地理信息系统20年进展(中文版)
地理信息系统的基本技术与发展动态
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地理信息系统的基本技术与发展动态地理信息系统(Geographic Information System,GIS)是将地理空间信息与数据处理技术相结合,用于存储、管理、分析、查询和显示地理数据的系统,被广泛应用于自然资源管理、城市规划、交通运输、环境保护、土地利用、国防安全等领域。
GIS技术的发展可以追溯到20世纪60年代,随着计算机硬件和软件的不断发展,GIS系统的应用越来越普及和广泛,成为了现代社会信息化建设的重要组成部分,未来发展前景潜力巨大。
GIS系统的基本技术包括地理空间数据采集、处理与管理技术、空间分析处理技术和图形显示技术。
地理空间数据采集主要使用GPS、遥感和数字测图等技术获取地理空间数据;地理空间数据处理与管理主要使用空间数据库管理系统(Spatial Database Management System,SDMS)、空间数据压缩与索引等技术实现地理空间数据的管理和处理。
空间分析处理技术包括地理空间分析、地理模拟和模型构建等技术,可以对地理空间数据进行分析和模拟,帮助人们理解真实世界;图形显示技术则包括符号化、地图设计和地图绘制等技术,可以将数据进行图形化显示。
GIS系统的发展动态则体现在以下几方面:一是多种技术的融合。
随着计算机技术、遥感技术、GPS技术、无线通信技术的不断进步,GIS系统中涉及到的数据获取、处理、分析和显示技术也越来越多样化,多种技术的融合将为GIS系统的发展带来更多的选择和灵活性。
二是云计算技术的应用。
随着互联网技术的不断进步和信息交互的日益便捷,GIS系统的跨平台、异地数据共享、在线服务等需求越来越强烈,云计算技术可以实现GIS系统的在线服务和动态扩展,已成为GIS系统发展的重要趋势。
三是开放的数据共享和应用。
GIS系统中涉及到大量的地理数据,在数据开放和共享方面的需求明显,各地政府和其他机构也在积极推动数据的共享和开放,这将促进GIS系统的交互和集成,支持更广泛的应用。
我国GIS发展状况
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§1.4 地理信息系统的发展二、我国GIS发展状况我国地理信息系统的发展起步较晚,但发展较快,大体可分为下列几个阶段。
1、准备阶段70年代初,我国开始探讨计算机在测量、地图制图和遥感领域的应用。
例如,1972年开始研制制图自动化系统,1974年引进美国地球资源卫星图像,开展了卫星图像的处理和信息解译工作,随后召开了各种区域性遥感技术规划会议,先后开展了多项环境卫星系列数据与图像的接收、处理和应用的试验,如京津唐地区红外遥感试验、新疆哈密地区航空遥感实验等。
此外,还开展了全国范围的航空摄影测量与地形制图,为我国地理信息系统数据库的建立打下了坚实的物质基础,并于1977年诞生我国第一张全要素数字地图。
所有这些都为我国地理信息系统的研制和开发做了物质和技术准备,为GIS的发展开辟了道路。
2、试验阶段80年代,随着计算机技术的发展和我国对“信息革命”的热烈响应,地理信息系统这一新技术在我国正式进入全面试验阶段。
我国在GIS理论探索、规范探讨、实验技术、软件开发、系统建立、人才培养、典型试验和专题试验等方面都取得了实质性的进展。
在典型试验中主要研究建立数据规范和标准、空间数据库建立、数据处理和分析算法以及系统分析软件和应用软件的开发等。
在专题试验和应用方面,探索地理信息系统的设计与应用,包括人口、资源、环境与经济等广泛专题的试验和应用。
建成的区域性系统有1∶100万国土基本信息系统和全国土地信息系统、1∶400万全国资源和环境信息系统、1∶250万水土保持信息系统等,专题信息系统如黄土高原信息系统、洪水灾害预报与分析系统、矿产资源数据库等。
一些用于辅助城市规划的各种小型信息系统在城市建设和规划部门获得了认可。
此外,国际GIS学术会议多次在我国举行,有关高校开设了地理信息系统课程,这一切均为GIS的进一步发展和实际应用打下了基础。
3、发展阶段从1986年到1995年前后,我国GIS随着社会主义市场经济的发展走上了全面发展道路。
2024年地理信息产业报告
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地理信息产业是指利用地理信息技术,进行地理空间数据的获取、处理、分析和应用的产业。
2024年地理信息产业在我国取得了长足的发展,以下是2024年地理信息产业的主要情况和趋势进行分析。
一、主要情况1.规模增长:地理信息产业在2024年呈现出快速增长的态势。
根据相关数据,2024年地理信息产业规模达到了6000亿元,较上年增长了10%以上。
这一规模增长主要得益于地理信息技术的快速发展和广泛应用。
2.技术进步:在2024年,地理信息技术取得了显著的进步。
