我國GIS的發(fā)展較晚，經(jīng)歷了四個階段，即起步(1970-1980)、準備(1980-1985)、發(fā)展(1985-1995)、產(chǎn)業(yè)化(1996以后)階段。
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GIS已在許多部門和領(lǐng)域得到應(yīng)用，并引起了 *** 部門的高度重視。
從應(yīng)用方面看，地理信息系統(tǒng)已在資源開發(fā)、環(huán)境保護、城市規(guī)劃建設(shè)、土地管理、農(nóng)作物調(diào)查與結(jié)產(chǎn)、交通、能源、通訊、地圖測繪、林業(yè)、房地產(chǎn)開發(fā)、自然災害的監(jiān)測與評估、金融、保險、石油與天然氣、軍事、犯罪分析、運輸與導航、110報警系統(tǒng)、公共汽車調(diào)度等方面得到了具體應(yīng)用。
國內(nèi)外已有城市測繪地理信息系統(tǒng)或測繪數(shù)據(jù)庫正在運行或建設(shè)中。
一批地理信息系統(tǒng)軟件已研制開發(fā)成功，一批高等院校已設(shè)立了一些與GIS有關(guān)的專業(yè)或?qū)W科，一批專門從事GIS產(chǎn)業(yè)活動的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)相繼成立。
此外，還成立了“中國GIS協(xié)會“和“中國GPS技術(shù)應(yīng)用協(xié)會“等。
目前國內(nèi)建設(shè)GIS系統(tǒng)比較常用的軟件有Supermap GIS系列、MapGIS系列、MyGIS系列。
古往今來，幾乎人類所有活動都是發(fā)生在地球上，都與地球表面位置（即地理空間位置）息息相關(guān)，隨著計算機技術(shù)的日益發(fā)展和普及，地理信息系統(tǒng)（Geography Information System，GIS）以及在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的“數(shù)字地球”、“數(shù)字城市”在人們的生產(chǎn)和生活中起著越來越重要的作用。
GIS可以分為以下五部分：
人員，是GIS中最重要的組成部分。
開發(fā)人員必須定義GIS中被執(zhí)行的各種任務(wù)，開發(fā)處理程序。
熟練的操作人員通?？梢钥朔礼IS軟件功能的不足，但是相反的情況就不成立。
最好的軟件也無法彌補操作人員對GIS的一無所知所帶來的負作用。
數(shù)據(jù)，精確的可用的數(shù)據(jù)可以影響到查詢和分析的結(jié)果。
硬件，硬件的性能影響到軟件對數(shù)據(jù)的處理速度，使用是否方便及可能的輸出方式。
軟件，不僅包含GIS軟件，還包括各種數(shù)據(jù)庫，繪圖、統(tǒng)計、影像處理及其它程序。
過程，GIS 要求明確定義，一致的方法來生成正確的可驗證的結(jié)果。
GIS屬于信息系統(tǒng)的一類，不同在于它能運作和處理地理參照數(shù)據(jù)。
地理參照數(shù)據(jù)描述地球表面(包括大氣層和較淺的地表下空間)空間要素的位置和屬性，在GIS中的兩種地理數(shù)據(jù)成分：空間數(shù)據(jù)，與空間要素幾何特性有關(guān)；屬性數(shù)據(jù)，提供空間要素的信息。
地理信息系統(tǒng)（GIS）與全球定位系統(tǒng)(GPS)、遙感系統(tǒng)(RS)合稱3S系統(tǒng)。
地理信息系統(tǒng)(GIS) 是一種具有信息系統(tǒng)空間專業(yè)形式的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。
在嚴格的意義上, 這是一個具有集中、存儲、操作、和顯示地理參考信息的計算機系統(tǒng)。
例如，根據(jù)在數(shù)據(jù)庫中的位置對數(shù)據(jù)進行識別。
實習者通常也認為整個GIS系統(tǒng)包括操作人員以及輸入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。
地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)能夠應(yīng)用于科學調(diào)查、資源管理、財產(chǎn)管理、發(fā)展規(guī)劃、繪圖和路線規(guī)劃。
例如，一個地理信息系統(tǒng)(GIS)能使應(yīng)急計劃者在自然災害的情況下較易地計算出應(yīng)急反應(yīng)時間，或利用GIS系統(tǒng)來發(fā)現(xiàn)那些需要保護不受污染的濕地。
