先說(shuō)arcgis，gis軟件中的霸主，如同數(shù)據(jù)庫(kù)中的oracle。歷史長(zhǎng)，應(yīng)用廣泛，功能全面，技術(shù)NB，甚至可以說(shuō)在某種意義上引領(lǐng)了這個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展?？傊痪湓挘趃is類軟件中，全面領(lǐng)先，無(wú)人能比。如果說(shuō)缺點(diǎn)的話，可能就是規(guī)模太大，不易上手吧。
成都創(chuàng)新互聯(lián)公司主要從事網(wǎng)站設(shè)計(jì)、成都網(wǎng)站建設(shè)、網(wǎng)頁(yè)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)環(huán)江,十載網(wǎng)站建設(shè)經(jīng)驗(yàn),價(jià)格優(yōu)惠、服務(wù)專業(yè),歡迎來(lái)電咨詢建站服務(wù):028-86922220
mapx 如果沒(méi)記錯(cuò)的話，只是mapinfo的二次開發(fā)組件，如同mapobject對(duì)arcgis一樣。mapinfo進(jìn)入中國(guó)較早，功能偏簡(jiǎn)單，現(xiàn)在用的不多了，好像部分導(dǎo)航類數(shù)據(jù)生產(chǎn)以及部分簡(jiǎn)單的電子地圖編輯還用吧。
suppermap，國(guó)產(chǎn)gis類軟件中做的比較成功的一家，因?yàn)閲?guó)產(chǎn)，所以有些地方更符合國(guó)情吧。至于功能上，技術(shù)核心一般般，矮子當(dāng)中拔將軍。
mapgis在國(guó)產(chǎn)軟件中，算比較早的，剛開始功能很簡(jiǎn)單，上手快，依托地礦系統(tǒng)迅速推廣，占領(lǐng)市場(chǎng)，以后慢慢完善。但只能算軟件，算不上軟件平臺(tái)，二次開發(fā)極弱。在地圖出版行業(yè)和傳統(tǒng)地礦類系統(tǒng)有不少應(yīng)用。
如果個(gè)人感興趣，可以了解一下qgis，開源類gis集大成者，幾乎主流的gis類開源模塊都被它吸納了，開源，功能很全。
按照國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)，學(xué)開源意味著你偏重于平臺(tái)開發(fā)，學(xué)arcgis意味著你偏重二次開發(fā)，我是這樣認(rèn)為，好的二次開發(fā)人員好找，需求也多，但平臺(tái)開發(fā)人員不好找，國(guó)內(nèi)需求也不多，尤其是二線城市，如果你去北上廣，那么學(xué)開源平臺(tái)應(yīng)該不成問(wèn)題，如果是二線城市，可能需求不多，不太樂(lè)觀，不過(guò)武漢情況應(yīng)該還好些。另外，學(xué)習(xí)開源意味著你要在計(jì)算機(jī)方面更優(yōu)秀，待遇自然要比二次開發(fā)高，怕就怕水平不行，那么再加上人才需求少，就兩難了！各有利弊自己權(quán)衡。開發(fā)待遇按照職位，平臺(tái)工程師要高一些，但具體還要看個(gè)人水平。另外，如果你對(duì)開源的架構(gòu)很精通了，學(xué)習(xí)arcgis二次開發(fā)，應(yīng)該一點(diǎn)問(wèn)題沒(méi)有。
【現(xiàn)狀】
中國(guó)GIS行業(yè)發(fā)展探討與分析（轉(zhuǎn)自）
學(xué)者們都說(shuō)中國(guó)GIS市場(chǎng)巨大，GIS產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，但是我認(rèn)為，中國(guó)的GIS是彷徨的。那么，讀者一定會(huì)問(wèn)為什么？
正文之前，我們先解釋什么是彷徨。彷徨指徘徊,走來(lái)走去,不知道往哪里走好；猶豫不決；沒(méi)有方向。
好，明白了什么事彷徨，讀者應(yīng)該已經(jīng)明白中國(guó)GIS事業(yè)所處的狀態(tài)了。那么開始正文部分：
首先，我們幾乎沒(méi)有前沿的自主技術(shù)（我說(shuō)這話很多所謂的自主研發(fā)的GIS廠商會(huì)生氣，在此表示抱歉，良藥苦口啊?。?guó)內(nèi)的開發(fā)市場(chǎng)主要分為兩股力量：1、商業(yè)二次開發(fā)；2、開源GIS的商業(yè)開發(fā)。
前一個(gè)大部分使用的是ESRI、GeoMedia、MapX，超圖（superMap，中國(guó)少有的自主研發(fā)公司）也占有一定的份額，中地（MapGIS，個(gè)人認(rèn)為中地并不是企業(yè)，而是政府機(jī)構(gòu)）、GeoBean（地網(wǎng)開發(fā)方面資料太少了，不過(guò)功能還行）等的開發(fā)集中在政府外包的項(xiàng)目和學(xué)?？蒲?。
后一個(gè)是雨后春筍一樣的開源掘金隊(duì)伍，發(fā)現(xiàn)了國(guó)外的開源GIS是免費(fèi)的，便用來(lái)做商業(yè)開發(fā)，成為了國(guó)內(nèi)發(fā)展較快的GIS隊(duì)伍的生力軍。的確，我就是后一個(gè)隊(duì)伍的一員，但是我心中存在淡淡的隱憂，我們不論是用人家的API還是OGC的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，都是在追著洋人的屁股跑。
其次，國(guó)內(nèi)的GIS以開發(fā)為主的情況下，并沒(méi)有出現(xiàn)能夠真正的提供GIS服務(wù)的供應(yīng)商和研發(fā)商，沒(méi)有形成產(chǎn)業(yè)循環(huán)，而只是企業(yè)內(nèi)行為，無(wú)法形成外部循環(huán)經(jīng)濟(jì)效益。就其原因，主要是商業(yè)項(xiàng)目太少并且政府項(xiàng)目招標(biāo)環(huán)節(jié)存在一定的“關(guān)系因素”，即招標(biāo)部門養(yǎng)著一個(gè)專門用來(lái)投標(biāo)開發(fā)的GIS開發(fā)企業(yè)，不論這樣是經(jīng)濟(jì)的還是不經(jīng)濟(jì)的，都能夠?yàn)檎袠?biāo)的部門謀取一定的“利潤(rùn)”?？偟膩?lái)說(shuō)，GIS還是處于事業(yè)單位的發(fā)展模式下，真正的GIS市場(chǎng)秩序并沒(méi)有建立起來(lái)。市場(chǎng)上存在大量的沒(méi)有斷奶的所謂企業(yè)，這樣企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力嚴(yán)重不足，開發(fā)創(chuàng)新精神嚴(yán)重缺乏！
第三，中國(guó)GIS應(yīng)用的民用度不高，GIS到底是發(fā)展大眾方向還是主要以承包地理信息系統(tǒng)工程項(xiàng)目為主業(yè)內(nèi)還存在一定的爭(zhēng)議。到現(xiàn)在，我們國(guó)內(nèi)也沒(méi)有出現(xiàn)真正的GIS大眾商業(yè)運(yùn)作模式，這種模式還需要繼續(xù)探索。一旦GIS產(chǎn)業(yè)發(fā)展走向大眾化，就存在產(chǎn)業(yè)泡沫的問(wèn)題，例如我們年初所看到的GIS與GDP發(fā)展的互動(dòng)關(guān)系。我們急需一種比較完整的商業(yè)模式來(lái)運(yùn)作GIS產(chǎn)業(yè)，而不是像“小作坊”一樣的包項(xiàng)目生產(chǎn)，這樣的項(xiàng)目不可能永遠(yuǎn)存在。
第四，政府對(duì)于GIS產(chǎn)業(yè)的政策不明朗，中央政府對(duì)于GIS的立場(chǎng)是支持的，但是迫于GIS項(xiàng)目的敏感性，所以很多的項(xiàng)目無(wú)法推行。地方上，各個(gè)政府機(jī)關(guān)的小利益矛盾比較尖銳，項(xiàng)目推行受到多方面非技術(shù)因素的影響，直接導(dǎo)致了很多的項(xiàng)目“流產(chǎn)”或“空殼”。從而影響了中國(guó)GIS的走向。
