① 簡述GIS的發展。
GIS技術發展概況:
在新興的信息產業中,GIS(Geographic Information System,地理信息系統)作為集計算機科學、地理學、測繪遙感學、環境科學、城市科學、空間科學和治理科學及相關學科等為一 體的新興邊緣學科,近30年來迅速興起。
GIS將計算機技術和空間地理分布數據相結合,通過系統建立、空間操作與模型分析,為地球科學、環境科學和工程設計、乃至企業治理等方面的規劃、治理和決策提供有用的信息。
目前GIS在國內外應用領域已相當廣泛,不但成功地應用於測繪、制圖、資源和環境等領域,而且已成為城市規劃、公共設施治理、工程建設等的重要工具,此外GIS還進入了軍事戰略分析與決策、商務策劃、文教衛生乃至人們日常活動的各種領域中。
目前GIS被認為是21世紀支柱性產業,是信息產業的重要組成部分。「九五」期間國家科技部已將GIS列為「重中之重」的項目,並重點支持發展我國的GIS產業。
(1)地理信息系統經過了多少年的發展擴展閱讀
我國的GIS發展較歐美先進國家起步約晚15年左右,但發展速度並不很慢。1994年9月,我國國家測繪總局與美國ARC/INFO總部簽定了合作的ARC CHINA計劃。
僅以GIS在城市方面的應用就有城市自來水、城市煤氣、城市規劃、城市地下管線、城市環境、城市道路、城市土地等不勝枚舉,至於其他各方面的應用諸如環境監測、水土流失、礦產資源、投資評價等更是屢見不鮮。所有這些都標志著GIS在我國的成長與發展。
參考資料網路——GIS
② GIS系統的發展歷史
我國GIS的發展較晚,經歷了四個階段,即起步(1970-1980)、准備(1980-1985)、發展(1985-1995)、產業化(1996以後)階段。GIS已在許多部門和領域得到應用,並引起了政府部門的高度重視。從應用方面看,地理信息系統已在資源開發、環境保護、城市規劃建設、土地管理、農作物調查與結產、交通、能源、通訊、地圖測繪、林業、房地產開發、自然災害的監測與評估、金融、保險、石油與天然氣、軍事、犯罪分析、運輸與導航、110報警系統、公共汽車調度等方面得到了具體應用。
國內外已有城市測繪地理信息系統或測繪資料庫正在運行或建設中。一批地理信息系統軟體已研製開發成功,一批高等院校已設立了一些與GIS有關的專業或學科,一批專門從事GIS產業活動的高新技術產業相繼成立。此外,還成立了「中國GIS協會「和「中國GPS技術應用協會「等。
目前國內建設GIS系統比較常用的軟體有Supermap GIS系列、MapGIS系列、MyGIS系列。
③ 地理信息系統的歷史發展
古往今來,幾乎人類所有活動都是發生在地球上,都與地球表面位置(即地理空間位置)息息相關,隨著計算機技術的日益發展和普及,地理信息系統(Geography Information System,GIS)以及在此基礎上發展起來的「數字地球」、「數字城市」在人們的生產和生活中起著越來越重要的作用。
GIS可以分為以下五部分:
人員,是GIS中最重要的組成部分。開發人員必須定義GIS中被執行的各種任務,開發處理程序。 熟練的操作人員通常可以克服GIS軟體功能的不足,但是相反的情況就不成立。最好的軟體也無法彌補操作人員對GIS的一無所知所帶來的負作用。
數據,精確的可用的數據可以影響到查詢和分析的結果。
硬體,硬體的性能影響到軟體對數據的處理速度,使用是否方便及可能的輸出方式。
軟體,不僅包含GIS軟體,還包括各種資料庫,繪圖、統計、影像處理及其它程序。
過程,GIS 要求明確定義,一致的方法來生成正確的可驗證的結果。
GIS屬於信息系統的一類,不同在於它能運作和處理地理參照數據。地理參照數據描述地球表面(包括大氣層和較淺的地表下空間)空間要素的位置和屬性,在GIS中的兩種地理數據成分:空間數據,與空間要素幾何特性有關;屬性數據,提供空間要素的信息。
