測(cè)繪是研究測(cè)定和推算地面的幾何位置、地球形狀及地球重力場(chǎng)，據(jù)此測(cè)量地球表面自然形態(tài)和人工設(shè)施的幾何分布，并結(jié)合某些社會(huì)信息和自然信息的地球分布，編制全球和局部地區(qū)各種比例尺的地圖和專(zhuān)題地圖的理論和技術(shù)的學(xué)科。一般可分為：大地測(cè)量學(xué)、攝影測(cè)量學(xué)、地圖學(xué)、工程測(cè)量學(xué)、海洋測(cè)量學(xué)等。隨著科技的發(fā)展，測(cè)繪領(lǐng)域已從地球擴(kuò)展到宇宙空間。
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GIS既是一門(mén)橫跨計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息學(xué)、遙感學(xué)、測(cè)量學(xué)、地圖學(xué)、地理學(xué)、資源學(xué)、環(huán)境學(xué)等學(xué)科的新興邊緣學(xué)科，又是一個(gè)由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理決策問(wèn)題。
測(cè)繪與GIS有著密切的關(guān)系：測(cè)繪不但為GIS提供各種不同比例尺和精度的地理定位數(shù)據(jù)，而且其理論和算法可直接用于空間數(shù)據(jù)的變換和處理；而GIS引人測(cè)繪，則可以一種全新的思想和手段來(lái)解決復(fù)雜的分析和管理問(wèn)題。
隨著時(shí)代的發(fā)展，人們對(duì)空間的了解越來(lái)越深入，與現(xiàn)代空間信息處理技術(shù)相關(guān)聯(lián)的GIS不斷得到改進(jìn)和完善。目前，GPS、RS以及因特網(wǎng)技術(shù)都被廣泛運(yùn)用于地理信息系統(tǒng)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，GIS的出現(xiàn)與不斷發(fā)展對(duì)于測(cè)繪工程而言意義重大，在節(jié)約成本的同時(shí)提高了測(cè)繪的準(zhǔn)確度。
1數(shù)據(jù)采集
GIS的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與傳統(tǒng)方式存在許多不同。它不再需要對(duì)測(cè)量目標(biāo)進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，利用新技術(shù)對(duì)于目標(biāo)的地理信息進(jìn)行采集，在計(jì)算機(jī)內(nèi)建立一個(gè)關(guān)于地貌與地表物體信息的模型數(shù)據(jù)庫(kù)，在將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的分類(lèi)管理。通過(guò)這樣的手段，有兩點(diǎn)主要好處：（1）降低了對(duì)于人工的依賴(lài)，通過(guò)計(jì)算機(jī)可以更加高效的完成任務(wù)；（2）較少了外部因素的干擾，提高了測(cè)繪的精確性。但是GIS并不是獨(dú)立運(yùn)作的，它需要GPS系統(tǒng)進(jìn)行定位配合，將衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)傳輸回系統(tǒng)內(nèi)部，進(jìn)行科學(xué)處理。并且在GIS平臺(tái)中，各個(gè)平臺(tái)之間不但自配產(chǎn)設(shè)備，且各個(gè)平臺(tái)傳感設(shè)備之間的數(shù)據(jù)可以互通，并且是一致的處理平臺(tái)上進(jìn)行處理，體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的優(yōu)越性。
2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理
GIS的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理屬于預(yù)處理數(shù)據(jù)，處理方法是借助數(shù)據(jù)處理軟件。GIS的軟件可以識(shí)別各種類(lèi)型的數(shù)字之間的聯(lián)系，并實(shí)現(xiàn)空間實(shí)體的連接。GIS數(shù)據(jù)處理較為復(fù)雜，而最重要的是要確保數(shù)據(jù)拓?fù)湔_，在此基礎(chǔ)上才可以進(jìn)一步完成對(duì)其他向量數(shù)據(jù)與類(lèi)向量數(shù)據(jù)的分析。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化中，測(cè)繪出現(xiàn)的交叉點(diǎn)會(huì)存在較小的錯(cuò)位現(xiàn)象，準(zhǔn)確性難以保證。此外在測(cè)繪地圖上如果出現(xiàn)污點(diǎn)，其測(cè)繪結(jié)果的誤差性就更大了。而對(duì)于這種情況，GIS可以較好處理，這是基于其的污點(diǎn)自動(dòng)處理功能，會(huì)自動(dòng)排除干擾因素的影響。在最終由GIS將地理信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為空間模型，在有技術(shù)人員進(jìn)行分析模擬。
3數(shù)據(jù)精細(xì)測(cè)量