第五，GIS教育多而不精，缺乏實(shí)踐教育，學(xué)生畢業(yè)后就業(yè)壓力巨大，GIS市場(chǎng)的容量并不能消化這些畢業(yè)生，導(dǎo)致人才流失。大量的畢業(yè)生考研后繼續(xù)失業(yè)，畢業(yè)生轉(zhuǎn)行成為風(fēng)尚，甚至出現(xiàn)了學(xué)校GIS專業(yè)沒(méi)有人做GIS的尷尬情況。這導(dǎo)致了中國(guó)GIS人才的缺口增大，GIS從業(yè)者創(chuàng)新能力下降。當(dāng)然，這個(gè)問(wèn)題是應(yīng)試教育引起的，也普遍的存在于其他專業(yè)！
第六，也是最關(guān)鍵的一條，就是我們正在逐漸的喪失創(chuàng)新能力，并且缺乏有效的風(fēng)險(xiǎn)投資作為GIS產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持，相比于GIS來(lái)說(shuō)，房地產(chǎn)、道路建設(shè)、貿(mào)易等產(chǎn)業(yè)更加實(shí)際，更加的賺錢。因此，GIS人必須尋找一種適合我們自己的融資方式和商業(yè)模式來(lái)改變這種問(wèn)題。
其實(shí)不管是業(yè)界還是技術(shù)的前沿 都把gis的軟件開發(fā)策略作為一段時(shí)間或者是長(zhǎng)期的規(guī)劃來(lái)處理 這樣基本上覆蓋了gis核心服務(wù)的模型構(gòu)架 使得服務(wù)的方向較為單一 不能很好的實(shí)行大眾化的服務(wù) 這個(gè)固然跟眼前的政府政策有很大的關(guān)系 但是業(yè)界自己的發(fā)展探尋是不是也應(yīng)該重新審視一下自己的階段成果呢！
gid在中國(guó)的發(fā)展已有二三十年了吧 不論是早期的技術(shù)引進(jìn)還是目前的自主研發(fā)（當(dāng)然研發(fā)力度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及國(guó)外的同行 這方面esri就是好的榜樣）都還有很大的提升空間 而有些業(yè)內(nèi)人士由于正好看好了這個(gè)態(tài)勢(shì) 也大膽猜想GIS將會(huì)滲透各個(gè)領(lǐng)域各個(gè)行業(yè) 也將是IT的另一大主流方向 這話有一定的道理 在某種程度上也能很好的體現(xiàn)GIS發(fā)展的前景
【GIS對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)作用】
一、GIS技術(shù)的興起 為了解決人類所面臨的人口、資源、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展等問(wèn)題，協(xié)調(diào)自然與社會(huì)間的矛盾，以保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，必須采用現(xiàn)代的各種信息技術(shù)。GIS在其中發(fā)揮重要作用，而得到了各國(guó)政府和社會(huì)團(tuán)體的廣泛關(guān)注。很多國(guó)家都建立起國(guó)家性和地區(qū)性地理信息研究中心，發(fā)布有關(guān)行政法令，進(jìn)行地理信息系統(tǒng)研究，培養(yǎng)人才，以滿足地理信息系統(tǒng)迅速發(fā)展的需要。 以美國(guó)為例，1988年統(tǒng)計(jì)，84%的聯(lián)邦機(jī)構(gòu)已使用和計(jì)劃使用地理信息系統(tǒng)，7萬(wàn)多個(gè)地方政府機(jī)構(gòu)已建立了GIS服務(wù)系統(tǒng)。政府對(duì)地理信息產(chǎn)業(yè)的投入每年約為16.5億美元。1992年，僅美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的空間數(shù)據(jù)庫(kù)投入就達(dá)7.54億美元。隨著美國(guó)地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，每年的應(yīng)用項(xiàng)目多達(dá)一萬(wàn)個(gè)以上，降低成本5—10億美元，并新創(chuàng)產(chǎn)值在10億美元，并新創(chuàng)產(chǎn)值在10億美元以上。 美國(guó)總統(tǒng)克林頓于1994年4月11日簽發(fā)了“協(xié)調(diào)地理數(shù)據(jù)的獲取和使用：國(guó)家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施（NSDI）”的行政命令。該行政令要求成立聯(lián)邦地理數(shù)據(jù)委員會(huì)（FGDC），發(fā)展國(guó)家地理空間數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)（NGDC），在FGDC組織下制定數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，并在2000年1月完成美國(guó)的國(guó)家數(shù)字地理空間數(shù)據(jù)框架（NDGDF），以支持在2000年將展開的十年一度的人口普查。 近年來(lái)，地理信息系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展極為迅速，并向著集成化和商品化發(fā)展，開始形成比較完整的地理信息產(chǎn)業(yè)。1994年，全球地理信息系統(tǒng)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的年產(chǎn)值已達(dá)31億美元，年增長(zhǎng)率在35%以上。 我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中大國(guó)，人口基數(shù)大，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)差，人均資源占有量少且地區(qū)分布不平衡，環(huán)境污染嚴(yán)重，生態(tài)系統(tǒng)脆弱，長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)粗放型經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的追求使得我國(guó)的資源與環(huán)境問(wèn)題更加惡化。中國(guó)政府充分的認(rèn)識(shí)到這種局面，于1994年出臺(tái)了《中國(guó)21世紀(jì)議程—中國(guó)21世紀(jì)人口、環(huán)境和發(fā)展白皮書》，在中國(guó)共產(chǎn)黨十四屆五中全會(huì)上把可持續(xù)發(fā)展列為基本國(guó)策之一。地理信息系統(tǒng)，作為一種空間技術(shù)，與人類的生存、地區(qū)的發(fā)展和進(jìn)步關(guān)系密切。地理信息系統(tǒng)將為人類解決全球與地區(qū)環(huán)境與發(fā)展問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)做出重要貢獻(xiàn)。 經(jīng)過(guò)15年的發(fā)展，地理信息系統(tǒng)在我國(guó)得到了很大的發(fā)展，其應(yīng)用前景與價(jià)值已得到有關(guān)部門的認(rèn)識(shí)與重視，目前開展地理信息系統(tǒng)工作的部門已超過(guò)20個(gè)。我國(guó)已建成2個(gè)地理信息系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，建成2個(gè)地理信息系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，建成國(guó)土基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)1：100萬(wàn)數(shù)據(jù)庫(kù)和十多個(gè)較大規(guī)模的信息系統(tǒng)。