GIS的发展历程和未来的展望

GIS的发展历程和未来的展望
摘要：GIS(Geographic Information Systems）地理信息系统是计算机科学、地理学、测量学、地图学等多门学科综合的技术，是一门新兴学科。

正以其实用性、科学性深入到各行各业、各个领域，也即将成为人们的IEI常生产和生活必不可少的一部分．本文在总结地理信息系统发展历程的基础上，简要地谈了谈地理信息系统的发展前景，以使更多的人了解地理信息系统的发展，关注地理信息系统的未来．
关键词：发展历程，未来展望。

正文：
GIS即地理信息系统（Geographic Information System），经过了40年的发展，到今天已经逐渐成为一门相当成熟的技术，并且得到了极广泛的应用。

尤其是近些年，GIS更以其强大的地理信息空间分析功能，在GPS及路径优化中发挥着越来越重要的作用。

GIS地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。

简单的说，地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。

作为一名21世纪的大学生，有必要对其的发展历史和未来的前景有个了解
GIS的发展史
1950年，麻省理工学院制造了第一台图形显示器；1958年美国一家公司研制成第一架滚筒式绘图仪；1962年麻省理工学院一名博士研究生首次提出了计算机图形学，并论证了交互式计算机图形学是一个可行的、有用的研究领域，从而了这一科学分支的独立地位1．在此基础上，地理信息系统开始萌芽．因此说，GIS起源于20世纪60年代初期，至今，GIS风风雨雨走过了40多年，纵观其发展历程，大致可归纳为以下几个阶段：
开拓阶段(20世纪6O年代)
这一阶段主要特点是：①提出了地理信息系统(GIS)这一专业术语．1963年加拿大测量学家Tomlinson首先提出地理信息系统这一术语，并建成世界上第一个地理信息系统(加拿大1：5000CGIS)；②与GIS相关的组织和研究机构相继成立；如1966年成立的美国城市与区域系统协会(URISA)，1968年成立的城市信息系统跨机构委员会(IAAC)和国际地理联合会(IGU)的地理数据遥感和处理小组委员会，及1969年成立的美国州信息系统全国协会等等2．这些组织和机构相继都组织了一系列的GIS国际讨论会，对于传播GIS知识和发展GIS技术起到了指导作用．③GIS软件开发初见端倪；如美国哈佛大学研究开发的Sump，马里兰大学的MANS等．
巩固阶段(20世纪70年代)
进入20世纪70年代，可以说GIS进入了真正的发展阶段，主要表现在以下几个方面：if)一些发达国家先后建立了许多不同专题、不同规模、不同类型的各具特色的地理信息系统．如美国森林调查局开发的全国林业资源信息显示系统；日本国土地理院建立的数字国土信息系统；法国建立的GITAN系统和地球物理信息系统；等等n]．②探讨以遥感数据为基础的地理信息系统逐渐受到重视．如美国NASA的地球资源实验室1980研制的ELAS地理信息系统等L1]．③许多团体、机构和一些商业公司开展了广泛的GIS的研制工作，推动了GIS软件的发展，GIS逐渐步人商业轨道．④专业化人才不断增加，许多大学开始提供地理信息系统专业人才培训．
突破性阶段(20世纪80年代)
20世纪80年代是GIS普及和推广应用的阶段，是GIS发展的重要时期．①在70年代技术开发的基础上，GIS技术全面推向应用．②国际合作日益加强，开始探讨建立国际性的GIS．并与卫星遥感技术相结合，研究全球性的问题，如全球沙漠化、厄尔尼诺现象和酸雨、核扩散等等．③GIS研究开始从发达国家逐渐推向发展中国家，如中国于1985年成立了资源与环境信息系统国家重点实验室．④GIS技术开始进人多学科领域，如古人类学、景观生态规划、森林管理以及计算机科学等等．⑤随着计算机价格的大幅度下降，功能较强的微型计算机系统的普及和图形输入、输出和存储设备的快速发展，大大推动了GIS的微机化进程，为GIS的推广和普及起到了决定性的作用．~GIS软件的研制和开发取得了巨大成绩，仅1989年市场上有报价的软件就达70多个，并出现了一些著名软件，如美国环境系统研究所(EII)公司开发的ARC／INFD
我国GIS的起步较晚，到70年代末才提出开展GIS研究的倡议。

