簡述GIS的發(fā)展。

GIS技術(shù)發(fā)展概況：

成都創(chuàng)新互聯(lián)專注于企業(yè)成都全網(wǎng)營銷推廣、網(wǎng)站重做改版、波密網(wǎng)站定制設(shè)計、自適應(yīng)品牌網(wǎng)站建設(shè)、H5響應(yīng)式網(wǎng)站、商城系統(tǒng)網(wǎng)站開發(fā)、集團公司官網(wǎng)建設(shè)、外貿(mào)營銷網(wǎng)站建設(shè)、高端網(wǎng)站制作、響應(yīng)式網(wǎng)頁設(shè)計等建站業(yè)務(wù)，價格優(yōu)惠性價比高，為波密等各大城市提供網(wǎng)站開發(fā)制作服務(wù)。

在新興的信息產(chǎn)業(yè)中，GIS(Geographic Information System,地理信息系統(tǒng))作為集計算機科學(xué)、地理學(xué)、測繪遙感學(xué)、環(huán)境科學(xué)、城市科學(xué)、空間科學(xué)和治理科學(xué)及相關(guān)學(xué)科等為一 體的新興邊緣學(xué)科，近30年來迅速興起。

GIS將計算機技術(shù)和空間地理分布數(shù)據(jù)相結(jié)合，通過系統(tǒng)建立、空間操作與模型分析，為地球科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和工程設(shè)計、乃至企業(yè)治理等方面的規(guī)劃、治理和決策提供有用的信息。

目前GIS在國內(nèi)外應(yīng)用領(lǐng)域已相當(dāng)廣泛，不但成功地應(yīng)用于測繪、制圖、資源和環(huán)境等領(lǐng)域，而且已成為城市規(guī)劃、公共設(shè)施治理、工程建設(shè)等的重要工具，此外GIS還進入了軍事戰(zhàn)略分析與決策、商務(wù)策劃、文教衛(wèi)生乃至人們?nèi)粘；顒拥母鞣N領(lǐng)域中。

目前GIS被認為是21世紀支柱性產(chǎn)業(yè)，是信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分?！熬盼濉逼陂g國家科技部已將GIS列為“重中之重”的項目，并重點支持發(fā)展我國的GIS產(chǎn)業(yè)。

擴展資料

我國的GIS發(fā)展較歐美先進國家起步約晚15年左右，但發(fā)展速度并不很慢。1994年9月，我國國家測繪總局與美國ARC/INFO總部簽定了合作的ARC CHINA計劃。

僅以GIS在城市方面的應(yīng)用就有城市自來水、城市煤氣、城市規(guī)劃、城市地下管線、城市環(huán)境、城市道路、城市土地等不勝枚舉，至于其他各方面的應(yīng)用諸如環(huán)境監(jiān)測、水土流失、礦產(chǎn)資源、投資評價等更是屢見不鮮。所有這些都標志著GIS在我國的成長與發(fā)展。

參考資料百度百科——GIS

GIS技術(shù)在國內(nèi)的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢

0 引言

隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展、空間技術(shù)的日新月異及計算機圖形學(xué)理論的日漸完善，GIS（Geographic Information System）技術(shù)也日趨成熟，并且逐漸被人們所認識和接受。近年來，GIS被世界各國普遍重視，尤其是“數(shù)字地球”概念的提出，使其核心技術(shù)GIS更為各國政府所關(guān)注。目前，以管理空間數(shù)據(jù)見長的GIS已經(jīng)在全球變化與監(jiān)測、軍事、資源管理、城市規(guī)劃、土地管理、環(huán)境研究、農(nóng)作物估產(chǎn)、災(zāi)害預(yù)測、交通管理、礦產(chǎn)資源評價、文物保護、濕地制圖以及政府部門等許多領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。當(dāng)前GIS正處于急劇發(fā)展和變化之中，研究和總結(jié)GIS技術(shù)發(fā)展，對進一步開展GIS研究工作具有重要的指導(dǎo)意義。因此，本文就目前GIS技術(shù)的研究現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢進行總結(jié)和分析。

