地理信息科学发展面临的问题

A. 地理信息科学的地理信息科学基本问题

1）分布式计算
2）地理信息的认知
3）地理信息的互操作
4）比例尺
5）空间信息基础设施的未来
6）地理数据的不确定性和基于GIS的分析
7）GIS和社会
8）地理信息系统在环境中的空间分析
9）空间数据的获取和集成等等
地理信息科学在对于地理信息技术研究的同时，还指出了支撑地理信息技术发展的基础理论研究的重要性。
随着以地理信息系统技术为核心的遥感、全球定位系统等技术的发展以及其间的相互渗透，逐渐形成了3S集成化技术系统，为解决区域范围更广，复杂性更高的现代地学问题提供了新的分析方法和技术保证。七十年代以来，由于整个人类社会面临的人口、资源、环境和发展等各方面的问题，逐渐开始重视全球变化（GlobalChange）以及可持续发展 (Sustainable Development）等方面的研究，这两个方面的推动，最终促成了地球信息科学的产生。

B. 地理信息技术的出现和发展对地理学和测绘学产生了什么影响

在今年以前，GIS指的是地理信息系统，现在都叫地理信息科学。
你如果是高考填志愿的话，那两者是没有差别的，也就是说现在叫地理信息科学的专业以前叫地理信息系统。

C. 我国地理信息系统存在的问题

你这个问题有点大，你是为这个学科建设存在的问题，还是问技术上的问题；内
学科建设上通病容就是地理信息系统的规范性上，GIS一般依托于别的学科存在，有的和测绘结合，有的和环境结合；
另外技术上，我国GIS发展也很快，几十年的发展，GIS已经渗透到许多行业和部门，但是目前问题在于软件的水平上无法和国外媲美，并且GIS软件普遍价格昂贵，让许多零散用户望尘莫及；

而在理论创新上，很多问题还无法解决，如海量数据网络化、GIS标准规范化、GIS大众化；

这只是个人愚见，希望帮到你！

D. 　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。

E. 新时期，我国测绘地理信息科技发展面临哪些机遇和挑战

党的十八大提出了“两个一百年”的奋斗目标，提出了全面落实“五位一体”总回体布局和“四个全答面”战略布局，实施“一带一路”、长江经济带、京津冀协同发展等国家重大战略，都对测绘地理信息做好支撑保障提出新的需求，加强生态文明建设，加强自然资源资产管理，优化国土空间开发格局，推进“多规合一”“智慧国土”“生态国土”，支撑“深地探测、深海探测、深空对地观测和土地工程”(简称“三深一土”)等都要求测绘地理信息推进全面创新，夯实科技发展基础，切实发挥引领驱动作用，更好地为提升事业服务保障能力和国家战略实施提供强有力的科技支撑。

F. 地理信息科学专业的发展前景

作为大学教育来的一个专业，地理自信息系统在上世纪70年代开始出现在国外的许多大学，而我国现有140所高校开设有该专业，从事地理信息系统设计开发的高级人才供不应求。随着国家各个部门信息化的进程，以及国内从事地理信息系统工程开发的高科技企业的增多和发展壮大，对该专业人才的需求还将增大，缺口也将扩大。
信息革命的浪潮方兴未艾，信息社会正朝我们一步步走来，我国已将信息产业列入可持续发展战略。作为信息产业重要组成部分的地理信息系统产业必将获得巨大发展。可以预见，未来的地理信息系统产业将为该专业学子提供更多现代化的、高收入的、令人羡慕的就业岗位。
以上的前景已经过去，现阶段地理信息的人才已供大与需，想从事GIS行业，较强的编程能力才是‘通行证 ’”。

