种基于计算机的工具,它可以对空间信息进行分析和处理(简而言之,是对地球上存在的现象和发生的事件进行成图和分析)。 GIS 技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作(例如查询和统计分析等)集成在一起。
特点
公共的地理定位基础;
具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力;
系统以分析模型驱动,具有极强的空间综合分析和动态预测能力,并能产生高层次的地理信息;
以地理研究和地理决策为目的,是一个人机交互式的空间决策支持系统。
发展空间
许多学科受益于地理信息系统技术。活跃的地理信息系统市场导致了GIS组件的硬件和软件的低成本和持续改进。这些发展反过来导致这项技术在科学、政府、企业和产业等方面更广泛的应用,应用包括房地产、公共卫生、犯罪地图、国防、可持续发展、自然资源、景观建筑、考古学、社区规划、运输和物流。地理信息系统也分化出定位服务(LBS)。LBS使用GPS通过所在地与固定基站的关系用移动设备显示其位置(最近的餐厅,加油站,消防栓),移动设备(朋友,孩子,一辆警车)或回传他们的位置到一个中央服务器显示或作其他处理。随着GPS功能与日益强大的移动电子(手机、pad、笔记本电脑)整合,这些服务继续发展。
㈥ 地理信息系统的发展趋势
宏观的,外太空GIS
微光的,纳米GIS
虚拟的,GIS游戏产品
家用的,家用GIS定位仪
本人是博士后,不知道这样能不能帮助你
㈦ 地理信息系统专业发展方向
计算机复技术制对GIS发展趋势
http://www.ecwit.com/Article/dnwl/xxkx/2006-01-16/296.html
闲谈GIS专业导向与个人定位问题
http://www.cnblogs.com/gisattic/archive/2005/05/19/158872.html
㈧ 地理信息系统(GIS)应用现状及发展趋势
现有常见应用:
空间大地测量信息系统(SGIS)
GPS参考系动态变换信息内系统容(GPS-KTIS)
发展趋势:由于地理信息系统一般由硬件/软件、数据/数据库、用户构成。建立一个可应用的系统,3要素缺一不可,同样,发展也绕此展开。
一,硬件/软件
硬件:地理信息系统对计算机资源的要求不仅在空间数据的数据量方面,还在数据处理的复杂程度方面。
软件趋势:
1、不同种类型的界限逐渐模糊
2、Client/Server环境的流行
3、多媒体技术的发展和应用
4、计算机与通信技术的融合
地理信息系统软件的开发都基于 明确的设计原则和对空间数据处理的理解。一般来说,软件开发对功能关注大于可用性。
二、空间数据
从周期、精度、拓扑关系和属性着手
三、用户
针对不同的用户建立不同的系统。
gis特有功能的发展趋势
1、数据采集与更新
2、数据集成
3、空间分析与人工智能
4、空间检索
㈨ 对地理信息系统社会化的发展趋势是怎么理解的
以系统论、信息论和决策论为指导,沿着“研究背景—研究对象—研专究动态—系统分析—系统属构成—系统实现—系统应用—研究展望”这一技术路线研究。在剖析土地利用总体规划决策支持研究趋势的基础上,提出了GIS与DSS系统集成的必然性,并对县级土地利用总体规划空间决策支持系统进行了系统的分析与架构设计,随之对系统构成要素中的信息系统、决策支持系统、数据仓库以及数据的分析与挖掘技术进行了探讨,并以浙江省上虞市为例进行了系统的开发与实证。《可持续土地利用总体规划空间决策支持系统研究:基于县级决策视角的解决方案》试图为县级土地利用总体规划的民主化和科学化决策提供一个可行的解决方案,为政府决策提供参考。《可持续土地利用总体规划空间决策支持系统研究:基于县级决策视角的解决方案》可供地理信息系统、土地资源管理及相关专业的本科生、研究生阅读,也可供从事与GIS、DSS、土地信息管理有关的技术和管理人员参考。