1 GIS研究現(xiàn)狀及其分析

1.1 GIS研究現(xiàn)狀

世紀90年代以來，由于計算機技術(shù)的不斷突破以及其它相關(guān)理論和技術(shù)的完善，GIS在全球得到了迅速的發(fā)展。在海量數(shù)據(jù)存儲、處理、表達、顯示及數(shù)據(jù)共享技術(shù)等方面都取得了顯著的成效，其概括起來有以下幾個方面[1]：①硬件系統(tǒng)采用服務(wù)器/客戶機結(jié)構(gòu)，初步形成了網(wǎng)絡(luò)化、分布式、多媒體GIS；②在GIS的設(shè)計中，提出了采用“開放的CIS環(huán)境”的概念，最終以實現(xiàn)資源共享、數(shù)據(jù)共享為目標；③高度重視數(shù)據(jù)標準化與數(shù)據(jù)質(zhì)量的問題，并已形成一些較為可行的數(shù)據(jù)標準；④面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)已經(jīng)問世，正在發(fā)展稱之為“對象——關(guān)系DBMS（數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)）”；⑤以CIS為核心的“3S”技術(shù)的逐漸成熟，為資源與環(huán)境工作提供了空間數(shù)據(jù)新的工具和方法；⑥新的數(shù)學(xué)理論和工具采用CIS，使其信息識別功能、空間分析功能得以增強等等。

在GIS技術(shù)不斷發(fā)展下，目前GIS的應(yīng)用已從基礎(chǔ)信息管理與規(guī)劃轉(zhuǎn)向更復(fù)雜的區(qū)域開發(fā)、預(yù)測預(yù)報，與衛(wèi)星遙感技術(shù)相結(jié)合用于全球監(jiān)測，成為重要的輔助決策工具。據(jù)有關(guān)部門估計，目前世界上常用的GIS軟件己達400多種[2].國外較著名的GIS軟件產(chǎn)品有[3]：Auotodesk系列產(chǎn)品、Arc/Info、MapInfo及其構(gòu)件產(chǎn)品、Intergraph、Microstation等，還有Web環(huán)境下矢量地圖發(fā)布的標準和規(guī)范，如XML、GML、SVG等等。我國GIS軟件研制起步較晚，比較成熟的測繪軟件主要有南方CASS，MapGIS，GeoStar，SuperMap等。盡管現(xiàn)存的GIS軟件很多，但對于它的研究應(yīng)用，歸納概括起來有二種情況：一是利用GIS系統(tǒng)處理用戶的數(shù)據(jù)；二是在GIS的基礎(chǔ)上，利用它的開發(fā)函數(shù)庫二次開發(fā)用戶專用的GIS軟件。目前已成功應(yīng)用包括資源管理、自動制圖、設(shè)施管理、城市和區(qū)域規(guī)劃、人口和商業(yè)管理、交通運輸、石油和天然氣、教育、軍事等九大類別的一百多個領(lǐng)域。在美國及發(fā)達國家，GIS的應(yīng)用遍及環(huán)境保護、災(zāi)害預(yù)測、城市規(guī)劃建設(shè)、政府管理等眾多領(lǐng)域。近年來，隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的迅速發(fā)展，加速了GIS應(yīng)用的進程，在城市規(guī)劃管理、交通運輸、測繪、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域發(fā)揮r重要的作用，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

1.2 當(dāng)前GIS發(fā)展存在的主要問題

基于以上GIS技術(shù)現(xiàn)狀研究，本文分析認為GIS技術(shù)在模型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等方面存在著不足，一定程度上制約了GIS技術(shù)的發(fā)展。

（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方面存在的問題

目前通用的GIS主要有矢量、柵格或兩者相加的混合系統(tǒng)，即使是混合系統(tǒng)實際上也是將兩類數(shù)據(jù)分開存儲，當(dāng)需要執(zhí)行不同的任務(wù)時采用不同的數(shù)據(jù)形式。在矢量結(jié)構(gòu)方面，其缺點是處理位置關(guān)系（包括相交、通過、包含等）相當(dāng)費時，且缺乏與DEM和RS直接結(jié)合的能力。在柵格結(jié)構(gòu)方面，存在著柵格數(shù)據(jù)分辨率低，精度差；難以建立地物間的拓撲關(guān)系；難以操作單個目標及柵格數(shù)據(jù)存貯量大等問題[4].