G. 地理信息产业的地理信息产业发展的机遇与挑战

GIS 应用正在朝着企业应用方向发展，如自来水、电信等行业在内的许多企业开始大 量采用GIS 和遥感技术。而在卫星导航应用中，企业已经成为做大地理信息产业的主体，如导航、监控、航海和信息服务领域。近年来我国地理信息产业规模不断扩大，市场日趋繁盛。据悉，“十一五”期间，以为百姓提供车载导航、手机移动定位、互联网位置服务和智能交通等服务为代表的卫星导航产业，整体每年以近34%的速度增长，到2010年我国导航产业的总产值将达到500亿元。国产数字城市软件市场占有率达70%以上，打破了前几年国外软件一统天下的局面。全国近200所相关院校，每年地理信息专业毕业生逾万人，就业率高达98.7%。2006年以来，地理信息产业以每年超过20%的速度迅猛增长，2010年产业总产值有望突破1000亿元。据国家测绘局有关负责人介绍，目前我国地理信息产业呈现出企业大扩张的局面，几乎每天都在诞生新的地理信息企业，一些IT企业也涉足地理信息业。武汉、哈尔滨、西安等地的地理信息产业园已经发挥良好效益，山东、江苏、浙江等多个省市也正在积极筹划或建设地理信息产业基地，积极推动地理信息产业规模化、集约化发展。预计到“十二五”末，我国地理信息产业有望超越2000亿元总产值。
政策的支持、技术的创新、市场的扩大、企业的成熟、教育的跟进都为我们地理信息产业的发展提供了无数机遇，然而，在激烈国际竞争的，我们仍然面临着很多困难与挑战主要表在以下几个方面： 在遥感数据方面，我国目前使用的卫星遥感数据90%以上来自美国、法国、加拿大
等国家。高空间分辨率和高光谱卫星、全天候雷达卫星数据我国尚属空白。提升技术创新
能力，促进技术成果的转化，已显得非常迫切。此外，基础数据不完善也是影响我国地理
信息产业发展的重要制约因素。 地理信息包括基础地理信息数据库、地理空间信息框架数据库、综合信息数据库、行业专题信息数据库。在信息化社会里，地理信息服务方式呈多样化，这些数据库又可派生出许多子系统，比如面向政府的电子政务系统、面向百姓的公众服务系统，林业、旅游等专题应用系统，基于位置服务的GPS导航定位系统等。
然而，虽然这些系统的市场空间很大，但是由于信息资源开发不足、利用不够，共享机制不完善，信息服务社会化程度低，我国的地理信息产业还处于起步阶段，地理信息产业还存在着一些亟待解决的问题。
地图标准的不统一、不规范，带来的麻烦有时让人哭笑不得。例如，当你正常行驶在公路上，GPS却发出错误的信息，提示你正在河中行走；更糟的是，如果地图网站报错地理位置的话，有可能你要多跑几十公里的冤枉路了；更有甚者，两个县之间对着建一座桥，两个县的建设单位各按各的图纸来造，结果因为使用的地图坐标系不同，最后导致大桥合不上龙，损失巨大。
就城市建设来说，城市建设需要建立从项目选址、拨地、规划方案报批、建筑方案审查、红线放样、建设工地管理、竣工验收、房产管理的一条龙服务和管理系统。但整个流程涉及多个部门，各选各的图纸，各按各的方式行事，这种信息隔离必然造成管理上的脱节和信息化建设上的重复投资。
造成这种情况的直接原因除了统筹协调和监管力度不够外，基础设施薄弱，信息资源自主保障能力不强，政策法规、标准规范和安全保障体系不健全等也是问题所在。目前，各界对于加快建立地理信息统一的公共服务平台，消除信息孤岛，推进产业化发展的呼声越来越强烈。 地理信息公共服务平台建设，需要政策、数据、应用和技术的高度集成，需要解决地理信息采集、加工、存储、管理、更新、分发与服务的一系列问题。地理信息公共服务平台建设，应以政务网、专网、互联网为基础，结合电子政务，在测绘成果和专业信息保密的范围内，为政策管理，行业应用，社会公共提供全方位，多层次的基础地理信息服务。
首先要在技术上实现统一。专家认为，地理信息公共平台建设，最重要的就是标准问题。地理信息的整合，要以测绘部门为主体，通过与各个行业相关部门合作完成，其前提是标准要统一，才能编制相应的共享交换软件，实现与各类数据库的共享与交换。同时，要建立网络环境下的地理空间信息共享平台，实现分布式数据库快速、实时共享。由各部门对自身生产的地理空间信息进行动态维护，以实现全部空间信息的更新和维护。
随着共建共享机制的建立，地理空间信息的社会服务能力才会显著提高，如地图导航、数字营销、网上地图、数字街区等。地理信息生产的目的就是更好地为社会服务，这些新技术产业也使测绘市场发生了许多变化，从生产型市场逐步过渡为服务型市场，测绘人员从重复的地理信息生产转向地理信息的挖掘，从简单的地理信息销售走向高科技含量的地理信息服务。针对一边是信息资源严重缺乏，另一边是对已有信息利用不充分的矛盾，有关专家指出，要立足现有条件，尽快实现已有数据资源，应用系统的集成，统一平台，统一建库，统一管理，实现内部信息集成和共享，外部提供综合服务，真正搭建起地理信息公共服务平台的框架体系，包括空间信息基础数据，共享标准、规范和取费等政策，软件平台和规划、国土、城建、民政、公安等重要节点的应用系统建设。
同时，地理信息公共服务平台的推广应用，需要自上而下和自下而上的双向努力，一是自上而下的政策协调与支持；二是自下而上的市场推动，主动与各行业，各部门沟通，通过行业和区域试点，将地理信息应用于数字行业，数字社区和政府信息化管理，促进地理信息在共建共享方面达成共识。 地理信息出自不同部门的不同标准，地图产品良莠不齐的现状也将很快得以解决，到2010年，我国将基本建成数字中国地理空间框架数据体系。国家测绘局已陆续同交通部、民政部、国家环保总局等部门签署了基础地理信息共建共享协议，以进一步促进基础地理信息的广泛应用。在数据库建设标准方面，目前国家小比例尺的地理空间数据库标准已经形成。GIS 标准化的滞后、GIS 教育与产业发展的不适应，都是我们需要积极面对，努力应对的。