地理信息系統(GIS)與全球定位系統(GPS)、遙感系統(RS)合稱3S系統。
地理信息系統(GIS) 是一種具有信息系統空間專業形式的數據管理系統。在嚴格的意義上, 這是一個具有集中、存儲、操作、和顯示地理參考信息的計算機系統。例如,根據在資料庫中的位置對數據進行識別。實習者通常也認為整個GIS系統包括操作人員以及輸入系統的數據。
地理信息系統(GIS)技術能夠應用於科學調查、資源管理、財產管理、發展規劃、繪圖和路線規劃。例如,一個地理信息系統(GIS)能使應急計劃者在自然災害的情況下較易地計算出應急反應時間,或利用GIS系統來發現那些需要保護不受污染的濕地。
地理數據和地理信息
什麼是信息(Information)?1948年,美國數學家、資訊理論的創始人香農(Claude Elwood Shannon)在題為《通訊的數學理論》的論文中指出:「信息是用來消除隨機不定性的東西」; 1948年,美國著名數學家、控制論的創始人維納(Norbert Wiener)在《控制論》一書中,指出:「信息就是信息,既非物質,也非能量。」 狹義資訊理論將信息定義為「兩次不定性之差」,即指人們獲得信息前後對事物認識的差別;廣義資訊理論認為,信息是指主體(人、生物或機器)與外部客體(環境、其他人、生物或機器)之間相互聯系的一種形式,是主體與客體之間的一切有用的消息或知識。我們認為信息是通過某些介質向人們(或系統)提供關於現實世界新的事實的知識,它來源於數據且不隨載體變化而變化,它具有客觀性、實用性、傳輸性和共享性的特點 。
信息與數據既有區別,又有聯系。數據是定性、定量描述某一目標的原始資料,包括文字、數字、符號、語言、圖像、影像等,它具有可識別性、可存儲性、可擴充性、可壓縮性、可傳遞性及可轉換性等特點。信息與數據是不可分離的,信息來源於數據,數據是信息的載體。數據是客觀對象的表示,而信息則是數據中包含的意義,是數據的內容和解釋。對數據進行處理(運算、排序、編碼、分類、增強等)就是為了得到數據中包含的信息。數據包含原始事實,信息是數據處理的結果,是把數據處理成有意義的和有用的形式。
地理信息作為一種特殊的信息,它同樣來源於地理數據。地理數據是各種地理特徵和現象間關系的符號化表示,是指表徵地理環境中要素的數量、質量、分布特徵及其規律的數字、文字、圖像等的總和。地理數據主要包括空間位置數據、屬性特徵數據及時域特徵數據三個部分。空間位置數據描述地理對象所在的位置,這種位置既包括地理要素的絕對位置(如大地經緯度坐標),也包括地理要素間的相對位置關系(如空間上的相鄰、包含等)。屬性數據有時又稱非空間數據,是描述特定地理要素特徵的定性或定量指標,如公路的等級、寬度、起點、終點等。時域特徵數據是記錄地理數據採集或地理現象發生的時刻或時段。時域特徵數據對環境模擬分析非常重要,正受到地理信息系統學界越來越多的重視。空間位置、屬性及時域特徵構成了地理空間分析的三大基本要素。
地理信息是地理數據中包含的意義,是關於地球表面特定位置的信息,是有關地理實體的性質、特徵和運動狀態的表徵和一切有用的知識。作為一種特殊的信息,地理信息除具備一般信息的基本特徵外,還具有區域性、空間層次性和動態性特點。
當今社會,人們非常依賴計算機以及計算機處理過的信息。在計算機時代,信息系統部分或全部由計算機系統支持,因此,計算機硬體、軟體、數據和用戶是信息系統的四大要素。其中,計算機硬體包括各類計算機處理及終端設備;軟體是支持數據信息的採集、存貯加工、再現和回答用戶問題的計算機程序系統;數據則是系統分析與處理的對象,構成系統的應用基礎;用戶是信息系統所服務的對象。
從20世紀中葉開始,人們就開始開發出許多計算機信息系統,這些系統採用各種技術手段來處理地理信息,它包括:
○ 數字化技術:輸入地理數據,將數據轉換為數字化形式的技術;
○ 存儲技術:將這類信息以壓縮的格式存儲在磁碟、光碟、以及其他數字化存儲介質上的技術;
○ 空間分析技術:對地理數據進行空間分析,完成對地理數據的檢索、查詢,對地理數據的長度、面積、體積等的量算,完成最佳位置的選擇或最佳路徑的分析以及其他許多相關任務的方法;
○ 環境預測與模擬技術:在不同的情況下,對環境的變化進行預測模擬的方法;
○ 可視化技術:用數字、圖像、表格等形式顯示、表達地理信息的技術。
這類系統共同的名字就是地理信息系統(GIS , Geographic Information System),它是用於採集、存儲、處理、分析、檢索和顯示空間數據的計算機系統。與地圖相比,GIS具備的先天優勢是將數據的存儲與數據的表達進行分離,因此基於相同的基礎數據能夠產生出各種不同的產品。
由於不同的部門和不同的應用目的,GIS的定義也有所不同。當前對GIS的定義一般有四種觀點:即面向數據處理過程的定義、面向工具箱的定義、面向專題應用的定義和面向資料庫的定義。Goodchild把GIS定義為「採集、存貯、管理、分析和顯示有關地理現象信息的綜合技術系統」。Burrough認為「GIS是屬於從現實世界中採集、存儲、提取、轉換和顯示空間數據的一組有力的工具」,俄羅斯學者也把GIS定義為「一種解決各種復雜的地理相關問題,以及具有內部聯系的工具集合」。面向資料庫是定義則是在工具箱定義的基礎上,更加強調分析工具和資料庫間的連接,認為GIS是空間分析方法和數據管理系統的結合。面向專題應用的定義是在面向過程定義的基礎上,強調GIS所處理的數據類型,如土地利用GIS、交通GIS等;我們認為地理信息系統它是在計算機硬、軟體系統支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數據進行採集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。它和其他計算系統一樣包括計算機硬體、軟體、數據和用戶四大要素。只不過GIS中的所有數據都具有地理參照,也就是說,數據通過某個坐標系統與地球表面中的特定位置發生聯系。
地理信息系統簡稱GIS,多數人認為是Geographical Information System(地理信息系統),也有人認為是Geo-information System(地學信息系統)等等。人們對GIS理解在不斷深入,內涵在不斷拓展,「GIS」中,「S」的含義包含四層意思:
一是系統(System),是從技術層面的角度論述地理信息系統,即面向區域、資源、環境等規劃、管理和分析,是指處理地理數據的計算機技術系統,但更強調其對地理數據的管理和分析能力,地理信息系統從技術層面意味著幫助構建一個地理信息系統工具,如給現有地理信息系統增加新的功能或開發一個新的地理信息系統或利用現有地理信息系統工具解決一定的問題,如一個地理信息系統項目可能包括以下幾個階段:
(1)定義一個問題;
(2)獲取軟體或硬體;
(3)採集與獲取數據;
(4)建立資料庫;
(5)實施分析;
(6)解釋和展示結果。
這里的地理信息系統技術(Geographic information technologies)是指收集與處理地理信息的技術,包括全球定位系統(GPS)、遙感(Remote Sensing)和GIS。從這個含義看,GIS包含兩大任務,一是空間數據處理;二是GIS應用開發。
二是科學(Science),是廣義上的地理信息系統,常稱之為地理信息科學,是一個具有理論和技術的科學體系,意味著研究存在於GIS和其它地理信息技術後面的理論與觀念(GIScience)。