（2）GIS模型存在的問題

傳統(tǒng)GIS模型是按照計算機的方法對客觀世界地理空間不自然的分割和抽象，使得人們認知地理空間的認知模型與計算機中的數(shù)據(jù)模型不能形成良好的對應(yīng)關(guān)系，難以表達復(fù)雜的地理實體，更難滿足客觀世界的整體特征要求。在GIS軟件開發(fā)中，如果語義分割不合理，將難以有效表達地理空間實體間的關(guān)系，這就導(dǎo)致較深層次的分析、處理操作難以實現(xiàn)。隨著GIS應(yīng)用需求領(lǐng)域的不斷開拓及計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，對空間數(shù)據(jù)模型和空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提出了更高的要求，使得傳統(tǒng)的地理空間數(shù)據(jù)模型力不從心，逐漸暴露其弊端。

目前，面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型一定程度上解決了傳統(tǒng)GIS數(shù)據(jù)模型的某些不足，但是OODB（面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫）目前仍未在市場以及關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用方面被廣泛接受，因為OODB作為一個DBS還不太成熟，如缺少完全非過程性的查詢語言以及視圖、授權(quán)、動態(tài)模式更新和參數(shù)化性能協(xié)調(diào)等；且OODB與RDB之間缺少應(yīng)有的兼容性，因而使得大量的已建立起來的龐大的RDB客戶不敢輕易地去選擇OODB.

（3）其他方面亟待解決的問題

當(dāng)前，GIS正處在一個大變革時期，GIS的進一步發(fā)展還面臨不少問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面[5]：①GIS設(shè)計與實現(xiàn)的方法學(xué)問題。在GIS設(shè)計與實現(xiàn)過程中缺乏面向?qū)ο蟮恼J知方法學(xué)和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法學(xué)的指導(dǎo)，導(dǎo)致GIS軟件系統(tǒng)的可靠性和可維護性差；②GIS的功能問題。當(dāng)前以數(shù)據(jù)采集、存儲、管理和查詢檢索功能為主的GIS，不能滿足社會和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展在空間分析、預(yù)測預(yù)報、決策支持等方面的要求，直接影響到GIS的應(yīng)用效益和生命力；③三維GIS模型及可視化問題。目前大多數(shù)GIS軟件的圖形顯示是基于二維平面的，即使是三維效果顯示也是采用DEM的方法來處理表達地形的起伏，涉及到地底下真三維的自然和人工現(xiàn)象顯得無能為力。

2 GIS未來發(fā)展趨勢

2.1數(shù)據(jù)管理方面

（1）多比例尺、多尺度和多維空間數(shù)據(jù)的表達[6]

對于多比例尺數(shù)據(jù)的顯示，將運用影像金字塔技術(shù)、細節(jié)分層技術(shù)和地圖綜合等技術(shù)；而為了實現(xiàn)GIS的動態(tài)、實時和三維可視化，出現(xiàn)存儲真三維坐標數(shù)據(jù)的3D GIS和真四維時空GIS，這其中涉及了空間數(shù)據(jù)的海量存儲、時空數(shù)據(jù)處理與分析以及快速廣域三維計算與顯示等多項理論與技術(shù)[7].

（2）三庫一體化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方向

空間數(shù)據(jù)庫向著真正面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型和圖形矢量庫、影像柵格庫和DEM格網(wǎng)庫三庫一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的方向發(fā)展[8].這種三庫一體化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)改變了以圖層為處理基礎(chǔ)的組織方式，實現(xiàn)了直接面向空間實體的數(shù)據(jù)組織，使多源空間數(shù)據(jù)的錄入與融合成為了可能，從而為GIS與遙感技術(shù)的集成創(chuàng)造了條件。

（3）基于空間數(shù)據(jù)倉庫（Spatial Data warehouse）的海量空間數(shù)據(jù)管理的研究

空間數(shù)據(jù)量非常大，而且數(shù)據(jù)大都分散在政府、私人機構(gòu)、公司的各個部門，數(shù)據(jù)的管理與使用就變得非常復(fù)雜，但這些空間數(shù)據(jù)又具有極大的科學(xué)價值和經(jīng)濟價值，因此大多數(shù)發(fā)達國家都比較重視空間數(shù)據(jù)倉庫的建立工作，許多研究機構(gòu)和政府部門都參與到空間數(shù)據(jù)倉庫建立的研究工作。

（4）利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進行知識發(fā)現(xiàn)