无人机技术的快速发展,使得地理信息采集能力大幅提升;高分辨率遥感技术的应用,使得地理信息处理和分析能力得到提升;大数据技术的广泛应用,为地理信息的挖掘和应用提供了更大的空间等。
3.应用拓展:地理信息产业在2024年的应用领域得到了进一步拓展。
不仅在传统领域如地理空间规划、环境保护、城市建设等方面有了广泛的应用,还在新兴领域如智慧交通、互联网+,建设智慧城市等方面涌现出了一批创新应用。
二、主要趋势1.多元化发展:地理信息产业在2024年呈现出多元化发展的趋势。
随着技术的进步和应用领域的拓展,地理信息产业不再局限于传统的测绘和地理信息系统领域,在智慧城市、大数据、物联网等领域也得到了广泛应用。
2.产业融合:地理信息产业在2024年加速与其他产业的融合。
地理信息技术在农业、能源、交通、环境等产业领域的融合应用,为其他产业的发展提供了新的动力。
3.创新驱动:地理信息产业在2024年创新驱动发展的趋势更加明显。
在技术创新、模式创新、应用创新等方面取得了许多突破性进展,推动了地理信息产业的快速发展。
4.国际合作:地理信息产业在2024年加强了与国际合作的力度。
我国地理信息技术在一带一路建设、国际地理信息标准制定等方面发挥了积极的作用,加强了我国地理信息产业的国际竞争力。
总结起来,2024年地理信息产业取得了较大的发展,不仅在规模上取得了显著的增长,还在技术进步、应用拓展等方面取得了积极的成果。
地理信息系统及其应用
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3、工作过程(流程):
数据输入
数据操作、分析
地理信息输出
可视化表达 (地图、三维视图、 多媒体等)
二、地理信息系统的应用
1、应用领域: 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
2、GIS与城市管理: (1)城市规划和管理:城市规划的设计、工程选址、城市管 理、辅助决策; (2)基础设施管理:工程设计、应急抢修、日常维护; (3)土地利用与管理:土地利用状况的监控和管理; (4)生态环境管理:城市生态规划、环境评价、环境与区域 可持续发展的决策分析、环保设施的管理。
知识影响格局,格局决定命运!
知识影响格局,格局决定命运! 路漫漫其修远兮,吾将上下而求索!
3、组成:
人员
软件 GIS
数据
硬件
模型
(1)硬件:计算机主机、输入设备、输出设备、传输设备、 储存设备
GPS
全站仪
解析和数字 摄影测量仪器
全数字摄影 测量工作站
图象处理 系统
数字 化仪
扫描仪
键盘 鼠标
磁带机 光盘机 活动硬盘 硬盘阵列
专用设备
存储设备
输入设备
处理设备
输出设备
服务器 工作站 常规设备
绘图仪 打印机
终端
(1)硬件:计算机主机、输入设备、输出设备、传输设备、 储存设备
GPS
全站仪
解析和数字 摄影测量仪器
全数字摄影 测量工作站
图象处理 系统
数字 化仪
扫描仪
键盘 鼠标
磁带机 光盘机 活动硬盘 硬盘阵列
专用ห้องสมุดไป่ตู้备
存储设备
输入设备
GIS的发展历程
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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。
地理信息系统的发展历程与趋势
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地理信息系统的发展历程与趋势地理信息系统(Geographic Information System,GIS)的发展历程可以追溯到20世纪60年代,随着计算机技术的发展,地理学家和计算机科学家开始探索如何利用计算机技术来存储、分析和展示地理空间数据。
以下是GIS的发展历程与趋势的简要概述:1. 早期发展(1960年代-1980年代):GIS的早期发展主要集中在学术研究领域,使用的数据主要是纸质地图和航空照片。
研究人员着重于研发基础地图数据和基本地理分析功能。
2. 系统发展(1990年代-2000年代):GIS开始广泛应用于各个领域,如城市规划、环境管理、农业、水资源管理等。
计算能力的提升和地理数据的数字化使得GIS系统的功能和性能得到大幅提升。
GIS软件开始商业化,并逐渐出现了一批知名的GIS软件厂商。
3. 开源GIS的兴起(2000年代至今):开源GIS软件的崛起使得GIS技术更加普及和可访问。
一些优秀的开源GIS软件,如QGIS和Mapserver,成为了广大用户的首选。
开源GIS社区的活跃也推动了GIS技术的发展和创新。
在GIS技术的发展中,还出现了一些趋势:1. 数据集成与互操作性增强:随着各种数据源的增多,如卫星遥感、无人机影像、社交媒体数据等,需要将不同格式、来源的数据进行整合和分析。
因此,提高不同数据之间的互操作性和数据集成能力成为一个重要趋势。
