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地理信息系统经过了多少年的发展

发布时间:2022-08-02 08:44:51

① 简述GIS的发展。

GIS技术发展概况:

在新兴的信息产业中,GIS(Geographic Information System,地理信息系统)作为集计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学和治理科学及相关学科等为一 体的新兴边缘学科,近30年来迅速兴起。

GIS将计算机技术和空间地理分布数据相结合,通过系统建立、空间操作与模型分析,为地球科学、环境科学和工程设计、乃至企业治理等方面的规划、治理和决策提供有用的信息。

目前GIS在国内外应用领域已相当广泛,不但成功地应用于测绘、制图、资源和环境等领域,而且已成为城市规划、公共设施治理、工程建设等的重要工具,此外GIS还进入了军事战略分析与决策、商务策划、文教卫生乃至人们日常活动的各种领域中。

目前GIS被认为是21世纪支柱性产业,是信息产业的重要组成部分。“九五”期间国家科技部已将GIS列为“重中之重”的项目,并重点支持发展我国的GIS产业。

(1)地理信息系统经过了多少年的发展扩展阅读

我国的GIS发展较欧美先进国家起步约晚15年左右,但发展速度并不很慢。1994年9月,我国国家测绘总局与美国ARC/INFO总部签定了合作的ARC CHINA计划。

仅以GIS在城市方面的应用就有城市自来水、城市煤气、城市规划、城市地下管线、城市环境、城市道路、城市土地等不胜枚举,至于其他各方面的应用诸如环境监测、水土流失、矿产资源、投资评价等更是屡见不鲜。所有这些都标志着GIS在我国的成长与发展。

参考资料网络——GIS

② GIS系统的发展历史

我国GIS的发展较晚,经历了四个阶段,即起步(1970-1980)、准备(1980-1985)、发展(1985-1995)、产业化(1996以后)阶段。GIS已在许多部门和领域得到应用,并引起了政府部门的高度重视。从应用方面看,地理信息系统已在资源开发、环境保护、城市规划建设、土地管理、农作物调查与结产、交通、能源、通讯、地图测绘、林业、房地产开发、自然灾害的监测与评估、金融、保险、石油与天然气、军事、犯罪分析、运输与导航、110报警系统、公共汽车调度等方面得到了具体应用。
国内外已有城市测绘地理信息系统或测绘数据库正在运行或建设中。一批地理信息系统软件已研制开发成功,一批高等院校已设立了一些与GIS有关的专业或学科,一批专门从事GIS产业活动的高新技术产业相继成立。此外,还成立了“中国GIS协会“和“中国GPS技术应用协会“等。
目前国内建设GIS系统比较常用的软件有Supermap GIS系列、MapGIS系列、MyGIS系列。

③ 地理信息系统的历史发展

古往今来,几乎人类所有活动都是发生在地球上,都与地球表面位置(即地理空间位置)息息相关,随着计算机技术的日益发展和普及,地理信息系统(Geography Information System,GIS)以及在此基础上发展起来的“数字地球”、“数字城市”在人们的生产和生活中起着越来越重要的作用。