空間數(shù)據(jù)挖掘是從空間數(shù)據(jù)庫中抽取隱含的知識、空間關(guān)系以及其他非顯式的包含在空間數(shù)據(jù)庫中但以別的模式存在的信息供用戶使用，這是GIS應(yīng)用的較高層次。由于目前空間數(shù)據(jù)的組織與管理仍局限于二維、靜態(tài)、單時相，且仍以圖層為處理基礎(chǔ)，因此，當(dāng)前的GIS軟件和空間數(shù)據(jù)庫還不能有效地支持數(shù)據(jù)挖掘。

2.2技術(shù)集成方面

（1）“3S”集成

“3S”是GPS（全球定位系統(tǒng)）、RS（遙感）和GIS的簡稱，“3S”集成是指將遙感、空間定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)這三種對地觀測技術(shù)有機地集成在一起。地理信息是一種信息流，RS、GPS和GIS中任何一個系統(tǒng)都只側(cè)重于信息流特征中的一個方面，而不能滿足準確、全面地描述地理信息流的要求。因此，無論從物質(zhì)運動形式、地學(xué)信息的本質(zhì)特征還是“3S”各自的技術(shù)特征來說，“3S”集成都是科技發(fā)展的必然結(jié)果。

目前，“3S”集成還僅限于兩兩結(jié)合方式，這是“3S”集成的初級和基礎(chǔ)起步階段，其核心是GIS與RS的結(jié)合。這種兩兩結(jié)合雖然優(yōu)于單一系統(tǒng)，但是仍然存在以下缺陷。將“3S”進行集成從而形成一體化的信息技術(shù)體系是非常迫切的。這種集成包括空基“3S”集成和地基“3S”集成，即在硬件方面建立具有同步獲取涉譜數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的高重復(fù)觀測能力的平臺，而在軟件方面使GIS支持數(shù)據(jù)封裝，同時解決圖形和圖像數(shù)據(jù)的統(tǒng)一處理問題。

（2）GIS與虛擬現(xiàn)實技術(shù)的結(jié)合

虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality）是一種最有效地模擬人在自然環(huán)境中視、聽、動等行為的高級人機交互技術(shù)，是當(dāng)代信息技術(shù)高速發(fā)展和集成的產(chǎn)物。從本質(zhì)上說，虛擬現(xiàn)實就是一種先進的計算機用戶接口，通過計算機建立一種仿真數(shù)字環(huán)境，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形、聲音和接觸感受，利用多種傳感設(shè)備使用戶“投入”到該環(huán)境中，用戶可以如同在真實世界那樣“處理”計算機系統(tǒng)所產(chǎn)生的虛擬物體。將虛擬和重建逼真的、可操作的地理三維實體，GIS用戶在客觀世界的虛擬環(huán)境中能更有效的管理、分析空間實體數(shù)據(jù)。因此，開發(fā)虛擬GIS已成為GIS發(fā)展的一大趨勢。

（3）分布式技術(shù)、萬維網(wǎng)與GIS的結(jié)合[9]

目前，隨著Internet技術(shù)的迅猛發(fā)展，其應(yīng)用已經(jīng)深人到各行各業(yè)，作為與我們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)的GIS也不例外，它們的結(jié)合產(chǎn)生了web GIS.當(dāng)前Web GIS系統(tǒng)已經(jīng)得到迅速的發(fā)展，到1999年1月，僅在美國出現(xiàn)的這類系統(tǒng)就有23種之多。又由于客戶端可能會采用新的應(yīng)用協(xié)議，因此也被認為是Internet GIS.

計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，分布式計算的優(yōu)勢日益凸顯，GIS與分布式技術(shù)結(jié)合也就成為必然，它們的結(jié)合即構(gòu)成了分布式CIS.它就是指利用最先進的分布式計算技術(shù)來處理分布在網(wǎng)絡(luò)上的異構(gòu)多源的地理信息，集成網(wǎng)絡(luò)上不同平臺上的空間服務(wù)，構(gòu)建一個物理上分布，邏輯上統(tǒng)一的GIS.它與傳統(tǒng)GIS最大的區(qū)別在于它不是按照系統(tǒng)的應(yīng)用類別、運行環(huán)境劃分的，而是按照系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分布特征和針對其中數(shù)據(jù)處理的計算特征而分類的。