在進(jìn)行實(shí)際數(shù)據(jù)測(cè)量時(shí)，GIS使用電子設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)測(cè)繪，技術(shù)人員只需要對(duì)測(cè)繪系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置合理，讀數(shù)與操作誤差可以大致消除。對(duì)于測(cè)繪精度，主要依賴(lài)于衛(wèi)星定位技術(shù)精度，而目前已經(jīng)達(dá)到較高水平，對(duì)目前的精度要求可以忽略。并且，通過(guò)在測(cè)繪點(diǎn)之間設(shè)置回路，操作人員設(shè)置檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)比分析，在各個(gè)測(cè)試點(diǎn)回饋的差異數(shù)據(jù)中進(jìn)行進(jìn)一步檢測(cè)，這使得GIS在現(xiàn)代測(cè)繪中得到廣泛運(yùn)用，測(cè)繪成果有很強(qiáng)的可信度。
4空間系統(tǒng)分析
GIS系統(tǒng)最為核心的功能是對(duì)于空間三維物體的分析。由于環(huán)節(jié)的復(fù)雜性，以及涵蓋多種知識(shí)、多種學(xué)科，它具有很強(qiáng)的技術(shù)性，需要專(zhuān)業(yè)的操作。其中，需要考慮的學(xué)科知識(shí)有工程的經(jīng)濟(jì)性、物理力學(xué)性能考量以及最關(guān)鍵的地理學(xué)知識(shí)?？臻g分析是在遠(yuǎn)程測(cè)繪數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)整合，建立合理完善的空間模型。建立地理信息系統(tǒng)的模型比較復(fù)雜，但由于其操作簡(jiǎn)單，智能化，得到了廣泛的認(rèn)可，GIS在工程中的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著，為工程測(cè)繪打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
5立體式輸出
GIS的一大優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在立體式輸出，這就解決了傳統(tǒng)測(cè)繪工具在對(duì)于測(cè)繪工作后期的數(shù)據(jù)處理的巨大工程上。首先GIS有性能良好的內(nèi)置軟件，可以繪制較為精準(zhǔn)的前期圖紙，而這一步在傳統(tǒng)的繪制工程中往往耗時(shí)巨大，并且由于數(shù)據(jù)對(duì)比復(fù)核的問(wèn)題，時(shí)間消耗還會(huì)成倍增加。并且，利用GIS還可以外接一些功能強(qiáng)大的繪制軟件，便捷高效的繪制高質(zhì)量的精準(zhǔn)圖紙。除了輸出較為直觀精確的三維地理信息圖樣之外，還可以利用一些其他外接軟件，將輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行更進(jìn)一步的處理，在測(cè)繪圖外還可以生成詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析報(bào)告，對(duì)于測(cè)繪工作的后期復(fù)核分析帶來(lái)較大的便利。
6虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)急應(yīng)用
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是在3D繪制方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行更進(jìn)一步提高的新型測(cè)繪技術(shù)，在原有直觀視覺(jué)模擬的基礎(chǔ)上，還加入了對(duì)于其他感官體驗(yàn)的模擬，如觸覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等，將測(cè)繪點(diǎn)的事物狀態(tài)直接傳輸?shù)竭h(yuǎn)程處理平臺(tái)。這樣數(shù)據(jù)模擬的形式為許多領(lǐng)域的發(fā)展帶來(lái)了新的方向，通過(guò)身臨其境的感官體驗(yàn)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程方案的規(guī)劃，例如對(duì)于一些自然災(zāi)害的救援計(jì)劃設(shè)置，在以往只能依靠地形圖、災(zāi)害數(shù)據(jù)進(jìn)行方案制定時(shí)，難免出現(xiàn)一些未曾考慮的突發(fā)狀況，但是通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以更加高效的為人群規(guī)劃逃生路線，實(shí)時(shí)觀察災(zāi)害的變化情況，這對(duì)于未來(lái)的搶險(xiǎn)救災(zāi)有著極為重要的意義。此外虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)急技術(shù)與其他技術(shù)相結(jié)合還可以應(yīng)用于災(zāi)害模擬、科教等等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)更多實(shí)用的功能，比如通過(guò)集成室內(nèi)定位系統(tǒng)以及GPS，在虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中將救援人員的定位信息顯示出來(lái)，以便制定救援方案指揮救援；同時(shí)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)中的視頻監(jiān)控，查看實(shí)時(shí)視頻信息，以深入了解現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況。
