GIS理论的发展
现代测绘地理信息理论与技术发展综述
现代测绘地理信息理论与技术发展综述摘要：随着计算机技术、空间技术和通讯技术的快速发展，测绘学理论和技术发生了天翻地覆的新变化，传统测绘学理论和技术已不再能满足当前人类社会对于“智慧城市”、“数字地球”的需求。
近几十年来，现代测绘科学技术迅猛发展，我国已基本完成了从传统测绘过度到数字化测绘的过渡，朝着信息化测绘前进。
关键词：现代测绘地理信息理论；技术发展1现代测绘地理信息技术简介信息化测绘是现代测绘科学技术发展的主要目标，知识创新和技术带动能力是其主要的发展特征。
目前，它发展成为以建立航空航天、地面和海洋等平台来获取外界及其目标物的特征、位置、属性及其相互关联的学科。
现代空间定位技术（GNSS）、遥感技术（RS）、地理信息技术（GIS）、计算机技术、通信技术和网络技术的发展极大限度的推动了现代测绘科学技术的发展。
因此，现代测绘地理信息技术主要分为地面测量技术和空间测量技术。
1.1地面测量技术现代测绘工作中使用的地面经典仪器已从光学仪器，发展成为光、机、电、算一体化和智能化的现代光学仪器。
地面测量技术主要包括：测量机器人、三维激光扫描仪、移动测量系统、数字近景摄影测量。
量机器人是一种智能型电子全站仪。
2016年3月，人工智能“谷歌AlphaGo”以4:1的绝对优势战胜世界围棋冠军选手李世石，标志着人工智能技术取得的跨时代进步。
现代测绘仪器中测量机器人类似于“谷歌AlphaGo”，它集多种现代高技术于一身，通过多种传感器对现实世界中的“测量目标物”进行识别，作出分析，得出推理结果，实行全自动操作，取代人工测量操作来完成某项特定的测量任务。
目前最新的、最前沿的测量机器人产品有TCA2003（Laica公司生产）、EltaS系列（蔡司生产）、GTS-750/GPT7500系列（Topcon生产）等。
三维激光扫描仪通过不接触目标物本身采用激光测量的方法，通过采集大量点云数据来描述目标物表面的形态位置特征。
其工作原理为发射器发出高速激光来扫描目标物，接收器接收信号，并对信号进行处理，把处理的数据用软件进行后处理，最后获取最终测量成果数据。
地理信息系统(GIS)的基本概念和理论
a
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2. 信息系统和地理信息系统
信息系统的概念模型可由下图描述：
用户
计算机硬件
计算机软件
知识
数据
a
9
2. 信息系统和地理信息系统
地理信息系统（GIS） 的定义：
是以采集、存储、 管理、分析和描述整个或 部分地球表面（包括大气 层在内）与空间和地理分 布有关的的数据的计算机 空间信息系统。
a
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2. 信息系统和地理信息系统
测绘学不但为GIS提供各种不同比例尺和精度的定
位数据，而且其理论和算法可直接用于空间数据的
变换和处理。
a
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3. 地理信息系统的分类
地理信息系统按存储数据的范围大小，可划分为全球的、 区域的和局部的三种。
信息的特征：
客观性 适用性 可传输性 共享性
数据的定义：
是一种未加工的原始资料。用文字、数字、符号、语言、 图象、图形等都是数据。
信息与数据的关系：
数据是信息表示的载体，信息是数据表示的内容。
a
4
1. 信息和地理信息
地理信息的定义：
地理信息是关于地理实体、现象或关系的本质、 特征及其运动状态、规律的表征和一切有用的 知识。
数字系统。”Burrough认为“GIS是属于从现实世界中
采集、存储、提取、转换和显示空间数据的一组有力
的工具”。俄罗斯学者也把GIS定义为“一种解决各种
复杂的地理相关问题，以及具a有内部联系的工具集
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2. 信息系统和地理信息系统
与地理信息系统相关的角色（人）
➢ 地图的使用者：他们需要从地图上查找感兴趣的东
地理数据的定义：
各种地理特征、现象和关系的符号化表示。包 括空间位置及其关系、属性特征和时域特征三 部分。称为空间数据的基本特征。
地理信息系统(GIS)的基本概念和理论..
