（Geographical Information System, GIS）是一種采集、處理、存貯、管理、分析、輸出地理空間數(shù)據(jù)及其屬性信息的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)。自20世紀(jì)60年代誕生以來(lái)，GIS發(fā)展迅速，應(yīng)用也日趨深化和廣泛，逐步融入信息技術(shù)(IT)的主流，正在成為信息產(chǎn)業(yè)新的增長(zhǎng)點(diǎn),是發(fā)展?jié)摿薮蟮牡乩硇畔a(chǎn)業(yè)的主要組成部分之一。如今GIS的應(yīng)用已經(jīng)成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息化建設(shè)的亮點(diǎn)，日益深入到各個(gè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域和百姓日常生活中。
成都創(chuàng)新互聯(lián)科技有限公司專(zhuān)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)服務(wù)商，為您提供服務(wù)器托管，高防主機(jī)，成都IDC機(jī)房托管，成都主機(jī)托管等互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等的發(fā)展以及應(yīng)用的不斷深化，GIS技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)出新的特點(diǎn)和趨勢(shì)，基于互聯(lián)網(wǎng)的Web GIS就是其中之一。Web GIS除了應(yīng)用于傳統(tǒng)的國(guó)土、資源、環(huán)境等政府管理領(lǐng)域外，也正在促進(jìn)與老百姓生活息息相關(guān)的車(chē)載導(dǎo)航、移動(dòng)位置服務(wù)、智能交通、搶險(xiǎn)救災(zāi)、城市設(shè)施管理、現(xiàn)代物流等產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。
GIS經(jīng)歷了單機(jī)環(huán)境應(yīng)用向網(wǎng)絡(luò)環(huán)境應(yīng)用發(fā)展的過(guò)程，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境GIS應(yīng)用從局域網(wǎng)內(nèi)客戶(hù)/服務(wù)器（Client/Server，C/S）結(jié)構(gòu)的應(yīng)用向Internet環(huán)境下瀏覽器/服務(wù)器(Browser/Server，B/S)結(jié)構(gòu)的Web GIS應(yīng)用發(fā)展。隨著Internet的發(fā)展，Web GIS開(kāi)始逐步成為GIS應(yīng)用的主流，Web GIS相對(duì)于C/S結(jié)構(gòu)而言，具有部署方便、使用簡(jiǎn)單、對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬要求低的特點(diǎn)，為地理信息服務(wù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
然而，早期的Web GIS功能較弱，主要用于電子地圖的發(fā)布和簡(jiǎn)單的空間分析與數(shù)據(jù)編輯，難以實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的圖形交互應(yīng)用（如GIS數(shù)據(jù)的修改和編輯、制圖）和復(fù)雜的空間分析，還無(wú)法取代傳統(tǒng)的C/S結(jié)構(gòu)的GIS應(yīng)用，出現(xiàn)了B/S結(jié)構(gòu)與C/S結(jié)構(gòu)并存的局面，而C/S結(jié)構(gòu)涉及客戶(hù)端與服務(wù)器端之間大量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)輸，無(wú)法在互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的、大規(guī)模的地理信息服務(wù)。
