GIS空間分析功能的缺陷及改進(jìn)方法

地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System)

成都創(chuàng)新互聯(lián)公司主要從事網(wǎng)站設(shè)計(jì)、網(wǎng)站建設(shè)、網(wǎng)頁設(shè)計(jì)、企業(yè)做網(wǎng)站、公司建網(wǎng)站等業(yè)務(wù)。立足成都服務(wù)白堿灘,10余年網(wǎng)站建設(shè)經(jīng)驗(yàn),價格優(yōu)惠、服務(wù)專業(yè),歡迎來電咨詢建站服務(wù):028-86922220

簡稱GIS, 該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)用來支持空間數(shù)據(jù)的采

集、處理、管理、分析、建模和顯示, 以便解決復(fù)

雜的規(guī)劃和管理問題。

11GIS中數(shù)據(jù)的存儲方式

(1) 數(shù)據(jù)的文件存儲及管理方式。文件存儲

即將所有的數(shù)據(jù)(空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)) 都存儲

在一個或多個文件中。采用文件方式來管理數(shù)據(jù)的

優(yōu)點(diǎn)是靈活, 即每個GIS廠商都可以任意定義自己

的文件格式。但它也存在著許多缺點(diǎn)。首先, 利用

文件方式來管理數(shù)據(jù), 就需要用自己開發(fā)的工具來

實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)(空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)) 的更新、查詢、

檢索等操作, 無形當(dāng)中增加了數(shù)據(jù)管理的開發(fā)量。

第二, 也是最大的缺點(diǎn), 就是不能多用戶并發(fā)操作

數(shù)據(jù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益普及, 一個大型的軟

件系統(tǒng), 如果不能并發(fā)操作數(shù)據(jù), 則遠(yuǎn)不能滿足用

戶的需求。第三, 如果采用文件方式管理數(shù)據(jù), 則

數(shù)據(jù)的安全性存在著難以解決的問題, 特別是數(shù)據(jù)

的恢復(fù)問題, 到目前為止還沒有一個很好的解決方

法。第四, 由于各個GIS廠商都定義自己的文件格

式, 對于數(shù)據(jù)的共享存在著很大的障礙。第五, 對

于大型的空間數(shù)據(jù)管理, 例如數(shù)據(jù)量達(dá)到GB 級,

則文件存儲方式在管理上就存在著局限性, 它缺乏

對數(shù)據(jù)文件的有效管理。

(2) 采用文件和關(guān)系數(shù)據(jù)庫來共同管理GIS

數(shù)據(jù)。這是目前大多數(shù)GIS軟件系統(tǒng)采用的數(shù)據(jù)管

理方案。解決方式是空間數(shù)據(jù)采用文件方式來管

理, 屬性數(shù)據(jù)則采用數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理。對于非結(jié)構(gòu)

化的描述數(shù)據(jù), 不論是文本、圖像還是聲音等, 一

般都對應(yīng)于一個文件, 這樣便可以簡單地在關(guān)系數(shù)

據(jù)庫中只記錄其文件存在的路徑。

(3) 采用數(shù)據(jù)庫存儲空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。

空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)都可以采用關(guān)系數(shù)據(jù)技術(shù)來存

儲數(shù)據(jù), 即空間數(shù)據(jù)也可存放在數(shù)據(jù)庫中。這種存

儲的方式有兩種: 一是空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)合二為

一, 將空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)存儲在一起, 兩者不分

家; 二是將空間數(shù)據(jù)存放在一個模式下, 屬性數(shù)據(jù)

存放在另一個模式下, 兩者分開, 仍然采用空間數(shù)

據(jù)和屬性數(shù)據(jù)分別存儲的技術(shù)。

利用數(shù)據(jù)庫來存儲空間數(shù)據(jù), 解決了用文件存

儲空間數(shù)據(jù)時, 對數(shù)據(jù)不能進(jìn)行并發(fā)操作的缺點(diǎn);