2. 开放数据和开放标准的促进:许多国家和地区开始推动开放地理数据,以促进数据的共享和利用。
开放标准也使得不同GIS系统之间的数据交换更加方便,推动了GIS行业的发展。
3. 空间大数据的挖掘和分析:随着位置信息的快速增长,如移动设备、传感器等的普及,海量的空间数据(即空间大数据)得以收集和存储。
如何高效地挖掘和分析这些空间大数据成为了一个热点问题,涉及到大数据处理、机器学习等相关技术。
4. 3D和虚拟现实的应用:随着三维技术和虚拟现实技术的不断进步,将GIS技术与三维场景建模和虚拟现实相结合,可以提供更加真实、沉浸式的地理空间体验,推动了GIS在城市规划、建筑设计等领域的应用。
地理信息系统(GIS)发展趋势综述
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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。
地理信息系统发展趋势
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浅析地理信息系统的发展趋势【摘要】作为一种基于计算机的应用工具,地理信息系统把地图的视觉和空间地理分析功能与数据库功能集成在一起,提供了一种对空间数据进行分析、综合和查询的智能化手段。
地理信息系统作为一项全新的技术运用方式,尤其是在当前社会化大发展的背景下,通过采用地理信息系统的运用,能从各个方面促进整体效能的提升,并且在城市规划、道路建设等具体的应用中,采用不同的模式技术,能起到更大的效益发挥。
【关键词】地理信息系统;发展;运用一、简述地理信息系统的相关内容及含义(一)整体概念的掌握作为地理信息系统的整体含义把握,应该要从多方面进行全面控制,在分析具体含义的基础上才能实现整体趋势的运用于概括。
地理信息系统是一种具备有存储、管理、分析以及各种功能的综合运用,因此,要从多方面全面掌握,采用现代化的信息技术,并实现对海量信息的地理数据进行全盘处理。
尤其是近30 年的发展轨迹中,地理信息系统取得了全面的发展,在公共设施管理、交通通讯、数字技术等多个领域都有全面的进展,与一般的信息系统相比,地理信息系统具有更多的优越性,是一种特殊的信息处理技术,在分析以及处理数据的基础上,能有效地实现对空间数据与属性数据的全盘控制,从而提供一种全新的管理方式,并通过数据库的有效管理形成系统化的共同管理,促进信息系统的操作水平有全面的提高。
特别是对于一些空间数据的处理,譬如空间查询、检索、网络模式等都能形成系统化的编程运用,实现整体技术的全面进步。
(二)系统运用的功能实现完整的地理信息系统是一个综合技术的全面结合,包括有计算机系统的硬件与软件功能,其中丰富的地理空间数据、知识结构等都是地理信息系统不可缺少的一个部分,尤其是其中的数据输入系统、数据存储系统、检索系统以及计算机的分析,数据输出等各方面的系统组成,在功能使用上,数据输入系统负责采集,预处理和数据转换,在数据处理与分析系统中的各种计算值处理、包括集成分析、参数估计、空间拓扑等各方面的分析,提升整体的管理水平。
GIS的发展及前景
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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)。
地理信息系统(GIS)发展现状及展望
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地理信息系统(GIS)发展现状及展望地理信息系统(GIS)是一种集成了空间数据采集、存储、管理、分析和展示的技术系统,它已经在各个领域中得到了广泛的应用。
本文将探讨GIS的发展现状及展望,以便更好地理解其在未来的发展趋势和应用前景。
地理信息系统的发展现状地理信息系统在过去几十年里取得了巨大的发展成就,主要体现在以下几个方面:1. 技术和设备的进步:随着计算机技术和测绘设备的不断发展,GIS的功能和性能得到了大幅提升。
高分辨率的卫星遥感数据、精准的GPS定位技术、三维地图的制作和展示技术等,都为GIS的应用提供了更加丰富的数据来源和更加精确的空间信息。
2. 应用领域的拓展:GIS最初主要用于土地利用规划、自然资源管理和地图制作等领域,但如今已经扩展到了交通运输、环境监测、城市规划、灾害防治等各个方面。
GIS还被广泛应用于商业市场、军事情报和社会管理等领域,成为了信息化时代的一个重要支撑。
3. 数据整合和共享的发展:随着互联网技术的普及和数据开放的趋势,GIS的数据整合和共享能力得到了显著提升。
不同部门和单位之间的数据可以通过网络平台进行共享和交换,这为跨领域、跨地域的问题分析和协同决策提供了更为可靠的数据支撑。
4. 软件和算法的改进:GIS软件的使用越来越普及,同时也在不断地更新和改进。