地理數(shù)據(jù)和地理信息
什么是信息（Information）？1948年，美國數(shù)學家、信息論的創(chuàng)始人香農(nóng)（Claude Elwood Shannon）在題為《通訊的數(shù)學理論》的論文中指出：“信息是用來消除隨機不定性的東西”； 1948年，美國著名數(shù)學家、控制論的創(chuàng)始人維納（Norbert Wiener）在《控制論》一書中，指出：“信息就是信息，既非物質(zhì)，也非能量。
” 狹義信息論將信息定義為“兩次不定性之差”，即指人們獲得信息前后對事物認識的差別；廣義信息論認為，信息是指主體（人、生物或機器）與外部客體（環(huán)境、其他人、生物或機器）之間相互聯(lián)系的一種形式，是主體與客體之間的一切有用的消息或知識。
我們認為信息是通過某些介質(zhì)向人們（或系統(tǒng)）提供關(guān)于現(xiàn)實世界新的事實的知識，它來源于數(shù)據(jù)且不隨載體變化而變化，它具有客觀性、實用性、傳輸性和共享性的特點 。
信息與數(shù)據(jù)既有區(qū)別，又有聯(lián)系。
數(shù)據(jù)是定性、定量描述某一目標的原始資料，包括文字、數(shù)字、符號、語言、圖像、影像等，它具有可識別性、可存儲性、可擴充性、可壓縮性、可傳遞性及可轉(zhuǎn)換性等特點。
信息與數(shù)據(jù)是不可分離的，信息來源于數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是信息的載體。
數(shù)據(jù)是客觀對象的表示，而信息則是數(shù)據(jù)中包含的意義，是數(shù)據(jù)的內(nèi)容和解釋。
對數(shù)據(jù)進行處理（運算、排序、編碼、分類、增強等）就是為了得到數(shù)據(jù)中包含的信息。
數(shù)據(jù)包含原始事實，信息是數(shù)據(jù)處理的結(jié)果，是把數(shù)據(jù)處理成有意義的和有用的形式。
地理信息作為一種特殊的信息，它同樣來源于地理數(shù)據(jù)。
地理數(shù)據(jù)是各種地理特征和現(xiàn)象間關(guān)系的符號化表示，是指表征地理環(huán)境中要素的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征及其規(guī)律的數(shù)字、文字、圖像等的總和。
地理數(shù)據(jù)主要包括空間位置數(shù)據(jù)、屬性特征數(shù)據(jù)及時域特征數(shù)據(jù)三個部分。
空間位置數(shù)據(jù)描述地理對象所在的位置，這種位置既包括地理要素的絕對位置（如大地經(jīng)緯度坐標），也包括地理要素間的相對位置關(guān)系（如空間上的相鄰、包含等）。
屬性數(shù)據(jù)有時又稱非空間數(shù)據(jù)，是描述特定地理要素特征的定性或定量指標，如公路的等級、寬度、起點、終點等。
時域特征數(shù)據(jù)是記錄地理數(shù)據(jù)采集或地理現(xiàn)象發(fā)生的時刻或時段。
時域特征數(shù)據(jù)對環(huán)境模擬分析非常重要，正受到地理信息系統(tǒng)學界越來越多的重視。
空間位置、屬性及時域特征構(gòu)成了地理空間分析的三大基本要素。
地理信息是地理數(shù)據(jù)中包含的意義，是關(guān)于地球表面特定位置的信息，是有關(guān)地理實體的性質(zhì)、特征和運動狀態(tài)的表征和一切有用的知識。
作為一種特殊的信息，地理信息除具備一般信息的基本特征外，還具有區(qū)域性、空間層次性和動態(tài)性特點。
當今社會，人們非常依賴計算機以及計算機處理過的信息。
在計算機時代，信息系統(tǒng)部分或全部由計算機系統(tǒng)支持，因此，計算機硬件、軟件、數(shù)據(jù)和用戶是信息系統(tǒng)的四大要素。
其中，計算機硬件包括各類計算機處理及終端設(shè)備；軟件是支持數(shù)據(jù)信息的采集、存貯加工、再現(xiàn)和回答用戶問題的計算機程序系統(tǒng)；數(shù)據(jù)則是系統(tǒng)分析與處理的對象，構(gòu)成系統(tǒng)的應(yīng)用基礎(chǔ)；用戶是信息系統(tǒng)所服務(wù)的對象。
從20世紀中葉開始，人們就開始開發(fā)出許多計算機信息系統(tǒng)，這些系統(tǒng)采用各種技術(shù)手段來處理地理信息，它包括：
○ 數(shù)字化技術(shù)：輸入地理數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字化形式的技術(shù)；