三是代表著服務(Service),隨著遙感等信息技術、互聯網技術、計算機技術等的應用和普及,地理信息系統已經從單純的技術型和研究型逐步向地理信息服務層面轉移,如導航需要催生了導航GIS的誕生,著名的搜索引擎Google也增加了Google Earth功能,GIS成為人們日常生活中的一部分。當同時論述GIS技術、GIS科學或GIS服務時,為避免混淆,一般用GIS表示技術,GIScience或GISci表示地理信息科學,GIService或GISer表示地理信息服務。
四是研究(Studies),即GIS= Geographic Information Studies,研究有關地理信息技術引起的社會問題(societal context),如法律問題(legal context),私人或機密主題,地理信息的經濟學問題等。
因此,地理信息系統(Geographic Information System,GIS)是一種專門用於採集、存儲、管理、分析和表達空間數據的信息系統,它既是表達、模擬現實空間世界和進行空間數據處理分析的「工具」,也可看作是人們用於解決空間問題的「資源」,同時還是一門關於空間信息處理分析的「科學技術」 。 60年代早期,在核武器研究的推動下,計算機硬體的發展導致通用計算機「繪圖」的應用。
1967年,世界上第一個真正投入應用的地理信息系統由聯邦林業和農村發展部在加拿大安大略省的渥太華研發。羅傑·湯姆林森博士開發的這個系統被稱為加拿大地理信息系統(CGIS ) ,用於存儲,分析和利用加拿大土地統計局( CLI,使用的1:50,000比例尺,利用關於土壤、農業、休閑,野生動物、水禽、林業和土地利用的地理信息,以確定加拿大農村的土地能力。)收集的數據,並增設了等級分類因素來進行分析。
CGIS是「計算機制圖」應用的改進版,它提供了覆蓋,資料數字化/掃描功能。它支持一個橫跨大陸的國家坐標系統,將線編碼為具有真實的嵌入拓撲結構的「弧」,並在單獨的文件中存儲屬性和區位信息。由於這一結果,湯姆林森已經成為稱為「地理信息系統之父」,尤其是因為他在促進收斂地理數據的空間分析中對覆蓋的應用。
CGIS一直持續到20世紀70年代才完成,但耗時太長,因此在其發展初期,不能與如Intergraph這樣的銷售各種商業地圖應用軟體的供應商競爭。CGIS一直使用到20世紀90年代,並在加拿大建立了一個龐大的數字化的土地資源資料庫。它被開發為基於大型機的系統以支持一個在聯邦和省的資源規劃和管理。其能力是大陸范圍內的復雜數據分析。CGIS未被應用於商業 。微型計算機硬體的發展使得象ESRI和CARIS那樣的供應商成功地兼並了大多數的CGIS特徵,並結合了對空間和屬性信息的分離的第一種世代方法與對組織的屬性數據的第二種世代方法入資料庫結構。20世紀80年代和90年代產業成長刺激了應用了GIS的UNIX工作站和個人計算機飛速增長。至20世紀末,在各種系統中迅速增長使得其在相關的少量平台已經得到了鞏固和規范。並且用戶開始提出了在互聯網上查看GIS數據的概念,這要求數據的格式和傳輸標准化。
④ 閱讀下列材料,回答問題。地理信息系統的發展開始於20世紀60年代初,經過近10年的實驗研究,70年代日漸成
(1)信息儲存、資料庫建立、查詢檢索、統計分析、自動制圖、建立分析評價模型、周期性的信息自動更新等。