是不夠的, 交互性的設(shè)計(jì)應(yīng)加強(qiáng)的是學(xué)習(xí)者內(nèi)在認(rèn)

知的建構(gòu), 善用科技的彈性與多媒體的特性, 加強(qiáng)

教材內(nèi)容與活動的設(shè)計(jì)。近兩年網(wǎng)上學(xué)習(xí)平臺的建

立及虛擬教室的應(yīng)用, 就為學(xué)習(xí)者提供了非常好的

e - learning交互式學(xué)習(xí)環(huán)境。只有將課件的交互層

級提升到主動式及相互式, 才能有利于知識的獲

取, 真正提高學(xué)習(xí)效率。

31制作標(biāo)準(zhǔn)

(1) A ICC。A ICC ( The Aviation Industry CBT

Committee) 即CBT (Computer - based Training) 航

空產(chǎn)業(yè)委員會, 是一個航空工業(yè)領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)培訓(xùn)

專家們組成的國際協(xié)會。A ICC標(biāo)準(zhǔn)由于需要跨過

電子遠(yuǎn)程教育功能性的三個關(guān)鍵域(內(nèi)容編輯、

內(nèi)容管理及傳輸和電子遠(yuǎn)程教育的學(xué)員評估) 而

顯得尤為重要。

( 2 ) SCORM。SCORM ( The Sharable Content

Object ReferenceModel) 即可共享內(nèi)容對象參考模

型, 是為滿足對網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)內(nèi)容的高水平要求而設(shè)

計(jì)的。其目的是: 使課程能夠從一個平臺遷移到另

一個平臺, 創(chuàng)建可供不同課程共享的可重用構(gòu)件,

以及快速又準(zhǔn)確地尋找課程素材。符合SCORM標(biāo)

準(zhǔn)的內(nèi)容可以在不同的學(xué)習(xí)管理平臺間移動; 可在

其他課程重復(fù)使用; 在符合SCORM標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)管

理平臺上搜索

通過數(shù)據(jù)庫來存儲海量空間數(shù)據(jù), 是GIS應(yīng)用

系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。它實(shí)現(xiàn)了屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)

據(jù)的一體化存儲, 從理論上保證了數(shù)據(jù)的完整性和

數(shù)據(jù)的共享性。將GIS本身亟待解決的問題轉(zhuǎn)移到

數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域中, 給基于GIS的應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)帶來了

新的解決思路。

mapgis和arcgis的優(yōu)缺點(diǎn)比較

優(yōu)缺點(diǎn)如下參考：

一、軟件開發(fā)的差異：mapgis是由中國地質(zhì)大學(xué)開發(fā)的通用工具型gis軟件，arcgis是由美國ESRI環(huán)境系統(tǒng)研究所開發(fā)的，在世界范圍內(nèi)廣泛使用。

二、成本差異：mapgis軟件的采購成本低于arcgis軟件。其次，arcgis項(xiàng)目第一階段使用的庫文件與mapgis相比已經(jīng)有了記錄，可以直接使用，而arcgis項(xiàng)目第一階段使用的庫文件需要重新更改，因此大大增加了成本。

三、制圖功能的不同：mapgis軟件采用CMYK打印彩色格式，其效果較好是比較真實(shí)的，在地質(zhì)領(lǐng)域顯示色彩較好。但arcgis軟件采用RGB顏色形成格式，在制圖過程中存在一定的顏色差異。

四、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的不同：mapgis軟件的數(shù)據(jù)庫格式?jīng)]有統(tǒng)一的規(guī)范，字段中沒有指定特定的字節(jié)。因此，在轉(zhuǎn)換成arcgis軟件格式時經(jīng)常出現(xiàn)錯誤，修改和檢查都非常繁瑣。但是，從arcgis軟件數(shù)據(jù)庫到mapgis軟件的轉(zhuǎn)換沒有錯誤。