隨著電子政務(wù)和企業(yè)信息化（電子商務(wù)）的發(fā)展，構(gòu)建由多個(gè)地理信息系統(tǒng)構(gòu)成的信息系統(tǒng)體系，跨越傳統(tǒng)的單個(gè)地理信息系統(tǒng)邊界，實(shí)現(xiàn)多個(gè)地理信息系統(tǒng)之間的資源（包括數(shù)據(jù)、軟件、硬件和網(wǎng)絡(luò)）共享、互操作和協(xié)同計(jì)算，構(gòu)建空間信息網(wǎng)格（Spatial Information Grid），成為GIS應(yīng)用發(fā)展需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。這要求將GIS的數(shù)據(jù)分析與處理的功能移到服務(wù)器端，通過(guò)多種類(lèi)型的客戶(hù)端（如PC、移動(dòng)終端）上Web Browser或桌面軟件調(diào)用服務(wù)器端的功能，來(lái)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)C/S結(jié)構(gòu)GIS所具有的功能，最終使B/S結(jié)構(gòu)取代C/S結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，通過(guò)GIS應(yīng)用服務(wù)器之間的互操作和協(xié)同計(jì)算，構(gòu)建空間信息網(wǎng)格。
B/S結(jié)構(gòu)應(yīng)用已經(jīng)由瀏覽器/網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器/數(shù)據(jù)服務(wù)器（Browser/Web Server/Data Server）三層架構(gòu)階段進(jìn)入到瀏覽器/網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器/應(yīng)用服務(wù)器/數(shù)據(jù)服務(wù)器（Browser/Web Server/Application Server/Data Server）四層架構(gòu)階段。在新的四層架構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器分離，并且其間還可以插入二次開(kāi)發(fā)和擴(kuò)展功能，其中的應(yīng)用服務(wù)器一般為支持遠(yuǎn)程調(diào)用的組件式GIS平臺(tái)，或由組件式GIS平臺(tái)封裝而成。將GIS復(fù)雜數(shù)據(jù)分析與處理功能（編輯、拓?fù)潢P(guān)系的構(gòu)建、對(duì)象關(guān)系的自動(dòng)維護(hù)、制圖）移到GIS應(yīng)用服務(wù)器上，使客戶(hù)端與服務(wù)端的數(shù)據(jù)傳輸減少到最少的程度，為在Internet上實(shí)現(xiàn)復(fù)雜、大規(guī)模的地理信息服務(wù)提供了可能。這一架構(gòu)帶來(lái)的巨大優(yōu)勢(shì)是使服務(wù)器端具有極強(qiáng)的擴(kuò)展性，因此作為應(yīng)用服務(wù)器的組件式GIS所具備的功能，都可以通過(guò)B/S結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，WebGIS不再是只能滿(mǎn)足地圖瀏覽和查詢(xún)的簡(jiǎn)單軟件了，而是一個(gè)體系先進(jìn)，功能強(qiáng)大的服務(wù)器端GIS（Server GIS）。新的服務(wù)器端GIS將是未來(lái)應(yīng)用的發(fā)展的主流。
經(jīng)過(guò)了多年的發(fā)展，各行業(yè)對(duì) GIS 的認(rèn)識(shí)和掌握程度日益提高，GIS 本身的技術(shù)水平和軟硬件設(shè)施也日臻完善，其綜合性和先進(jìn)性也得到充分體現(xiàn)，這使得 GIS 在資源環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，發(fā)揮了重大的作用。目前，GIS 應(yīng)用領(lǐng)域已包括測(cè)繪、政府、建筑、地質(zhì)、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、城鄉(xiāng)規(guī)劃、災(zāi)害監(jiān)測(cè)等各個(gè)部門(mén)。
1. GIS 發(fā)展歷史
回顧 GIS 發(fā)展的歷史，可以歸納為三個(gè)發(fā)展階段。20 世紀(jì) 50 年代中期到 80 年代后期，是 GIS 的開(kāi)發(fā)時(shí)期，該階段的 GIS 軟件是以地圖為基礎(chǔ)進(jìn)行單機(jī)、集中式處理，具有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)初期設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)。80 年代末到 90 年代初是 GIS 第二個(gè)發(fā)展階段，這一階段 GIS 在快速發(fā)展的計(jì)算機(jī)硬件和軟件支撐下得到了迅速發(fā)展，商品化GIS 軟件正式進(jìn)入傳統(tǒng)的軟件市場(chǎng)，并在各行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。90 年代中后期以來(lái)，是GIS 的第三個(gè)重要的發(fā)展歷史時(shí)期，此時(shí) GIS 普遍采用了面向?qū)ο蟮能浖夹g(shù)，極大提高了 GIS 的二次開(kāi)發(fā)能力，實(shí)現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的一體化存儲(chǔ)。在此基礎(chǔ)上還逐漸形成了 “3S”技術(shù)集成，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了矢量數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)一體化存儲(chǔ)、疊加和矢量-柵格數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)化。