通過(guò)“八五”國(guó)家科技攻關(guān)，地理信息系統(tǒng)技術(shù)逐漸從實(shí)驗(yàn)、局部走向?qū)嵱没?、集成化和產(chǎn)業(yè)化，在重大自然災(zāi)害的監(jiān)測(cè)與評(píng)估、重要產(chǎn)糧區(qū)主要農(nóng)作物估產(chǎn)、城市交通管理等方面取得突破性進(jìn)展，產(chǎn)生了明顯的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。 地理信息系統(tǒng)的在我國(guó)的應(yīng)用雖然取得了很大成就，但與美國(guó)等先進(jìn)國(guó)家相比，在應(yīng)用的規(guī)模和深度上還存在較大的差距。中國(guó)的國(guó)民生產(chǎn)總值為4300億美元，據(jù)外商估算，1993年的GIS投入為2000萬(wàn)美元，占國(guó)民生產(chǎn)總值的0.47/1000，與美國(guó)的3.3/10000相比差一個(gè)數(shù)量級(jí)。目前建立的GIS專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)大多屬面向具體項(xiàng)目的GIS，研究成果多，實(shí)用系統(tǒng)少，普遍存在利用綠低，效益不高，重開發(fā)輕應(yīng)用的狀況。在國(guó)產(chǎn)GIS基礎(chǔ)軟件開發(fā)方面，也存在投資和開發(fā)力量分散、低水平重復(fù)開發(fā)普遍，開發(fā)周期長(zhǎng)，效率低，產(chǎn)品功能雷同，商品化程度低等問(wèn)題。同時(shí)在地理信息獲取方面也存在著重復(fù)投資多，信息的質(zhì)量問(wèn)題也比較嚴(yán)重，信息的標(biāo)準(zhǔn)化還需進(jìn)一步加強(qiáng)等問(wèn)題。 地理信息系統(tǒng)有著廣泛的社會(huì)需求和廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。近年來(lái)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)管理和人民生活與社會(huì)發(fā)展對(duì)地理信息產(chǎn)品和服務(wù)的需求逐步增加。一方面各級(jí)政府部門或國(guó)民經(jīng)濟(jì)管理機(jī)構(gòu)、業(yè)務(wù)部門要求及時(shí)地了解和掌握國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展在地域空間上的運(yùn)行狀態(tài)、分布特征、資源環(huán)境條件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)等方面的地理信息。另一方面，在商業(yè)、運(yùn)輸?shù)炔块T，為了更好的管理日常業(yè)務(wù)，并進(jìn)行各種分析評(píng)價(jià)工作，也開始使用地理信息系統(tǒng)。隨著世界性高速信息網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，地理信息系統(tǒng)開始進(jìn)入家庭和日常辦公場(chǎng)所。 今后五年以至到2000年是我國(guó)改革和發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期。我國(guó)經(jīng)濟(jì)將持續(xù)快速發(fā)展，基礎(chǔ)工業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)大規(guī)模展開，城市化發(fā)展加快，而人口、資源、環(huán)境壓力很大。這段時(shí)間內(nèi)，我國(guó)將實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)體制和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的重要轉(zhuǎn)型和轉(zhuǎn)變。堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展，逐步縮小地區(qū)發(fā)展差距，基本消除絕對(duì)貧困是這一時(shí)期的基本方針和任務(wù)。與此同時(shí)，面向21世紀(jì)信息時(shí)代的來(lái)臨，我們必須抓住機(jī)遇，加速國(guó)民經(jīng)濟(jì)信息化進(jìn)程，在信息基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)方面邁出較大步伐。 這一時(shí)期也是我國(guó)GIS發(fā)展十分關(guān)鍵的時(shí)期。必須從國(guó)內(nèi)外GIS發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢(shì)出發(fā)，根據(jù)這一時(shí)期國(guó)家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的要求和國(guó)情、國(guó)力，考慮這一時(shí)期我國(guó)GIS發(fā)展的規(guī)劃、戰(zhàn)略、政策和措施。遵循我國(guó)信息化建設(shè)“統(tǒng)籌規(guī)劃、聯(lián)合建設(shè)、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、專通結(jié)合”的總方針，大力推進(jìn)我國(guó)GIS的實(shí)用化和產(chǎn)業(yè)化。 二、GIS在當(dāng)代學(xué)科體系中的地位 地理信息系統(tǒng)是一種特定的處理地理信息的信息系統(tǒng)，它的定義多種多樣，是一種覆蓋領(lǐng)域十分廣泛的高新技術(shù)。 地理信息，由于它具有區(qū)域性、多維性和時(shí)序性，是人類生存和社會(huì)活動(dòng)中連接各種信息，形成在空間和時(shí)間上連續(xù)分布的綜合信息的基礎(chǔ)。它是解決人口、資源與環(huán)境和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展所面臨的各種問(wèn)題和促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速和健康發(fā)展的基本信息手段。 地理信息系統(tǒng)所依托的學(xué)科稱為“地理信息學(xué)”（Geomatics)，它是一個(gè)現(xiàn)代的科學(xué)術(shù)語(yǔ)，代表了用各種現(xiàn)代化方法來(lái)采集、量測(cè)、分析、存貯、管理、顯示、傳播和應(yīng)用與地理和空間分布有關(guān)的數(shù)據(jù)的一門綜合和集成的信息科學(xué)，是當(dāng)前的測(cè)繪學(xué)、攝影測(cè)量與遙感、地圖學(xué)、地理信息系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)圖像圖形學(xué)、衛(wèi)星定位技術(shù)與現(xiàn)代通訊技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。 地理信息系統(tǒng)是以上多學(xué)科集成的基礎(chǔ)平臺(tái)，用作搜集、存貯、管理和分析空間信息和數(shù)據(jù)。衛(wèi)星定位、遙感和攝影測(cè)量是是快速獲取和更新地理信息的主要手段，目前正走向全數(shù)字化道路。地圖學(xué)與圖像圖形學(xué)既用作地理信息的分析和處理，也用于地理信息成果的顯示與表達(dá)。專家系統(tǒng)的引入將力求使數(shù)據(jù)采集、更新、分析和應(yīng)用更加自動(dòng)化和智能化?，F(xiàn)代通訊技術(shù)，尤其是正在興建的信息高速公路將為地理信息在各部門的傳播和應(yīng)用提供保證。