○ 存儲技術(shù)：將這類信息以壓縮的格式存儲在磁盤、光盤、以及其他數(shù)字化存儲介質(zhì)上的技術(shù)；
○ 空間分析技術(shù)：對地理數(shù)據(jù)進行空間分析，完成對地理數(shù)據(jù)的檢索、查詢，對地理數(shù)據(jù)的長度、面積、體積等的量算，完成最佳位置的選擇或最佳路徑的分析以及其他許多相關(guān)任務(wù)的方法；
○ 環(huán)境預測與模擬技術(shù)：在不同的情況下，對環(huán)境的變化進行預測模擬的方法；
○ 可視化技術(shù)：用數(shù)字、圖像、表格等形式顯示、表達地理信息的技術(shù)。
這類系統(tǒng)共同的名字就是地理信息系統(tǒng)（GIS , Geographic Information System），它是用于采集、存儲、處理、分析、檢索和顯示空間數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)。
與地圖相比，GIS具備的先天優(yōu)勢是將數(shù)據(jù)的存儲與數(shù)據(jù)的表達進行分離，因此基于相同的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)能夠產(chǎn)生出各種不同的產(chǎn)品。
由于不同的部門和不同的應(yīng)用目的，GIS的定義也有所不同。
當前對GIS的定義一般有四種觀點：即面向數(shù)據(jù)處理過程的定義、面向工具箱的定義、面向?qū)ｎ}應(yīng)用的定義和面向數(shù)據(jù)庫的定義。
Goodchild把GIS定義為“采集、存貯、管理、分析和顯示有關(guān)地理現(xiàn)象信息的綜合技術(shù)系統(tǒng)”。
Burrough認為“GIS是屬于從現(xiàn)實世界中采集、存儲、提取、轉(zhuǎn)換和顯示空間數(shù)據(jù)的一組有力的工具”，俄羅斯學者也把GIS定義為“一種解決各種復雜的地理相關(guān)問題，以及具有內(nèi)部聯(lián)系的工具 *** ”。
面向數(shù)據(jù)庫是定義則是在工具箱定義的基礎(chǔ)上，更加強調(diào)分析工具和數(shù)據(jù)庫間的連接，認為GIS是空間分析方法和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的結(jié)合。
面向?qū)ｎ}應(yīng)用的定義是在面向過程定義的基礎(chǔ)上，強調(diào)GIS所處理的數(shù)據(jù)類型，如土地利用GIS、交通GIS等；我們認為地理信息系統(tǒng)它是在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。
它和其他計算系統(tǒng)一樣包括計算機硬件、軟件、數(shù)據(jù)和用戶四大要素。
只不過GIS中的所有數(shù)據(jù)都具有地理參照，也就是說，數(shù)據(jù)通過某個坐標系統(tǒng)與地球表面中的特定位置發(fā)生聯(lián)系。
地理信息系統(tǒng)簡稱GIS，多數(shù)人認為是Geographical Information System（地理信息系統(tǒng)），也有人認為是Geo-information System（地學信息系統(tǒng)）等等。
人們對GIS理解在不斷深入，內(nèi)涵在不斷拓展，“GIS”中，“S”的含義包含四層意思：
一是系統(tǒng)（System），是從技術(shù)層面的角度論述地理信息系統(tǒng)，即面向區(qū)域、資源、環(huán)境等規(guī)劃、管理和分析，是指處理地理數(shù)據(jù)的計算機技術(shù)系統(tǒng)，但更強調(diào)其對地理數(shù)據(jù)的管理和分析能力，地理信息系統(tǒng)從技術(shù)層面意味著幫助構(gòu)建一個地理信息系統(tǒng)工具，如給現(xiàn)有地理信息系統(tǒng)增加新的功能或開發(fā)一個新的地理信息系統(tǒng)或利用現(xiàn)有地理信息系統(tǒng)工具解決一定的問題，如一個地理信息系統(tǒng)項目可能包括以下幾個階段：
（1）定義一個問題；
（2）獲取軟件或硬件；
（3）采集與獲取數(shù)據(jù)；
（4）建立數(shù)據(jù)庫；
（5）實施分析；
（6）解釋和展示結(jié)果。
這里的地理信息系統(tǒng)技術(shù)（Geographic information technologies）是指收集與處理地理信息的技術(shù)，包括全球定位系統(tǒng)（GPS）、遙感（Remote Sensing）和GIS。
從這個含義看，GIS包含兩大任務(wù)，一是空間數(shù)據(jù)處理；二是GIS應(yīng)用開發(fā)。