2. 信息系统和地理信息系统
地理信息系统的特点
GIS的物理外壳是计算机化的技术系统。该系 统又由若干个相互关联的子系统构成，如数据 采集子系统、数据管理子系统、数据处理和分 析子系统、可视化表达与输出子系统等。这些 子系统的构成直接影响着 GIS 的硬件平台、系 统功能和效率、数据处理的方式和产品输出的 类型。
2. 信息系统和地理信息系统
地理信息系统（GIS） 的定义：
是以采集、存储、 管理、分析和描述整个或 部分地球表面（包括大气 层在内）与空间和地理分 布有关的的数据的计算机 空间信息系统。
2. 信息系统和地理信息系统
对地理信息系统 的不同视点
GIS对于不同的部门和不同的应用目的，其定义也不尽 相同。例如，美国学者Parker认为“GIS是一种存贮、 分析和显示空间与非空间数据的信息技术”。 Goodchild把GIS定义为“采集、存贮、管理、分析和 显示有关地理现象信息的综合系统”。加拿大的Roger Tomlinson认为“GIS是全方位分析和操作地理数据的 数字系统。”Burrough认为“GIS是属于从现实世界中 采集、存储、提取、转换和显示空间数据的一组有力 的工具”。俄罗斯学者也把GIS定义为“一种解决各种 复杂的地理相关问题，以及具有内部联系的工具集 合”。
2. 我国GIS的发展
准备阶段（70年代） ② 试验阶段（80年代） ③ 全面发展阶段（90年代） 国产主流GIS软件
①
GeoStar MapGIS SuperMap CityStar
3. GIS的发展趋势
①
②
③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
GIS与遥感（RS）和全球定位系统 （GPS）进一步结合，构成日趋完 善的技术体系； 空间数据结构与数据管理的研究更 加深入； GIS应用模型开发日趋加强； GIS智能化； GIS网络化； 三维GIS的研究不断深入； 宏观与微观应用进一步加强，并形 成新的产业；
第8章GIS发展前沿与展望ppt课件
系
客户端 Web页面
服务器
统
简单请求 Java Applet 复杂请求
原
理 与插件相比的优点：
GIS
a.运行时，Jave Applet从服务器下载，不需要进行软件安 装；
b.可以实现Applet与服务器程序的直接连接，从而使数据处
理操作既可以在服务器上现实，又可以在客户实现，以实现
两段负载的平衡。
（3）Active X方法
GIS 优点是效率比CGI高。
缺点是由于ISAPI DLL与服务器密切相关，程序的移植性难 度较大；同时一旦DLL出现故障或产生内存泄露，会导致整 个WEB GIS服务器陷入瘫痪；另一问题是维护复杂。
地 第二种：用客户端浏览器的扩展技术来实现。
理 （1）插件（Plus_in）---胖客户端 信
息
系
地 理 信
Web页面
客户端 Active X控件
服务器
息 特点：Active X可用各种语言实现，软件开发效率高。
系 缺点：只能在MS_Windows平台上运行，安全性较差。 统 如MapObject(ESRI)，MapInfo的MapX。
原 Web-GIS基本框架：
理
当WWW服务器与GIS软件或GIS数据建立联系后，能对浏览器做
地图应用 服务器
空间数据引擎
数据层
移动GIS的体系结构
地 三、移动GIS的应用
理
信
(1) 基于CF卡+GPS+掌上电脑的离线模式
息 系
(2) 基于WAP的手机在线应用模型
统
(3) 基于SMS的手机定位在线应用模式
原
理
(4) 基于SMS+GPS的在线应用模式
地理信息科学的发展和应用
地理信息科学的发展和应用随着科学技术的不断发展，地理信息科学（GIS）已经逐渐成为一个重要的学科，为我们的日常生活和经济发展提供了重要的支持和帮助。
这篇文章将讨论GIS的发展历程、应用及其在未来的前景。
一、GIS的发展历程GIS是一门整合多学科知识的学科，它所涉及的领域包括地理学、计算机科学、遥感技术、环境科学等。
有关GIS最早的研究始于60年代，当时的研究重点是通过计算机技术和数学模型来进行专业地图制作。
70年代是GIS发展的关键时期，随着计算机技术的进步，GIS开始成为一个独立的学科，吸引了越来越多的学者和研究者。
80年代起，GIS逐渐发展成为一个拥有成熟技术和完善理论的学科，应用领域也逐渐扩大。
近年来，GIS技术不断发展，涉及面也变得越来越广泛，包括城市规划、环境保护、资源管理等多个领域。
目前GIS所涉及的领域已经超过了地理学领域，成为一个独立的学科，其技术水平也越来越高。
二、GIS的应用GIS的应用十分广泛，与我们的日常生活息息相关。
以下列举几个例子：1.城市规划：GIS可以通过对城市的各种数据进行处理和分析，制定出科学的城市规划方案。
比如，可以分析城市的交通状况、人口分布等，预测未来城市发展趋势，制定出更加精确的城市规划方案。
2.环境保护：GIS可以用于环境数据的收集和分析，通过对数据的处理可以制定出更加科学、合理的环保策略。
比如，可以对污染源的分布情况进行分析，优化监控网络，实现对污染源的快速发现和处理。
3.资源管理：GIS可以用于资源管理，包括土地、水资源、森林资源等。
通过对这些资源的数据分析，可以制定出更加合理、科学的资源管理措施，实现资源的高效利用。
三、GIS的未来前景随着科技的不断发展和应用，GIS的未来前景非常广阔。
未来GIS将在以下几个方面发挥重要作用：1.智能城市：GIS可以用于智能城市的建设，实现对城市的精细化管理，推动城市的智能化发展。
2.全球变化：GIS可以用于全球变化相关问题的研究，通过对各种数据的分析，预测全球变化趋势，提供对应对策。
地理信息系统(GIS)发展趋势综述