在地學(xué)應(yīng)用方面，GIS 發(fā)展主要經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段: 20 世紀(jì) 70 年代末，一些數(shù)學(xué)地質(zhì)專(zhuān)家、遙感地質(zhì)專(zhuān)家、計(jì)算機(jī)地學(xué)處理專(zhuān)家積極開(kāi)展了這方面應(yīng)用工作; 80 年代中后期，GIS 的地學(xué)應(yīng)用特別是礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)處于實(shí)驗(yàn)成熟期; 進(jìn)入 90 年代，GIS 在地學(xué)和其他領(lǐng)域得到空前廣泛應(yīng)用; 90 年代初期，美國(guó)礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)廣泛應(yīng)用了包括GIS 在內(nèi)的計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)，90 年代中后期，GIS 在礦產(chǎn)預(yù)測(cè)方面采用了多種數(shù)學(xué)模型，如模糊邏輯法、代數(shù)法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法，這些工作極大地推動(dòng)和豐富了地學(xué)研究與 GIS的結(jié)合。
2. GIS 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
從系統(tǒng)角度看，在未來(lái)的幾十年內(nèi)，GIS 將向著數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化 ( Interoperable GIS) 、數(shù)據(jù)多維化 ( 3D/4D GIS) 、系統(tǒng)集成化 ( Component GIS) 、平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化 ( Web GIS) 和應(yīng)用社會(huì)化 ( 數(shù)字地球，DE) 的方向發(fā)展。
互操作地理信息系統(tǒng) ( Interoperable GIS) 是 GIS 系統(tǒng)集成平臺(tái)，它實(shí)現(xiàn)在異構(gòu)環(huán)境下多個(gè)地理信息的系統(tǒng)或其應(yīng)用系統(tǒng)之間的互相通信和協(xié)作，以完成某一特定任務(wù)。
三維或四維地理信息系統(tǒng) ( 3D/4D GIS) 是從以往靜態(tài)的二維 GIS 模型向三維、四維、甚至多維的動(dòng)態(tài)模型轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)利用 GIS 表達(dá)世界真三維空間數(shù)據(jù)場(chǎng)。目前 3DGIS 已開(kāi)始應(yīng)用于許多行業(yè)中，如礦山三維 GIS 的構(gòu)建，地質(zhì)構(gòu)造模型的三維可視化，城市三維景觀制作，三維可視化在固體礦產(chǎn)中的應(yīng)用，三維可視化在地震解釋中的應(yīng)用，三維 GIS 在地質(zhì)災(zāi)害中的應(yīng)用，三維 GIS 在數(shù)字區(qū)調(diào)中的應(yīng)用等。
Com GIS ( Component GIS) 是面向?qū)ο蠛蜆?gòu)件技術(shù)的地理信息系統(tǒng)，是把 GIS 的功能模塊劃分為多個(gè)控件，每個(gè)控件完成不同的功能，通過(guò)可視化的軟件開(kāi)發(fā)工具集成起來(lái)，形成最終 GIS 應(yīng)用。
Web GIS 是 Internet 和 WWW 技術(shù)應(yīng)用于 GIS 開(kāi)發(fā)的產(chǎn)物，是實(shí)現(xiàn) GIS 互操作的一條最佳解決途徑。從 Internet 的任意節(jié)點(diǎn)，用戶(hù)都可以瀏覽 Web GIS 站點(diǎn)中的空間數(shù)據(jù)，制作專(zhuān)題圖，進(jìn)行各種空間信息檢索和空間分析。隨著 Internet 的飛速發(fā)展，Web GIS 的發(fā)展更加廣闊，它改變了 GIS 數(shù)據(jù)及應(yīng)用的訪(fǎng)問(wèn)和傳輸方式，使 GIS 真正變成了大眾使用的工具。