二是科學（Science），是廣義上的地理信息系統(tǒng)，常稱之為地理信息科學，是一個具有理論和技術(shù)的科學體系，意味著研究存在于GIS和其它地理信息技術(shù)后面的理論與觀念（GIScience）。
三是代表著服務(wù)（Service），隨著遙感等信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計算機技術(shù)等的應(yīng)用和普及，地理信息系統(tǒng)已經(jīng)從單純的技術(shù)型和研究型逐步向地理信息服務(wù)層面轉(zhuǎn)移，如導航需要催生了導航GIS的誕生，著名的搜索引擎Google也增加了Google Earth功能，GIS成為人們?nèi)粘Ｉ钪械囊徊糠帧?/p>
當同時論述GIS技術(shù)、GIS科學或GIS服務(wù)時，為避免混淆，一般用GIS表示技術(shù)，GIScience或GISci表示地理信息科學，GIService或GISer表示地理信息服務(wù)。
四是研究（Studies），即GIS= Geographic Information Studies，研究有關(guān)地理信息技術(shù)引起的社會問題（societal context），如法律問題（legal context），私人或機密主題，地理信息的經(jīng)濟學問題等。
因此，地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System,GIS）是一種專門用于采集、存儲、管理、分析和表達空間數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)，它既是表達、模擬現(xiàn)實空間世界和進行空間數(shù)據(jù)處理分析的“工具”，也可看作是人們用于解決空間問題的“資源”，同時還是一門關(guān)于空間信息處理分析的“科學技術(shù)” 。
60年代早期，在核武器研究的推動下，計算機硬件的發(fā)展導致通用計算機“繪圖”的應(yīng)用。
1967年，世界上第一個真正投入應(yīng)用的地理信息系統(tǒng)由聯(lián)邦林業(yè)和農(nóng)村發(fā)展部在加拿大安大略省的渥太華研發(fā)。
羅杰·湯姆林森博士開發(fā)的這個系統(tǒng)被稱為加拿大地理信息系統(tǒng)（CGIS ） ，用于存儲，分析和利用加拿大土地統(tǒng)計局（ CLI，使用的1:50,000比例尺，利用關(guān)于土壤、農(nóng)業(yè)、休閑，野生動物、水禽、林業(yè)和土地利用的地理信息，以確定加拿大農(nóng)村的土地能力。
）收集的數(shù)據(jù)，并增設(shè)了等級分類因素來進行分析。
CGIS是“計算機制圖”應(yīng)用的改進版，它提供了覆蓋，資料數(shù)字化/掃描功能。
它支持一個橫跨大陸的國家坐標系統(tǒng)，將線編碼為具有真實的嵌入拓撲結(jié)構(gòu)的“弧”，并在單獨的文件中存儲屬性和區(qū)位信息。
由于這一結(jié)果，湯姆林森已經(jīng)成為稱為“地理信息系統(tǒng)之父”，尤其是因為他在促進收斂地理數(shù)據(jù)的空間分析中對覆蓋的應(yīng)用。
CGIS一直持續(xù)到20世紀70年代才完成，但耗時太長，因此在其發(fā)展初期，不能與如Intergraph這樣的銷售各種商業(yè)地圖應(yīng)用軟件的供應(yīng)商競爭。
CGIS一直使用到20世紀90年代，并在加拿大建立了一個龐大的數(shù)字化的土地資源數(shù)據(jù)庫。
它被開發(fā)為基于大型機的系統(tǒng)以支持一個在聯(lián)邦和省的資源規(guī)劃和管理。
其能力是大陸范圍內(nèi)的復雜數(shù)據(jù)分析。
CGIS未被應(yīng)用于商業(yè) 。
微型計算機硬件的發(fā)展使得象ESRI和CARIS那樣的供應(yīng)商成功地兼并了大多數(shù)的CGIS特征，并結(jié)合了對空間和屬性信息的分離的第一種世代方法與對組織的屬性數(shù)據(jù)的第二種世代方法入數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。
20世紀80年代和90年代產(chǎn)業(yè)成長 *** 了應(yīng)用了GIS的UNIX工作站和個人計算機飛速增長。
至20世紀末，在各種系統(tǒng)中迅速增長使得其在相關(guān)的少量平臺已經(jīng)得到了鞏固和規(guī)范。
并且用戶開始提出了在互聯(lián)網(wǎng)上查看GIS數(shù)據(jù)的概念，這要求數(shù)據(jù)的格式和傳輸標準化。