地理信息系统(GIS)发展趋势综述摘要:地理信息系统(GIS)是随着计算机技术发展而形成的一门新兴技术,计算机技术正以前所未有的速度迅速发展,GIS应用程度和应用范围随之深入扩大,正处于急剧变化与发展之中。
本文结合当前信息技术发展的特点,分析GIS的发展趋势及其主要功能。
关键词:地理信息系统(GIS)网络GIS开放式GIS虚拟GIS地理信息系统(GIS,GeographicInformationSystem)是以采集、存储、管理、分析、描述和应用整个或部分地球表面(包括大气层在内)与空间地理分布有关的数据信息的计算机系统。
它由硬件、软件、数据和用户有机结合而成。
它的主要功能是实现地理空间数据的采集、编辑、管理、分析、统计与制图等。
GIS始于60年代的加拿大与美国,尔后各国相继投入了大量的研究工作;自80年代末以来,特别是随着计算机技术的迅速发展,地理信息的处理、分析手段日趋先进,GIS技术日臻成熟,已广泛地应用于城市规划、市政管理、政府管理、环境、资源、交通、公安、灾害预测、经济咨询、投资评价和军事等与地理信息相关的几乎所有领域。
随着信息技术尤其是计算机技术的快速发展、数字地球(DigitalEarth)的提出与实施,以及GIS应用程度的不断深入和应用范围的逐渐扩大,GIS正处于急剧变化与发展之中,并对GIS提出了许多新的要求。
本文就目前地理信息系统的热点问题进行介绍、分析和总结。
GIS技术依托的主要平台是计算机及其相关设备。
进入90年代以来,计算机核心部件CPU的处理速度愈来愈快、性能价格比更高;其存储器可实现将大型文件映射至内存的能力,且能存储海量数据。
随着多媒体技术、空间技术、虚拟实景、数字测绘技术、数据仓库技术、计算机图形技术以及三维图形芯片、大容量光盘技术与宽频光纤通讯技术的突破性进展,特别是消除数据通讯瓶颈的卫星互联网的建立,以及能够提供接近实时对地观测图像的高分辨、高光谱、短周期遥感卫星的大量发射,所有这些为GIS技术的广泛、深入应用展示了更加光明的前景。
GIS发展现状和趋势
GIS技术的研究现状及未来发展趋势随着计算机技术的飞速发展、空间技术的日新月异及计算机图形学理论的日渐完善，GIS(Geographic Information System）技术也日趋成熟，并且逐渐被人们所认识和接受。
近年来，GIS被世界各国普遍重视，尤其是“数字地球”概念的提出，使其核心技术GIS更为各国政府所关注。
目前，以管理空间数据见长的GIS已经在全球变化与监测、军事、资源管理、城市规划、土地管理、环境研究、农作物估产、灾害预测、交通管理、矿产资源评价、文物保护、湿地制图以及政府部门等许多领域发挥着越来越重要的作用。
当前GIS正处于急剧发展和变化之中，研究和总结GIS技术发展，对进一步开展GIS研究工作具有重要的指导意义。
因此，本文就目前GIS技术的研究现状及未来发展趋势进行总结和分析。
1 GIS研究现状及其分析1.1 GIS研究现状世纪90年代以来，由于计算机技术的不断突破以及其它相关理论和技术的完善，GIS在全球得到了迅速的发展。
在海量数据存储、处理、表达、显示及数据共享技术等方面都取得了显著的成效，其概括起来有以下几个方面[1]：①硬件系统采用服务器/客户机结构，初步形成了网络化、分布式、多媒体GIS；②在GIS的设计中，提出了采用“开放的CIS环境”的概念，最终以实现资源共享、数据共享为目标；③高度重视数据标准化与数据质量的问题，并已形成一些较为可行的数据标准；④面向对象的数据库管理系统已经问世，正在发展称之为“对象--关系DBMS（数据库管理系统）”；⑤以CIS为核心的“3S”技术的逐渐成熟，为资源与环境工作提供了空间数据新的工具和方法；⑥新的数学理论和工具采用CIS，使其信息识别功能、空间分析功能得以增强等等。
在GIS技术不断发展下，目前GIS的应用已从基础信息管理与规划转向更复杂的区域开发、预测预报，与卫星遥感技术相结合用于全球监测，成为重要的辅助决策工具。
据有关部门估计，目前世界上常用的GIS软件己达400多种[2].国外较著名的GIS软件产品有[3]:Auotodesk系列产品、Arc/Info、MapInfo及其构件产品、Intergraph、Microstation等，还有Web环境下矢量地图发布的标准和规范，如XML、GML、SVG等等。
地理信息科学的定义及发展前景
地理信息科学的定义及发展前景地理信息科学主要研究地理学基础知识、地理信息系统、数据库原理、遥感原理与技术等，运用3S（GPSGISRS）技术，将地球系统内部的物质进行信息化，例如：根据城市地貌制成手机查询的电子地图、远程遥控无人机、实时定位导航等。
下面是店铺给大家整理的地理信息科学的定义简介，希望能帮到大家!地理信息科学的定义地理信息科学专业(geographic information science)原名地理信息系统专业(Geographic Information System或Geo-Information system或GIS)2012在教育部日前印发的《普通高等学校本科专业目录(2012年)》中，在地理科学类专业中，地理信息系统专业已改为地理信息科学专业。
研究地理信息采集、分析、存储、显示、管理、传播与应用，及研究地理信息流的产生、传输和转化规律的一门科学。
地理信息科学是近20年来新兴的一门集地理学、计算机、遥感技术和地图学于一体的边缘学科，主要培养具备地理信息科学与地图学、遥感技术方面的基本理论、基本知识、基本技能，能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作，能在城市、区域、资源、环境、交通、人口、住房、土地、灾害、基础设施和规划管理等领域的政府部门、金融机构、公司、高校、规划设计院所，从事与地理信息系统有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。
