3S期末试卷

鲁东大学地理与规划学院2010－2011学年第二学期《“3S”技术应用》课程论文

课程号：2620270

任课教师肖鲁湘成绩

正文论地理信息系统的热点问题及今后发展趋势

姓名：张旭学院：地理与规划学院专业：地理教本学号:20082613773 【摘要】地理信息系统是一门新兴的学科，随着计算机技术的飞速发展，特别是计算机网络，面向对象数据库等前沿技术的发展GIS更加趋于多元化，多学科和多领域的交叉发展。

GIS将会在多个方面进行应用。

【关键词】GIS 网络技术多元化多学科多领域

【正文】一地理信息系统的概况。

地理信息系统是20世纪60年代开始迅速发展起来的集地理空间数据处理与计算机技术于一体的一门边缘数据学科，是指在计算机软硬件下，行采集，存储，管理，处理，检索，分析和显示空间物体的地理分布以及与之相关的属性，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。如今地理信息系统正形成完整的系统并逐渐建立起独立的理论体系。随着计算机技术，信息技术，空间技术的发展，地理信息系统的应用也越来越广泛，到目前为止，已成功的应用于100多个领域，世界上常用的GIS软件已达400多种。

二地理信息系统的主要功能。

概括的讲，地理信息系统主要以地理空间数据库为基础，能够适时提供多种空间和动态的地理信息，用于决策服务。一般

的讲，地理性能系系统应具备以下几个功能：

1.地理信息系统是一个空间型的信息系统。

2.以地理研究和地理决策为目的。

3.在计算机系统支持下，完成空间地理数据管理，地理分析地

理决策等。

4.能够对空间地理数据进行图形化输出，形象直观表达，便于

决策应用。

三．地理信息系统的热点问题及今后发展。

进入21世纪以后，地理信息系统主要的基础理论和技术研究问题有了新的变化，代表了地理信息系统研究的新进展，主要归纳如下：1.空间数据库的准确性研究GIS空间数据质量的好坏直接影响GIS的分析和应用，影响了其生存和发展，地理信息系统，地理信息数据中误差处理和不确定性错误处理的方法和技术，主要研究包括：不确定性误差模型，误差跟踪并对误差编码的方法，计算和表达在GIS应用中的误差，数据精度的评估，数据质量，元数据，数据标准等问题研究。2.空间关系语言研究在GIS应用中，使用最广泛的是空间数据的查询，有时查询某一个图形，有时是查询空间图形的相互关系。空间关系语言以地理空间概念的规范化形式为基础，利用自然语言和数学方法，形成空间关系的表达。主要研究包括：关于定位表达的计算模型，空间概念的获取和表达，自然查询语言，拓扑关系的定义，空间信息的可视化，GIS的接口。

3.3D地理信息系统的研究。3D地理信息系统就是在二维GIS的基础上对具有三维地理坐标的地理信息输入，存储，编辑，查询，空间分析，和模拟操作的计算机系统，目前主要研究包括：三维数据表达结构，面向对象的矢量与栅格一体化结构，三维几何模型的交互和可视化，三维数据管理和分析。

4.海量空间数据库的结构体系研究。随着GIS数据不断几何式的快速膨胀，形成了庞大的计算机难以处理的海量数据库，正在研究的内容有：海量数据库的数据模型，结构，算法，用户接口等问题的实现方法，空间代数学，基于逻辑的计算机查询语言，元数据的具体内容和组织，数据压缩和加密方法。

5.空间决策支持系统。空间决策支持系统是利用空间数据库，人工智能和模型技术完成对数据库进行处理，分析和决策新型信息系统，目前的主要研究：区域灾害问题解决的空间问题支持和方法，空间决策支持系统地模型和数据，空间决策系统技术和实现，用户需求和组织等问题研究。

6.GIS时空系统研究。在许多应用领域中，空间对象是随时间变化的，而这种动态变化的规律在求解过程中起着十分重要的作用，根据处理时间和有效时间的划分，可以把时空系统分为四

类：静态时控系统，历史时空系统，回溯时空系统，和双时空系统，时空系统主要研究时空模型构建，时空数据的表达，存储，操作，查询时空数据分析和空间现象的模拟计算模式。

7.地理信息数据共享的研究。现有GIS软件与应用都有自己的数据格式和数据标准，不同软件之间还不能直接读取和操纵其他软件的数据而必须经过数据转换，所以空间数据共享就成为一个迫切的问题，主要研究内容：由地理信息数据共享到空间数据共享，空间数据共享的理论研究，空间数据共享的场所，空间数据共享的处理方法。

8.地图制图的规范化研究。

有些国家和地区的地图制图标准还不统一，给交流和共享带来很大困难，地图制图规范化主要研究：地图空间数据的一致性，空间数据在表达方式和空间分析方面的效率和准确性，地图制图语言的规范化研究，规范化设计评估体系，将知识推理嵌入数学模型。

9.地理计算。

地理计算所要做的工作就是如何在已有的庞大的数据库基础上，进行大量的更有意义的分析和计算，从而使数据的效益得以提升，地理计算不仅仅是一个计算机在地理信息领域中的作用，关键时刻以辅助地理研究，从而获得基于数据驱动的地理信息管理和地理信息分析。地理计算吸收了很多最新的计算新技术：元胞自动机技术，模糊建模，遗传算法，分形分析计算等。

10.组件化和互操作研究。

GIS的组件化思想是符合软件资源重组，提高软件工作效率这一思路的，不同的构件可以来自不同的时间，不同的地点和不同的提供者。但各组件之间可以协调工作，主要研究的内容有：开放的，分布式存储的GIS结构，地理数据语义特性获取方法，地理空间数据组建的粒度，数据抽象和处理模型研究。互操作机制和安全性。

11.可视化与虚拟现实研究。

可视化和虚拟现实是GIS发展中涉及的一个重要问题，一方面GIS支持空间数据的可视化，提供了大量的空间数据可视化过程中所需要的空间分析功能，另一方面，空间数据的可视化也增强了GIS的功能，虚拟现实建模语言的研究将促进GIS与web 的集成，使用户在三维虚拟环境中，采用VR系统设备，在模拟地理环境中实现观察，触摸，操作和检测。

12.GIS对人，空间与环境的作用研究。从小尺度的研究出发，建立理论基础和计算结构。全面，定量的理解GIS应用对全球变化所起的作用，全球数据质量的评估，在社会背景中，如何