H. 地理信息科学如何去解决地理科学中环境问题

地理科学中的环境问题已经从局部的小范围发展成地区性的甚至是全球性的问题。回当今世界人类面临的答环境问题主要有环境污染和生态破坏问题，环境污染已涉及到大气、水、土壤、噪音污染等方面；生态破坏使森林面积减少，生物多样性降低。文章主要从大气污染、水污染、土壤污染、生态破坏几方面阐述人文地理学所面临的主要环境问题，呈现严峻现状，引发大众思考。地理信息科学通过队地理认知、地理信息本体论以及概念格，面向“人”，面向社会的集中发展，地学模拟、情景决策支持分析，时空过程表达、时空数据模型、时空分析，网络环境下的分布式三维可视化、虚拟环境与数字地球，协同地理信息系统，移动地理信息系统，数据挖掘与知识发现，网络技术发展与网格GIS，遥感信技术与GIS分析综合性的去解决地理科学中的环境问题。

I. 地理信息科学的发展概况

国外地理信息系来统研究时间源较长，已经形成相对成熟的产业，美国、日本、德国、加拿大等有许多地理信息系统的高科技企业。我国地理信息系统产业发展时间比较短，虽然也有一些高科技企业，但规模比较小，许多科研成果有待走出实验室，所以公众对其认知度还不高。但应该看到，地理信息系统产业属于国家大力扶持的高新技术产业，发展非常迅速，不仅成立“中国GIS协会”和“中国海外GIS协会”以及一批相关高科技企业，同时也建立了相应的政府职能部门如[2]国家测绘地理信息局、国家基础地理信息系统等。我国地理信息系统的研究和开发已经步入初步繁荣，在不久的将来必将成为高新技术产业中新的经济增长点，所以具有较强开发和数据处理能力的该专业毕业生也将具有良好的就业前景。