因此，地理信息學(xué)的形成和發(fā)展是整個(gè)信息科學(xué)和技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要組成部分，將會(huì)給相關(guān)學(xué)科的發(fā)展帶來(lái)機(jī)遇和挑戰(zhàn)。 近年來(lái)，國(guó)外一些高校開始將原來(lái)的測(cè)繪專業(yè)改為地理信息學(xué)專業(yè)，如荷蘭的ITC和香港理工學(xué)院稱Geoinformatics，加拿大的拉瓦爾大學(xué)和卡爾加里大學(xué)稱Geomatics，澳大利亞的新南威爾士大學(xué)稱為Geomatic Engineering。這標(biāo)志著地理信息學(xué)（Geomatics）作為一門科學(xué)、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成。 對(duì)于地理信息系統(tǒng)和地理信息學(xué)在當(dāng)代學(xué)科體系中的地位還沒(méi)有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，一般將它看做是一門跨學(xué)科的邊緣學(xué)科。 錢學(xué)森教授從八十年代出以來(lái)，一直提倡建立一門地理科學(xué)，它是自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的匯合，是一門以理解和協(xié)調(diào)人地關(guān)系為最高目標(biāo)的研究作為人地系統(tǒng)的地球表層的科學(xué)，它與自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、數(shù)學(xué)科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、思維科學(xué)、人體科學(xué)、美學(xué)、軍事科學(xué)、行為科學(xué)并列的一大現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)門類，它不是單一學(xué)科，而是一個(gè)學(xué)科體系。地理科學(xué)就是研究人口、資源、環(huán)境與發(fā)展的，不言而喻，地理科學(xué)將發(fā)揮主要作用。 楊開忠教授將地理科學(xué)分為四個(gè)層次：地理科學(xué)哲學(xué)、基礎(chǔ)地理科學(xué)、應(yīng)用地理科學(xué)和技術(shù)地理科學(xué)，我們略加修改，如圖1所示。 圖 1 地理科學(xué)體系圖解 地理信息學(xué)同地圖學(xué)、GPS、遙感、測(cè)繪、數(shù)量地理學(xué)同屬于技術(shù)地理學(xué)。近年來(lái)人們所關(guān)注的GIS、RS與GPS的集成的理論基礎(chǔ)也在于此，它們都是地理科學(xué)的技術(shù)支持學(xué)科，有著共同的研究對(duì)象，只有彼此結(jié)合起來(lái)，才能將研究推向深入，這是地理科學(xué)研究方法的一次質(zhì)的飛躍。地理信息系統(tǒng)為地理科學(xué)研究提供了一個(gè)現(xiàn)代化工具，使地理科學(xué)的研究從傳統(tǒng)的定性描述走向定量分析和空間分析，從簡(jiǎn)單系統(tǒng)走向復(fù)雜系統(tǒng)，具有了更好的技術(shù)手段。 三、GIS發(fā)展的不同階段 GIS對(duì)社會(huì)發(fā)展所起的作用，與它所處的發(fā)展階段緊密相關(guān)的。一項(xiàng)新技術(shù)的推廣應(yīng)用都要經(jīng)過(guò)一個(gè)研究、推廣、普及的過(guò)程，其中還需多次反復(fù)，才能成功，GIS也不例外。目前來(lái)說(shuō)，它仍然出于發(fā)展階段，特征在于它的基本理論及方法還出于不斷探索完善之中，有關(guān)其數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)處理方法的論文也不斷出現(xiàn)。但它的應(yīng)用早已提上日程，有關(guān)管理、教育的研究已引起人們的關(guān)注。 關(guān)于我國(guó)GIS事業(yè)的發(fā)展歷程，何建邦和蔣景瞳研究員對(duì)此做了回顧，他們認(rèn)為國(guó)際地理信息系統(tǒng)的發(fā)展開始于本世紀(jì)60年代。中國(guó)地理信息系統(tǒng)研究與應(yīng)用起步較晚，從80年代初開始，已有15年的歷史。 中國(guó)科學(xué)院院士陳述彭教授在1978年杭州遙感學(xué)術(shù)討論會(huì)上，把地理信息系統(tǒng)作為一個(gè)學(xué)科和技術(shù)領(lǐng)域分支提出，但當(dāng)時(shí)并未引起重視和討論。以它作為中國(guó)GIS事業(yè)準(zhǔn)備工作開始。根據(jù)實(shí)際發(fā)展歷程，他們建議把我國(guó)GIS發(fā)展劃分為如下階段： 1978—1980 為準(zhǔn)備階段，在我國(guó)正式提出地理信息系統(tǒng)領(lǐng)域； 1980—1985 為起步階段，經(jīng)過(guò)兩年的準(zhǔn)備和辯論，終于在1980年1月19日在中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所建立了全國(guó)第一個(gè)GIS研究室。GIS正式走上研究和實(shí)驗(yàn)的舞臺(tái)，在中國(guó)開始了它的發(fā)展。 1986—1995 為發(fā)展階段，從第七個(gè)五年計(jì)劃（1986—1990）開始，GIS作為政府行為，正式列入國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃，開始了有計(jì)劃、有組織、有目標(biāo)的科學(xué)研究、應(yīng)用實(shí)驗(yàn)和工程建設(shè)的工作。在這個(gè)發(fā)展階段內(nèi)又可劃分為兩個(gè)時(shí)期，即前五年（1986—1990）的初步發(fā)展時(shí)期和后五年（1991—1995，即第八個(gè)五年計(jì)劃期間）的加快發(fā)展時(shí)期。GIS從研究、實(shí)驗(yàn)和局部應(yīng)用走向?qū)嵱没⒓苫凸こ袒?，在?guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)保障上開始發(fā)揮重大作用，技術(shù)漸趨成熟。 1996年以后為走向產(chǎn)業(yè)化的階段。目前，中國(guó)GIS已具備產(chǎn)業(yè)化的條件，已經(jīng)造就了一批GIS專家和產(chǎn)業(yè)隊(duì)伍，形成了多個(gè)GIS研究、培訓(xùn)和數(shù)字化基地。在本世紀(jì)最后五年，GIS在中國(guó)將會(huì)正式成為一種產(chǎn)業(yè)，進(jìn)入市場(chǎng)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和公眾生活中得到廣泛的應(yīng)用。 我國(guó)GIS正處在向產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)變的時(shí)期，葉嘉安教授對(duì)我國(guó)GIS產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中所面臨的重要轉(zhuǎn)變進(jìn)行了總結(jié)，主要有以下幾點(diǎn)： 1、項(xiàng)目（資金）來(lái)源的轉(zhuǎn)變 近年來(lái)，我國(guó)GIS系統(tǒng)開發(fā)資金逐漸由以科研經(jīng)費(fèi)（國(guó)家投資）為主轉(zhuǎn)向商業(yè)投資為主轉(zhuǎn)變，投資的回報(bào)需要直接來(lái)自所開發(fā)系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，這是GIS商品化的標(biāo)志，這說(shuō)明GIS的技術(shù)日趨成熟，GIS進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段。