地理信息系統(tǒng)（GIS）的存在與發(fā)展已歷經(jīng)30余年。
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用戶的需要、技術(shù)的進(jìn)步、應(yīng)用方法論的提高，以及有關(guān)組織機(jī)構(gòu)的建立等因素，深深地影響著地理信息系統(tǒng)的發(fā)展。
綜觀GIS發(fā)展，尤其是北美地區(qū)的實際情況，可將地理信息系統(tǒng)發(fā)展分為以下幾個階段：
（1）60年代為地理信息系統(tǒng)開拓期，注重于空間數(shù)據(jù)的地學(xué)處理。
例如，處理人口統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)（如美國人口調(diào)查局建立的DIME）、資源普查數(shù)據(jù)（如加拿大統(tǒng)計局的GRDSR）等。
許多大學(xué)研制了一些基于柵格系統(tǒng)的軟件包，如哈佛的SYMAP、馬里蘭大學(xué)的MANS等。
綜合來看，初期地理信息系統(tǒng)發(fā)展的動力來自于諸多方面，如學(xué)術(shù)探討、新技術(shù)的應(yīng)用、大量空間數(shù)據(jù)處理的生產(chǎn)需求等。
對于這個時期地理信息系統(tǒng)的發(fā)展來說，專家興趣以及 *** 的推動起著積極的引導(dǎo)作用，并且大多地理信息系統(tǒng)工作限于 *** 及大學(xué)的范疇，國際交往甚少。
（2）70年代為地理信息系統(tǒng)的鞏固發(fā)展期，注重于空間地理信息的管理。
地理信息系統(tǒng)的真正發(fā)展應(yīng)是70年代的事情。
這種發(fā)展應(yīng)歸結(jié)于以下幾方面的原因：
一是資源開發(fā)、利用乃至環(huán)境保護(hù)問題成為 *** 首要解決之疑難，而這些都需要一種能有效地分析、處理空間信息的技術(shù)、方法與系統(tǒng)。
二是計算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展，數(shù)據(jù)處理加快，內(nèi)存容量增大，超小型、多用戶系統(tǒng)的出現(xiàn)，尤其是計算機(jī)硬件價格下降，使得 *** 部門、學(xué)校以及科研機(jī)構(gòu)、私營公司也能夠配置計算機(jī)系統(tǒng)；在軟件方面，第一套利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的軟件問世，新型的地理信息系統(tǒng)軟件不斷出現(xiàn)，據(jù)IGU調(diào)查，70年代就有 80多個地理信息系統(tǒng)軟件。
第三，專業(yè)化人才不斷增加，許多大學(xué)開始提供地理信息系統(tǒng)培訓(xùn)，一些商業(yè)性的咨詢服務(wù)公司開始從事地理信息系統(tǒng)工作，如美國環(huán)境系統(tǒng)研究所（ESRI）成立于1969年。
這個時期地理信息系統(tǒng)發(fā)展的總體特點是：地理信息系統(tǒng)在繼承60年代技術(shù)基礎(chǔ)之上，充分利用了新的計算機(jī)技術(shù)，但系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析能力仍然很弱；在地理信息系統(tǒng)技術(shù)方面未有新的突破；系統(tǒng)的應(yīng)用與開發(fā)多限于某個機(jī)構(gòu)；專家個人的影響削弱，而 *** 影響增強(qiáng)。
（3）80年代為地理信息系統(tǒng)大發(fā)展時期，注重于空間決策支持分析。
地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴(kuò)大，從資源管理、環(huán)境規(guī)劃到應(yīng)急反應(yīng)，從商業(yè)服務(wù)區(qū)域劃分到政治選舉分區(qū)等，涉及到了許多的學(xué)科與領(lǐng)域，如古人類學(xué)、景觀生態(tài)規(guī)劃、森林管理、土木工程以及計算機(jī)科學(xué)等。
許多國家制定了本國的地理信息發(fā)展規(guī)劃，啟動了若干科研項目，建立了一些 *** 性、學(xué)術(shù)性機(jī)構(gòu)。
如中國于1985年成立了資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國家重點實驗室，美國于1987年成立了國家地理信息與分析中心（NCGIA），英國于1987年成立了地理信息協(xié)會。
同時，商業(yè)性的咨詢公司，軟件制造商大量涌現(xiàn)，并提供系列專業(yè) *** 。
這個時期地理信息系統(tǒng)發(fā)展最顯著的特點是商業(yè)化實用系統(tǒng)進(jìn)入市場。
（4）90年代為地理信息系統(tǒng)的用戶時代。
一方面，地理信息系統(tǒng)已成為許多機(jī)構(gòu)必備的工作系統(tǒng)，尤其是 *** 決策部門在一定程度上由于受地理信息系統(tǒng)影響而改變了現(xiàn)有機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方式、設(shè)置與工作計劃等。
另一方面，社會對地理信息系統(tǒng)認(rèn)識普遍提高，需求大幅度增加，從而導(dǎo)致地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的擴(kuò)大與深化。
國家級乃至全球性的地理信息系統(tǒng)已成為公眾關(guān)注的問題，例如地理信息系統(tǒng)已列入美國 *** 制定的“信息高速公路”計劃；同美國副總統(tǒng)戈爾提出的“數(shù)字地球”戰(zhàn)略、我國的“21世紀(jì)議程”和“三金工程”也包括地理信息系統(tǒng)。