五、可擴(kuò)展性和應(yīng)用范圍的不同：mapgis軟件在三維和開發(fā)方面的能力有限，其分析功能無法與arcgis軟件相比，arcgis軟件要比mapgis專業(yè)得多。因此arcgis軟件全球通用，而mapgis軟件在中國應(yīng)用最多。

請介紹下各種GIS軟件的優(yōu)缺點(diǎn)？

ArcGIS，優(yōu)點(diǎn)：全面強(qiáng)大的GIS功能，10已經(jīng)推出，ARCGIS從此支持云GIS、時間GIS，確實(shí)是強(qiáng)的“一塌糊涂”，同時追求GIS-RS一體化，切實(shí)感受過，還是不錯的。開發(fā)方面，ArcObjects10帶來了一些新的功能和更好的體驗(yàn)，比如Add-in、Graphics Tracker、Basemap layers等。在三維方面，ArcGIS的進(jìn)步是明顯的，在提升數(shù)據(jù)顯示性能的同時加強(qiáng)了對3D數(shù)據(jù)的創(chuàng)建和管理能力，豐富和完善了諸多3D環(huán)境下的分析功能，力圖使用戶感受一個不僅只能Show，更注重強(qiáng)大分析功能的3D GIS。

ArcGIS，缺點(diǎn)：貴。

MapGIS，優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)秀的本土GIS，進(jìn)步神速，有較強(qiáng)的創(chuàng)新能力。目前最高版本k9，與MapGIS 7相比，MapGIS K9大大提高了海量數(shù)據(jù)的瀏覽和查詢速度，還可滿足用戶長時間并發(fā)訪問的要求，可以根據(jù)已有數(shù)據(jù)回溯過去某一時刻的情況或預(yù)測將來某一時刻的情況，以滿足歷史回溯和衍變、地籍變更、環(huán)境變化、災(zāi)難預(yù)警等應(yīng)用的需要。MapGIS K9可對地下三維地質(zhì)模型、地上三維景觀模型、地表三維地形模型等進(jìn)行快速建立和一體化管理，并可對三維數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合可視化和融合分析。MapGIS K9還具有功能齊全的遙感數(shù)據(jù)處理平臺，從機(jī)載原始數(shù)據(jù)到正射影像生成、從影像分析到影像建庫、從綜合處理到專題信息提取等等，這些強(qiáng)大的功能已集成在MAPGIS K9的功能倉庫中，可隨意搭建成適應(yīng)各專業(yè)的影像數(shù)據(jù)處理平臺或GIS與影像相結(jié)合的綜合處理平臺。

MapGIS，缺點(diǎn)：不同時期的包包很多，說明還在不斷完善。

supermap，優(yōu)點(diǎn)：功能齊全，二次開發(fā)簡潔快速，整體運(yùn)作效率很不錯的，數(shù)據(jù)分析的優(yōu)勢比較明顯。

supermap，缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)處理偏弱。

MapInfo，優(yōu)點(diǎn)：做的比較早，群眾基礎(chǔ)廣泛，很多老數(shù)據(jù)也是MapInfp出的，個人覺得MapInfo主要功能還是數(shù)據(jù)處理上

MapInfo，缺點(diǎn)：高級空間分析弱

GeoStar 、TopMap、GeoBeans、GeoImageDB、GeoTinGeoGrid等軟件一直沒機(jī)會使用，有必要的話樓主自己去體驗(yàn)吧。