數(shù)字地球 ( DE) 是對(duì)真實(shí)地球及其相關(guān)現(xiàn)象統(tǒng)一性的數(shù)字化重現(xiàn)和認(rèn)識(shí)，其核心思想是用數(shù)字化手段統(tǒng)一處理地球問(wèn)題和最大限度地利用信息資源。數(shù)字地球是 GIS 的延伸，建立數(shù)字地球的核心技術(shù)包括 GIS 與數(shù)據(jù)庫(kù)、遙感、遙測(cè)、信息技術(shù)等。遙感、遙測(cè)技術(shù)用來(lái)完成數(shù)據(jù)采集、處理和識(shí)別，GIS 和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)用于完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、檢索、集成、融合、綜合和分析，從而完成數(shù)字地球的核心功能，光纜、衛(wèi)星通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)則完成海量空間數(shù)據(jù)的傳輸任務(wù)。
GIS在資源環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用方興未艾，從技術(shù)、地理信息、經(jīng)濟(jì)社會(huì)的需求等方面分析，在該領(lǐng)域有以下趨勢(shì)及建議：
應(yīng)用軟件數(shù)據(jù)端口應(yīng)有專(zhuān)門(mén)化，專(zhuān)業(yè)化方向發(fā)展，在同類(lèi)型同方向的GIS數(shù)據(jù)交流共享方向提供適當(dāng)?shù)姆奖?，以解決GIS數(shù)據(jù)來(lái)源和數(shù)據(jù)質(zhì)量難以保證的問(wèn)題。
結(jié)合國(guó)家信息化推進(jìn)工作，以電子政務(wù)相關(guān)工程為基礎(chǔ)，推動(dòng)GIS在資源環(huán)境管理中的推廣應(yīng)用。
信息化建設(shè)已成為我國(guó)各級(jí) *** 及企業(yè)的重要任務(wù)，GIS在以資源、能源、生產(chǎn)、資金等空間綜合配置、優(yōu)化組合為目的的信息化建設(shè)中，可以發(fā)揮應(yīng)有的作用；結(jié)合相應(yīng)的應(yīng)用工程，推動(dòng)GIS的發(fā)展；
應(yīng)用往專(zhuān)業(yè)化方向發(fā)展，功能由通用管理功能轉(zhuǎn)向資源評(píng)估、監(jiān)督、跟蹤分析等專(zhuān)業(yè)功能方向發(fā)展。
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)社會(huì)與資源環(huán)境之間的各方面的矛盾及問(wèn)題逐漸暴露出來(lái)，這些問(wèn)題在時(shí)間和空間上具有諸多的關(guān)聯(lián)性，分析這些問(wèn)題、提出合理的解決方案建議，需要功能更專(zhuān)業(yè)化的GIS軟件系統(tǒng)支持；
支持多源、多尺度、多類(lèi)型集成應(yīng)用的軟件平臺(tái)工具的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。
信息獲取技術(shù)的快速發(fā)展和多源化趨勢(shì)，要求資源環(huán)境方面的GIS應(yīng)能夠接收、處理及分析多種來(lái)源、多尺度的地理信息；
促進(jìn)3S技術(shù)集成應(yīng)用，推動(dòng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)及軟件的發(fā)展，全球定位系統(tǒng)、遙感技術(shù)與GIS的集成應(yīng)用已成為GIS軟件發(fā)展的趨勢(shì)之一，而這種應(yīng)用的發(fā)展是在應(yīng)用推動(dòng)的基礎(chǔ)上建立的，針對(duì)特定的應(yīng)用領(lǐng)域的集成化的GIS將成為資源環(huán)境領(lǐng)域GIS的發(fā)展方向，也是系統(tǒng)與業(yè)務(wù)結(jié)合的需要；
開(kāi)展專(zhuān)業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)建設(shè)，結(jié)合資源環(huán)境各領(lǐng)域的需求，開(kāi)發(fā)多種專(zhuān)業(yè)化的GIS，如針對(duì)性生態(tài)保護(hù)區(qū)、生態(tài)功能區(qū)、地下水、生物資源等領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)性GIS軟件與管理系統(tǒng)。
國(guó)內(nèi)GIS現(xiàn)狀和對(duì)策