地理信息科学是1992年Goodchild提出的，与地理信息系统相比，它更加侧重于将地理信息视作为一门科学，而不仅仅是一个技术实现，主要研究在应用计算机技术对地理信息进行处理、存储、提取以及管理和分析过程中提出的一系列基本问题。
地理信息科学的发展前景作为大学教育的一个专业，地理信息系统在上世纪70年代开始出现在国外的许多大学，而我国现有140所高校开设有该专业，从事地理信息系统设计开发的高级人才供不应求。
随着国家各个部门信息化的进程，以及国内从事地理信息系统工程开发的高科技企业的增多和发展壮大，对该专业人才的需求还将增大，缺口也将扩大。
GIS的发展及前景
GIS的发展和前景GIS技术的迅猛发展使得有更多的人在接触和使用她。
就在几年前GIS还是一个陌生的名词，而今，电子地图、基于Internet的公共多媒体导购导游系统，汽车GPS自导航系统等等，这一切都使地理信息的需求激增。
本学期我们专业开设了《地理信息系统》这门课程，通过对这门课程的学习，我学到了很多知识，以下是我对GIS的理解。
1.GIS的概念GIS(Geography Information System，地理信息系统)，是一种决策支持系统，它具有信息系统的各种特点。
有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。
它是一种特定的十分重要的空间信息系统。
是融合计算机图形和数据库于一体，存储和处理空间信息的高新技术，它把地理位置和相关属性有机地结合起来，根据用户的需要将空间信息及其属性信息准确真实、图文并茂地输出给用户，满足城市建设、工程勘测、施工及人们对空间信息的要求，借助其独有的空间分析功能和可视化表达功能，进行各种辅助决策。
其中GIS中“地理”的概念并非指地理学，而是广义地指地理坐标参照系统中的坐标数据、属性数据以及以此为基础而演义出来的知识。
2.GIS具有以下三个方面的特征：第一，具有采集、管理、分析和输出多种地理信息的能力，具有空间性和动态性。
第二，由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法，作用于空间数据，产生有用信息，完成人类难以完成的任务。
第三，计算机系统的支持是GIS的重要特征，因而使得GIS能以快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和过程动态分析。
3.GIS的发展过程3.1 国外GIS的发展（1）GIS的开拓期（60年代）：1963年，加拿大测量学家R.F.Tomlinson首先提出了GIS这一术语，并建立了世界上第一个实用的GIS——加拿大地理信息系统（C GIS），用于自然资源的管理和规划。
这一时期，GIS发展的另一显著标志，是许多有关的组织和机构纷纷建立，例如1966年美国成立城市和区域信息系统协会(URISA)，1969年又建立州信息系统全国协会(NASIS)，国际地理联合会(1GU)于1968年设立了地理数据收集和处理委员会(C GDSP)。
GIS 导论
第一章 GIS的产生和发展⍓什么是地理信息系统？⍓GIS是一种获取、存储、检索、操作、分析和显示地球空间数据的计算机系统。
--英国教育部GIS是为了获取、存储、检索、分析和显示空间定位数据而建立的计算机化的数据库管理系统。
---美国国家地理信息与分析中心⍓由计算机系统、地理数据和用户组成的，通过对地理数据的集成、存储、检索、操作和分析，生成并输出各种地理信息，从而为土地利用、资源管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提供新的知识，为工程设计和规划、管理决策服务。
--陈述彭等（1999，地理信息系统导论）利用计算机来对地图进行管理和应用的软件系统GIS是怎样产生的GIS起源于人口普查，土地调查和自动制图1960年，提出把地图变成数字形式的地图1963年，提出GIS这一术语1972年，建成世界上第一个GIS——CGIS（CANADA GIS）为什么会产生GIS？❒技术驱动⍓计算机技术的发展❒应用驱动⍓与地理因素相关的事物多⍓80％的信息与空间位置相关❒数据驱动⍓数据获取能力的增强GIS是如何发展的？❒国际1960s开始❒国内1970s开始一、国际上GIS的发展状况❒ 1.起步阶段（60年代），（GIS思想和技术方法的探索）注重空间数据的地学处理。
⍓图形、存储设备的局限⍓GIS概念提出、算法发展与完善⍓1963年，开始建立加拿大地理信息系统（CGIS)⍓1969年，ESRI （环境系统研究所）建立⍓1969年， Integraph公司建立⍓机助制图能力较强⍓基于栅格的操作方法⍓60年代中后期，很多与GIS有关的组织成立⍓最初的系统主要用于城市和土地利用，如最早的GIS系统，加拿大的CGIS 于1963年开始实施，72年建成❒ 2.发展阶段（70年代），（空间数据处理的算法，数据结构和数据库管理的优化）⍓磁盘的出现为数据的存储、检索和输出提供有力手段⍓图形、图像卡的发展增强了人机对话和显示功能⍓出现GIS基础平台商品化软件⍓开始大量GIS应用研究，国内外技术交流⍓发达国家相继建设各种专题、规模、类型的GIS⍓遥感开始纳入GIS⍓ 3.