各种GIS分析算法的开发,为用户提供了更加方便和强大的功能,例如空间数据挖掘、地理数据可视化、地图编制等方面都得到了显著的进步。
未来的发展中,GIS有望在以下方面取得更加突出的进展:1. 大数据与人工智能的融合:随着大数据和人工智能技术的不断发展,GIS将更加注重对海量地理数据的处理和分析。
结合深度学习、机器学习等技术,GIS可以更好地挖掘数据之间的相关性和规律性,提高数据的利用价值。
2. 全球定位系统的改进:GPS技术的进步将为GIS的精确定位和实时监测提供更多可能,包括室内定位、立体导航、自动驾驶等方面,进一步拓展GIS在各个领域中的应用范围。
2023年地理信息系统(GIS)软件行业市场前景分析
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2023年地理信息系统(GIS)软件行业市场前景分析在当今数字时代,地理信息系统(GIS)已经成为许多行业中不可或缺的一部分。
GIS借助地图、地图制作和分析等技术,能够在许多领域中解决问题和提出解决方案。
GIS 软件行业市场前景非常广阔,本文将从市场规模、行业应用和未来趋势等方面进行分析。
一、市场规模随着人们对地理信息越来越依赖和重视,GIS软件市场规模不断扩大。
根据市场研究公司的报告,预计到2025年,GIS软件市场规模将达到300亿美元。
这个市场规模的增长是由于该技术在许多行业中的广泛应用所致,这些行业包括但不限于:1.政府与公共服务部门:政府和公共服务部门需要GIS软件来了解地理数据以优化公共服务,如公共安全、公园和自然保护区、城市规划等。
2.农业:农民们使用GIS软件来管理和规划农业区域,如种植和收成,以及地理数据地图处理,如水资源管理等。
3.金融和保险业:金融和保险公司使用GIS软件来评估地理风险、地震风险等等。
4.医疗保健:GIS软件可以帮助医疗保健人员制定更有效的预防性医疗措施,如预防传染病的措施。
5.能源:能源公司使用GIS软件来确定和评估合适的风险和地点建造新型能源设施。
以上仅是GIS软件在行业应用中的几个范畴,未来市场规模还将继续扩大,除了传统市场的深挖,还需要探索新的应用市场。
二、行业应用GIS软件在不同行业的应用场景也非常多样化。
以下是GIS软件在不同行业中的应用举例:1.自然资源管理:GIS技术可以帮助管理人员了解自然资源的使用方式和环境状况,以便更好地管理和保护自然资源。
这对于保护环境,防止过度消耗可再生资源等方面非常有帮助。
2.城市规划和土地管理:GIS技术可用来分析城市的交通状况,设计建筑和其他功能,以增强城市的可持续性和生活质量。
在土地利用规划方面,GIS技术可以帮助评估和划分土地用途。
3.农业管理:GIS技术在农业方面的应用范围非常广,可以帮助农民规划作物种植、物资储存和运输,以及调查土地和水资源等因素。
GIS技术
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为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统
01 简介
03 主要问题 05 相关技术
目录
02 环境应用 04 发展趋势
GIS技术(Geographic Information Systems,地理信息系统)是多种学科交叉的产物,它以地理空间为基 础,采用地理模型分析方法,实时提供多种空间和动态的地理信息,是一种为地理研究和地理决策服务的计算机 技术系统。其基本功能是将表格型数据(无论它来自数据库,电子表格文件或直接在程序中输入)转换为地理图 形显示,然后对显示结果浏览,操作和分析。其显示范围可以从洲际地图到非常详细的街区地图,显示对象包括 人口,销售情况,运输线路以及其他内容。
为了查清我国的土地资源,特别是耕地资源,国务院于1984年正式布置开展全国土地资源调查。此次调查历 时15年,采用以航空为主、航在土地利用图件编制、 数据量算汇总与空间分析等方面,GIS技术发挥了重要作用。通过土地资源详查,初步摸清了我国土地资源的家 底,为全国土地利用规划、土地开发与管理提供了的科学基础。
发展趋势
应用
现状
GIS在资源环境领域的应用方兴未艾,从技术、地理信息、经济社会的需求等方面分析,在该领域有以下趋 势及建议:
应用软件数据端口应有专门化,专业化方向发展,在同类型同方向的GIS数据交流共享方向提供适当的方便, 以解决GIS数据来源和数据质量难以保证的问题。
结合国家信息化推进工作,以电子政务相关工程为基础,推动GIS在资源环境管理中的推广应用。信息化建 设已成为我国各级政府及企业的重要任务,GIS在以资源、能源、生产、资金等空间综合配置、优化组合为目的 的信息化建设中,可以发挥应有的作用;结合相应的应用工程,推动GIS的发展;
林业GIS就是将林业生产管理的方式和特点溶入GIS之中,形成一套为林业生产管理服务的信息管理系统。以 减少林业信息处理的劳动强度,节省经费开支,提高管理效率。
地理科学的中国进展与国际趋势