地理信息系統(tǒng)技術(shù)是一門(mén)綜合性的技術(shù)，它的發(fā)展是與地理學(xué)、地圖學(xué)、攝影測(cè)量學(xué)、遙感技術(shù)、數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)科學(xué)、信息技術(shù)等有關(guān)學(xué)科的發(fā)展分不開(kāi)的。
GIS的發(fā)展可分為四個(gè)階段：第一個(gè)階段是初始發(fā)展階段，20世紀(jì)60年代世界上第一個(gè)GIS系統(tǒng)由加拿大測(cè)量學(xué)家R.F.Tomlison提出并建立，主要用于自然資源的管理和規(guī)劃；第二個(gè)階段是發(fā)展鞏固階段，20世紀(jì)70年代由于計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是大容量存儲(chǔ)設(shè)備的使用，促進(jìn)了GIS朝實(shí)用的方向發(fā)展，不同專(zhuān)題、不同規(guī)模、不同類(lèi)型的各具特色的地理信息系統(tǒng)在世界各地紛紛付諸研制，如美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、瑞典和日本等國(guó)對(duì)GIS的研究都投入了大量的人力、物力和財(cái)力；第三個(gè)階段是推廣應(yīng)用階段，20世紀(jì)80年代，GIS逐步走向成熟，并在全世界范圍內(nèi)全面推廣，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，并與衛(wèi)星遙感技術(shù)結(jié)合，開(kāi)始應(yīng)用于全球性的問(wèn)題，這個(gè)階段涌現(xiàn)出一大批GIS軟件，如ARC/INFO，GENAMAP，SPANS，MAPINFO，ERDAS，Microstation等；第四個(gè)階段是蓬勃發(fā)展階段，20世紀(jì)90年代，隨著地理信息產(chǎn)品的建立和數(shù)字化信息產(chǎn)品在全世界的普及，GIS成為確定性的產(chǎn)業(yè)，并逐漸滲透到各行各業(yè)，成為人們生活、學(xué)習(xí)和工作不可缺少的工具和助手。
地理信息系統(tǒng)的研制與應(yīng)用在我國(guó)起步較晚，雖然歷史較短，但發(fā)展勢(shì)頭迅猛。
我國(guó)GIS的發(fā)展可分為三個(gè)階段。
第一階段從1970年到1980年，為準(zhǔn)備階段，主要經(jīng)歷了提出倡議、組建隊(duì)伍、培訓(xùn)人才、組織個(gè)別實(shí)驗(yàn)研究等階段。
機(jī)械制圖和遙感應(yīng)用，為GIS的研制和應(yīng)用做了技術(shù)和理論上的準(zhǔn)備。
第二階段從1981年到1985年，為起步階段，完成了技術(shù)引進(jìn)、數(shù)據(jù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的研究、空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、數(shù)據(jù)處理和分析算法及應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)等環(huán)節(jié)，對(duì)GIS進(jìn)行了理論探索和區(qū)域性的實(shí)驗(yàn)研究。
第三個(gè)階段從1986年到2013年，為初步發(fā)展階段，我國(guó)GIS的研究和應(yīng)用進(jìn)入有組織、有計(jì)劃、有目標(biāo)的階段，逐步建立了不同層次、不同規(guī)模的組織機(jī)構(gòu)、研究中心和實(shí)驗(yàn)室。
GIS研究逐步與國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)生活需求相結(jié)合，并取得了重要進(jìn)展和實(shí)際應(yīng)用效益。
主要表現(xiàn)在四個(gè)方面：（1）制定了國(guó)家地理信息系統(tǒng)規(guī)范，解決信息共享和系統(tǒng)兼容問(wèn)題，為全國(guó)地理信息系統(tǒng)的建立做準(zhǔn)備。
（2）應(yīng)用型GIS發(fā)展迅速。
（3）在引進(jìn)的基礎(chǔ)上擴(kuò)充和研制了一批軟件。
（4）開(kāi)始出版有關(guān)地理信息系統(tǒng)理論、技術(shù)和應(yīng)用等方面的書(shū)籍，設(shè)立了地理信息系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)，培養(yǎng)了大批人才，并積極開(kāi)展國(guó)際合作，參與全球性地理信息系統(tǒng)的討論和實(shí)驗(yàn)。