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)濟社會的需求等方面分析，在該領(lǐng)域有以下趨勢及建議：
應(yīng)用軟件數(shù)據(jù)端口應(yīng)有專門化，專業(yè)化方向發(fā)展，在同類型同方向的GIS數(shù)據(jù)交流共享方向提供適當?shù)姆奖悖越鉀QGIS數(shù)據(jù)來源和數(shù)據(jù)質(zhì)量難以保證的問題。
結(jié)合國家信息化推進工作，以電子政務(wù)相關(guān)工程為基礎(chǔ)，推動GIS在資源環(huán)境管理中的推廣應(yīng)用。
信息化建設(shè)已成為我國各級 *** 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GIS的發(fā)展；
應(yīng)用往專業(yè)化方向發(fā)展，功能由通用管理功能轉(zhuǎn)向資源評估、監(jiān)督、跟蹤分析等專業(yè)功能方向發(fā)展。
隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，經(jīng)濟社會與資源環(huán)境之間的各方面的矛盾及問題逐漸暴露出來，這些問題在時間和空間上具有諸多的關(guān)聯(lián)性，分析這些問題、提出合理的解決方案建議，需要功能更專業(yè)化的GIS軟件系統(tǒng)支持；
支持多源、多尺度、多類型集成應(yīng)用的軟件平臺工具的開發(fā)應(yīng)用。
信息獲取技術(shù)的快速發(fā)展和多源化趨勢，要求資源環(huán)境方面的GIS應(yīng)能夠接收、處理及分析多種來源、多尺度的地理信息；
促進3S技術(shù)集成應(yīng)用，推動專業(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)展的趨勢之一，而這種應(yīng)用的發(fā)展是在應(yīng)用推動的基礎(chǔ)上建立的，針對特定的應(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；
開展專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)建設(shè)，結(jié)合資源環(huán)境各領(lǐng)域的需求，開發(fā)多種專業(yè)化的GIS，如針對性生態(tài)保護區(qū)、生態(tài)功能區(qū)、地下水、生物資源等領(lǐng)域的專業(yè)性GIS軟件與管理系統(tǒng)。
國內(nèi)GIS現(xiàn)狀和對策
地理信息系統(tǒng)技術(shù)是一門綜合性的技術(shù)，它的發(fā)展是與地理學、地圖學、攝影測量學、遙感技術(shù)、數(shù)學和統(tǒng)計科學、信息技術(shù)等有關(guān)學科的發(fā)展分不開的。
GIS的發(fā)展可分為四個階段：第一個階段是初始發(fā)展階段，20世紀60年代世界上第一個GIS系統(tǒng)由加拿大測量學家R.F.Tomlison提出并建立，主要用于自然資源的管理和規(guī)劃；第二個階段是發(fā)展鞏固階段，20世紀70年代由于計算機硬件和軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是大容量存儲設(shè)備的使用，促進了GIS朝實用的方向發(fā)展，不同專題、不同規(guī)模、不同類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、英國、德國、瑞典和日本等國對GIS的研究都投入了大量的人力、物力和財力；第三個階段是推廣應(yīng)用階段，20世紀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)域不斷擴大，并與衛(wèi)星遙感技術(shù)結(jié)合，開始應(yīng)用于全球性的問題，這個階段涌現(xiàn)出一大批GIS軟件，如ARC/INFO，GENAMAP，SPANS，MAPINFO，ERDAS，Microstation等；第四個階段是蓬勃發(fā)展階段，20世紀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、學習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)用在我國起步較晚，雖然歷史較短，但發(fā)展勢頭迅猛。
我國GIS的發(fā)展可分為三個階段。
第一階段從1970年到1980年，為準備階段，主要經(jīng)歷了提出倡議、組建隊伍、培訓人才、組織個別實驗研究等階段。
機械制圖和遙感應(yīng)用，為GIS的研制和應(yīng)用做了技術(shù)和理論上的準備。