(2)①它以數值的形式儲存地理空間數據,比紙繪地圖精確,且便於保存;②通過它進行的空間數據的查詢、計算以及數據更新,其速度遠非手工繪圖可比;③它可以將不同來源、不同比例尺、不同投影的地圖數據綜合在一起,並進行各種空間分析。 ⑤ 地質信息技術的發展歷程 地質信息技術的發展始於20世紀60年代初。最初是物、化探數據處理和模型正、反演的計算機應用,接著是20世紀70年代中期基礎地質信息的RS技術和地質圖件編繪的CAD技術引進,再接著是80年代初測試數據和描述性數據管理的DBS(資料庫)技術引進,以及地質過程計算機模擬理論和技術的興起,然後是90年代初用於空間數據管理和空間分析的GIS技術引進,隨後是90年代後期野外地質測量的GPS技術和GPS、RS、GIS集成化概念的引進,最後是21世紀初用於地質數據分析二維、三維一體化技術及信息共享服務的雲計算技術。這里需要著重指出,地球空間信息科學在地質信息科學近期發展中所起的促進作用。所謂地球空間信息科學是一個以系統方式集成所有獲取和管理空間數據方法的學科領域,它是地球信息科學中較為成熟的分支學科,其技術體系由「GPS、RS、GIS——3S」及其集成化技術、計算機技術和網路通信技術等組成。地球空間信息科學為地球科學提供空間信息框架、數學基礎和信息處理技術。由於地礦勘查對象都帶有空間特徵,地球空間信息科學從理論、方法和技術等方面深刻地影響著地礦勘查工作。上述3S及其集成技術一出現,便被引進地礦領域。由於地質科學和地質勘查對象及技術的特殊性和復雜性,所引進的各種信息技術成果都經過了改造和再開發,並與原有的技術融合和集成——「多S」集成,才成為今天的地質信息科學技術體系。 因此,地質信息科學的技術體系是在借鑒和引進遙感技術、資料庫技術、計算機輔助設計技術和地理信息系統技術的基礎上發展起來的。由於地質信息及其處理本身極端復雜,需要有「多S」結合與集成,另外缺乏專門的技術體系和方法論體系研究,因此,至今也沒有形成一個如同「GIS」和「3S集成」對於地理信息科學那樣完整的技術體系和方法論體系,多數地質信息技術的應用仍然是孤立和分散的。近幾年,隨著「數字地球」的提出,各國政府和地礦部門紛紛把地礦勘查工作信息化的構想付諸實施,大大促進了地質信息技術的發展。 ⑥ 幫忙找下關於GIS的
【現狀】 ⑦ GIS發展歷史與發展趨勢 經過了多年的發展,各行業對 GIS 的認識和掌握程度日益提高,GIS 本身的技術水平和軟硬體設施也日臻完善,其綜合性和先進性也得到充分體現,這使得 GIS 在資源環境和社會經濟等領域得到了廣泛應用,發揮了重大的作用。目前,GIS 應用領域已包括測繪、政府、建築、地質、環保、農業、城鄉規劃、災害監測等各個部門。 1. GIS 發展歷史 回顧 GIS 發展的歷史,可以歸納為三個發展階段。20 世紀 50 年代中期到 80 年代後期,是 GIS 的開發時期,該階段的 GIS 軟體是以地圖為基礎進行單機、集中式處理,具有數據處理系統和管理信息系統初期設計的主要特點。80 年代末到 90 年代初是 GIS 第二個發展階段,這一階段 GIS 在快速發展的計算機硬體和軟體支撐下得到了迅速發展,商品化GIS 軟體正式進入傳統的軟體市場,並在各行業中得到廣泛應用。90 年代中後期以來,是GIS 的第三個重要的發展歷史時期,此時 GIS 普遍採用了面向對象的軟體技術,極大提高了 GIS 的二次開發能力,實現了空間數據和屬性數據的一體化存儲。在此基礎上還逐漸形成了 「3S」技術集成,在一定程度上實現了矢量數據、圖像數據一體化存儲、疊加和矢量-柵格數據的相互轉化。 在地學應用方面,GIS 發展主要經歷了以下幾個階段: 20 世紀 70 年代末,一些數學地質專家、遙感地質專家、計算機地學處理專家積極開展了這方面應用工作; 80 年代中後期,GIS 的地學應用特別是礦產資源評價預測處於實驗成熟期; 進入 90 年代,GIS 在地學和其他領域得到空前廣泛應用; 90 年代初期,美國礦產資源評價預測廣泛應用了包括GIS 在內的計算機信息處理技術,90 年代中後期,GIS 在礦產預測方面採用了多種數學模型,如模糊邏輯法、代數法、神經網路法,這些工作極大地推動和豐富了地學研究與 GIS的結合。 