在科技部等國(guó)家有關(guān)部門(mén)的大力組織和支持下，國(guó)產(chǎn)GIS基礎(chǔ)軟件開(kāi)發(fā)工作取得了重要進(jìn)展，出現(xiàn)了一批GIS高技術(shù)企業(yè)，開(kāi)發(fā)出了較為成熟的國(guó)產(chǎn)GIS軟件，如MapGIS、GeoStar、CityStar、SuperMap、MapEngine、GROW等，并形成了一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。
這些國(guó)產(chǎn)GIS軟件以較高的性?xún)r(jià)比，打破了國(guó)外GIS軟件對(duì)我國(guó)市場(chǎng)的壟斷，有力促進(jìn)了我國(guó)地理信息系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展。
這些年，GIS技術(shù)在我國(guó)得到了廣泛應(yīng)用，其應(yīng)用面從傳統(tǒng)的城市規(guī)劃、土地利用、測(cè)繪、環(huán)境保護(hù)、電力、電信、減災(zāi)防災(zāi)等領(lǐng)域滲透到礦產(chǎn)資源調(diào)查、海洋資源調(diào)查與管理等各方面，取得了豐碩的成果和巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
當(dāng)前，國(guó)家有關(guān)部門(mén)正逐步將GIS嵌入到電子政務(wù)系統(tǒng)中。
隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，GIS技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。
GIS系統(tǒng)正朝著專(zhuān)業(yè)或大型化、社會(huì)化方向不斷發(fā)展著。
“大型化”體現(xiàn)在系統(tǒng)和數(shù)據(jù)規(guī)模兩個(gè)方面；“社會(huì)化”則要求GIS要面向整個(gè)社會(huì)，滿(mǎn)足社會(huì)各界對(duì)有關(guān)地理信息的需求，簡(jiǎn)言之就是“開(kāi)放數(shù)據(jù)”、“簡(jiǎn)化操作”，“面向服務(wù)”，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)乃至系統(tǒng)之間的完全共享和互動(dòng)。
下面我們從地理信息系統(tǒng)技術(shù)角度來(lái)討論和分析當(dāng)前GIS的相關(guān)技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)。
1.1 空間信息的獲取、處理與交換地理空間數(shù)據(jù)是GIS的血液，構(gòu)建和維護(hù)空間數(shù)據(jù)庫(kù)是一項(xiàng)復(fù)雜、工作量巨大的工程，它包括：數(shù)據(jù)的獲取、校驗(yàn)和規(guī)范化、結(jié)構(gòu)化處理、數(shù)據(jù)維護(hù)等過(guò)程。
GIS處理的數(shù)據(jù)對(duì)象是空間對(duì)象，有很強(qiáng)的時(shí)空特性，獲取數(shù)據(jù)的手段及數(shù)據(jù)的形式也復(fù)雜多樣。
獲取數(shù)據(jù)的基本方式有：野外全站儀平板測(cè)量、GPS測(cè)量、室內(nèi)地圖掃描數(shù)字化、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量、從遙感影像進(jìn)行目標(biāo)測(cè)量和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等。
這些獲取技術(shù)已基本成熟。
同時(shí)，空間數(shù)據(jù)也具有很強(qiáng)的時(shí)效性，不同的空間數(shù)據(jù)必須進(jìn)行周期不等的數(shù)據(jù)更新維護(hù)，空間數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、及時(shí)、完整是實(shí)現(xiàn)GIS應(yīng)用系統(tǒng)價(jià)值的前提基礎(chǔ)。
空間數(shù)據(jù)維護(hù)往往涉及跨部門(mén)、跨行業(yè)的多種數(shù)據(jù)格式和多種數(shù)據(jù)類(lèi)型的大量數(shù)據(jù)，提供有效的空間數(shù)據(jù)編輯更新手段是當(dāng)前亟待解決的一個(gè)重要課題。
基于上述信息獲取技術(shù)，在過(guò)去的二十年間，國(guó)家有關(guān)部委和行業(yè)部門(mén)已經(jīng)積累了大量原始數(shù)字化數(shù)據(jù)和相應(yīng)資料，建立了1100多個(gè)大、中型數(shù)據(jù)庫(kù)以及大量的各類(lèi)數(shù)字化地理基礎(chǔ)圖、專(zhuān)題圖、城市地籍圖等。