毫無疑問，地理信息系統(tǒng)將發(fā)展成為現(xiàn)代社會最基本的服務(wù)系統(tǒng)。
擴(kuò)展資料：
社會應(yīng)用
隨著GIS在決策中的普及，學(xué)者們已經(jīng)開始審議地理信息系統(tǒng)的社會影響。
有人認(rèn)為 ，地理信息的生產(chǎn)、分配、利用和表述的很大程度上與社會環(huán)境有關(guān)。
其他相關(guān)議題包括版權(quán)、隱私和審查的討論。
較為樂觀的GIS社會應(yīng)用是將它作為一個公眾參與的工具來應(yīng)用。
規(guī)劃
測繪地理信息發(fā)展“十二五”總體規(guī)劃綱要
國家測繪地理信息局日前印發(fā)了《測繪地理信息發(fā)展“十二五”總體規(guī)劃綱要》，目標(biāo)是到2015年，建成數(shù)字中國地理空間框架和信息化測繪體系。
規(guī)劃還提出，爭取把地理信息產(chǎn)業(yè)納入國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。
統(tǒng)計顯示，截至“十一五”末，我國地理信息產(chǎn)業(yè)總值突破1000億元；而到“十二五”末，這一數(shù)字有望突破2000億元。
倍增的規(guī)模將給地理信息產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)帶來巨大的市場空間。
推進(jìn)地理信息資源整合
規(guī)劃提出，要加快推進(jìn)地理信息資源整合和數(shù)字城市建設(shè)。
據(jù)統(tǒng)計，“十一五”期間，我國數(shù)字城市建設(shè)試點和推廣城市已達(dá)130個。
國家測繪地理信息局副局長王春峰表示，“十二五”期間將在全國全面推進(jìn)數(shù)字城市建設(shè)，力爭完成全部333個地級市和部分有條件的縣級市的數(shù)字城市建設(shè)。
國家測繪地理信息局日前發(fā)布的2011年測繪工作要點明確要求，進(jìn)一步加快數(shù)字城市建設(shè)步伐，力爭在2011年完成100個以上、啟動100個以上數(shù)字城市建設(shè)，使數(shù)字城市覆蓋全國2/3以上的地級城市。
業(yè)內(nèi)人士指出，基于這樣的建設(shè)速度，未來3-5年，數(shù)字化城市管理平臺的市場容量將超過100億元。
值得注意的是，“十一五”末，公眾版國家地理信息公共服務(wù)平臺“天地圖”開通并產(chǎn)生重要影響。
規(guī)劃提出，“十二五”期間將“天地圖”服務(wù)功能延伸到省級和市級，并加大“天地圖”推廣應(yīng)用工作力度，將其打造成為互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容服務(wù)的中國自主品牌。
爭取納入新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃
規(guī)劃還表示將繼續(xù)完善產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，爭取把地理信息產(chǎn)業(yè)納入國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。
鼓勵地理信息企業(yè)參與 *** 采購，推動企業(yè)自主創(chuàng)新產(chǎn)品在 *** 投資項目中的應(yīng)用，努力實現(xiàn)重大測繪工程中國產(chǎn)裝備使用比例超過50%。
規(guī)劃還提出，要深入挖掘基于位置的地理信息服務(wù)等方面的市場潛力，大幅度提高地理信息服務(wù)業(yè)務(wù)覆蓋范圍和市場盈利水平。
其中包括加大地理信息技術(shù)與有關(guān)技術(shù)的集成應(yīng)用，培育新的經(jīng)濟(jì)增長點。
加大地理信息技術(shù)和位置服務(wù)產(chǎn)品在電子商務(wù)、電子政務(wù)、智能交通、現(xiàn)代物流等方面的應(yīng)用；開發(fā)基于地理信息的電子游戲產(chǎn)品、地理信息電視頻道以及基于物聯(lián)網(wǎng)的位置服務(wù)產(chǎn)品等。
分析人士指出，隨著多項引導(dǎo)性政策的出臺，地理信息產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)將迎來巨大的市場機(jī)遇。
巡更應(yīng)用
地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystem)，簡稱GIS系統(tǒng)。
它是在計算機(jī)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(jìn)行采集、存儲、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。
GIS通常和GPS結(jié)合使用。
對于大范圍的、露天的巡更巡檢，巡更人員手持GPS巡檢器，實時接收GPS衛(wèi)星定位消息(時間、經(jīng)緯度)，并按預(yù)先設(shè)定的時間間隔自動發(fā)送或者在特定地點手動發(fā)送定位信息到無線通訊前置機(jī)。
無線通訊前置機(jī)在收到定位信息后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦芾硐到y(tǒng)平臺，系統(tǒng)軟件采用GIS電子地圖技術(shù)，動態(tài)顯示和回放巡檢軌跡，交由GIS分析可得該巡邏點的詳細(xì)信息。