（4）移動通信技術(shù)與CIS的結(jié)合發(fā)展[10]

WAP/WML技術(shù)作為無線互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的一個熱點，已經(jīng)顯示了其巨大的應(yīng)用前景和市場價值。WAP柳ML技術(shù)與GIS技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)生了移動GIS（Mobile GIS）應(yīng)用和無線定位服務(wù)LBS（Location一basedServices）。通過WAR/WML技術(shù)，移動用戶幾乎可以在任何地方、時間獲得網(wǎng)絡(luò)提供的各種服務(wù)。無線定位服務(wù)將提供一個機會使GIS突破其傳統(tǒng)行業(yè)的角色而進人到主流的IT技術(shù)領(lǐng)域里。大多數(shù)的分析家都認為，到2010年，無線網(wǎng)絡(luò)將成為全球數(shù)據(jù)傳送的主要途徑。GIS的未來將會由其機動性所決定。

當(dāng)前用于地理信息交互的語言還不足以完成真正的“設(shè)備無關(guān)接口”的互操作。各種移動設(shè)備對于從地理信息服務(wù)器所獲得的信息，其表現(xiàn)方式是各不相同的，用戶輸人方式也不相同。因此，對于不同的移動設(shè)備需要一種統(tǒng)一的標記語言。無線定位服務(wù)將提供一個機會使GIS突破其傳統(tǒng)行業(yè)的角色而進人到主流的IT技術(shù)領(lǐng)域里：大多數(shù)的分析家都認為，到2010年，無線網(wǎng)絡(luò)將成為全球數(shù)據(jù)傳送的主要途徑。GIS的未來將會由其機動性所決定。

（5）GIS與決策支持系統(tǒng)（DSS）的集成[11]

決策支持系統(tǒng)（Decision Support System，簡稱DSS）是以管理學(xué)、運籌學(xué)、控制論、行為科學(xué)和人下智能為基礎(chǔ)，運用信息仿真和計算手段為基礎(chǔ)，綜合利用現(xiàn)有的各種數(shù)據(jù)庫、信息和模型來輔助決策者或決策分析人員解決結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化問題，甚至非結(jié)構(gòu)化問題的人機交互系統(tǒng)。

目前，絕大多數(shù)的GIS還僅限于圖形的分析處理，缺乏對復(fù)雜空間問題的決策支持，而目前絕大多數(shù)的DSS則無法向決策者提供一個友好的可視化的決策環(huán)境。因此，將GIS與DSS相集成，最終形成空間決策支持系統(tǒng)（SDSS），借助GIS強大的空間數(shù)據(jù)處理分析功能，并在DSS中嵌入空間分析模塊，從而輔助決策者求解復(fù)雜的空間問題，這是GIS應(yīng)用向較高層次的發(fā)展。其中SDSS中知識的表達、獲取和知識推理以及模型庫、知識庫、數(shù)據(jù)庫三庫接口的設(shè)計是啞待解決的關(guān)鍵問題。

2.3 發(fā)展歷程方面

自20世紀60年代世界上第一個GIS——加拿大地理信息系統(tǒng)（CGIS）問世以來，經(jīng)過40年的發(fā)展，GIS經(jīng)歷了三個階段的發(fā)展。目前，隨著第三代互聯(lián)網(wǎng)的提出與實施，以及計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)的飛速發(fā)展，GIS即將步入第四代GIS發(fā)展階段。

第四代GIS軟件將在數(shù)據(jù)組織、存儲、檢索和運算等方面發(fā)生革命性的變革。數(shù)據(jù)組織應(yīng)該是面向空間實體的，空間位置只是實體眾多屬性中的一類，它應(yīng)和其它屬性有機地組織在一起并統(tǒng)一存放：“關(guān)系”概念和“關(guān)系運算”應(yīng)該加以擴充，應(yīng)該包括空間關(guān)系及其運算；傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化查詢語言應(yīng)該擴充，把空間關(guān)系及其查詢包括在里面；以倒排表為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)庫索引機制應(yīng)該擴展，建立至少包括拓撲關(guān)系在內(nèi)的新的索引機制；數(shù)據(jù)存儲機制應(yīng)該適應(yīng)空間數(shù)據(jù)提取和計算的要求等。只有實現(xiàn)數(shù)據(jù)真正的一體化存儲和處理，才能自由地、方便地、快速地實現(xiàn)人們所期望的處理功能。在功能上，第四代GIS軟件應(yīng)該具備支持數(shù)字地球（區(qū)域、城市）的能力，成為OS、DBMS之上的主要應(yīng)用集成平臺，它具有統(tǒng)一的海量存儲、查詢和分析處理能力、一定的三維和時序處理能力、強大的應(yīng)用集成能力和靈活的操縱能力，且具有一定的虛擬現(xiàn)實表達。