GIS可以分为以下五部分:
人员,是GIS中最重要的组成部分。开发人员必须定义GIS中被执行的各种任务,开发处理程序。 熟练的操作人员通常可以克服GIS软件功能的不足,但是相反的情况就不成立。最好的软件也无法弥补操作人员对GIS的一无所知所带来的负作用。
数据,精确的可用的数据可以影响到查询和分析的结果。
硬件,硬件的性能影响到软件对数据的处理速度,使用是否方便及可能的输出方式。
软件,不仅包含GIS软件,还包括各种数据库,绘图、统计、影像处理及其它程序。
过程,GIS 要求明确定义,一致的方法来生成正确的可验证的结果。
GIS属于信息系统的一类,不同在于它能运作和处理地理参照数据。地理参照数据描述地球表面(包括大气层和较浅的地表下空间)空间要素的位置和属性,在GIS中的两种地理数据成分:空间数据,与空间要素几何特性有关;属性数据,提供空间要素的信息。
地理信息系统(GIS)与全球定位系统(GPS)、遥感系统(RS)合称3S系统。
地理信息系统(GIS) 是一种具有信息系统空间专业形式的数据管理系统。在严格的意义上, 这是一个具有集中、存储、操作、和显示地理参考信息的计算机系统。例如,根据在数据库中的位置对数据进行识别。实习者通常也认为整个GIS系统包括操作人员以及输入系统的数据。
地理信息系统(GIS)技术能够应用于科学调查、资源管理、财产管理、发展规划、绘图和路线规划。例如,一个地理信息系统(GIS)能使应急计划者在自然灾害的情况下较易地计算出应急反应时间,或利用GIS系统来发现那些需要保护不受污染的湿地。
地理数据和地理信息
什么是信息(Information)?1948年,美国数学家、信息论的创始人香农(Claude Elwood Shannon)在题为《通讯的数学理论》的论文中指出:“信息是用来消除随机不定性的东西”; 1948年,美国着名数学家、控制论的创始人维纳(Norbert Wiener)在《控制论》一书中,指出:“信息就是信息,既非物质,也非能量。” 狭义信息论将信息定义为“两次不定性之差”,即指人们获得信息前后对事物认识的差别;广义信息论认为,信息是指主体(人、生物或机器)与外部客体(环境、其他人、生物或机器)之间相互联系的一种形式,是主体与客体之间的一切有用的消息或知识。我们认为信息是通过某些介质向人们(或系统)提供关于现实世界新的事实的知识,它来源于数据且不随载体变化而变化,它具有客观性、实用性、传输性和共享性的特点 。
信息与数据既有区别,又有联系。数据是定性、定量描述某一目标的原始资料,包括文字、数字、符号、语言、图像、影像等,它具有可识别性、可存储性、可扩充性、可压缩性、可传递性及可转换性等特点。信息与数据是不可分离的,信息来源于数据,数据是信息的载体。数据是客观对象的表示,而信息则是数据中包含的意义,是数据的内容和解释。对数据进行处理(运算、排序、编码、分类、增强等)就是为了得到数据中包含的信息。数据包含原始事实,信息是数据处理的结果,是把数据处理成有意义的和有用的形式。
地理信息作为一种特殊的信息,它同样来源于地理数据。地理数据是各种地理特征和现象间关系的符号化表示,是指表征地理环境中要素的数量、质量、分布特征及其规律的数字、文字、图像等的总和。地理数据主要包括空间位置数据、属性特征数据及时域特征数据三个部分。空间位置数据描述地理对象所在的位置,这种位置既包括地理要素的绝对位置(如大地经纬度坐标),也包括地理要素间的相对位置关系(如空间上的相邻、包含等)。属性数据有时又称非空间数据,是描述特定地理要素特征的定性或定量指标,如公路的等级、宽度、起点、终点等。时域特征数据是记录地理数据采集或地理现象发生的时刻或时段。时域特征数据对环境模拟分析非常重要,正受到地理信息系统学界越来越多的重视。空间位置、属性及时域特征构成了地理空间分析的三大基本要素。