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地理科学的中国进展与国际趋势本文旨在介绍中国地理科学的进展和国际趋势,以更好地了解该领域的最新发展和未来的发展方向。
地理科学是一个关于地球表面和人类活动的综合性学科。
在过去的几十年里,中国地理科学取得了长足的进步,并在全球范围内得到了广泛关注和认可。
中国的地理科学研究涵盖了地貌地理学、生物地理学、人文地理学等多个领域,为我们深入理解地球和人类社会的互动提供了重要的理论和实证基础。
中国地理科学的进展主要体现在以下几个方面:地理信息技术的应用:中国在地理信息技术方面取得了显著的成就。
高分辨率遥感技术、卫星导航系统等先进技术的应用,为地理科学研究提供了丰富的数据和工具,促进了地理空间模拟、环境监测、城市规划等领域的发展。
自然资源与环境管理:中国是一个自然资源丰富、环境问题较为突出的国家。
地理科学研究为中国的自然资源开发利用和环境保护管理提供了重要参考和支持。
研究人员们通过对气候变化、土地利用、水资源管理等问题的探索,为解决中国面临的环境挑战提供了科学依据。
区域发展与城市规划:中国是一个地域广阔、差异性明显的国家。
地理科学研究帮助我们深入了解中国各地区的差异性和发展特征,为区域合理规划和城市发展提供了重要支持。
通过对城市化进程、交通网络、区域发展战略等问题的研究,中国的地理科学为我们构建可持续发展的城市和区域提供了理论和实践基础。
国际趋势方面,地理科学的发展也呈现出以下几个主要趋势:跨学科合作:地理科学不再局限于单一学科,而是向多学科交叉融合发展。
与地理科学相关的领域,如气候变化、资源管理、城市规划等,需要与其他学科进行紧密合作,共同应对复杂的地理问题。
数据驱动的研究:随着大数据时代的到来,地理科学研究越来越依赖于丰富的数据资源和先进的分析技术。
地理信息系统、遥感技术等数据驱动的研究方法成为地理科学研究的重要手段。
可持续发展:地理科学关注地球环境和人类社会的可持续发展问题。
气候变化、环境保护、城市规划等研究方向越来越受到重视,为实现可持续发展目标提供科学支持。
地理信息系统(GIS)的前沿技术综述
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从系统角度看,在未来的几十年内。地理信息将向着数据标准化(interoperableGIS)、数据多维化(3D&4DGIS)系统集成化(componentGIS)、系统智能化(CybeGIS)、平台网络化(WebGIS)和应用社会化(数字地球)的方向发展。
GIS未来的发展主要表现为传统GIS在内容(3D&4DGIS、CyberGIS)和结构 (Interoperable GIS、 CompGIS、 WGbGIS)两方面的完善,这两个方面都将统一于数字地球框架下。从另一个角度来看,GIS的发展首先面临着GIS应用领域的具体需求,然后在相关支撑技术的发展和完善下得以实现,而数字地球作为“集大成者”,无疑是GIS最终的发展目标。
1996年,美国成立了开放地理信息系统联合会(OGC,OpenGisConsortium)旨在利用其提出的开放地理数据互操作规范(OGIS)给出一个分布式访问地理数据和获得地理数据处理能力的软件框架,各软件开发商可以通过实现和使用规范所描述的公共接口模板进行互操作。0GIS规范是互操作GIS研究中的重大进展,它在传统地理信息系统软件和未来的高带宽网络环境下的异构地学处理环境之间架起一座桥梁。目前,0GIS规范初具规模,很多GIS软件开发商也先后声明支持该规范。国内的一些具有战略眼光的GIS软件商也在密切关注着OGIS规范,并已着手开发遵循该规范的基础性GIS软件。
数字地球在当前以工农业经济为主体的经济建设中的重大作用已初见端倪,它在农业、林业、水利、地矿、交通、通讯、教育、环境、人口、城市建设等几十个领域都能产生巨大的经济效益和杜会效益,比如农作物监测和估产、土地覆盖物的识别和评价、地籍的管理和规划、灾害的模拟和预报以及监测和评佑等。
地理信息系统的发展历程

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地理信息系统的起源
• • • (一)模拟的“地理信息系统” 国外不少人认为,19世纪以来就得到普遍应用的地图(包括地形图和专题图)和描述地理信息的文献著作的结合 (图形数据库和属性数据库的结合)就是一种模拟的地理信息系统。照此定义,我国地理信息系统的产生更加源远 流长。苏州文庙保存下来的宋代天文图碑、地理图碑、平江图碑等就是有力的证明。 天文图碑是根据宋代天文学家在元丰年间(AD 1078-1085)对天体实际观察的结果绘制而成,分天体、地体、北极、 南极、赤道、日、黄道、月、白道、经星、天汉、十二次、十二分野记载了1440颗星的位置。平江图采用了平面与 立体结合的传统画法,刻绘了苏州府城的地理状况,不仅有城墙、街坊、寺观、桥梁、园林、古迹等,还用“缩写 法”绘制了城外的一些重要山水。