3 結(jié)束語

通過以上對GIS現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的分析，可以看出，GIS作為信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，正以前所未有的速度向前發(fā)展。把握當(dāng)前GIS的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及不足，有利于人們預(yù)見GIS的發(fā)展趨勢，站在更高更遠的角度去揚長避短，較好地促進GIS技術(shù)的快速發(fā)展。隨著地理信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的建立和數(shù)字化住處產(chǎn)品在全世界的普及，GIS將深人到各行各業(yè)以至千家萬戶，成為人們生產(chǎn)、工作、學(xué)習(xí)和生活中不可缺少的工具和助手。

移動gis發(fā)展現(xiàn)狀

目前國內(nèi)外對移動GIS的研究都處于快速發(fā)展階段。

隨著全球互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，基于GIS軟件技術(shù)的空間大數(shù)據(jù)服務(wù)正占有越來越突出的地位，成為賦能經(jīng)濟社會轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要推動力。近年來，中國GIS產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，中國GIS基礎(chǔ)軟件無論在技術(shù)上還是市場上都取得了長足的進步。近年來，中國GIS產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，中國GIS基礎(chǔ)軟件無論在技術(shù)上還是市場上都取得了長足的進步。在國內(nèi)市場上，自主GIS品牌市場占有率逐年提升。

移動GIS是建立在移動計算環(huán)境、有限處理能力的移動終端條件下，提供移動中的、分布式的、隨遇性的移動地理信息服務(wù)的GIS，是一個集GIS、GPS、移動通信三大技術(shù)于一體的系統(tǒng)。

　地理信息系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

一、國外GIS的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System,GIS）是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計算機軟硬件支持下，對空間相關(guān)數(shù)據(jù)進行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示，并采用地理模型分析方法，適時提供多種空間和動態(tài)的地理信息，為地理研究和地理決策服務(wù)而建立起來的計算機技術(shù)系統(tǒng)。從外部看表現(xiàn)為計算機的軟硬件系統(tǒng)，而其內(nèi)涵卻是由計算機程序和地理數(shù)據(jù)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(tǒng)，計算機系統(tǒng)的支持是GIS的主要特征，使GIS得以快速、精確、綜合地對復(fù)雜的地理系統(tǒng)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(xué)家R.F.托姆林森提出并建立的，稱為加拿大地理信息系統(tǒng)，主要用于自然資源的管理與規(guī)劃。稍后，美國哈佛大學(xué)研究出SY-MAP系統(tǒng)軟件。但當(dāng)時的計算機技術(shù)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，用于地學(xué)分析和空間數(shù)據(jù)模擬的功能極為簡單。