进入80年代后迅速发展，在理论探索、规范探讨、实验技术、软件开发、系统建立、人才培养和区域性试验等方面都取得了突破和进展。

一些有远见的地方政府也开始投资建立本地的G1S,在GIS应用日益活跃的今天，诸如沙市这样名不见经传的中小城市，由于GIS起步早而誉冠全国。

80年代末，武汉测绘科技大学在摄影测量与遥感专业的基础上建立了信息工程专业，使我国GIS基本人才的培养纳入了正轨。

1994年4月，我国专门成立了“中国GIS协会”,此后又成立了“中国GIS 技术应用协会”,加强了国内各种GIS学术交流，研制推出了Gemstar、City star、Magpies等具有自主版权的GIS软件。

GIS的发展趋势
GIS正朝着一个可运行的、分布式的、开放的、网络化的全球GIS发展。

(1)GIS与其它学科结合更加紧密，应用更加广泛3S(地理信息系统GIS、遥感RS、全球定位系统GPS)或5S(前面3S加上数字摄影测量系统DPS、专家系统ES)的集成，使得测绘、遥感、制图、地理、管理和决策科学相互融合，成为快速而实时的空间信息分析和决策支持工具，使GIS广泛用于交通、环保规划、公安侦破、车船自动驾驶、大田农作物因地施肥、科学耕种和海上捕鱼等。

不管是在3S还是5S的集成概念中，“3”和“5”己不是一个确切的数字概念，它们是泛指多个系统。

3S和5S强调的是“1+1>2”,有了这个观念，我们就可以将GIS与其它可以结合的任何学科进行集成研究，输出方式更直观，以满足人们生产、生活的各种需求，使人们可以合理利用资源、保护环境，实现人类可持续性发展。

事实上，GIS己涉及到社会科学、自然科学的许多领域，因此，我们还可以得出这样的结论，GIS必将发展成为集社会科学、自然科学于一体的全球性、综合性巨型软科学。

(2)基于因特网的Wedgies是下阶段GIS发展的一个主流
从GIS发展的历程来看，GIS每一次大的发展都与计算机发展水平有关,今后仍将是这样。

如今计算机网络的兴起和迅速发展，信息高速公路的建设，为GIS的新发展铺设了通行无阻的金光大道。

由于地理信息和大量的空间数据都是以文字、数字、图形和影像方式表示的，将它们数字化，送入电子计算机，便可方便、快速和及时地将地理信息传送到需要的地方去，以发挥地理信息在国民经济建设、国防建设和文化教育等行业中的应用价值。

而GIS工作者则需研制一个万维网上的GIS和GIS浏览器(即视窗GIS),使亿万网民随时根据需要来查询GIS。

(3)空间数据基础设施建设
“数字地球”一词已在世界广为提及，但很多人并不理解它的真正含义,仅仅把它理解成全球各零散的数字信息在因特网上的流通。

按照美国副总统戈尔在阐述“数字地球”概念时所举的例子不难理解，它实际上就是一个GIS。

要实现地球数字化必须有数据基础，数字地球的基础是空间数据基础设施。

空间数据基础设施建设包括空间数据服务体系、空间数据交换网站、数字地球空间数据框架和空间数据标准体系的建立。

要在今后做到“秀才不出门，便知天下事”,做到网上“逛商场”,空间数据基础设施建设必须要搞好。

(4) GIS的全球化发展势在必行
继美国宣布了自己在信息领域的发展规划和蓝图之后，目前世界各国都在积极地发展和使用GIS，制定有关GIS的政策，开展国家级的GIS项目．在美国、西欧和日本等发达国家，也已建立了国家及洲际之间的GIS，GIS应用国际化、全球化已成为一种必然趋势。

(5) GIS技术日趋成熟
多媒体技术正在进入GIS中，以改善GIS的数据采集、数据处理以及成果表达与输出的效能，发挥声、像等多媒体的应用。

目前，图形图像的立体显示己成功地融入数字摄影测量系统(DPS)中，DPS与GIS的集成和多媒体技术的应用将把我们感兴趣的东西变成一个虚拟实体，我们可以通过GIS的输出系统用视觉、听觉、触觉、嗅觉等来感知它。

参考文献
1 李德仁当前国际GIS的研究和应用现状.见:RS、GIS、GPS的集成与应用.北京:测绘出版社,1995
2 李斌我国GIS软件工业面临的机遇和挑战.见:当代GIS的若干理论与技术.武汉:武汉测绘科技大学出版社,1999
3 边馥苓地理信息系统原理和方法.北京:测绘出版社,1996
4 谢元礼、胡斌浅谈 GIS的发展历程与趋势北京测绘，2002.1：16～18。