推广应用阶段（80年代），（注重空间决策支持分析）⍓应用更加广泛，取得了一系列进展⍓ 1981年，ESRI 公司的ARC/INFO GIS发布⍓ 1985年，GPS成为可运行系统⍓ 1986年，MapInfo建立⍓ 1986年，SPOT卫星首次发射⍓ 1987年，地理信息系统的国际杂志出版⍓ 1988年，美国人口调查局第一次公开发布TIGER⍓ 1988年，《GIS World 》首次发行⍓ 1989年，Intergraph 发布MGE⍓栅格扫描输入、遥感图像处理等技术取得突破⍓ GIS走向发展中国家⍓ GIS走向多学科领域⍓微机地理信息系统蓬勃发展⍓ 4.用户时代（90年代后），（注重GIS社会应用与服务）⍓组件式GIS成为发展方向⍓ WebGIS蓬勃发展⍓三维GIS崭露头角⍓高分辨率的图形显示设备和高质量的图形输出设备（高分辨率彩显、喷墨绘图仪）⍓计算机及手机的普及⍓深入到各行各业⍓国家级乃至全球性的地理信息系统成为关注焦点二、我国GIS的发展❒1、70年代，准备阶段⍓推广计算机在测量、制图、遥感方面的应用❒2、80年代，试验起步阶段⍓数据规范和标准，空间数据库，处理和分析算法⍓1985：资源与环境信息系统国家重点实验室⍓1990：测绘遥感信息工程国家重点实验室❒3、90年代，全面发展阶段⍓改革开放的需要与推动❒4、96年以来，产业化阶段⍓GIS软件与国外软件差距逐渐缩小⍓应用逐渐普及❒国外主流GIS软件⍓ESRI: ArcGIS，ArcView⍓Integraph:MGE(Modular GIS Environment), GeoMedia⍓MapInfo⍓SmallWorld❒国内主流软件：⍓中国地质大学（武汉）：MapGIS⍓武汉大学：GeoStar⍓中科院地理所：SuperMap⍓GeoWay第二章GIS的应用GIS可以做什么•地图整饰•管理海量数据•浏览查询•交通运输•公路管理公路设计、公路建设、公路维护……铁路管理设施管理、旅客信息管理、选址选线分析……运输调度车辆跟踪、路径优化、路线分析……航空和飞行管理公共交通管理智能交通系统（ITS）•路径分析•区域和城乡规划在进行区域和城镇规划的过程中，要处理许多不同性质和不同特点的问题，涉及多方面要素，如资源、环境、人口、交通、经济、教育、文化和金融等，GIS将这些数据信息归算到城市的统一系统之中，最后进行城市和区域多目标的开发和规划，包括城镇总体规划，城市建设用地适宜性评价，城市环境选质量评价，道路交通规划，公共设施配置及城市环境动态监测等，这些功能的实现是以GIS的一些数据处理和分析算法加以保证的，如GIS的空间搜索方法，多信息叠加处理和一系列的分析软件，回归分析，投入产出计算，模糊加权评价等。
地理信息技术的发展
地理信息技术的发展地理信息技术（Geographic Information Technology，简称GIT）是指利用计算机科学和地理学的理论和方法来处理、管理、分析和展示地理信息的技术。
地理信息技术的发展经历了以下几个阶段：1. 早期阶段：地理信息技术的起源可以追溯到20世纪60年代末的美国。
当时，地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）开始出现，并且在地理学、城市规划和土地资源管理等领域得到应用。
2. 发展阶段：在20世纪80年代和90年代，随着计算机硬件和软件技术的进步，地理信息技术得到了更广泛的应用。
各种地理信息系统软件陆续开发，数据采集与处理、空间分析和可视化技术也得到了改进。
地理信息技术开始在更多的领域发挥作用，如环境保护、交通规划、农业和灾害管理等。
3. 创新阶段：近年来，地理信息技术发展进入了创新阶段。
随着云计算、大数据、和物联网等新兴技术的兴起，地理信息技术得以更好地与其他技术结合，并推动了地理信息技术的进一步发展。
例如，地理信息技术与无人机结合，可以实现高精度的地理数据采集和快速响应的灾害监测；地理信息技术与结合，可以实现更精准的空间分析和预测。
4. 应用拓展阶段：地理信息技术的应用范围也不断扩展。
除了传统的地理学领域外，地理信息技术在城市规划、交通、旅游、电子商务、物流等众多领域都有广泛的应用。
同时，地理信息技术也开始在国土资源管理、环境保护、气候变化研究等全球性问题上发挥重要作用。
总的来说，随着科技的不断进步，地理信息技术的发展已经变得越来越成熟和多样化。
它在解决空间问题、提供决策支持、推动可持续发展等方面发挥了重要作用，并为未来的科技创新和社会发展带来了更多的机遇和挑战。
地理信息系统
地理信息系统1、地理信息系统：简称GIS（Geographical Information System）。
是一种由计算机软硬件和不同的方法组成的，用来采集、管理、处理、分析、建模和显示空间数据，以解决复杂的规划和管理问题的系统。
2、空间数据：就是有坐标的数据。
GIS核心是数据，基础是坐标系统。
3、一般信息系统：只能存储、管理数据，不能将数据在空间上的分布表现出来。
4、地理信息系统：除了一般信息系统的功能外，还能显示数据的空间分布，并且有强大的空间定位数据处理（查询、分析、模拟、统计和预测等）功能。
5、GIS的基本构成：系统硬件、空间数据、系统软件、应用人员、应用模型6、地理数据：包括空间数据（如点、线、面等）、属性数据（如名称、类型、数量等）和时态数据（描述对象时空变化的状态、特点和过程）。
7、空间数据分为矢量数据和栅格数据两种类型。
8、模型：是解决各种实际问题的专业程式，是一种解决方案。
9、GIS能满足人们对空间信息的要求，帮助人们进行各种辅助决策。
目前，GIS广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通信、交通运输、公安、水利、公共设施、商业金融等人们生产生活的各个领域。