7測(cè)繪應(yīng)急數(shù)據(jù)快速處理技術(shù)
測(cè)繪應(yīng)急數(shù)據(jù)，在得到原始數(shù)據(jù)后，可以通過(guò)一系列加工處理軟件，在緊急情況下得出較為準(zhǔn)確的三維測(cè)繪圖像。在這一技術(shù)中，遙感影像一體化測(cè)圖系統(tǒng)以攝影測(cè)量技術(shù)為基礎(chǔ)，從序列影像中，確定物體的大小、形狀、位置信息，從而加快對(duì)DEM/DOM、全景圖、三維模型、點(diǎn)云等的處理；應(yīng)急快速制圖系統(tǒng)在現(xiàn)有的數(shù)據(jù)成果的基礎(chǔ)上，并聯(lián)合測(cè)繪應(yīng)急過(guò)程所獲的相關(guān)數(shù)據(jù)，從而加速對(duì)關(guān)鍵地物的數(shù)據(jù)提取，最后通過(guò)符號(hào)化、地圖整飾以及注記得到應(yīng)急圖件。
8結(jié)語(yǔ)
地理信息技術(shù)作為一種新型自動(dòng)化測(cè)量技術(shù)憑借其強(qiáng)大的信息收集以及處理的能力不但滿(mǎn)足了測(cè)繪的需求，還提高了測(cè)量的精準(zhǔn)度。由于該系統(tǒng)強(qiáng)大的功能，在測(cè)繪工程中已被廣泛的運(yùn)用。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，GIS在測(cè)繪工程上的運(yùn)用勢(shì)必會(huì)越來(lái)越廣泛。
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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)姆奖悖越鉀QGIS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、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。
GIS 的應(yīng)用領(lǐng)域 地理信息系統(tǒng)在最近的30多年內(nèi)取得了驚人的發(fā)展，廣泛應(yīng)用于資源調(diào)查、環(huán)境評(píng)估、災(zāi)害預(yù)測(cè)、國(guó)土管理、城市規(guī)劃、郵電通訊、交通運(yùn)輸、軍事公安、水利電力、公共設(shè)施管理、農(nóng)林牧業(yè)、統(tǒng)計(jì)、商業(yè)金融等幾乎所有領(lǐng)域。 (加測(cè)繪、應(yīng)急、石油石化等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。)
資源管理 (Resource Management) 主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域，解決農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域各種資源(如土地、森林、草場(chǎng))分布、分級(jí)、統(tǒng)計(jì)、制圖等問(wèn)題。主要回答“定位”和“模式”兩類(lèi)問(wèn)題。
資源配置 (Resource Configuration) 在城市中各種公用設(shè)施、救災(zāi)減災(zāi)中物資的分配、全國(guó)范圍內(nèi)能源保障、糧食供應(yīng)等到機(jī)構(gòu)的在各地的配置等都是資源配置問(wèn)題。GIS在這類(lèi)應(yīng)用中的目標(biāo)是保證資源的最合理配置和發(fā)揮最大效益。
城市規(guī)劃和管理 (Urban Planning and Management) 空間規(guī)劃是GIS的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域，城市規(guī)劃和管理是其中的主要內(nèi)容。例如，在大規(guī)模城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中如何保證綠地的比例和合理分布、如何保證學(xué)校、公共設(shè)施、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所、服務(wù)設(shè)施等能夠有最大的服務(wù)面(城市資源配置問(wèn)題)等。
土地信息系統(tǒng)和地籍管理 (Land Information System and Cadastral Applicaiton) 土地和地籍管理涉及土地使用性質(zhì)變化、地塊輪廓變化、地籍權(quán)屬關(guān)系變化等許多內(nèi)容，借助GIS技術(shù)可以高效、高質(zhì)量地完成這些工作。
生態(tài)、環(huán)境管理與模擬 (Environmental Management and Modeling) 區(qū)域生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境現(xiàn)狀評(píng)價(jià)、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、污染物削減分配的決策支持、環(huán)境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的決策支持、環(huán)保設(shè)施的管理、環(huán)境規(guī)劃等。
應(yīng)急響應(yīng) (Emergency Response) 解決在發(fā)生洪水、戰(zhàn)爭(zhēng)、核事故等重大自然或人為災(zāi)害時(shí)，如何安排最佳的人員撤離路線、并配備相應(yīng)的運(yùn)輸和保障設(shè)施的問(wèn)題。
重慶分公司
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