進入70年代以后，計算機軟硬件技術(shù)飛速發(fā)展，尤其是大容量的存儲設(shè)備——硬盤的使用，為空間數(shù)據(jù)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(fā)展，增強了人機對話和高質(zhì)量圖形顯示功能，促使GIS朝著實用方向迅速發(fā)展。在此階段的標志是一些發(fā)達國家先后建立了許多專業(yè)性的土地信息系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)，據(jù)統(tǒng)計70年代大約有300個系統(tǒng)投入使用，例如美國地質(zhì)調(diào)查局從1970年到1976年建立了50多個信息系統(tǒng)，用于獲取和處理地質(zhì)、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(shù)字國土信息系統(tǒng)，存儲、處理和檢索測量數(shù)據(jù)、航空像片信息、行政區(qū)劃、土地利用、地形、地質(zhì)等信息，為國家和地區(qū)土地規(guī)劃服務(wù)；瑞典在中央、區(qū)域和城市三級建立了許多信息系統(tǒng)。一些商業(yè)公司開始活躍起來，軟件在市場上受到歡迎，許多大學(xué)和研究機構(gòu)開始重視GIS軟件設(shè)計和應(yīng)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(yīng)用階段。隨著計算機的迅速發(fā)展和普及，地理信息系統(tǒng)也逐步走向成熟，并在全世界范圍內(nèi)全面地推向應(yīng)用階段，第三世界國家也開始引進、應(yīng)用和發(fā)展自己的地理信息系統(tǒng)。高性能微型計算機的問世，使得微機地理信息系統(tǒng)得到了蓬勃發(fā)展，并使地理信息系統(tǒng)工具具有更高的效率、更強的通用性和獨立性，更少地依賴于應(yīng)用領(lǐng)域和計算機硬件環(huán)境，為地理信息系統(tǒng)的建立和應(yīng)用開辟了新的途徑。GIS的應(yīng)用從解決比較簡單的規(guī)劃管理問題（如道路、輸電線等）轉(zhuǎn)為更復(fù)雜的區(qū)域開發(fā)和決策問題，例如土地利用、沙漠化、城市化、環(huán)境與資源評價等。隨著GIS與衛(wèi)星遙感技術(shù)的結(jié)合，GIS開始用于全球變化與全球監(jiān)測。80年代是GIS發(fā)展具有突破性的年代，僅1989年市場上有報價的GIS軟件就達70多家，并涌現(xiàn)出一批有代表性的GIS軟件，如：ARC/IN-FO、MicrostationSICAD、Genamap、System9等。

進入90年代以后，微機地理信息系統(tǒng)得到了迅猛的發(fā)展，并且性能也得到了極大加強，向綜合性、智能性發(fā)展。GIS已成為一種新興的確定性產(chǎn)業(yè)，投入使用的GIS系統(tǒng)，每2～3年就翻一番，GIS市場的年增長率大于35%，從事GIS的廠家超過300家。GIS已滲透到各行各業(yè)，愈來愈多的國際性會議以GIS為主題，愈來愈多的學(xué)術(shù)刊物以GIS為標題，愈來愈多的學(xué)科，如地理學(xué)、工程學(xué)、森林學(xué)、城鄉(xiāng)規(guī)劃、計算機科學(xué)、測繪學(xué)、航天遙感、礦床地質(zhì)、水資源等都把GIS作為發(fā)展方向。國家和地區(qū)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(tǒng)的發(fā)展

我國地理信息系統(tǒng)的研制與應(yīng)用始于70年代末期，它的發(fā)展基礎(chǔ)是計算機制圖、計算機技術(shù)、計量地理和遙感技術(shù)。

1978～1980年為準備階段，主要是進行輿論準備，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(tǒng)進行理論探索和區(qū)域性實驗研究，并在此基礎(chǔ)上制定國家地理信息系統(tǒng)規(guī)范。1981年在四川渡口二灘進行實驗，以航空遙感資料為基礎(chǔ)，進行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)庫模型設(shè)計；1984年開始，國家測繪局測繪科學(xué)研究所著手組建國土基礎(chǔ)信息系統(tǒng)；1985年國家資源與環(huán)境信息系統(tǒng)實驗室成立。

1986～1993年為初步發(fā)展階段，地理信息系統(tǒng)被列入國家“七五”攻關(guān)課題，取得了重要進展和實際效益，形成了比較系統(tǒng)的研究計劃：研究資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國家規(guī)范和標準，解決信息共享和系統(tǒng)兼容問題；開展全國性和區(qū)域性的信息系統(tǒng)的建立和應(yīng)用模式研究；研制和開發(fā)軟件系統(tǒng)與專家系統(tǒng)，全國建成了一批數(shù)據(jù)庫、開發(fā)了一系列的空間信息處理與制圖軟件；完成了一批綜合性、區(qū)域性和專題性的信息系統(tǒng)。