實(shí)際應(yīng)用部門對(duì)GIS的需求日益高漲，成了項(xiàng)目和資金的主要來(lái)源。 2、開發(fā)者的轉(zhuǎn)變 隨著項(xiàng)目性質(zhì)的變化，系統(tǒng)開發(fā)者由單純的科研人員開始向工程技術(shù)人員轉(zhuǎn)變。開發(fā)者頭腦中的工程觀念和市場(chǎng)觀念、用戶觀念開始加強(qiáng)。 3、開發(fā)模式的轉(zhuǎn)變 由國(guó)家投資、科研人員設(shè)計(jì)開發(fā)，以科研機(jī)構(gòu)為主實(shí)施系統(tǒng)建設(shè)的“建設(shè)—移交”式的開發(fā)模式，轉(zhuǎn)向開發(fā)部門與用戶共同開發(fā)或用戶自行開發(fā)，而由科研技術(shù)部門提供技術(shù)支持的開發(fā)模式。 4、技術(shù)重點(diǎn)的轉(zhuǎn)變 系統(tǒng)功能開發(fā)由技術(shù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾枨篁?qū)動(dòng)，由注重軟、硬件技術(shù)向注重管理技術(shù)和實(shí)用效益方面轉(zhuǎn)變。 5、區(qū)域尺度的轉(zhuǎn)變 受需求和資金來(lái)源引導(dǎo)，系統(tǒng)建設(shè)開始轉(zhuǎn)向國(guó)家、區(qū)域、城市和工程項(xiàng)目等多種尺度，其中城市地理信息系統(tǒng)在近期蓬勃發(fā)展。 6、目標(biāo)的轉(zhuǎn)變 隨著信息的社會(huì)化和產(chǎn)業(yè)化，GIS將由以面向管理決策部門的決策支持為主要目標(biāo)，轉(zhuǎn)向滿足多層次、多領(lǐng)域的廣泛的社會(huì)需求。 7、系統(tǒng)類型的轉(zhuǎn)變 GIS由面向項(xiàng)目的系統(tǒng)向面向管理的系統(tǒng)發(fā)展成為必然的趨勢(shì)。 陳子坦博士從應(yīng)用的角度將GIS分為四個(gè)層次：項(xiàng)目水平、部門水平、企業(yè)化水平和社團(tuán)水平。 項(xiàng)目GIS是GIS應(yīng)用的初級(jí)階段，用戶的目標(biāo)是完成一個(gè)特定的項(xiàng)目。用戶主要關(guān)心的是獲得這一項(xiàng)目的結(jié)論，其他與GIS相關(guān)的操作只是工具性的或中間過(guò)程。它們不能定期維護(hù)數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序的更新，在一個(gè)項(xiàng)目結(jié)束后，這個(gè)系統(tǒng)的周期也就結(jié)束了，大多數(shù)的科研機(jī)構(gòu)、大學(xué)和科學(xué)家的GIS應(yīng)用正處于這一階段。 部門GIS的特點(diǎn)是具有一個(gè)維護(hù)良好的GIS數(shù)據(jù)庫(kù)。這一數(shù)據(jù)庫(kù)是定期更新的，并被很好的管理。從而可以用來(lái)完成一個(gè)部門、一個(gè)政府機(jī)構(gòu)和合作雙方中某一方的某些日常工作。這一部門中的用戶隨時(shí)利用最新的數(shù)據(jù)來(lái)分析和決策。目前已有數(shù)千的機(jī)構(gòu)建立了部門GIS系統(tǒng)。 企業(yè)化GIS運(yùn)行于多部門環(huán)境中，這些部門具有各自的職責(zé)和功能，他們之間共享共同的地理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，分享硬件、軟件系統(tǒng)資源，分享應(yīng)用模型、專家經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。他們還要分享維護(hù)和管理這一GIS系統(tǒng)的責(zé)任。網(wǎng)絡(luò)通訊和分布式計(jì)算是支持企業(yè)化GIS的技術(shù)，所有數(shù)據(jù)和系統(tǒng)資源分布于一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，在網(wǎng)絡(luò)上流動(dòng)，供多用戶共享。企業(yè)化GIS可以幫助包括環(huán)境單位在內(nèi)的企業(yè)更有效、更有目的性的完成決策制定過(guò)程。目前大約有數(shù)百個(gè)企業(yè)化層次上的GIS運(yùn)行于政府和大公司中。 社會(huì)化GIS是GIS發(fā)展的未來(lái)層次。GIS不只是用于政府和科研機(jī)構(gòu)，而且會(huì)被社會(huì)一般公眾和團(tuán)體所接觸。人們可以通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)方便地獲取所需的地理信息數(shù)據(jù)，象使用字處理軟件那樣方便地使用GIS軟件。信息高速公路向社會(huì)化GIS提供技術(shù)支持。GIS系統(tǒng)將成為各種信息系統(tǒng)的一部分。GIS通過(guò)提供空間檢索功能，在幫助人們操縱大量信息方面起著重要的作用。 從上述分析可以看出：我國(guó)目前所建立的GIS系統(tǒng)大部分屬于項(xiàng)目GIS，只有少數(shù)的幾個(gè)系統(tǒng)屬于部門GIS，正逐漸向企業(yè)化GIS發(fā)展中。這就決定了GIS在我國(guó)社會(huì)發(fā)展中所起的作用并不是廣泛的，GIS的建立和使用，基本上是政府行為，主要是為政府部門決策服務(wù)。 四、GIS在我國(guó)社會(huì)發(fā)展中的作用 我國(guó)GIS的應(yīng)用水平，雖然與美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在較大的差距，但已經(jīng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門中發(fā)揮了重要作用。這里，我們僅就GIS在我國(guó)應(yīng)用的幾個(gè)主要領(lǐng)域作一簡(jiǎn)單介紹。 1、綜合減災(zāi) 我國(guó)是在世界上自然災(zāi)害類型多，發(fā)生頻繁，災(zāi)害損失最嚴(yán)重的少數(shù)國(guó)家之一，在以往的40年中，每年災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失約占國(guó)家財(cái)政收入的六分之一。近年來(lái)災(zāi)害直接經(jīng)濟(jì)損失每年約1000億元，其增長(zhǎng)速度明顯超過(guò)全國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，因?yàn)?zāi)人口傷亡也很嚴(yán)重。減輕自然災(zāi)害是我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)必不可少的工作。 減輕自然災(zāi)害是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，它包括對(duì)自然災(zāi)害的監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)、評(píng)估、防災(zāi)、抗災(zāi)、救災(zāi)、恢復(fù)、教育、保險(xiǎn)與綜合管理，減災(zāi)的每一過(guò)程和環(huán)節(jié)都與空間的地理要素密切相關(guān)，如災(zāi)害發(fā)生的時(shí)空分布、強(qiáng)度與頻度、災(zāi)害發(fā)生地社會(huì)經(jīng)濟(jì)易損性及抗災(zāi)能力、災(zāi)害評(píng)估、災(zāi)害應(yīng)及救助措施及預(yù)案等，因而地理信息系統(tǒng)是減輕自然災(zāi)害的重要工具和手段，建立在具有龐大空間分析功能的地理信息系統(tǒng)上的減災(zāi)系統(tǒng)，才能在減災(zāi)中發(fā)揮快速、準(zhǔn)確的決策作用。 