地理信息系统的发展历史及发展趋势

地理信息系统的发展历程及发展趋势

摘要：地理信息系统作为一种以采集、贮存、管理、分析和描述整个地球表面与地理分布有关数据的空间信息系统，与人类生存、地区的发展和进步密切关联，本文从GIS的产生、GIS的发展现况及GIS未来的发展趋势和应用空间三方面内容对GIS的发展变化做了简单

的介绍和阐述。

关键词：地理信息系统 GIS 发展历程发展趋势

1．引言

美国联邦数字地图协调委员会（Federal Interagency Coordinating Committee on Digital Cartography）将地理信息系统定义为由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计来支持空间数据的采集、管理、处理、建模、分析和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。当前社会各方面对地理信息的需求日益增长，地理信息的用户市场逐步形成，对地理信息的内容、提供地理信息服务的方式和地理信息人才等方面的需求不断提高。地理信息系统作为一种以采集、贮存、管理、分析和描述整个地球表面与地理分布有关数据的空间信息系统，与人类生存、地区的发展和进步密切关联，因此地理信息系统的发展需要愈来愈多的重视。

2. GIS的产生和发展历程

地理信息系统萌芽于20世纪60年代，进过了40年的发展历程，成为一门成熟的地理信息技术、具有生命力的地理信息科学和欣欣向荣的地理信息产业。

2．1 GIS的产生

地理信息系统首先是一种计算机系统，因此地理信息系统是伴随计算机的兴起而产生的。20世纪50年代，计算机兴起，并开始在航空摄影测量学与地图制图学中应用，政府部门对土地利用规划与资源管理有了更高的要求，这使人们开始有可能用电子计算机来收集、存贮、处理各种与空间和地理分布有关的图形和有属性的数据，并通过计算机对数据的分析来直接为管理和决策服务。这才导致了现代意义上的地理信息系统的问世。到20世纪60年代，被誉为

“地理信息系统之父”的加拿大测量学家RF．Tomlinson首先提出了地理信息这一术语，并于1971年建立了世界上第一个GI卜n11拿大地理信息系统(CGIS)，用于自然资源的管理和规划。稍后，美国哈佛大学研究出SYMAP系统软件。这些技术地理信息系统发展的基础。

2．2 GIS的发展历程。

20世纪60年代，地理信息系统发展的一个显著标志是有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，1969年有建立州系统全国协会等，这些组织和机构的建立为传播GIS知识、发展GIS技术起了重要的推动作用。同时也标志着GIS的产生。但由于计算机水平的限制，使得GIS带有更多的机助制图色彩，地学分析功能极为简单。

地理信息系统的操作对象是空间数据，它的优势在于空间数据结构和有效的数据集成、独特的地理空间分析能力、快速的空间地位搜索和复杂的空间查询功能、强大的图形生成和空间决策支持功能，因此，地理信息系统的发展很大程度上依赖于计算机硬件和软件技术。20世纪70年代以后，随着计算机硬件和软件技术的飞速发展，使得空间数据的录入、存储、检索和输出等功能不断增强，地理信息系统也由理论雏形向实用性的应用系统进行发展。—些发达国家先后建立了许多不同规模、不同专题、不同类型的土地信息系统和地理信息系统。

20世纪80年代是地理信息系统普遍发展和推广应用的阶段。这一时期，计算机行业推出了图形工作站和PC机等性能价格比大为提高的新—代计算机，为GIS普及和推广应用提供了硬件基础。地理信息系统软件的研制和开发也取得了很大成绩，涌现出—些有代表性的GIS软件，ArcInfo、Genamap、Microstation和System9等。

到了20世纪90年代，随着个人计算机的发展和数字化信息产品在全世界的普及，地理信息系统已经不仅仅应用于科学研究和政府部门等专业领域，而是逐步走进了每个家庭，为人们的生活服务。它广泛的应用领域和丰富的信息含量，在现代社会生活中占据着越来越重要的作用。进入21世纪，地理信息系统正在走进千家万户，逐渐进入地理信息系统应用的普及阶段，例如开创了基于网络的

3．GIS的发展趋势

当前，GIS软件的发展经历了从早期的功能处理模块，发展到组件式的GIS和WebGIS的过程，更多的面向服务，向产业化方向发展，同时，它也从单一的地理信息系统向系统的地理信息科学发展。

3.1 GIS的集成化和开放化

目前，组件式GIS和WebGIS已经成为许多大型GIS公司产品的开发方向。组件式GIS的最大好处是能够使GIS功能嵌入其他软件，或将其他软件功能引入到GIS来。数字地球的建立更是—个极为庞大的工程，需要全世界各地的人们参与。组件式GIS是GIS技术与COM技术的结合，是一种面向对象技术和构件式技术的GIS软件。其基本思想是：把GIS的各种功能模块进行分类，划分为不同类型的控件，每个控件完成各自相应的功能，各GIS控件之间以及GIS 控件与其他非GIS控件之问，通过可视化的开发工具集成起来。因此。把庞大的GIS软件系统分解成可按应用需要组装成“定做系统”的GIS“元件”，怎样将这些GIS“元件”通过标准的系统环境(如OLE和OpenDOC)与其它非GIS的“元件”嵌接。一旦实现了这一步，全世界的人都可以参与GIS的建设，完善数据库，建立丰富的元件库，用户可根据需要拼装调用。这种组件式的GIS的各元件或数据应该是分布式的存贮，通过分布式对象管理系统进行管理。

3.2 GIS的网络化

G1S通过互联网功能得以扩展，真正成为一种大众使用的工具。从互联网的任意一个节点进入。Intemet用户可以浏览WebGIS站点中的空间数据、专题地图以及进行各种空间检索和空间分析，从而使GIS进入千家万户。总之。它是地理信息系统技术和互联网技术相结合产生的一种革命性的新技术，使基于地图(图形、图像)的应用系统得以通过互联网技术在各行各业巾得到广泛应用。Web GIS是GIS与Interact的有机结合，是Intemet在GIS领域的延伸，极大地拓展了GIS技术的研究和应用领域。经过几年的发展，Web GIS已经积累了丰富的构造方法和构造模型。单个Web GIS向增强空间分析功能、处理分布式的多源数据方向发展。多个Web GIS之问的互操作研究对于构建数字地球尤为重要。

3.3 GIS的产业化