1994年以來為軟件商品化階段，在國外成熟軟件在我國得到廣泛應(yīng)用的同時，帶動了具有自主版權(quán)的國產(chǎn)地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件的的崛起，一批起點高、功能強、價格低廉的國產(chǎn)軟件相繼研制成功，并推向市場。為客觀地了解我國GIS基礎(chǔ)軟件的開發(fā)水平、開發(fā)現(xiàn)狀和產(chǎn)業(yè)化前景，推動具有我國自主版權(quán)的GIS基礎(chǔ)軟件的健康發(fā)展，國家遙感中心、中國地理信息系統(tǒng)協(xié)會、中國海外信息系統(tǒng)協(xié)會從1996年開始對國產(chǎn)GIS基礎(chǔ)軟件和專項應(yīng)用軟件進行測評，從四年的測評結(jié)果來看，國產(chǎn)GIS軟件的發(fā)展情況喜人，軟件的功能、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(guān)領(lǐng)域內(nèi)實際應(yīng)用，與國外優(yōu)秀GIS軟件的差距正在逐步縮小，個別領(lǐng)域已經(jīng)超過了國外GIS軟件，在微機（PC）GIS軟件和某些應(yīng)用領(lǐng)域具備了與國外軟件競爭的實力。

三、地理信息系統(tǒng)（GIS）的發(fā)展趨勢

GIS技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)取得了巨大的成就，并對社會的發(fā)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(fā)展應(yīng)主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.多媒體地理數(shù)據(jù)的管理與操作管理

在一個多種數(shù)據(jù)類型并存的混合系統(tǒng)中，如何實現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的隨意操作和有效管理，這是現(xiàn)今信息媒體多元化新時代的一個突出問題，它比單一地圖數(shù)據(jù)庫的操作要復(fù)雜得多。信息資源庫包括的主要內(nèi)容有：地理數(shù)據(jù)庫、專業(yè)數(shù)據(jù)庫、圖像庫、文件庫和聲音庫等。

2.數(shù)字制圖技術(shù)

紙基地圖在任何時候都是不可能被取代的，利用數(shù)字地圖庫直接生產(chǎn)紙基地圖，即數(shù)字地圖環(huán)境下的自動編圖的核心是數(shù)字地圖的自動制圖綜合技術(shù)，它比屏幕顯示為目的的電子地圖的制作要復(fù)雜得多，要處理各要素之間的關(guān)系，目前仍視為一個國際性的難題。此外，還應(yīng)包括建立基于地圖數(shù)據(jù)庫和GIS技術(shù)集成的地圖生產(chǎn)系統(tǒng)。

3.“3S”集成技術(shù)

GPS（全球定位系統(tǒng)）、RS（遙感）、GIS（地理信息系統(tǒng)）產(chǎn)生的時間不一，理論基礎(chǔ)和技術(shù)特點也不盡一致，但它們的學(xué)科性質(zhì)是相通的，即共同研究、表達和分析地球科學(xué)信息，在逐步發(fā)展過程中構(gòu)成了相輔相成的關(guān)系，三者的結(jié)合覆蓋了信息采集、處理和分析的全過程，使GPS、RS、GIS構(gòu)成的衛(wèi)星對地觀測系統(tǒng)成為地球系統(tǒng)科學(xué)研究的重要手段。

4.空間可視化技術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)

可視化是指運用計算機圖形圖像處理技術(shù)，將復(fù)雜的科學(xué)現(xiàn)象或自然景觀，甚至十分抽象的概念圖形化，以便于理解現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)規(guī)律和傳播知識。虛擬現(xiàn)實也稱虛擬環(huán)境或人工現(xiàn)實，是一種由計算機生成的高級人機交互系統(tǒng)，構(gòu)成一個以視覺為主的可感知環(huán)境。空間可視化技術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)可用于制作動態(tài)地圖、地形環(huán)境仿真、地圖設(shè)計制作等方面。

5.三維GIS和時態(tài)GIS技術(shù)

在地質(zhì)、礦山、地下水、大氣、環(huán)境等方面，人們不僅需要研究現(xiàn)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(guān)的時空分布特征和規(guī)律，因此，對于真三維和四維GIS的需求更加迫切，而真四維是在真三維的基礎(chǔ)上增加時間維。

6.網(wǎng)絡(luò)GIS和WWW GIS技術(shù)

由于萬維網(wǎng)具有開放性和友好的用戶界面，它迅速成為網(wǎng)絡(luò)信息處理和分布的主要工具。在服務(wù)器端，GIS軟件系統(tǒng)通過CGi（連接器）與萬維網(wǎng)的HTTP（超文本傳輸協(xié)議）服務(wù)器相連；在客戶端，有萬維網(wǎng)瀏覽器以HTML（超文本標注語言）建立用戶界面。