2. GIS 未來發展趨勢 從系統角度看,在未來的幾十年內,GIS 將向著數據標准化 ( Interoperable GIS) 、數據多維化 ( 3D/4D GIS) 、系統集成化 ( Component GIS) 、平台網路化 ( Web GIS) 和應用社會化 ( 數字地球,DE) 的方向發展。 互操作地理信息系統 ( Interoperable GIS) 是 GIS 系統集成平台,它實現在異構環境下多個地理信息的系統或其應用系統之間的互相通信和協作,以完成某一特定任務。 三維或四維地理信息系統 ( 3D/4D GIS) 是從以往靜態的二維 GIS 模型向三維、四維、甚至多維的動態模型轉換,從而實現利用 GIS 表達世界真三維空間數據場。目前 3DGIS 已開始應用於許多行業中,如礦山三維 GIS 的構建,地質構造模型的三維可視化,城市三維景觀製作,三維可視化在固體礦產中的應用,三維可視化在地震解釋中的應用,三維 GIS 在地質災害中的應用,三維 GIS 在數字區調中的應用等。 Com GIS ( Component GIS) 是面向對象和構件技術的地理信息系統,是把 GIS 的功能模塊劃分為多個控制項,每個控制項完成不同的功能,通過可視化的軟體開發工具集成起來,形成最終 GIS 應用。 Web GIS 是 Internet 和 WWW 技術應用於 GIS 開發的產物,是實現 GIS 互操作的一條最佳解決途徑。從 Internet 的任意節點,用戶都可以瀏覽 Web GIS 站點中的空間數據,製作專題圖,進行各種空間信息檢索和空間分析。隨著 Internet 的飛速發展,Web GIS 的發展更加廣闊,它改變了 GIS 數據及應用的訪問和傳輸方式,使 GIS 真正變成了大眾使用的工具。 數字地球 ( DE) 是對真實地球及其相關現象統一性的數字化重現和認識,其核心思想是用數字化手段統一處理地球問題和最大限度地利用信息資源。數字地球是 GIS 的延伸,建立數字地球的核心技術包括 GIS 與資料庫、遙感、遙測、信息技術等。遙感、遙測技術用來完成數據採集、處理和識別,GIS 和資料庫技術用於完成數據存儲、檢索、集成、融合、綜合和分析,從而完成數字地球的核心功能,光纜、衛星通信技術以及計算機網路等技術則完成海量空間數據的傳輸任務。 ⑧ gis從什麼什麼年代開始發展 1967年,世界上第一個真正投入應用的地理信息系統由聯邦林業和農村發展部在加拿大安大略省的渥太華研發。羅傑·湯姆林森博士開發的這個系統被稱為加拿大地理信息系統(CGIS ) ,用於存儲,分析和利用加拿大土地統計局( CLI,使用的1:50,000比例尺,利用關於土壤、農業、休閑,野生動物、水禽、林業和土地利用的地理信息,以確定加拿大農村的土地能力。)收集的數據,並增設了等級分類因素來進行分析。 ⑨ 地理信息系統的發展現狀與趨勢 一、國外GIS的發展歷史與現狀 地理信息系統(Geographic Information System,GIS)是以地理空間資料庫為基礎,在計算機軟硬體支持下,對空間相關數據進行採集、管理、操作、分析、模擬和顯示,並採用地理模型分析方法,適時提供多種空間和動態的地理信息,為地理研究和地理決策服務而建立起來的計算機技術系統。從外部看錶現為計算機的軟硬體系統,而其內涵卻是由計算機程序和地理數據組成的地理空間信息模型,是一個邏輯縮小的、高度信息化的地理系統,計算機系統的支持是GIS的主要特徵,使GIS得以快速、精確、綜合地對復雜的地理系統進行空間定位和過程分析。 世界上第一個GIS是在1963年由加拿大測量學家R.F.托姆林森提出並建立的,稱為加拿大地理信息系統,主要用於自然資源的管理與規劃。稍後,美國哈佛大學研究出SY-MAP系統軟體。但當時的計算機技術水平不高、存儲容量小、磁帶存儲速度慢,使得GIS帶有更多的機助制圖色彩,用於地學分析和空間數據模擬的功能極為簡單。 