第二階段從1981年到1985年，為起步階段，完成了技術(shù)引進、數(shù)據(jù)規(guī)范和標準的研究、空間數(shù)據(jù)庫的建立、數(shù)據(jù)處理和分析算法及應(yīng)用軟件的開發(fā)等環(huán)節(jié)，對GIS進行了理論探索和區(qū)域性的實驗研究。
第三個階段從1986年到2013年，為初步發(fā)展階段，我國GIS的研究和應(yīng)用進入有組織、有計劃、有目標的階段，逐步建立了不同層次、不同規(guī)模的組織機構(gòu)、研究中心和實驗室。
GIS研究逐步與國民經(jīng)濟建設(shè)和社會生活需求相結(jié)合，并取得了重要進展和實際應(yīng)用效益。
主要表現(xiàn)在四個方面：（1）制定了國家地理信息系統(tǒng)規(guī)范，解決信息共享和系統(tǒng)兼容問題，為全國地理信息系統(tǒng)的建立做準備。
（2）應(yīng)用型GIS發(fā)展迅速。
（3）在引進的基礎(chǔ)上擴充和研制了一批軟件。
（4）開始出版有關(guān)地理信息系統(tǒng)理論、技術(shù)和應(yīng)用等方面的書籍，設(shè)立了地理信息系統(tǒng)專業(yè)，培養(yǎng)了大批人才，并積極開展國際合作，參與全球性地理信息系統(tǒng)的討論和實驗。
在科技部等國家有關(guān)部門的大力組織和支持下，國產(chǎn)GIS基礎(chǔ)軟件開發(fā)工作取得了重要進展，出現(xiàn)了一批GIS高技術(shù)企業(yè)，開發(fā)出了較為成熟的國產(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。
這些國產(chǎn)GIS軟件以較高的性價比，打破了國外GIS軟件對我國市場的壟斷，有力促進了我國地理信息系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展。
這些年，GIS技術(shù)在我國得到了廣泛應(yīng)用，其應(yīng)用面從傳統(tǒng)的城市規(guī)劃、土地利用、測繪、環(huán)境保護、電力、電信、減災防災等領(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)濟效益。
當前，國家有關(guān)部門正逐步將GIS嵌入到電子政務(wù)系統(tǒng)中。
隨著計算機和信息技術(shù)的快速發(fā)展，GIS技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。
GIS系統(tǒng)正朝著專業(yè)或大型化、社會化方向不斷發(fā)展著。
“大型化”體現(xiàn)在系統(tǒng)和數(shù)據(jù)規(guī)模兩個方面；“社會化”則要求GIS要面向整個社會，滿足社會各界對有關(guān)地理信息的需求，簡言之就是“開放數(shù)據(jù)”、“簡化操作”，“面向服務(wù)”，通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)從數(shù)據(jù)乃至系統(tǒng)之間的完全共享和互動。
下面我們從地理信息系統(tǒng)技術(shù)角度來討論和分析當前GIS的相關(guān)技術(shù)及其發(fā)展趨勢。
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)建和維護空間數(shù)據(jù)庫是一項復雜、工作量巨大的工程，它包括：數(shù)據(jù)的獲取、校驗和規(guī)范化、結(jié)構(gòu)化處理、數(shù)據(jù)維護等過程。
GIS處理的數(shù)據(jù)對象是空間對象，有很強的時空特性，獲取數(shù)據(jù)的手段及數(shù)據(jù)的形式也復雜多樣。
獲取數(shù)據(jù)的基本方式有：野外全站儀平板測量、GPS測量、室內(nèi)地圖掃描數(shù)字化、數(shù)字攝影測量、從遙感影像進行目標測量和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等。
這些獲取技術(shù)已基本成熟。
同時，空間數(shù)據(jù)也具有很強的時效性，不同的空間數(shù)據(jù)必須進行周期不等的數(shù)據(jù)更新維護，空間數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的準確、及時、完整是實現(xiàn)GIS應(yīng)用系統(tǒng)價值的前提基礎(chǔ)。