地理信息是地理数据中包含的意义,是关于地球表面特定位置的信息,是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识。作为一种特殊的信息,地理信息除具备一般信息的基本特征外,还具有区域性、空间层次性和动态性特点。
当今社会,人们非常依赖计算机以及计算机处理过的信息。在计算机时代,信息系统部分或全部由计算机系统支持,因此,计算机硬件、软件、数据和用户是信息系统的四大要素。其中,计算机硬件包括各类计算机处理及终端设备;软件是支持数据信息的采集、存贮加工、再现和回答用户问题的计算机程序系统;数据则是系统分析与处理的对象,构成系统的应用基础;用户是信息系统所服务的对象。
从20世纪中叶开始,人们就开始开发出许多计算机信息系统,这些系统采用各种技术手段来处理地理信息,它包括:
○ 数字化技术:输入地理数据,将数据转换为数字化形式的技术;
○ 存储技术:将这类信息以压缩的格式存储在磁盘、光盘、以及其他数字化存储介质上的技术;
○ 空间分析技术:对地理数据进行空间分析,完成对地理数据的检索、查询,对地理数据的长度、面积、体积等的量算,完成最佳位置的选择或最佳路径的分析以及其他许多相关任务的方法;
○ 环境预测与模拟技术:在不同的情况下,对环境的变化进行预测模拟的方法;
○ 可视化技术:用数字、图像、表格等形式显示、表达地理信息的技术。
这类系统共同的名字就是地理信息系统(GIS , Geographic Information System),它是用于采集、存储、处理、分析、检索和显示空间数据的计算机系统。与地图相比,GIS具备的先天优势是将数据的存储与数据的表达进行分离,因此基于相同的基础数据能够产生出各种不同的产品。
由于不同的部门和不同的应用目的,GIS的定义也有所不同。当前对GIS的定义一般有四种观点:即面向数据处理过程的定义、面向工具箱的定义、面向专题应用的定义和面向数据库的定义。Goodchild把GIS定义为“采集、存贮、管理、分析和显示有关地理现象信息的综合技术系统”。Burrough认为“GIS是属于从现实世界中采集、存储、提取、转换和显示空间数据的一组有力的工具”,俄罗斯学者也把GIS定义为“一种解决各种复杂的地理相关问题,以及具有内部联系的工具集合”。面向数据库是定义则是在工具箱定义的基础上,更加强调分析工具和数据库间的连接,认为GIS是空间分析方法和数据管理系统的结合。面向专题应用的定义是在面向过程定义的基础上,强调GIS所处理的数据类型,如土地利用GIS、交通GIS等;我们认为地理信息系统它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。它和其他计算系统一样包括计算机硬件、软件、数据和用户四大要素。只不过GIS中的所有数据都具有地理参照,也就是说,数据通过某个坐标系统与地球表面中的特定位置发生联系。
地理信息系统简称GIS,多数人认为是Geographical Information System(地理信息系统),也有人认为是Geo-information System(地学信息系统)等等。人们对GIS理解在不断深入,内涵在不断拓展,“GIS”中,“S”的含义包含四层意思:
一是系统(System),是从技术层面的角度论述地理信息系统,即面向区域、资源、环境等规划、管理和分析,是指处理地理数据的计算机技术系统,但更强调其对地理数据的管理和分析能力,地理信息系统从技术层面意味着帮助构建一个地理信息系统工具,如给现有地理信息系统增加新的功能或开发一个新的地理信息系统或利用现有地理信息系统工具解决一定的问题,如一个地理信息系统项目可能包括以下几个阶段:
(1)定义一个问题;
(2)获取软件或硬件;
(3)采集与获取数据;