進入70年代以後,計算機軟硬體技術飛速發展,尤其是大容量的存儲設備——硬碟的使用,為空間數據的輸入、存儲、檢索和輸出提供了強有力的手段;高性能的圖形顯示器的發展,增強了人機對話和高質量圖形顯示功能,促使GIS朝著實用方向迅速發展。在此階段的標志是一些發達國家先後建立了許多專業性的土地信息系統和地理信息系統,據統計70年代大約有300個系統投入使用,例如美國地質調查局從1970年到1976年建立了50多個信息系統,用於獲取和處理地質、地理、地形和水資源信息;日本國土地理院從1974年開始建立數字國土信息系統,存儲、處理和檢索測量數據、航空像片信息、行政區劃、土地利用、地形、地質等信息,為國家和地區土地規劃服務;瑞典在中央、區域和城市三級建立了許多信息系統。一些商業公司開始活躍起來,軟體在市場上受到歡迎,許多大學和研究機構開始重視GIS軟體設計和應用研究,成立了各種GIS研究實驗室。 80年代是GIS普及和推廣應用階段。隨著計算機的迅速發展和普及,地理信息系統也逐步走向成熟,並在全世界范圍內全面地推向應用階段,第三世界國家也開始引進、應用和發展自己的地理信息系統。高性能微型計算機的問世,使得微機地理信息系統得到了蓬勃發展,並使地理信息系統工具具有更高的效率、更強的通用性和獨立性,更少地依賴於應用領域和計算機硬體環境,為地理信息系統的建立和應用開辟了新的途徑。GIS的應用從解決比較簡單的規劃管理問題(如道路、輸電線等)轉為更復雜的區域開發和決策問題,例如土地利用、沙漠化、城市化、環境與資源評價等。隨著GIS與衛星遙感技術的結合,GIS開始用於全球變化與全球監測。80年代是GIS發展具有突破性的年代,僅1989年市場上有報價的GIS軟體就達70多家,並涌現出一批有代表性的GIS軟體,如:ARC/IN-FO、MicrostationSICAD、Genamap、System9等。 進入90年代以後,微機地理信息系統得到了迅猛的發展,並且性能也得到了極大加強,向綜合性、智能性發展。GIS已成為一種新興的確定性產業,投入使用的GIS系統,每2~3年就翻一番,GIS市場的年增長率大於35%,從事GIS的廠家超過300家。GIS已滲透到各行各業,愈來愈多的國際性會議以GIS為主題,愈來愈多的學術刊物以GIS為標題,愈來愈多的學科,如地理學、工程學、森林學、城鄉規劃、計算機科學、測繪學、航天遙感、礦床地質、水資源等都把GIS作為發展方向。國家和地區性的GIS研究中心在美、英等主要西方國家中建立。 二、我國地理信息系統的發展 我國地理信息系統的研製與應用始於70年代末期,它的發展基礎是計算機制圖、計算機技術、計量地理和遙感技術。 1978~1980年為准備階段,主要是進行輿論准備,正式提出倡議,開始組建隊伍和實驗研究。 1981~1985年為起步階段,主要是對地理信息系統進行理論探索和區域性實驗研究,並在此基礎上制定國家地理信息系統規范。1981年在四川渡口二灘進行實驗,以航空遙感資料為基礎,進行數據採集和資料庫模型設計;1984年開始,國家測繪局測繪科學研究所著手組建國土基礎信息系統;1985年國家資源與環境信息系統實驗室成立。 1986~1993年為初步發展階段,地理信息系統被列入國家「七五」攻關課題,取得了重要進展和實際效益,形成了比較系統的研究計劃:研究資源與環境信息系統國家規范和標准,解決信息共享和系統兼容問題;開展全國性和區域性的信息系統的建立和應用模式研究;研製和開發軟體系統與專家系統,全國建成了一批資料庫、開發了一系列的空間信息處理與制圖軟體;完成了一批綜合性、區域性和專題性的信息系統。 1994年以來為軟體商品化階段,在國外成熟軟體在我國得到廣泛應用的同時,帶動了具有自主版權的國產地理信息系統基礎軟體的的崛起,一批起點高、功能強、價格低廉的國產軟體相繼研製成功,並推向市場。