地理图碑是宋代的中国地图,刻绘了山脉、长江、黄河、长城及全国各级行政机 构——路、府、州的位置。这些碑刻图表现了不同比例尺、不同区域空间内各种地理要素之间的空间位置,隐含地 表示了这些要素之间的拓扑关系,并以平面和立体结合的绘画方法将空间地理要素进行复合分解为多维显示。因此, 以计算机为平台的现代地理信息系统在一定程度上可以看成是古代这些模拟的“地理信息系统”的继承和延伸。 但是,上述模拟式的、基于地图的地理信息系统很复杂,而且使用起来很不方便。首先,要经过专门的学习和培训, 才能看懂和用好地图,地图的阅读和使用主要依赖于用户的水平。其次,模拟形式的、表示在图面上的空间数据不 便于作多层叠置分析,不便于作精确和快速的量算,不便于经常和及时地更新。此外,图形数据和属性数据不便于 相互作用和共同分析。因此,末级用户,包括非地理、测绘等专业的各级领导和管理人员,以及广大老百姓不可能 充分利用这种模拟式的地理信息系统。 (二)地理信息系统的提出 20世纪50年代,由于电子计算机科学的兴起和发展,使人们有可能用计算机来收集、存贮和处理各种与空间和地理 分布有关的图形和属性数据,并希望通过计算机对数据的分析来直接为管理和决策服务,这就导致了地理信息系统 的问世。 1956年,奥地利测绘部门首先利用电子计算机建立了地籍数据库,随后各国的土地测绘和管理部门开始逐步发展自 己的土地信息系统用于地籍管理。1960年,加拿大测量学家 R. F. Tomlinson 提出了地图数字化管理分析的构想,并 于1962年利用计算机进行森林分类和统计取得了成功,1963年在联邦科学与工业研究组织(CSIRO)一次学术会议上 提交的一篇题为“区域规划中的地理信息系统”论文中正式提出了地理信息系统(Geographic Information System) 这一术语, 1968年在加拿大建成了世界上第一个地理信息系统──加拿大地理信息系统(CGIS),用于自然资源的管 理和规划。
2024年地理工作总结(三篇)
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2024年地理工作总结2024年,地理工作稳步发展,取得了一系列重要成果。
在这一年里,各级地理部门坚持以人民为中心的发展思想,紧紧围绕国家发展战略,充分发挥地理科学在可持续发展、资源保护、灾害防控等方面的作用,为国家的建设和人民的福祉做出了积极贡献。
一、地理调查与测绘工作显著进展。
2024年,地理调查与测绘工作取得了显著进展。
首先,全国范围内进行了大规模的地理空间数据采集,为地理信息系统的建设提供了强大的数据支持。
此外,各级地理部门加大对偏远地区和边远地区的调查力度,全面了解了这些地区的自然资源、社会经济状况,为地方政府制定合理的发展规划提供了科学依据。
此外,地理测绘工作也取得了长足的进步,高精度的数字地图成为了现实,为各行各业提供了准确的空间信息。
二、资源保护和可持续发展工作取得新突破。
在2024年,地理工作在资源保护和可持续发展方面取得了新突破。
一方面,各级地理部门在国土资源利用规划和环境评估方面做出了大量工作,确保了国家资源的合理利用和环境的可持续发展。
另一方面,地理科学在农业、林业、水资源等领域的应用日益广泛,推动了农业生产的现代化和农村经济的发展。
同时,地理工作还帮助政府和企业制定了可持续发展的战略和政策,有效避免了资源过度开发和环境破坏等问题。
三、灾害防控工作有力推进。
2024年,灾害防控工作取得了有力推进。
一方面,地理部门充分发挥了地理信息系统在灾害监测和预警方面的作用,及时预测和监测到了许多灾害事件,为及时采取应对措施提供了有力的科学依据。
另一方面,地理科学在灾害防治规划和应急救援方面的应用也不断深入,为地方政府和救援机构提供了有效的指导和支持。
此外,地理部门还积极参与灾后重建工作,帮助受灾地区恢复和重建基础设施,提高灾害抵抗能力。
四、地理教育和科普工作得到了广泛开展。
在2024年,地理教育和科普工作得到了广泛开展。
各级地理部门加大了对地理教育的支持和投入,推动了地理课程的改革和创新。
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地理信息系统科学20年来的进展Michael F. Goodchild摘要:20年前提出“地理信息科学”这个词以包含一组围绕GIS基础研究问题。
二十年的地理信息科学产生了一系列的成就,扩大一系列研究著作和基础设施的研究成果。
提出来的几个关于未来研究的几个主题都是基于地理信息科学从无到有所取得的成就和伴随科技发展趋势科技本身提出的问题。
关键字:地理信息科学1 介绍2010年是地理信息科学这个术语诞生的20年,似乎也是一个回顾和评估的恰当时机。
取得什么样的进展?地理信息科学领域有什么成就以及发现了什么?另一个推动来自2008年12月在圣芭芭拉分校由美国国家科学基金会资助美国国家地理信息中心和分析中心举办的庆祝地理信息科学20周年的地理信息国际研讨会,这个研讨会的重点是审查和评估过去的进展。