空間數(shù)據(jù)維護往往涉及跨部門、跨行業(yè)的多種數(shù)據(jù)格式和多種數(shù)據(jù)類型的大量數(shù)據(jù)，提供有效的空間數(shù)據(jù)編輯更新手段是當前亟待解決的一個重要課題。
基于上述信息獲取技術(shù)，在過去的二十年間，國家有關(guān)部委和行業(yè)部門已經(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多個大、中型數(shù)據(jù)庫以及大量的各類數(shù)字化地理基礎(chǔ)圖、專題圖、城市地籍圖等。
國家測繪局已經(jīng)完成了全國l：100萬、 1：25萬基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫以及全國七大江河數(shù)字地形模型的建設(shè)，并啟動了全國l：5萬，部分省份1：1萬基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫的建設(shè)。
這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)有力促進了GIS技術(shù)的廣泛應(yīng)用，進而產(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，以及它們在地理實體上的認識差異，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，也會產(chǎn)生信息的丟失），從而形成一個個新的數(shù)據(jù)孤島。
制訂數(shù)據(jù)交換的格式標準已成為大家的共識。
一些國家和組織已經(jīng)在進行這方面的工作，并定義了一些數(shù)據(jù)交換標準，如SDTS，OpenGIS聯(lián)盟制訂的GML，另外一些公認的數(shù)據(jù)格式如DXF，Shapefile和MIF文件格式等正逐漸成為數(shù)據(jù)交換的事實標準。
我國也在“九五”期間制定了地球空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標準。
但是由于人們對空間信息認識和研究成果的制約，還沒有一個統(tǒng)一的地理數(shù)據(jù)模型，因此建立實用的數(shù)據(jù)交換格式和信息標準將是一個長期、復雜過程。
1.2 空間數(shù)據(jù)的管理空間數(shù)據(jù)的管理涉及到二個方面的內(nèi)容：空間數(shù)據(jù)模型和空間數(shù)據(jù)庫。
空間數(shù)據(jù)模型刻畫了現(xiàn)實世界中空間實體及其相互間的聯(lián)系，它為空間數(shù)據(jù)的組織和空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計提供了基本的方法。
因此，空間數(shù)據(jù)模型的研究對設(shè)計空間數(shù)據(jù)庫和發(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，即基于對象(要素)(Feature)的模型、場(Field)模型以及網(wǎng)絡(luò)(Network)模型。
GIS基礎(chǔ)軟件平臺的研制和應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計開發(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體間的相互關(guān)系及其時空變化的描述與表達、數(shù)據(jù)組織、空間分析等方面均有較大的局限性，難以滿足新一代GIS基礎(chǔ)軟件平臺和應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展的要求。
主要表現(xiàn)為：（1） 僅能表達空間點、線、面目標間極為有限的簡單拓撲關(guān)系，且這些拓撲關(guān)系的生成與維護耗時費力；（2） 難以有效地表達現(xiàn)實三維空間實體及其相互關(guān)系；（3） 適于記錄和表達某一時刻空間實體性狀及相互間關(guān)系靜態(tài)分布，難以有效地描述和表達空間實體及其相互間關(guān)系的時空變化；（4） 沒有考慮異地、異構(gòu)、異質(zhì)空間數(shù)據(jù)的互操作和分布式“對象”處理等問題。
針對上述不足，時空數(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)計的CASE工具等研究已成為當前國際上GIS空間數(shù)據(jù)模型研究的學術(shù)前沿。
重慶分公司
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