浅析GIS的特点及发展历程与趋势.pdf

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1、浅析GIS的特点及发展历程与趋势唐丹丹(沈阳经纬数码科技有限公司辽宁沈阳110016)摘要本文描述了GIS的特点，通过回顾GIS的国内外发展历程，对GIS技术的今后发展进行了展望并分析当前GIS的发展趋势及其主要应用的领域。关键词GIS特点发展趋势地理信息系统（GeographicInformationSystem，GIS）是为特定的应用目标而建立的空间信息系统，是在计算机软件、硬件及网络支持下，对有关空间数据进行预处理、输入、存储、查询、检索、处理、分析、显示、更新和提供应用的技术系统。1.GIS的特点1.1数据存储量小数据存储是将数据以某种格式记录在计算机内部或外部存储设备上。空间数据

2、存储与管理是GIS数据管理的核心，各种图形或图像信息都以严密的逻辑结构存放于空间数据库中，属性数据的管理一般直接利用商用关系数据库软件，如Oracle、SQL、Server。1.2标准化和数字化将多信息源的空间数据和统计数据进行分级、分类、规格化和标准化，通过人机交互方式来选择显示的对象与形式，对于图形数据，根据要素的信息量和密集程度，可选择放大或缩小显示。数据输出系统处理分析，可以直接提供给用户各种地图、图表、数据报表或文字报告等，便于进行社会经济和自然资源、环境等要素之间的对比和相关分析。1.3多维结构在二维空间编码基础上，实现多专题的第三维信息结构的组合，并按时间序列延续，从而使它具

3、有信息存贮、更新和转换能力，为决策部门提供实时显示和多层次分析的方便。这显然是常规二维或二维半的地形图所不具备的。1.4具有空间查询与分析特点从GIS数据库中找出所有满足属性约束条件和空间约束条件的地理对象，主要包括图形查询、属性查询、图形与属性互查、地址匹配等。空间分析是对空间数据的分析技术，可以实现缓冲分析、叠加分析、网络分析，空间插值、统计分析等功能，来解决用户的实际问题，如人口分布、环境污染、区域经济情况、交通情况等。纽约市曾经对其数据库进行了调查，发现有80%以上的信息图为地理信息或与地理信息有关。2.地理信息系统(GIS)的发展历史及现状GIS是为解决资源与环境等全球性问题而发

4、展起来的技术与产业。60年代中期，加拿大开始研究建立世界上第一个地理信息系统(CGIS)，随后又出现了美国哈佛大学的SYMAP和GRID等系统。自那时起，GIS就开始服务于经济建设和社会生活。在北美、西欧和日本等发达国家，现在已建立了国家级、洲际之间以及各种专题性的地理信息系统。我国GIS的研究与应用始于80年代，近二十年来发展也十分迅速，在计算机辅助绘制地图等方面开展了大量基础性的试验与研究工作，在理论、技术方法和实践经验等方面都有了长足的进步。当今，GIS系统已成为年增长率为35%的新兴技术产业，出现了诸如ARC/INFO、MAPINFO和GENAMAP等著名软件，它们在城市建设、环境

5、保护和社会发展等方面发挥了巨大的作用，随着科技的发展，GIS发展的势头越来越迅猛。GIS技术日臻成熟，已广泛地应用于环境、资源、石油、电力、土地、交通、公安、急救、航空、市政管理、城市规划、经济咨询、灾害损失预测、投资评价、政府管理和军事等与地理坐标相关的几乎所有领域。但是，随着信息技术，尤其是计算机技术的快速发展、数字地球（DigitalEarth）的提出与实施，以及GIS的应用深度的不断深入和广度的扩大，GIS正处于急剧变化与发展之中，并对GIS提出了许多新的要求。一方面，计算机的进步、信息网的发展和利用等技术上的突破，使得以数字形式表示信息更加容易，另一方面，地理信息仍滞后于其它更适

6、合于以数字形式表示的信息，例如数字和文本。因此，地理信息的使用，又存在一定的困难和障碍，如果这些障碍能够妥善解决，GIS的应用将会取得突飞猛进的发展。3.地理信息系统(GIS)的展望3.1GIS将往高维化发展GIS在矿山与地质领域的应用受到很大限制的重要原因是其在处理三维问题上的不足。现有的GIS软件虽然可以用数字高程模型来处理空间实体的高程坐标，但是由于他们无法建立空间实体的三维拓扑关系，使得很多真三维操作难以实现，因而人们将现有的GIS称为二维GIS或2.5维GIS。矿山、地质以及气象、环境、地球物理、水文等众多的应用领域都需要三维GIS平台来支持他们大量的真三维操作。空间可视化技术是

7、指在动态、时空变换、多维的可交互的地图条件下探索视觉效果和提高视觉效果的技术。虚拟现实(VR)技术，也称虚拟环境和人工现实，已在游戏中成功使用。运用空间可视化技术和虚拟现实技术进行地形环境仿真，真实再现地景，用于交互式观察和分析，提高对地形环境的认知效果，是今后三维GIS可视化发展的一个重点。四维GIS（4DGIS）一般是指在原有的三维GIS基础上加入时间变量而构成的GIS。许多人认为地质特征是不变的，但实际上大部分地质