10、中国GIS的发展：起步晚，发展快；当前地理信息系统正向集成化、产业化和社会化发展方向迈进11、GIS发展趋势：1.地理信息系统已经成为一门综合性技术2.地理信息系统产业化发展势头强劲3.地理信息系统网络化已构成当今社会的热点4.地理信息科学的产生和发展12、（GIS的基础理论体系由地理学、地图学、测量学、数学、计算机科学以及一切与获取、处理和分析空间数据有关的科学构成。
综合性强，已由一种技术发展成了一门学科。
）13、如果将GIS用来监测森林火灾，可以( D )A.用来分析、判断引起火灾的原因B.预测森林火灾的发生地点C.预测森林火灾后所造成的后果D.及时知道火灾地点、范围、分析火势蔓延方向，制定灭火方案14、ArcGIS10平台：面向网络的、面向移动设备的、面向桌面端的（ArcMap、ArcCatalog、ArcToolbox 等）。
GIS的发展历史
美国成立NCGIA 中国成立了资源与
环境信息系统国家 重点实验室
GIS进入信息高速公 路计划和数字地球 构想
当前国内外流行的GIS软件
国外较为著名的有 ARC/GIS(ARC/INFO, ARC/VIEW等) MapInfo
国内较为著名的有 MapGIS
地形仿真图
虚拟城市
三、应用方面
空间信息服务与产业 空间信息共享与数据服务体系
空间信息服务
基于GPS和GIS技术的导航系统
国土资源环境空间数据库共享
GIS 的应用范围
目前，GIS已经比较成熟地应用于军事、 自然资源管理、土地和城市管理、电力、 电信、石油和天然气、城市规划、交通运 输、环境监测和保护、110和120快速反应 系统等。
GEO STAR
GIS的发展趋势
一、理论发展趋势 二、技术发展趋势 三、应用趋势
一、理论发展趋势
GIS理论的发展必须借助其它理论的进展
数据仓库 网络服务
信息共享
地理空间信息认 知研究
地理空间数据规 范标准及集成
地球信息机理 地学信息图谱 数字地球战略
GIS新技术
海量数据存储和压缩技术
网络技术
从具体的应用来说，GIS已经广泛应用于构成数 字城市的众多行业，如国土资源、城市规划、城市地 下管网、电力、电信、公安、消防、急救等等方面。
三维GIS与虚拟现实(VR)
三维GIS和虚拟GIS方面的研究，主 要包括三维数据模型，数据分析，多 维空间数据库管理系统，虚拟GIS引擎 等方面。
3DGIS实例
数据仓库
GIS
新
对地观测技术
技
术
GIS技术的研究现状及未来发展趋势(精)
GIS 技术的研究现状及未来发展趋势摘要:GIS 是随着计算机技术发展而形成的一门新兴技术,其应用程度和范围也随之渗透、延伸,得到了人们的广泛关注。
该文综述了地理信.息的发展现状,从多个角度分析当前 GIS 技术发展存在的不足,并在此基础上研究分析了 GIS 技术的未来发展趋势。
关键词:GIS 研究现状发展趋势0 引言随着计算机技术的飞速发展、空间技术的日新月异及计算机图形学理论的日渐完善, GIS(Geographic Information System技术也日趋成熟,并且逐渐被人们所认识和接受。
近年来, GIS 被世界各国普遍重视,尤其是“数字地球”概念的提出,使其核心技术 GIS 更为各国政府所关注。
目前,以管理空间数据见长的 GIS 已经在全球变化与监测、军事、资源管理、城市规划、土地管理、环境研究、农作物估产、灾害预测、交通管理、矿产资源评价、文物保护、湿地制图以及政府部门等许多领域发挥着越来越重要的作用。
当前 GIS 正处于急剧发展和变化之中,研究和总结 GIS 技术发展,对进一步开展 GIS 研究工作具有重要的指导意义。
因此,本文就目前 GIS 技术的研究现状及未来发展趋势进行总结和分析。
1 GIS 研究现状及其分析1.1 GIS研究现状世纪 90年代以来,由于计算机技术的不断突破以及其它相关理论和技术的完善, GIS 在全球得到了迅速的发展。
在海量数据存储、处理、表达、显示及数据共享技术等方面都取得了显著的成效,其概括起来有以下几个方面 [1]:①硬件系统采用服务器 /客户机结构,初步形成了网络化、分布式、多媒体 GIS ; ②在 GIS 的设计中, 提出了采用“开放的 CIS 环境” 的概念, 最终以实现资源共享、数据共享为目标;③高度重视数据标准化与数据质量的问题, 并已形成一些较为可行的数据标准; ④面向对象的数据库管理系统已经问世, 正在发展称之为“对象 --关系 DBMS (数据库管理系统” ;⑤以 CIS 为核心的“ 3S ”技术的逐渐成熟,为资源与环境工作提供了空间数据新的工具和方法; ⑥新的数学理论和工具采用 CIS , 使其信息识别功能、空间分析功能得以增强等等。
gis的发展历程
gis的发展历程GIS（地理信息系统）是一个涵盖地理学、地图学、地理信息科学等多学科知识的综合性技术体系，它将地理空间数据与属性数据进行集成、管理、分析和展示，用于支持决策、规划、管理和科学研究。
下面是GIS的发展历程。
20世纪60年代，GIS的理论框架逐渐形成。
加拿大地理学家Roger Tomlinson在1962年至1968年间开发了世界上第一个商业化的GIS系统，用于管理加拿大土地清查数据。
这一系统首次将地理信息处理与计算机技术相结合，将地理空间数据与属性数据进行整合和管理。
70年代，GIS开始进入实际应用阶段。
美国ESRI公司的ArcGIS系统成为市场上最著名的商业化GIS软件。
该软件通过引入矢量数据和栅格数据的概念，实现了地理数据的存储、查询和分析功能。
这一时期，GIS主要应用于土地管理、城市规划、环境保护和资源开发等领域。
80年代，GIS技术的发展进入一个新阶段。
计算机硬件和软件技术的快速进步使得GIS能够应对更大规模、更复杂的数据处理任务。
此外，卫星遥感技术的兴起使得获取高分辨率的地理空间数据变得更加容易。
这个时期，GIS开始应用于测绘、卫星图像处理和公共安全等领域。
90年代，互联网的普及和网络技术的发展为GIS的远程数据共享和在线查询提供了便利。