GIS在減災(zāi)中的應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面：1、災(zāi)害的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)；2、自然災(zāi)害評(píng)估，包括災(zāi)前的歷史災(zāi)害影響評(píng)價(jià)及災(zāi)情預(yù)測(cè)，實(shí)時(shí)的災(zāi)害應(yīng)急評(píng)估和災(zāi)后的災(zāi)情評(píng)定；3、救災(zāi)和抗災(zāi)；4、災(zāi)害應(yīng)急救助與救援；5、災(zāi)害保險(xiǎn)與災(zāi)后恢復(fù)；6、災(zāi)害教育與宣傳；7、災(zāi)害管理和災(zāi)害區(qū)劃；地理信息系統(tǒng)在減災(zāi)中的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛，盡管目前的應(yīng)用還不完善，但隨著綜合減災(zāi)研究山進(jìn)行，地理信息系統(tǒng)在該領(lǐng)域必將發(fā)揮出舉足輕重的技術(shù)支持作用。 近年來(lái)，地理信息系統(tǒng)已經(jīng)在減輕自然災(zāi)害的各個(gè)環(huán)節(jié)和領(lǐng)域得到或?qū)⒌玫綉?yīng)用。在我國(guó)的各單災(zāi)種災(zāi)害研究與管理部門，已建立了若干個(gè)用于單災(zāi)種研究的災(zāi)害信息管理系統(tǒng)，國(guó)家“八五”科技攻關(guān)項(xiàng)目中已開展了系列的自然災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)與評(píng)估研究及相應(yīng)技術(shù)的研制，如水利部與科學(xué)院建立的實(shí)時(shí)洪水監(jiān)測(cè)及水災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，中國(guó)科學(xué)院與國(guó)家氣象局初步建立了實(shí)時(shí)臺(tái)風(fēng)、暴雨、洪澇災(zāi)害信息及減災(zāi)系統(tǒng)，中國(guó)科學(xué)院、國(guó)家教委所屬有關(guān)科研、教學(xué)部門研制的應(yīng)急氣象衛(wèi)星對(duì)小區(qū)域自然災(zāi)害進(jìn)行應(yīng)急評(píng)估的技術(shù)系統(tǒng)；國(guó)家地震局對(duì)一些城市進(jìn)行震害預(yù)測(cè)的地理信息系統(tǒng)等。此外，GIS在人為事故的處理中也發(fā)揮了重要作用。 以重大自然災(zāi)害的監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)由7個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，以監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)洪水、干旱、林火、地震、雪災(zāi)、沙害和松毛蟲害等7種災(zāi)害為目標(biāo)，分別建成了相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)、分析評(píng)價(jià)模型和試運(yùn)行系統(tǒng)，從而構(gòu)成了一個(gè)以GIS和RS技術(shù)為支撐的重大自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)評(píng)估的集成系統(tǒng)。該系統(tǒng)在監(jiān)測(cè)評(píng)估近年來(lái)發(fā)生的重大自然災(zāi)害方面發(fā)揮了重大作用。 2、政府決策 GIS對(duì)社會(huì)發(fā)展的重要意義體現(xiàn)在其可以提高管理決策的科學(xué)性及合理性，無(wú)論是中央政府，還是地方政府，其管理水平的提高與GIS等信息技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)，特別是在現(xiàn)在信息社會(huì)中。 國(guó)情信息采集及管理、宏觀經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及環(huán)境規(guī)劃、重大災(zāi)害防治等行政管理工作，在信息時(shí)代離不開GIS技術(shù)的支持，國(guó)務(wù)院綜合國(guó)情地理信息系統(tǒng)的成功運(yùn)行充分說(shuō)明了這一點(diǎn)。它是一個(gè)融GIS與與辦公自動(dòng)化為一體的空間型信息系統(tǒng)，它以國(guó)家基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)、政務(wù)數(shù)據(jù)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，旨在為國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)研建一個(gè)以高新技術(shù)為支撐的宏觀分析決策系統(tǒng)。該系統(tǒng)在國(guó)務(wù)院辦公廳運(yùn)行后，使得中央各部門的決策者門十分方便的查詢所感興趣的信息，方便了管理工作，一期工程的應(yīng)用推動(dòng)了省級(jí)GIS的建設(shè)。另一方面，GIS技術(shù)的發(fā)展還將成為未來(lái)國(guó)家級(jí)信息高速公路的一個(gè)重要組成部分，在信息高速公路的支持下，GIS對(duì)國(guó)家級(jí)的管理工作將具有更大的作用。 遼寧省國(guó)土資源信息系統(tǒng)是一個(gè)多要素多層次的空間型地理信息系統(tǒng)，是全國(guó)第一個(gè)省級(jí)地理信息系統(tǒng)，旨在為遼寧省政府機(jī)關(guān)提供一個(gè)用于對(duì)國(guó)土資源進(jìn)行分析評(píng)價(jià)和規(guī)劃應(yīng)用的輔助工具。該系統(tǒng)在運(yùn)行中，管理國(guó)土工作常用的數(shù)據(jù)，向有關(guān)部門提供信息服務(wù)，進(jìn)行了沈陽(yáng)市土地利用潛力評(píng)價(jià)和土地利用適宜性評(píng)價(jià)、遼寧省鋼鐵工業(yè)布局分析、本溪縣水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)分析等，為遼寧省的國(guó)土規(guī)劃研究和編制提供了有力的科學(xué)依據(jù)。 中科院遙感所進(jìn)行了“區(qū)域可持續(xù)發(fā)展決策支持系統(tǒng)的研究，建立了水資源、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)決策支持模型和土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)模型、土地人口承載力模型、人口預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)模型、可持續(xù)發(fā)展動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型等。以農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展為中心建立了遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、分析評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)預(yù)警、管理規(guī)劃與決策的完整體系，并進(jìn)行了宏觀規(guī)劃、中觀管理、微觀工程決策三個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)。隨著研究的進(jìn)一步深入和完善，類似的系統(tǒng)將在政府部門決策中發(fā)揮重要作用。 