(4)建立数据库;
(5)实施分析;
(6)解释和展示结果。
这里的地理信息系统技术(Geographic information technologies)是指收集与处理地理信息的技术,包括全球定位系统(GPS)、遥感(Remote Sensing)和GIS。从这个含义看,GIS包含两大任务,一是空间数据处理;二是GIS应用开发。
二是科学(Science),是广义上的地理信息系统,常称之为地理信息科学,是一个具有理论和技术的科学体系,意味着研究存在于GIS和其它地理信息技术后面的理论与观念(GIScience)。
三是代表着服务(Service),随着遥感等信息技术、互联网技术、计算机技术等的应用和普及,地理信息系统已经从单纯的技术型和研究型逐步向地理信息服务层面转移,如导航需要催生了导航GIS的诞生,着名的搜索引擎Google也增加了Google Earth功能,GIS成为人们日常生活中的一部分。当同时论述GIS技术、GIS科学或GIS服务时,为避免混淆,一般用GIS表示技术,GIScience或GISci表示地理信息科学,GIService或GISer表示地理信息服务。
四是研究(Studies),即GIS= Geographic Information Studies,研究有关地理信息技术引起的社会问题(societal context),如法律问题(legal context),私人或机密主题,地理信息的经济学问题等。
因此,地理信息系统(Geographic Information System,GIS)是一种专门用于采集、存储、管理、分析和表达空间数据的信息系统,它既是表达、模拟现实空间世界和进行空间数据处理分析的“工具”,也可看作是人们用于解决空间问题的“资源”,同时还是一门关于空间信息处理分析的“科学技术” 。 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。
1967年,世界上第一个真正投入应用的地理信息系统由联邦林业和农村发展部在加拿大安大略省的渥太华研发。罗杰·汤姆林森博士开发的这个系统被称为加拿大地理信息系统(CGIS ) ,用于存储,分析和利用加拿大土地统计局( CLI,使用的1:50,000比例尺,利用关于土壤、农业、休闲,野生动物、水禽、林业和土地利用的地理信息,以确定加拿大农村的土地能力。)收集的数据,并增设了等级分类因素来进行分析。
CGIS是“计算机制图”应用的改进版,它提供了覆盖,资料数字化/扫描功能。它支持一个横跨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”,并在单独的文件中存储属性和区位信息。由于这一结果,汤姆林森已经成为称为“地理信息系统之父”,尤其是因为他在促进收敛地理数据的空间分析中对覆盖的应用。
CGIS一直持续到20世纪70年代才完成,但耗时太长,因此在其发展初期,不能与如Intergraph这样的销售各种商业地图应用软件的供应商竞争。CGIS一直使用到20世纪90年代,并在加拿大建立了一个庞大的数字化的土地资源数据库。它被开发为基于大型机的系统以支持一个在联邦和省的资源规划和管理。其能力是大陆范围内的复杂数据分析。CGIS未被应用于商业 。微型计算机硬件的发展使得象ESRI和CARIS那样的供应商成功地兼并了大多数的CGIS特征,并结合了对空间和属性信息的分离的第一种世代方法与对组织的属性数据的第二种世代方法入数据库结构。20世纪80年代和90年代产业成长刺激了应用了GIS的UNIX工作站和个人计算机飞速增长。至20世纪末,在各种系统中迅速增长使得其在相关的少量平台已经得到了巩固和规范。并且用户开始提出了在互联网上查看GIS数据的概念,这要求数据的格式和传输标准化。