Web GIS的概念开始被提出，并迅速发展起来。
1996年，ESRI发布了ArcIMS软件，使得用户可以通过网页浏览器和互联网访问和查询GIS数据。
这一时期，GIS开始应用于电子商务、物流管理和地理信息服务等领域。
21世纪以来，GIS技术得到了广泛应用和发展。
随着移动互联网和智能手机的普及，移动GIS开始崭露头角。
人们可以使用手机或平板电脑随时随地获取地理信息，并进行地理位置的标记、查询和导航。
此外，大数据和人工智能技术的兴起为GIS的数据处理、信息挖掘和空间分析提供了新的机遇和挑战。
未来，GIS技术的发展将面临更多的挑战和机遇。
随着物联网、无人机和车联网技术的发展，GIS将更广泛地应用于智能交通、智慧城市和智能农业等领域。
GIS的发展历程
GIS的发展历程1、什么是GIS地理信息系统（GIS，Geographic Information System）,是在计算机硬、软件系统支持下，对现实世界(资源与环境)各类空间数据及描述这些空间数据特性的属性进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统，是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统。
GIS是一门综合性学科,已经广泛的应用在不同的领域。
古代的GIS35,000年前，在Lascaux附近的洞穴墙壁上，法国的CroMagnon猎人画下了他们所捕猎动物的图案。
与这些动物图画相关的是一些描述迁移路线和轨迹线条和符木。
这些早期记录符合了现代地理信息系统的二元素结构：一个图形文件对应一个属性数据库。
我国地理信息系统的产生则可以追溯到宋代的地理图碑，它刻绘了山脉、长江、黄河、长城以及全国各级行政机构，是宋代的中国地图。
近代的GIS18世纪地形图绘制的现代勘测技术得以实现, 同时还出现了专题绘图的早期版本, 例如：科学方面或户口普查资料。
20世纪初期世纪将图片分成层的“照片石印术”得以发展。
直至60年代早期，在核武器研究的推动下，计算机硬件的发展导致通用计算机“绘图”的应用。
2、第一个真正的GIS系统1967年世界第一个投入实际操作的GIS系统由联邦能量、矿产和资源部门在安大略省的渥太华开发出来。
这个系统是由Roger Tomlinson开发的，被称为“Canadian GIS”（CGIS）。
它被用来存储，分析以及处理所收集来的有关加拿大土地存货清单（CLI）数据。
CLI通过在1:250，000的比例尺下绘制关于土壤, 农业, 休闲、野生生物、水鸟、林业, 和土地利用等各种信息为加拿大农村测定土地能力，并增设了了等级分类因素来进行分析。
CGIS是世界的第一个“系统”，并且在“绘图”应用上进行了改进，它具有覆盖，测量，资料数字化/扫描的功能，支持一个跨越大陆的国家坐标系统，将线编码为具有真实的嵌入拓扑结构的“弧”，并且将属性和位置的信息分别存储在单独的文件中。
中国的地理信息系统
中国的地理信息系统地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种利用计算机科学、地理学和测绘学等多种学科知识来进行地理空间数据的收集、分析、管理和展示的技术系统。
它通过将各种地理要素（如地图、空间数据、地理特征等）以数字形式进行统一编码和组织，使得人们能够更加直观和高效地理解地球表面的地理现象和空间关系。
在中国，地理信息系统的应用已经渗透到各个领域，并且在促进国家的可持续发展和环境保护方面发挥着重要的作用。
一、地理信息系统的发展历程地理信息系统的发展可以追溯到20世纪60年代，当时主要用于军事和地图制图领域。
随着计算机技术和遥感技术的快速发展，GIS逐渐成为理论研究和实践应用的重要工具。
中国的GIS发展可以追溯到上世纪70年代末，那时候国家开始组织一些大型的GIS项目，推动了GIS技术的普及和应用。
如今，在中国几乎所有的城市和农村地区，都可以找到GIS的身影。
二、地理信息系统在资源管理方面的应用地理信息系统在资源管理方面的应用，是其最重要的功能之一。
通过GIS技术，可以对土地、森林、水资源等进行精确的测量和分析，帮助制定合理的资源利用规划，并进行综合评估和预测。
例如，在土地利用方面，GIS可以帮助政府精确划定城市用地、农田用地、保护用地等各类土地规划区域；在水资源管理方面，GIS可以对水源地、供水设施等进行全面的调查和管理，确保水资源的合理利用。
三、地理信息系统在环境保护方面的应用中国作为一个拥有丰富自然资源的国家，环境保护一直是社会关注的焦点。
地理信息系统在环境保护方面的应用，为监测和评估环境变化提供了有效的手段。
通过GIS技术，可以对大气、水体、土壤等环境要素进行实时监测和分析，帮助政府及时制定环境保护政策和措施。
例如，可以利用GIS技术对污染源的分布及影响范围进行模拟和预测，为环境污染防治提供科学依据。
四、地理信息系统在城市规划和交通管理方面的应用随着城市化进程的推进，城市规划和交通管理成为城市发展中亟待解决的问题。
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是 指其 上 的空 间对 象 （ 地 势 、 温 、 雨 等 ） 如 气 降 是呈 连 续方 式分布 和变 化 的 ， 们对 应 的 空 间模 型 是 连 它 续 曲面 ， 曲面上各 点 对 应 的特 征 值 可 以通 过 数学 该
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李 德 仁 院士指 出 ， 由于 ＧＩ Ｓ带有 十 分 明 显 的 面 向应 用和 技 术 导 引 的 特 点 ， 际 上 ， 没 有 形 成 地 实 在 理信息 理论 之前 就 已广 为应 用并 蓬勃 发展 ｌ 。国 际 ２ ］