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(dāng)?shù)姆奖?，以解決GIS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(jìn)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(jì)社會的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)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(jìn)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(hù)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(xué)、地圖學(xué)、攝影測量學(xué)、遙感技術(shù)、數(shù)學(xué)和統(tǒng)計科學(xué)、信息技術(shù)等有關(guān)學(xué)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(jì)60年代世界上第一個GIS系統(tǒng)由加拿大測量學(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；第二個階段是發(fā)展鞏固階段，20世紀(jì)70年代由于計算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是大容量存儲設(shè)備的使用，促進(jìn)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(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(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(zhǔn)備階段，主要經(jīng)歷了提出倡議、組建隊伍、培訓(xùn)人才、組織個別實驗研究等階段。
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(jìn)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(jìn)入有組織、有計劃、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)、研究中心和實驗室。
GIS研究逐步與國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會生活需求相結(jié)合，并取得了重要進(jìn)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(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(jìn)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(jìn)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(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(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(dāng)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(hù)空間數(shù)據(jù)庫是一項復(fù)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(hù)等過程。
GIS處理的數(shù)據(jù)對象是空間對象，有很強(qiáng)的時空特性，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：野外全站儀平板測量、GPS測量、室內(nèi)地圖掃描數(shù)字化、數(shù)字?jǐn)z影測量、從遙感影像進(jìn)行目標(biāo)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(qiáng)的時效性，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)庫中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)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(hù)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(dāng)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(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，以及它們在地理實體上的認(rèn)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(biāo)準(zhǔn)已成為大家的共識。
一些國家和組織已經(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)交換的事實標(biāo)準(zhǔn)。
我國也在“九五”期間制定了地球空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)。