國(guó)家測(cè)繪局已經(jīng)完成了全國(guó)l：100萬(wàn)、 1：25萬(wàn)基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)以及全國(guó)七大江河數(shù)字地形模型的建設(shè)，并啟動(dòng)了全國(guó)l：5萬(wàn)，部分省份1：1萬(wàn)基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)。
這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)有力促進(jìn)了GIS技術(shù)的廣泛應(yīng)用，進(jìn)而產(chǎn)生了大量的GIS數(shù)據(jù)。
但由于地理信息系統(tǒng)軟件大多采用不同的空間數(shù)據(jù)模型，以及它們?cè)诘乩韺?shí)體上的認(rèn)識(shí)差異，使得所積累的數(shù)據(jù)難以轉(zhuǎn)換和共享（即使能夠數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，也會(huì)產(chǎn)生信息的丟失），從而形成一個(gè)個(gè)新的數(shù)據(jù)孤島。
制訂數(shù)據(jù)交換的格式標(biāo)準(zhǔn)已成為大家的共識(shí)。
一些國(guó)家和組織已經(jīng)在進(jìn)行這方面的工作，并定義了一些數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，如SDTS，OpenGIS聯(lián)盟制訂的GML，另外一些公認(rèn)的數(shù)據(jù)格式如DXF，Shapefile和MIF文件格式等正逐漸成為數(shù)據(jù)交換的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。
我國(guó)也在“九五”期間制定了地球空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)。
但是由于人們對(duì)空間信息認(rèn)識(shí)和研究成果的制約，還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的地理數(shù)據(jù)模型，因此建立實(shí)用的數(shù)據(jù)交換格式和信息標(biāo)準(zhǔn)將是一個(gè)長(zhǎng)期、復(fù)雜過(guò)程。
1.2 空間數(shù)據(jù)的管理空間數(shù)據(jù)的管理涉及到二個(gè)方面的內(nèi)容：空間數(shù)據(jù)模型和空間數(shù)據(jù)庫(kù)。
空間數(shù)據(jù)模型刻畫(huà)了現(xiàn)實(shí)世界中空間實(shí)體及其相互間的聯(lián)系，它為空間數(shù)據(jù)的組織和空間數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)提供了基本的方法。
因此，空間數(shù)據(jù)模型的研究對(duì)設(shè)計(jì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)和發(fā)展新一代GIS系統(tǒng)起著舉足輕重的作用。
在GIS中與空間信息有關(guān)的信息模型有三個(gè)，即基于對(duì)象(要素)(Feature)的模型、場(chǎng)(Field)模型以及網(wǎng)絡(luò)(Network)模型。
GIS基礎(chǔ)軟件平臺(tái)的研制和應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一直沿用這三種空間數(shù)據(jù)模型，但這些模型在空間實(shí)體間的相互關(guān)系及其時(shí)空變化的描述與表達(dá)、數(shù)據(jù)組織、空間分析等方面均有較大的局限性，難以滿(mǎn)足新一代GIS基礎(chǔ)軟件平臺(tái)和應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展的要求。
主要表現(xiàn)為：（1） 僅能表達(dá)空間點(diǎn)、線(xiàn)、面目標(biāo)間極為有限的簡(jiǎn)單拓?fù)潢P(guān)系，且這些拓?fù)潢P(guān)系的生成與維護(hù)耗時(shí)費(fèi)力；（2） 難以有效地表達(dá)現(xiàn)實(shí)三維空間實(shí)體及其相互關(guān)系；（3） 適于記錄和表達(dá)某一時(shí)刻空間實(shí)體性狀及相互間關(guān)系靜態(tài)分布，難以有效地描述和表達(dá)空間實(shí)體及其相互間關(guān)系的時(shí)空變化；（4） 沒(méi)有考慮異地、異構(gòu)、異質(zhì)空間數(shù)據(jù)的互操作和分布式“對(duì)象”處理等問(wèn)題。
針對(duì)上述不足，時(shí)空數(shù)據(jù)模型、三維數(shù)據(jù)模型、分布式空間數(shù)據(jù)管理、GIS設(shè)計(jì)的CASE工具等研究已成為當(dāng)前國(guó)際上GIS空間數(shù)據(jù)模型研究的學(xué)術(shù)前沿。
重慶分公司
重慶分公司