④ 阅读下列材料,回答问题。地理信息系统的发展开始于20世纪60年代初,经过近10年的实验研究,70年代日渐成

(1)信息储存、数据库建立、查询检索、统计分析、自动制图、建立分析评价模型、周期性的信息自动更新等。
(2)①它以数值的形式储存地理空间数据,比纸绘地图精确,且便于保存;②通过它进行的空间数据的查询、计算以及数据更新,其速度远非手工绘图可比;③它可以将不同来源、不同比例尺、不同投影的地图数据综合在一起,并进行各种空间分析。

⑤ 地质信息技术的发展历程

地质信息技术的发展始于20世纪60年代初。最初是物、化探数据处理和模型正、反演的计算机应用,接着是20世纪70年代中期基础地质信息的RS技术和地质图件编绘的CAD技术引进,再接着是80年代初测试数据和描述性数据管理的DBS(数据库)技术引进,以及地质过程计算机模拟理论和技术的兴起,然后是90年代初用于空间数据管理和空间分析的GIS技术引进,随后是90年代后期野外地质测量的GPS技术和GPS、RS、GIS集成化概念的引进,最后是21世纪初用于地质数据分析二维、三维一体化技术及信息共享服务的云计算技术。这里需要着重指出,地球空间信息科学在地质信息科学近期发展中所起的促进作用。所谓地球空间信息科学是一个以系统方式集成所有获取和管理空间数据方法的学科领域,它是地球信息科学中较为成熟的分支学科,其技术体系由“GPS、RS、GIS——3S”及其集成化技术、计算机技术和网络通信技术等组成。地球空间信息科学为地球科学提供空间信息框架、数学基础和信息处理技术。由于地矿勘查对象都带有空间特征,地球空间信息科学从理论、方法和技术等方面深刻地影响着地矿勘查工作。上述3S及其集成技术一出现,便被引进地矿领域。由于地质科学和地质勘查对象及技术的特殊性和复杂性,所引进的各种信息技术成果都经过了改造和再开发,并与原有的技术融合和集成——“多S”集成,才成为今天的地质信息科学技术体系。