3、市政管理 城市歷來(lái)是政治、經(jīng)濟(jì)、文化活動(dòng)的中心，隨著城市化進(jìn)程的不斷深入，城市在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，城市化所引起的一系列環(huán)境、生態(tài)、建設(shè)、管理等問(wèn)題日益突出。城市是一個(gè)復(fù)雜的開放的空間系統(tǒng)，如果沒(méi)有地理信息系統(tǒng)的支持，很難對(duì)城市進(jìn)行有效的管理。 最近幾年，城市地理信息系統(tǒng)在我國(guó)得到了蓬勃發(fā)展。深圳、北京、上海、廈門、?？?、北海等大城市和沿海經(jīng)濟(jì)開放城市先后建立了城市地理信息系統(tǒng)。應(yīng)用于城市資源、環(huán)境、交通、人口、土地管理、公共事業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施、商業(yè)、旅游等領(lǐng)域，是發(fā)展最快的地理信息系統(tǒng)。 4、科學(xué)研究與教育 目前我國(guó)建立的地理信息系統(tǒng)，大部分是由科研單位和大學(xué)研究機(jī)構(gòu)建立的，與科研和教育關(guān)系密切。通過(guò)這些系統(tǒng)的建立，使我們對(duì)GIS的認(rèn)識(shí)逐漸深入，技術(shù)日趨成熟，培養(yǎng)了大批的不同層次的GIS研究開發(fā)人員，普及了GIS的知識(shí)，為我國(guó)GIS事業(yè)的產(chǎn)業(yè)化奠定了良好的基礎(chǔ)。同時(shí)建立的一些GIS系統(tǒng)對(duì)后續(xù)系統(tǒng)的完善提供了技術(shù)規(guī)范，并為后續(xù)系統(tǒng)和其它科學(xué)研究提供了基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)。特別是國(guó)家測(cè)繪局建立的國(guó)家基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)，發(fā)揮了重要的示范作用。 5、其它 地理信息系統(tǒng)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用也不斷深入，如農(nóng)作物估產(chǎn)、軍事指揮、投資環(huán)境評(píng)價(jià)等。如重點(diǎn)產(chǎn)糧區(qū)主要農(nóng)作物估產(chǎn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)以估算松遼平原、黃淮海平原、江漢平原和太湖流域的玉米、小麥和稻米的產(chǎn)量為目標(biāo)，綜合利用GIS和RS技術(shù)與野外調(diào)查相結(jié)合，提出了上述農(nóng)作物播種面積的估算方法，建立了各自的單產(chǎn)模型，經(jīng)過(guò)多次完善和多級(jí)集成，建成的重點(diǎn)產(chǎn)糧區(qū)農(nóng)作物估產(chǎn)的信息系統(tǒng)。 地理信息系統(tǒng)在我國(guó)經(jīng)過(guò)15年的發(fā)展已經(jīng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，從它的應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，幾乎是無(wú)所不包的。
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(shí)和接受。近年來(lái)，GIS被世界各國(guó)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(guó)政府所關(guān)注。目前，以管理空間數(shù)據(jù)見長(zhǎng)的GIS已經(jīng)在全球變化與監(jiān)測(cè)、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(cè)、交通管理、礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)、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(lái)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(duì)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(lái)發(fā)展趨勢(shì)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(lái)，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(chǔ)、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(lái)有以下幾個(gè)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(wèn)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(kù)管理系統(tǒng)已經(jīng)問(wèn)世，正在發(fā)展稱之為“對(duì)象——關(guān)系DBMS（數(shù)據(jù)庫(kù)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(shí)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(cè)預(yù)報(bào)，與衛(wèi)星遙感技術(shù)相結(jié)合用于全球監(jiān)測(cè)，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(guó)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(guó)GIS軟件研制起步較晚，比較成熟的測(cè)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(duì)于它的研究應(yīng)用，歸納概括起來(lái)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(kù)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(dòng)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(gè)領(lǐng)域。在美國(guó)及發(fā)達(dá)國(guó)家，GIS的應(yīng)用遍及環(huán)境保護(hù)、災(zāi)害預(yù)測(cè)、城市規(guī)劃建設(shè)、政府管理等眾多領(lǐng)域。近年來(lái)，隨著我國(guó)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(cè)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(huì)效益。
1.2 當(dāng)前GIS發(fā)展存在的主要問(wèn)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(wèn)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(chǔ)，當(dāng)需要執(zhí)行不同的任務(wù)時(shí)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(guò)、包含等）相當(dāng)費(fèi)時(shí)，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(gè)目標(biāo)及柵格數(shù)據(jù)存貯量大等問(wèn)題[4].
