地理信息系统的现状与发展

地理信息系统的现状与发展

前言

地理信息系统(GIS)自20世纪60年代萌芽以来,至今已发展得相当成熟。作为传统学科与现代技术相结合的产物,地理信息系统已经成为现代管理、决策、指挥的重要组成部分,已经广泛的应用在不同的领域。本文首先介绍了地理信息系统的发展历程及现状,尤其介绍其社会化阶段的特点。然后从几个方面介绍了其未来的发展趋势。并且指出了当前我国地理信息系统发展中存在的问题，对GIS的未来发展前景进行展望。

发展及现状

地理信息系统的发展经过了开拓阶段（20世纪60年代）、GIS发展阶段、GIS推广及应用阶段、GIS社会化阶段四个阶段[3]。20世纪60年代，当时国外从空间数据的地学处理入手，开始了对其技术与方法的研究。1963 年，加拿大测量学家Roger F. Tomlinson 首次提出了“地理信息系统”这一术语。Tomlinson 等人建立的加拿大地理信息系统CGIS，用于自然资源的管理与规划，这是在全球范围内第一个地理信息系统[2]。到了70年代，计算机处理能力飞速发展,环境、资源等问题日益突出，GIS开始进入实用阶段，大规模GIS建设在发达国家中进行。80年代是GIS大发展的时期，是在70年代基础上进行普及和推广应用的阶段，技术逐渐走向成熟，开始出现了专业制造商，商业化的实用系统也开始进入市场。二十世纪90 年代开始，由于对地理信息系统认识的加深，以及社会对地理信息系统需求大幅度的增加，使得地理信息系统应用范围的不断扩大与深化。

目前世界上常用的GIS软件已达400多种。它们大小不一，风格各异。国外较著名的有ARC/INFO，GENAMAP,MAP/INFO,TIGRIS等；国内较著名的有MAP/GIS，SUPERMAP和CITYSTAR等。虽然GIS起步晚，但它发展快，目目前地理信息系统现正在向产业化方向发展，并已成功地应用于众多个领域。

二十世纪90 年代开始至今的这一GIS 社会化阶段中，由于对地理信息系

统认识的普遍加深以及社会需求大幅度增加，促使其应用范围的不断扩大与深化，地理信息系统已经在一定程度上改变了现有机构——特别是政府决策相关部门——的运行方式、设置与工作计划等，地理信息系统已成为其必备的工作系统。目前，地理信息系统发展具有以下四个特点：

(1) 三维GIS：二维GIS将现实世界简化为平面上二维投影的概念模型注

定了它在描述三维空间现象上的无能为力，克服这一缺陷迫切需要真正的基于三维空间的GIS的问世。如加拿大L YNX Geosystems 公司的L YNX 软件[3]。而伴随三维技术和理论的发展、成熟，三维GIS也由之前的用于展示，或只能由专

业人员针对某一特定领域进行使用，逐渐地变得更加实用和易用。近年来，国内

外涌现了大批三维GIS软件，如Google Earth、Virtual Earth、Skyline、iTelluro、GeoGlobe、EV-Globe 等[6]。

(2) 组件式GIS: 组件式GIS 基本思想是采用组件式软件和面向对象技术的GIS 系统，通过可视化软件开发工具，方便地将GIS 的各大功能模下的每个组件以及与其它非GIS 组件之间集成起来，最终形成GIS 基础平台以及应用系统。大部分的GIS 软件公司都把开发组件式软件作为一个重要的发展战略。组件式代表着当今GIS 发展的潮流的是全球最大GIS 厂商美国环境研究所ESRI 推出的MapObjects1.2 和著名的桌面GIS 厂商-美国MapInfo 公司推出的MapX3．0。除此之外，还有中国科学院地理科学与资源研究所的ActiveMap、Intergragh 公司的GeoMedia、加拿大阿波罗科技集团的TITAN等[3][4]。

(3) WebGIS :WebG IS 是采用先进的w w w 技术、GIS 技术和数据库技术, 建立在基于Internet 上的用户界面友好的网络化GIS 。WebGIS 可以使用通用浏览器进行查询、浏览，ActiveX 控件、额外的插件(Plug-In)和Java Applet，降低终端用户的经济与技术负担，在很大程度上，扩大了潜在的用户范围[8]。具有良好的可扩展性的WebGIS，易于在Web 中与其他信息服务进行无缝集成，建立灵活多变的GIS 应用。除此之外，WebGIS 跨平台的特性，做到“一次编成，到处运行”，这种技术是基于Java 的技术上实现[7]。

(4)移动GIS:移动GIS 是一个集GIS、GPS、移动通信(GSM/GPRS/CD2MA)三大技术于一体的系统。它以移动互联网为支撑、以智能手机或平板电脑为终端、结合北斗、GPS或基站为定位手段的GIS系统，是继桌面GIS、WEBGIS之后又一新的技术热点，外出数据采集、移动定位、移动办公等越来越成为企业或个人的迫切需求，移动GIS就是其中最核心的部分，使得各种基于位置的应用层出不穷[5]。

发展趋势

未来地理信息系统的发展趋势主要有以下几个方向：（1）GIS 网络化（2）GIS 标准化：GIS 软件大多采用不同的空间数据格式，对地理数据的组织也有很大的差异。只有软件、硬件、数据等要素进行必要的标准化才能实现更有效、广泛地对GIS的使用。（3）数据商业化：GIS的研究对象和基础是数据，离开数据，GIS也就失去了价值。（4）系统专门化：很多机构仅仅需要GIS 软件中的部分功能，但是目前GIS 软件设置使得用户在购买GIS 系统时往往要求整个软件一起购买。所以将来的各类专业应用系统中，GIS 可能仅作为其中的一个必须的部分存在。（5）GIS 企业化、全球化、大众化（6）系统集成化（7）结构组件化：搭建一个GIS 系统是一个庞大的工程，所以一个庞大的GIS软件系统可按应用需要分解成“定制系统”的GIS“元件”，从而能通过组件的组装搭建系统。快速有效地实现系统的合成，自然就成了GIS 研究的新课题[3]。

存在的问题

近年来，我国地理信息系统研究取得了丰硕的成果，也得到了广泛的应用。