因此,地质信息科学的技术体系是在借鉴和引进遥感技术、数据库技术、计算机辅助设计技术和地理信息系统技术的基础上发展起来的。由于地质信息及其处理本身极端复杂,需要有“多S”结合与集成,另外缺乏专门的技术体系和方法论体系研究,因此,至今也没有形成一个如同“GIS”和“3S集成”对于地理信息科学那样完整的技术体系和方法论体系,多数地质信息技术的应用仍然是孤立和分散的。近几年,随着“数字地球”的提出,各国政府和地矿部门纷纷把地矿勘查工作信息化的构想付诸实施,大大促进了地质信息技术的发展。

⑥ 帮忙找下关于GIS的

【现状】
中国GIS行业发展探讨与分析(转自http://blog.163.com/zhumin126126@126/blog/static/22456361200811207221647/)

学者们都说中国GIS市场巨大,GIS产业发展迅猛,但是我认为,中国的GIS是彷徨的。那么,读者一定会问为什么?

正文之前,我们先解释什么是彷徨。彷徨指徘徊,走来走去,不知道往哪里走好;犹豫不决;没有方向。
好,明白了什么事彷徨,读者应该已经明白中国GIS事业所处的状态了。那么开始正文部分:
首先,我们几乎没有前沿的自主技术(我说这话很多所谓的自主研发的GIS厂商会生气,在此表示抱歉,良药苦口啊!)。国内的开发市场主要分为两股力量:1、商业二次开发;2、开源GIS的商业开发。
前一个大部分使用的是ESRI、GeoMedia、MapX,超图(superMap,中国少有的自主研发公司)也占有一定的份额,中地(MapGIS,个人认为中地并不是企业,而是政府机构)、GeoBean(地网开发方面资料太少了,不过功能还行)等的开发集中在政府外包的项目和学校科研。
后一个是雨后春笋一样的开源掘金队伍,发现了国外的开源GIS是免费的,便用来做商业开发,成为了国内发展较快的GIS队伍的生力军。的确,我就是后一个队伍的一员,但是我心中存在淡淡的隐忧,我们不论是用人家的API还是OGC的开发标准,都是在追着洋人的屁股跑。
其次,国内的GIS以开发为主的情况下,并没有出现能够真正的提供GIS服务的供应商和研发商,没有形成产业循环,而只是企业内行为,无法形成外部循环经济效益。就其原因,主要是商业项目太少并且政府项目招标环节存在一定的“关系因素”,即招标部门养着一个专门用来投标开发的GIS开发企业,不论这样是经济的还是不经济的,都能够为招标的部门谋取一定的“利润”。总的来说,GIS还是处于事业单位的发展模式下,真正的GIS市场秩序并没有建立起来。市场上存在大量的没有断奶的所谓企业,这样企业的竞争力严重不足,开发创新精神严重缺乏!
第三,中国GIS应用的民用度不高,GIS到底是发展大众方向还是主要以承包地理信息系统工程项目为主业内还存在一定的争议。到现在,我们国内也没有出现真正的GIS大众商业运作模式,这种模式还需要继续探索。一旦GIS产业发展走向大众化,就存在产业泡沫的问题,例如我们年初所看到的GIS与GDP发展的互动关系。我们急需一种比较完整的商业模式来运作GIS产业,而不是像“小作坊”一样的包项目生产,这样的项目不可能永远存在。
第四,政府对于GIS产业的政策不明朗,中央政府对于GIS的立场是支持的,但是迫于GIS项目的敏感性,所以很多的项目无法推行。地方上,各个政府机关的小利益矛盾比较尖锐,项目推行受到多方面非技术因素的影响,直接导致了很多的项目“流产”或“空壳”。从而影响了中国GIS的走向。
第五,GIS教育多而不精,缺乏实践教育,学生毕业后就业压力巨大,GIS市场的容量并不能消化这些毕业生,导致人才流失。大量的毕业生考研后继续失业,毕业生转行成为风尚,甚至出现了学校GIS专业没有人做GIS的尴尬情况。这导致了中国GIS人才的缺口增大,GIS从业者创新能力下降。当然,这个问题是应试教育引起的,也普遍的存在于其他专业!
第六,也是最关键的一条,就是我们正在逐渐的丧失创新能力,并且缺乏有效的风险投资作为GIS产业发展的支持,相比于GIS来说,房地产、道路建设、贸易等产业更加实际,更加的赚钱。因此,GIS人必须寻找一种适合我们自己的融资方式和商业模式来改变这种问题。
其实不管是业界还是技术的前沿 都把gis的软件开发策略作为一段时间或者是长期的规划来处理 这样基本上覆盖了gis核心服务的模型构架 使得服务的方向较为单一 不能很好的实行大众化的服务 这个固然跟眼前的政府政策有很大的关系 但是业界自己的发展探寻是不是也应该重新审视一下自己的阶段成果呢!
gid在中国的发展已有二三十年了吧 不论是早期的技术引进还是目前的自主研发(当然研发力度还远远不及国外的同行 这方面esri就是好的榜样)都还有很大的提升空间 而有些业内人士由于正好看好了这个态势 也大胆猜想GIS将会渗透各个领域各个行业 也将是IT的另一大主流方向 这话有一定的道理 在某种程度上也能很好的体现GIS发展的前景