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(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展、空間技術(shù)的日新月異及計(jì)算機(jī)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(rèn)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(hù)、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(jìn)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(jìn)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(jì)90年代以來，由于計(jì)算機(jī)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(dá)、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(jī)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(jì)中，提出了采用“開放的CIS環(huán)境”的概念，最終以實(shí)現(xiàn)資源共享、數(shù)據(jù)共享為目標(biāo)；③高度重視數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)；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(qiáng)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(bào)，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(jì)，目前世界上常用的GIS軟件己達(dá)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(biāo)準(zhǔn)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(yùn)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(dá)國家，GIS的應(yīng)用遍及環(huán)境保護(hù)、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(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，加速了GIS應(yīng)用的進(jìn)程，在城市規(guī)劃管理、交通運(yùn)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(jì)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(rèn)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(shí)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(diǎn)是處理位置關(guān)系（包括相交、通過、包含等）相當(dāng)費(fèi)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?fù)潢P(guān)系；難以操作單個目標(biāo)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(jì)算機(jī)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(rèn)知地理空間的認(rèn)知模型與計(jì)算機(jī)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(dá)復(fù)雜的地理實(shí)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(dá)地理空間實(shí)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(shí)現(xiàn)。隨著GIS應(yīng)用需求領(lǐng)域的不斷開拓及計(jì)算機(jī)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?yàn)镺ODB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(jìn)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(jì)與實(shí)現(xiàn)的方法學(xué)問題。在GIS設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程中缺乏面向?qū)ο蟮恼J(rèn)知方法學(xué)和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)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(hù)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(bào)、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(dá)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(dá)[6]

對于多比例尺數(shù)據(jù)的顯示，將運(yùn)用影像金字塔技術(shù)、細(xì)節(jié)分層技術(shù)和地圖綜合等技術(shù)；而為了實(shí)現(xiàn)GIS的動態(tài)、實(shí)時和三維可視化，出現(xiàn)存儲真三維坐標(biāo)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(jì)算與顯示等多項(xiàng)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(shí)現(xiàn)了直接面向空間實(shí)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(jī)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(jì)價值，因此大多數(shù)發(fā)達(dá)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(jī)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(jìn)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?jǐn)?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(jī)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(zhǔn)確、全面地描述地理信息流的要求。因此，無論從物質(zhì)運(yùn)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(jìn)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?jǐn)?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(shí)技術(shù)的結(jié)合

虛擬現(xiàn)實(shí)（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(jī)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(shí)就是一種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)用戶接口，通過計(jì)算機(jī)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(shí)世界那樣“處理”計(jì)算機(jī)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(shí)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(shí)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(rèn)為是Internet GIS.

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，分布式計(jì)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(jìn)的分布式計(jì)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(yùn)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(jì)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(diǎn)，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(jī)會使GIS突破其傳統(tǒng)行業(yè)的角色而進(jìn)人到主流的IT技術(shù)領(lǐng)域里。大多數(shù)的分析家都認(rèn)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(jī)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(biāo)記語言。無線定位服務(wù)將提供一個機(jī)會使GIS突破其傳統(tǒng)行業(yè)的角色而進(jìn)人到主流的IT技術(shù)領(lǐng)域里：大多數(shù)的分析家都認(rèn)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(jī)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(yùn)籌學(xué)、控制論、行為科學(xué)和人下智能為基礎(chǔ)，運(yùn)用信息仿真和計(jì)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(jī)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(qiáng)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(dá)、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(jì)是啞待解決的關(guān)鍵問題。

2.3 發(fā)展歷程方面

自20世紀(jì)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(shí)施，以及計(jì)算機(jī)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(yùn)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(shí)體的，空間位置只是實(shí)體眾多屬性中的一類，它應(yīng)和其它屬性有機(jī)地組織在一起并統(tǒng)一存放：“關(guān)系”概念和“關(guān)系運(yùn)算”應(yīng)該加以擴(kuò)充，應(yīng)該包括空間關(guān)系及其運(yùn)算；傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化查詢語言應(yīng)該擴(kuò)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(jī)制應(yīng)該擴(kuò)展，建立至少包括拓?fù)潢P(guān)系在內(nèi)的新的索引機(jī)制；數(shù)據(jù)存儲機(jī)制應(yīng)該適應(yīng)空間數(shù)據(jù)提取和計(jì)算的要求等。只有實(shí)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(shí)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?jǐn)?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(qiáng)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(shí)表達(dá)。

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(yuǎn)的角度去揚(yáng)長避短，較好地促進(jìn)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。