（2）GIS模型存在的問(wèn)題
傳統(tǒng)GIS模型是按照計(jì)算機(jī)的方法對(duì)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(duì)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(yǔ)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(duì)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(kù)）目前仍未在市場(chǎng)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(gè)DBS還不太成熟，如缺少完全非過(guò)程性的查詢語(yǔ)言以及視圖、授權(quán)、動(dòng)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(lái)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(wèn)題
當(dāng)前，GIS正處在一個(gè)大變革時(shí)期，GIS的進(jìn)一步發(fā)展還面臨不少問(wèn)題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面[5]：①GIS設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的方法學(xué)問(wèn)題。在GIS設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過(guò)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(wèn)題。當(dāng)前以數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、管理和查詢檢索功能為主的GIS，不能滿足社會(huì)和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展在空間分析、預(yù)測(cè)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(wèn)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(lái)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(wú)能為力。
2 GIS未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
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(duì)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(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)和三維可視化，出現(xiàn)存儲(chǔ)真三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)的3D GIS和真四維時(shí)空GIS，這其中涉及了空間數(shù)據(jù)的海量存儲(chǔ)、時(shí)空數(shù)據(jù)處理與分析以及快速?gòu)V域三維計(jì)算與顯示等多項(xiàng)理論與技術(shù)[7].
（2）三庫(kù)一體化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方向
空間數(shù)據(jù)庫(kù)向著真正面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型和圖形矢量庫(kù)、影像柵格庫(kù)和DEM格網(wǎng)庫(kù)三庫(kù)一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的方向發(fā)展[8].這種三庫(kù)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(cāng)庫(kù)（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(gè)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(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，因此大多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家都比較重視空間數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)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(cāng)庫(kù)建立的研究工作。
（4）利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進(jìn)行知識(shí)發(fā)現(xiàn)
空間數(shù)據(jù)挖掘是從空間數(shù)據(jù)庫(kù)中抽取隱含的知識(shí)、空間關(guān)系以及其他非顯式的包含在空間數(shù)據(jù)庫(kù)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(shí)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(kù)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(jiǎn)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(duì)地觀測(cè)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(gè)系統(tǒng)都只側(cè)重于信息流特征中的一個(gè)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(wú)論從物質(zhì)運(yùn)動(dòng)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(lái)說(shuō)，“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(jí)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(cè)能力的平臺(tái)，而在軟件方面使GIS支持?jǐn)?shù)據(jù)封裝，同時(shí)解決圖形和圖像數(shù)據(jù)的統(tǒng)一處理問(wèn)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(dòng)等行為的高級(jí)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(shuō)，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(guò)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(shì)。
（3）分布式技術(shù)、萬(wàn)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(guó)出現(xiàn)的這類系統(tǒng)就有23種之多。又由于客戶端可能會(huì)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(shì)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(lái)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(tái)上的空間服務(wù)，構(gòu)建一個(gè)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(duì)其中數(shù)據(jù)處理的計(jì)算特征而分類的。
（4）移動(dòng)通信技術(shù)與CIS的結(jié)合發(fā)展[10]
WAP/WML技術(shù)作為無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)，已經(jīng)顯示了其巨大的應(yīng)用前景和市場(chǎng)價(jià)值。WAP柳ML技術(shù)與GIS技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)生了移動(dòng)GIS（Mobile GIS）應(yīng)用和無(wú)線定位服務(wù)LBS（Location一basedServices）。通過(guò)WAR/WML技術(shù)，移動(dòng)用戶幾乎可以在任何地方、時(shí)間獲得網(wǎng)絡(luò)提供的各種服務(wù)。無(wú)線定位服務(wù)將提供一個(gè)機(jī)會(huì)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(wú)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(lái)將會(huì)由其機(jī)動(dòng)性所決定。
當(dāng)前用于地理信息交互的語(yǔ)言還不足以完成真正的“設(shè)備無(wú)關(guān)接口”的互操作。各種移動(dòng)設(shè)備對(duì)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(duì)于不同的移動(dòng)設(shè)備需要一種統(tǒng)一的標(biāo)記語(yǔ)言。無(wú)線定位服務(wù)將提供一個(gè)機(jī)會(huì)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(wú)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(lái)將會(huì)由其機(jī)動(dòng)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(jiǎn)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(kù)、信息和模型來(lái)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(wèn)題，甚至非結(jié)構(gòu)化問(wèn)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(duì)復(fù)雜空間問(wèn)題的決策支持，而目前絕大多數(shù)的DSS則無(wú)法向決策者提供一個(gè)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(wèn)題，這是GIS應(yīng)用向較高層次的發(fā)展。其中SDSS中知識(shí)的表達(dá)、獲取和知識(shí)推理以及模型庫(kù)、知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)三庫(kù)接口的設(shè)計(jì)是啞待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
2.3 發(fā)展歷程方面
自20世紀(jì)60年代世界上第一個(gè)GIS——加拿大地理信息系統(tǒng)（CGIS）問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)過(guò)40年的發(fā)展，GIS經(jīng)歷了三個(gè)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(kù)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(chǔ)、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(yǔ)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(kù)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(chǔ)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(chǔ)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(tái)，它具有統(tǒng)一的海量存儲(chǔ)、查詢和分析處理能力、一定的三維和時(shí)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(yǔ)
通過(guò)以上對(duì)GIS現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)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(shì)，站在更高更遠(yuǎn)的角度去揚(yáng)長(zhǎng)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(wàn)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。
重慶分公司
重慶分公司