【GIS对经济、社会作用】
一、GIS技术的兴起 为了解决人类所面临的人口、资源、环境和可持续发展等问题,协调自然与社会间的矛盾,以保障社会经济的可持续发展,必须采用现代的各种信息技术。GIS在其中发挥重要作用,而得到了各国政府和社会团体的广泛关注。很多国家都建立起国家性和地区性地理信息研究中心,发布有关行政法令,进行地理信息系统研究,培养人才,以满足地理信息系统迅速发展的需要。 以美国为例,1988年统计,84%的联邦机构已使用和计划使用地理信息系统,7万多个地方政府机构已建立了GIS服务系统。政府对地理信息产业的投入每年约为16.5亿美元。1992年,仅美国地质调查局的空间数据库投入就达7.54亿美元。随着美国地理信息产业的发展,每年的应用项目多达一万个以上,降低成本5—10亿美元,并新创产值在10亿美元,并新创产值在10亿美元以上。 美国总统克林顿于1994年4月11日签发了“协调地理数据的获取和使用:国家空间数据基础设施(NSDI)”的行政命令。该行政令要求成立联邦地理数据委员会(FGDC),发展国家地理空间数据交换网络(NGDC),在FGDC组织下制定数据标准,并在2000年1月完成美国的国家数字地理空间数据框架(NDGDF),以支持在2000年将展开的十年一度的人口普查。 近年来,地理信息系统技术发展极为迅速,并向着集成化和商品化发展,开始形成比较完整的地理信息产业。1994年,全球地理信息系统及其相关产业的年产值已达31亿美元,年增长率在35%以上。 我国是一个发展中大国,人口基数大,经济基础差,人均资源占有量少且地区分布不平衡,环境污染严重,生态系统脆弱,长期以来对粗放型经济增长的追求使得我国的资源与环境问题更加恶化。中国政府充分的认识到这种局面,于1994年出台了《中国21世纪议程—中国21世纪人口、环境和发展白皮书》,在中国共产党十四届五中全会上把可持续发展列为基本国策之一。地理信息系统,作为一种空间技术,与人类的生存、地区的发展和进步关系密切。地理信息系统将为人类解决全球与地区环境与发展问题,实现社会经济可持续发展目标做出重要贡献。 经过15年的发展,地理信息系统在我国得到了很大的发展,其应用前景与价值已得到有关部门的认识与重视,目前开展地理信息系统工作的部门已超过20个。我国已建成2个地理信息系统国家重点实验室,建成2个地理信息系统国家重点实验室,建成国土基础地理信息系统1:100万数据库和十多个较大规模的信息系统。通过“八五”国家科技攻关,地理信息系统技术逐渐从实验、局部走向实用化、集成化和产业化,在重大自然灾害的监测与评估、重要产粮区主要农作物估产、城市交通管理等方面取得突破性进展,产生了明显的社会、经济效益。 地理信息系统的在我国的应用虽然取得了很大成就,但与美国等先进国家相比,在应用的规模和深度上还存在较大的差距。中国的国民生产总值为4300亿美元,据外商估算,1993年的GIS投入为2000万美元,占国民生产总值的0.47/1000,与美国的3.3/10000相比差一个数量级。目前建立的GIS专业应用系统大多属面向具体项目的GIS,研究成果多,实用系统少,普遍存在利用绿低,效益不高,重开发轻应用的状况。在国产GIS基础软件开发方面,也存在投资和开发力量分散、低水平重复开发普遍,开发周期长,效率低,产品功能雷同,商品化程度低等问题。同时在地理信息获取方面也存在着重复投资多,信息的质量问题也比较严重,信息的标准化还需进一步加强等问题。 地理信息系统有着广泛的社会需求和广阔的应用领域。近年来,国民经济建设、国民经济管理和人民生活与社会发展对地理信息产品和服务的需求逐步增加。一方面各级政府部门或国民经济管理机构、业务部门要求及时地了解和掌握国民经济建设和社会发展在地域空间上的运行状态、分布特征、资源环境条件和社会经济基础等方面的地理信息。另一方面,在商业、运输等部门,为了更好的管理日常业务,并进行各种分析评价工作,也开始使用地理信息系统。随着世界性高速信息网络的建设,地理信息系统开始进入家庭和日常办公场所。 今后五年以至到2000年是我国改革和发展的关键时期。我国经济将持续快速发展,基础工业、基础设施建设大规模展开,城市化发展加快,而人口、资源、环境压力很大。这段时间内,我国将实现经济体制和经济增长方式的重要转型和转变。坚持可持续发展,逐步缩小地区发展差距,基本消除绝对贫困是这一时期的基本方针和任务。与此同时,面向21世纪信息时代的来临,我们必须抓住机遇,加速国民经济信息化进程,在信息基础设施的建设方面迈出较大步伐。 这一时期也是我国GIS发展十分关键的时期。必须从国内外GIS发展的现状和趋势出发,根据这一时期国家经济和社会发展的要求和国情、国力,考虑这一时期我国GIS发展的规划、战略、政策和措施。遵循我国信息化建设“统筹规划、联合建设、统一标准、专通结合”的总方针,大力推进我国GIS的实用化和产业化。 