為客觀地了解我國GIS基礎軟體的開發水平、開發現狀和產業化前景,推動具有我國自主版權的GIS基礎軟體的健康發展,國家遙感中心、中國地理信息系統協會、中國海外信息系統協會從1996年開始對國產GIS基礎軟體和專項應用軟體進行測評,從四年的測評結果來看,國產GIS軟體的發展情況喜人,軟體的功能、性能、品種和商品化程度都有了較大幅度的提高,完全可以在相關領域內實際應用,與國外優秀GIS軟體的差距正在逐步縮小,個別領域已經超過了國外GIS軟體,在微機(PC)GIS軟體和某些應用領域具備了與國外軟體競爭的實力。 三、地理信息系統(GIS)的發展趨勢 GIS技術的發展已經取得了巨大的成就,並對社會的發展作出了巨大的貢獻,但對人們的期望和要求來講還遠遠不夠,GIS的進一步發展應主要表現在以下幾個方面: 1.多媒體地理數據的管理與操作管理 在一個多種數據類型並存的混合系統中,如何實現各類數據的隨意操作和有效管理,這是現今信息媒體多元化新時代的一個突出問題,它比單一地圖資料庫的操作要復雜得多。信息資源庫包括的主要內容有:地理資料庫、專業資料庫、圖像庫、文件庫和聲音庫等。 2.數字制圖技術 紙基地圖在任何時候都是不可能被取代的,利用數字地圖庫直接生產紙基地圖,即數字地圖環境下的自動編圖的核心是數字地圖的自動制圖綜合技術,它比屏幕顯示為目的的電子地圖的製作要復雜得多,要處理各要素之間的關系,目前仍視為一個國際性的難題。此外,還應包括建立基於地圖資料庫和GIS技術集成的地圖生產系統。 3.「3S」集成技術 GPS(全球定位系統)、RS(遙感)、GIS(地理信息系統)產生的時間不一,理論基礎和技術特點也不盡一致,但它們的學科性質是相通的,即共同研究、表達和分析地球科學信息,在逐步發展過程中構成了相輔相成的關系,三者的結合覆蓋了信息採集、處理和分析的全過程,使GPS、RS、GIS構成的衛星對地觀測系統成為地球系統科學研究的重要手段。 4.空間可視化技術與虛擬現實技術 可視化是指運用計算機圖形圖像處理技術,將復雜的科學現象或自然景觀,甚至十分抽象的概念圖形化,以便於理解現象、發現規律和傳播知識。虛擬現實也稱虛擬環境或人工現實,是一種由計算機生成的高級人機交互系統,構成一個以視覺為主的可感知環境。空間可視化技術與虛擬現實技術可用於製作動態地圖、地形環境模擬、地圖設計製作等方面。 5.三維GIS和時態GIS技術 在地質、礦山、地下水、大氣、環境等方面,人們不僅需要研究現象的二維分布,更需要研究其三維空間分布甚至與時間有關的時空分布特徵和規律,因此,對於真三維和四維GIS的需求更加迫切,而真四維是在真三維的基礎上增加時間維。 6.網路GIS和WWW GIS技術 由於萬維網具有開放性和友好的用戶界面,它迅速成為網路信息處理和分布的主要工具。在伺服器端,GIS軟體系統通過CGi(連接器)與萬維網的HTTP(超文本傳輸協議)伺服器相連;在客戶端,有萬維網瀏覽器以HTML(超文本標注語言)建立用戶界面。 ⑩ 地理信息系統的發展歷史
35,000年前,在Lascaux附近的洞穴牆壁上,法國的Cro Magnon獵人畫下了他們所捕獵動物的圖案。與這些動物圖畫相關的是一些描述遷移路線和軌跡線條和符木。這些早期記錄符合了現代地理信息系統的二元素結構:一個圖形文件對應一個屬性資料庫。 18世紀地形圖繪制的現代勘測技術得以實現, 同時還出現了專題繪圖的早期版本, 例如:科學方面或戶口普查資料。 20世紀初期世紀將圖片分成層的「照片石印術」得以發展。直至60年代早期,在核武器研究的推動下,計算機硬體的發展導致通用計算機「繪圖」的應用。 與地理信息系統經過了多少年的發展相關的資料
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