尽管努力反映,回顾过去20年的广泛的成就,不可避免的在某种主观程度上,反映了作者的个人观点,尽管可以在这个领域的出版物和引用,和已经存在机构中找到相对客观来源。
有鉴于此,本文的目的是更刺激他人来反映,也不假装是完全客观。
本文由三部分构成。
第一部分主要描述地理信息系统科学的开端和起步,早期的定义和研究议程的定义努力不可避免的发生了争执。
第二部分回顾成就,首先通过研究角度的主要成就,进而通过讨论制度的发展和更广泛的影响。
第三和最后一部分主要是展望未来,并对接下来十年可能会出现地理信息科学系统和技术提出一些看法和思考。
通常情况下,除了关注一些稳固和基本的理论,在某种程度上地理信息系统科学也是受技术进步驱动的,所以未来的发展需要从三个方面进行测试和考察:首先,为确保新的发展是可行的那些研究是必要的;其次,新技术将刺激推进那些研究;第三,那些社会和道德问题自然会提高新技术,研究社区该如何回应?2 开端2.1 GIS:工具还是科学?很容易提出地理信息的严格的定义,一些信息,必须能有效的链接在位于地球表面或者离地球很近的位置上,并且能及时或者一定时间间隔去访问某点;地理信息就是这些信息简单的集合。
但是这个与地理信息基本问题和科学研究相关的概念只是在宽泛的领域偶尔出现。
例如,大地测量学对于在一个复杂的非球面以及一样复杂的重力场行星上准确测量位置问题需要一个系统科学的测量方法,因此,对于大地科学它很容易实现。
制图也要处理地理信息,但是它使用科学和艺术结合在一起方式。
摄影测量更有可能被认为是一门工程而不是一门科学,因为它的进步依赖于找到一系列技术问题的解决方案。
地理这个研究地理空间社会与环境现象的学科,一直纠结于它到底是不是一门科学的问题。
始于20世纪50年代的并在著名的华盛顿大学蓬勃发展的运动认为地理可能确实是一门科学,并能使用量化的工具解决其学科的主题问题。
Bunge’s地理学理论[6]是最有说服力的和引人注目的论点的语句之一。
我在2008年发表的人文地理重要文献集合中的一篇文章中把它总结为:“地理是一门科学;每一门科学都被其所在领域的知识所界定,这对于地理来说就是作为人类家园的地球;同时每一门科学都有事实或实证方面以及理论方面的知识,对于地理‘有好多关于地理事实的书籍但是却没有一个理论’。
”在1960s被称为一枚硬币的地理信息系统,发展到1980年代末到广泛采用的软件应用程序中。
科学界已经从一开始就参与解决构建GIS的技术问题,包括数据结[46]的设计和执行简单的操作的算法,如拓扑叠加。
但是地理信息科学这个概念需要很长时间去生根,而且某些方面的争论一直持续到今天。
在20世纪80年代中期,当罗纳德·阿伯勒等人开始提倡在美国国家科学基金会资助下建立一个国家中心时,第一次有迹象表明一些基本问题可能与地理信息系统相关。
在研究社区广泛的讨论后,1987年征集的结果发表了,包括五个研究领域空间分析和空间数据,空间关系和数据库结构,人工智能和专家系统;可视化;和社会、经济和制度问题[1、43]。
这五个研究领域重叠了许多传统的学科包括地理、统计学、计算机科学、地图学、经济学和政治科学,但通过新奇的多学科组合将他们结合在了一起。
一个由加州大学圣芭芭拉分校、纽约州立大学布法罗分校,缅因大学组成的财团的得标者中心的首席研究员David Simonett一直关心自己的学科(遥感)缺乏理论,以及伴随着技术的发展带来的压倒性的关注。
在他看来,这使得这个学科容易受到其他摘要学科的攻击,也容易被学院降到二等级。
为当选美国国家科学学院所需实现的GIS 状态的基本问题的科学研究会如何,例如,在其他国家其也一样吗?在早期中心的领导,有很多关于这个问题的讨论。
1990年夏天我被邀请在第四届国际空间数据处理研讨会上做主旨发言,这个研讨会由Duane Marble和其他人于1984年在华盛顿大学发起,每两年举办一次。
在1990年初我在圣卢西亚写文本主题时,我的内心关于GIS是不是科学的争论还是很多(注意参考磁带,因为在那个时代数据传播占主导低位的还是2400英尺的卷筒、半英寸宽、九轨的磁带):“毕竟,什么是空间数据处理?它可能描述我们做什么,但是不能让我们明白为什么我们做这个。
它表明,空间数据(原文如此)很难处理,但总是这样吗?它表明从数据本身的一定程度的分离,仿佛美国地质调查局发送贴有通用警告“难以处理”的磁带一样。
我们关心的不仅仅是数据和数据处理。
我们超过了那种UPS一样的地理信息科学。
”相反,我认为社区中对地理信息科学感兴趣的研究人员需要关注本身,就像关注空间信息科学一样,并且相应的为文章命名。
我提出了一些基本问题,如果能科学的解决这些问题你就有可能有资格成为美国国家科学院的会员。
同样,在1991年欧洲第二次GIS研究议程上,第二个主题充实了我的想法,包括第一次应用“地理信息科学”。