阶段 。
空 间 数 据 融 合 理 论 是 研 究 如 何 将 不 同 来
源 、 同 尺 度 、 同 格 式 、 同 时 态 和 不 同 精 度 不 不 不 的 数 据 进 行 集 成 和 融 合 ， 便 充 分 利 用 多 源 数 以 据 的 有 用 信 息 ， 少 数 据 采 集 的 高 额 开 销 ， 高 减 提 数 据 的 复 用 度 和 共 享 度 。数 据 融 合 需 要 研 究 不
本文 拟在该 理 论 框 架 的基 础上 ， 就其 中 的空 间 数据及 其 融合理 论 、 间 曲 面理 论 、 间认 知 理论 、 空 空 地 图可视 化理论 、 Ｓ理 论 的进一 步发 展 等 内容 、 ＧＩ 内 涵及 意义 进 行 讨 论 ， 期 集 思 广 益 ， 一 步推 进 地 以 进 理信 息科 学 的发展 。
同 空 间数 据 的 转 换 ， 括 比 例 尺 缩 放 、 形 平 移 包 图
图 １ 地理信息科学 的理论框架 （ 陈述彭 ，９ ７ 据 １９）
和 旋 转 等 ， 别 是 与 地 图 投 影 变 换 关 系 最 为 密 特
４
现 代
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绘
第 ３ 卷 ３
切 。ＧＩ Ｓ不 但 继 承 了 测 绘 学 及 其 分 支 科 学 的 有
空 间数 据 从 最 初 的 数 据 生 产 已 经 发 展 到 构 成 地 理 信 息 科 学 原 理 的 重 要 组 成 部 分 ， 如 空 间 例
数 据 对 实 体 的 表 达 ， 矢 量 和 栅 格 进 展 到 两 者 的 从
相 互 转 换 和 一 体 化 ； 间 数 据 对 实 体 的 特 征 描 空 述 ， 定 位 和 定 性 延 伸 到 时 空 一 体 化 ； 间 数 据 从 空 的组 织 ， 图层 和 图 幅 发 展 到 面 向 对 象 的 整 体 数 从 据模型 ； 间数 据 的管 理 ， ２ 空 从 ０世 纪 ７ Ｏ年 代 中 期 的文 件 管 理 、 ０年 代 中 期 的 混 合 数 据 管 理 ， ８ 已 经进 展 到 ８ Ｏ年 代 末 期 的 全 数 据 库 管 理 的 新
Ｇ Ｓ的核 心概念 。从 ＧＩ Ｉ Ｓ的数 据 输 入 、 间 实 体 的 空
表达 、 间事 物 和 现 象 的 特 征 描 述 ， 到 Ｇ１ 空 直 Ｓ分析
文 中也 曾指 出 ， Ｓ的 “ 术 导 引 ” “ 用 导 引 ” ＧＩ 技 和 应 两 大特点 丝毫 不 影 响 ＧＩ Ｓ的研 究 特 性 和 逐 步 形 成 它
摘
要
从 Ｇ Ｓ 究理 论 的 发展 ， 绍 了 空 间数 据 及 融合 理 论 、 间 曲 面理 论 、 间认 识 理 论 、 图可 观 化 理 论 、 Ｉ研 介 空 空 地 空
间数据建模 理论的研讨成果 ， ＧＩ 究和应 用提供极好 的参考。 为 Ｓ研
关键词 ＧＳ 理论框 架 Ｉ 发 展 进 程 密关 联 。空 无
间数据 是 地 球 表 层 所 有 涉 及 地 理 位 置 的 事 物 或 现 象的数 字 表达 ， 字 化 和 这 些 数 字为 所 有 地 理 事 物 数
作为一 门科 学 的作 用Ｉ 。实 际上 ， ３ ｊ 正是 由 于 ＧＩ Ｓ的 广泛应 用 和大量 实践 的结果 ， 步 导 致 ＧＩ 逐 Ｓ理论 框
架 的形 成ｌ （ １ 。 ４ 图 ） ｊ
输 入计 算 机 提 供 了可 能 性 。这 一 伟 大 变 革 的创 始 人 正是 加 拿 大 学 者 诺 基 尔 ・汤 姆 林 逊 博 士 ， 于 他
１ ６ 提 出了 “ 地 图变 成 数 字 形 式 ， ９ ２年 把 以便 于计 算
机 处理 和分 析” 的新 思路 。
第３ ３卷 第 ４ 期 ２１ ０ ０年 Ｏ ７月
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Ｖｏ． ３， ． １３ Ｎｏ ４
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ＧＩ 论 的 发 展 Ｓ理
黄杏元
（ 京大学地理与海洋科学学 院， 苏 南京 ２０９） 南 江 １０ ３
中 图 分 类 号 ：２ ８ Ｐ０
文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：６ ２ ０ ７ ２ １ ）４ ０ ３ ５ １７ —４ ９ （０ ０ ０ —００ —０
Ｇ Ｓ是管理 和 分 析 空 间数 据 的科 学 技 术 ， 集 Ｉ 是 地理 学 、 算 机 科 学 、 绘 学 、 间 科 学 、 息 科 学 计 测 空 信 和管 理科 学等学 科 为 一体 的新 兴 边 缘学 科 ， 此它 因
Ｇ Ｓ知 名 学 者 ， 国 加 州 大 学 Ｇｏ ｄ ｈｌ Ｉ 美 ｏ ｃｉ ｄ教 授 在
Ｔ ｙＲ ｄ ｃｅｃ ｆ Ｇ ｏ ｒ ｐ ｉ Ｉ ｆ ｒ ｔ ｎ。 ｏＪｒ ｓ Ｓ ｉｎｅｏ ｅｇ ａ ｈｃ ｎ ｏｍａ ｉ 。 ａ ｏ — —
１ 空问数据及其融合理论
Ｇ Ｓ研 究 和 解 决 的 是 空 间 问 题 ， 问 数 据 是 Ｉ 空
论 及 其 相 关 的 算 法 等 ， 且 大 大 拓 展 了 传 统 的 而 空 间 数 据 变 换 算 法 ， 出 了 基 于 ＧＩ 提 Ｓ的 数 据 集 成 技 术 框 架 和 方 法 以及 基 于 语 义 层 次 的 数 据 转 换 共 享 模 型 。这 种 模 型 的 转 换 特 点 是 既 有 数 据