但是由于人們對空間信息認(rèn)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(biāo)準(zhǔn)將是一個長期、復(fù)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(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(dá)空間點、線、面目標(biāo)間極為有限的簡單拓?fù)潢P(guān)系，且這些拓?fù)潢P(guān)系的生成與維護(hù)耗時費(fèi)力；（2） 難以有效地表達(dá)現(xiàn)實三維空間實體及其相互關(guān)系；（3） 適于記錄和表達(dá)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(dá)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(dāng)前國際上GIS空間數(shù)據(jù)模型研究的學(xué)術(shù)前沿。
如果你問的是GIS的空間數(shù)據(jù)庫的話：GIS空間數(shù)據(jù)庫的發(fā)展經(jīng)歷三個階段——
Geographic Information Systems (1980s)
Geographic Information Science (1990s)
Geographic Information Services (2000s)
第一個階段GIS主要的使用者是一些專業(yè)人員，例如地圖制圖人員等，比如ESRI Arc/Info，GIS廠商所定位的客戶群體是那些只關(guān)注于空間數(shù)據(jù)分析的用戶。
這塊特定的市場相對較小，其中包括科學(xué)界和 *** 部門的專家。
與其他信息技術(shù)的用戶相比，GIS用戶更多是在封閉的環(huán)境中工作，使用特別為他們設(shè)計的專用數(shù)據(jù)庫；
第二個階段GIS則進(jìn)行了一系列的規(guī)范化，比如提出了較為完善的理論、框架等，出現(xiàn)了數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)操作等。
第三個階段隨著Inter時代的到來，出現(xiàn)了另一批使用空間數(shù)據(jù)的用戶群，他們更喜歡在一個非常高級的、用戶界面非常友好的層次上使用空間數(shù)據(jù)。
比如百度地圖，google earth 支持空間查詢，能夠迅速定位，選擇路徑等。
如果你只是單純問數(shù)據(jù)庫的話：
總體說來，數(shù)據(jù)庫技術(shù)從開始到現(xiàn)在一共經(jīng)歷了三個發(fā)展階段：第一代是網(wǎng)狀、層次數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，第二代是關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，第三代是以面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型為主要特征的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
第一代包括網(wǎng)狀和層次數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，是因為它們的數(shù)據(jù)模型雖然分別為層次和網(wǎng)狀模型，但實質(zhì)上層次模型只是網(wǎng)狀模型的特例而已。
這二者都是格式化數(shù)據(jù)模型，都是在60年代后期研究和開發(fā)的，不論是體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫語言，還是數(shù)據(jù)的存儲管理，都具有共同特征，所以它們應(yīng)該劃分為一代。
第二代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)支持關(guān)系數(shù)據(jù)模型。
關(guān)系模型不僅具有簡單、清晰的優(yōu)點，而且有關(guān)系代數(shù)作為語言模型，有關(guān)系數(shù)據(jù)理論作為理論基礎(chǔ)。
因此關(guān)系數(shù)據(jù)庫具有形式基礎(chǔ)好、數(shù)據(jù)獨(dú)立性強(qiáng)、數(shù)據(jù)庫語言非過程化等特點，這些特點是數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展到了第二代的顯著標(biāo)志。
雖然關(guān)系數(shù)據(jù)模型描述了現(xiàn)實世界數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和一些重要的相互聯(lián)系，但是仍然不足以抓住和表達(dá)數(shù)據(jù)對象所具有的豐富而重要的語義，因而它屬于語法模型。
第三代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特征是數(shù)據(jù)模型更加豐富，數(shù)據(jù)管理功能更為強(qiáng)大，能夠支持傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫難以支持的新的應(yīng)用需求。
不過你提到了GIS那應(yīng)該是問空間數(shù)據(jù)庫吧？就是在普通關(guān)系數(shù)據(jù)庫上加入了對空間數(shù)據(jù)的處理操作，應(yīng)該是關(guān)系數(shù)據(jù)庫的進(jìn)一步發(fā)展，GIS就是空間數(shù)據(jù)庫的一個應(yīng)用~
呵呵，我的專業(yè)就是GIS，今天剛結(jié)束空間數(shù)據(jù)庫原理專業(yè)課考試，希望能夠幫到你。
重慶分公司
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