它对研究议程表示谨慎,认为提出的研究问题没有必要保证有用的结果:算法和数据结构在20世纪70年代到80年代有了快速的进步,但许多数据建模的难题,错误建模、集成的空间分析,和体制和管理问题依然存在。
其中一些可能是无法解决的—例如,可能仅仅是在政府机构采用GIS过程中大多数没有被发现,然而很容易就提出一些研究问题。
不久,地理信息系统的新国际期刊(IJGIS)的编辑Terry Coppock,让我用一篇文章吧这两个主题合并到一起[26]。
我将文章命名为地理信息科学而不是空间信息科学,主要有两个原因。
首先,我对GIS解码的模棱两可感到很好奇(一些作者可能认为S代表服务或者研究已经系统或者科学)。
第二,在我看来,地理空间的一般性真理可能会被发现,这真理不一定使用与其他的空间,如大脑的空间和基因染色体;但这真理对其他地理信息科学带来全面的刺激。
也许最全面的定义方法是由David MarK[39]提出的。
他引用相对简洁的被大学地理信息科学协会采用的定义:“对于理论、方法、技术的发展和使用以及理解地理过程、地理关系和模式的数据”1999年的美国国家科学基金会在一份报告之后将地理信息科学定义为“旨在使用地理信息系统的环境中重新定义地理概念的基础研究领域。
”2.2 地理信息科学的研究议题1992年的论文[26]包含八个话题列表,我想可能是包含在这提出科学的研究议程:1 数据收集和测量2 数据回去3 空间统计4 数据建模和空间数据理论5 数据结构,算法和加工6 展示7 分析工具8 制度,管理和准则问题类似于列表NCGIA研究议程(43),后者的遗漏的“人工智能和专家系统”,一个在我看来当时的写作更科学的工程,并在NCGIA的研究一直未被充分代表。
1996年大学地理信息科学财团开始长期努力开发和定期更新地理信息科学的研究议程[52、53](见)。
约在同一时间,NCGIA领导人提出了一个在这个领域简单的概念性框架,它允许用一个直接的方法将各种研究主题组织在一起。
每个研究课题被视为按不同比例进行结合的三个领域:计算机的领域,个人的领域用户和社会的领域。
图1用三角形展示了这个框架,研究课题的选择根据组成这个课题在每一个领域的重要性。
出现在过去二十年的所有各种列表里都包含了类似的标准。
研究主题应该解决那些尚未解决的科学问题,在那里有信心发现那些有待发现的普遍真理。
问题应该是一般的,这样结果也可能是普遍的。
问题应该会很难,也应该让其他领域的科学家认识他们的一个合理的可能性。
3 主要成就那么,过去20年的主要研究成果是什么?正如我之前所说,任何评论都是主观的,但本节开始于2008年NCGIA三个与会者的反应摘要。
当时NCGIA发起了地理信息系统研讨会,要求49名参会者选择个人认为在地理信息科学中最重要的十个发现。
这个问题显然意味着专业的实证观点:尽管理论上的进步可能被合理的称为发现,这是我们对于理解地理世界本身的进步,它超过了新技术的发展,它无疑是最有资格的。
第二部分是测试建立在引文分析上的问题的更加客观方法。
最后一部分,以对自己的评估结束,这不可避免的偏向了自己的研究方向。
3.1.1 研讨会参与者的评估缅因州大学的Kate Beard通过提供以下指标来评估方法的重要性。
她的研究涉及不确定性和可视化,问题的表示和实体化,以及地理信息检索。
一个方法被认为是重要的基于一个或多个以下标准:1 广泛采用2 导致科学突破或者有益处3 提升了对于数据和信息的理解4 增强了易用性她用一般类别的数据模型、统计分析、可视化用户界面组织的名单包括(在每种情况下我试图提供关键的或代表性的引用):爱荷华大学的Marc Armstrong 通过质疑发现这个词来发表他的看法,他认为地理信息科学太不在乎关于转换的发现:地理信息经历的转换就像是从纸质地图移动到机器上一样。
他问作为一门有自己领域和议题的由传统学科的一门交叉组成地理信息科学最伟大的发现是否是地理信息科学本身。
他认为地理信息科学最重要的发展寄托在对于抽象和理论、拓扑概念、分层数据结构、实体化的关注;转化的关键方法包括地理编码、叠加和其他操作;以及与Beard的名单中的相呼应的本地空间分析。
Sara Fabrikant提供了一份在苏黎世大学地理信息科学中心包括她自己的16人的调查问卷的结果。
和Armstrong一样术语发现让她很不舒服,同时她通过(如果有的话)什么是地理信息系统研究社区重要的发现,贡献,结果,和产品来重新阐述了这个问题;换句话说,最重要的是我们现在所知道的、所能做的、所拥有的事情,这些事情如果没有地理信息科学的存在都是我们不会知道、不能做、不能拥有的。
她看见地理信息科学本质上是一门跨学科,致力于本学科与其他各种学科的交互。
她同时怀疑从地理信息科学发现世界或者其本身重新发现的意义上说发现是不是一个有用的解释。
伴随着对于这个问题的重新解释,苏黎世大学的名单包括(在某些情况下增加了参考文献):3.1.2 分析引证Peter Fisher对IJGIS的第一个20年进行了详细的分析,寻找可能被视为经典的文章。