二、GIS在当代学科体系中的地位 地理信息系统是一种特定的处理地理信息的信息系统,它的定义多种多样,是一种覆盖领域十分广泛的高新技术。 地理信息,由于它具有区域性、多维性和时序性,是人类生存和社会活动中连接各种信息,形成在空间和时间上连续分布的综合信息的基础。它是解决人口、资源与环境和社会可持续发展所面临的各种问题和促进国民经济持续、快速和健康发展的基本信息手段。 地理信息系统所依托的学科称为“地理信息学”(Geomatics),它是一个现代的科学术语,代表了用各种现代化方法来采集、量测、分析、存贮、管理、显示、传播和应用与地理和空间分布有关的数据的一门综合和集成的信息科学,是当前的测绘学、摄影测量与遥感、地图学、地理信息系统、计算机图像图形学、卫星定位技术与现代通讯技术的有机结合。 地理信息系统是以上多学科集成的基础平台,用作搜集、存贮、管理和分析空间信息和数据。卫星定位、遥感和摄影测量是是快速获取和更新地理信息的主要手段,目前正走向全数字化道路。地图学与图像图形学既用作地理信息的分析和处理,也用于地理信息成果的显示与表达。专家系统的引入将力求使数据采集、更新、分析和应用更加自动化和智能化。现代通讯技术,尤其是正在兴建的信息高速公路将为地理信息在各部门的传播和应用提供保证。因此,地理信息学的形成和发展是整个信息科学和技术发展的一个重要组成部分,将会给相关学科的发展带来机遇和挑战。 近年来,国外一些高校开始将原来的测绘专业改为地理信息学专业,如荷兰的ITC和香港理工学院称Geoinformatics,加拿大的拉瓦尔大学和卡尔加里大学称Geomatics,澳大利亚的新南威尔士大学称为Geomatic Engineering。这标志着地理信息学(Geomatics)作为一门科学、技术和产业已经形成。 对于地理信息系统和地理信息学在当代学科体系中的地位还没有统一的认识,一般将它看做是一门跨学科的边缘学科。 钱学森教授从八十年代出以来,一直提倡建立一门地理科学,它是自然科学与社会科学的汇合,是一门以理解和协调人地关系为最高目标的研究作为人地系统的地球表层的科学,它与自然科学、社会科学、数学科学、系统科学、思维科学、人体科学、美学、军事科学、行为科学并列的一大现代科学技术门类,它不是单一学科,而是一个学科体系。地理科学就是研究人口、资源、环境与发展的,不言而喻,地理科学将发挥主要作用。 杨开忠教授将地理科学分为四个层次:地理科学哲学、基础地理科学、应用地理科学和技术地理科学,我们略加修改,如图1所示。 图 1 地理科学体系图解 地理信息学同地图学、GPS、遥感、测绘、数量地理学同属于技术地理学。近年来人们所关注的GIS、RS与GPS的集成的理论基础也在于此,它们都是地理科学的技术支持学科,有着共同的研究对象,只有彼此结合起来,才能将研究推向深入,这是地理科学研究方法的一次质的飞跃。地理信息系统为地理科学研究提供了一个现代化工具,使地理科学的研究从传统的定性描述走向定量分析和空间分析,从简单系统走向复杂系统,具有了更好的技术手段。 三、GIS发展的不同阶段 GIS对社会发展所起的作用,与它所处的发展阶段紧密相关的。一项新技术的推广应用都要经过一个研究、推广、普及的过程,其中还需多次反复,才能成功,GIS也不例外。目前来说,它仍然出于发展阶段,特征在于它的基本理论及方法还出于不断探索完善之中,有关其数据模型、数据处理方法的论文也不断出现。但它的应用早已提上日程,有关管理、教育的研究已引起人们的关注。 关于我国GIS事业的发展历程,何建邦和蒋景瞳研究员对此做了回顾,他们认为国际地理信息系统的发展开始于本世纪60年代。中国地理信息系统研究与应用起步较晚,从80年代初开始,已有15年的历史。 中国科学院院士陈述彭教授在1978年杭州遥感学术讨论会上,把地理信息系统作为一个学科和技术领域分支提出,但当时并未引起重视和讨论。以它作为中国GIS事业准备工作开始。根据实际发展历程,他们建议把我国GIS发展划分为如下阶段: 1978—1980 为准备阶段,在我国正式提出地理信息系统领域; 1980—1985 为起步阶段,经过两年的准备和辩论,终于在1980年1月19日在中国科学院遥感应用研究所建立了全国第一个GIS研究室。GIS正式走上研究和实验的舞台,在中国开始了它的发展。 1986—1995 为发展阶段,从第七个五年计划(1986—1990)开始,GIS作为政府行为,正式列入国家科技攻关计划,开始了有计划、有组织、有目标的科学研究、应用实验和工程建设的工作。在这个发展阶段内又可划分为两个时期,即前五年(1986—1990)的初步发展时期和后五年(1991—1995,即第八个五年计划期间)的加快发展时期。GIS从研究、实验和局部应用走向实用化、集成化和工程化,在国民经济和社会保障上开始发挥重大作用,技术渐趋成熟。 1996年以后为走向产业化的阶段。目前,中国GIS已具备产业化的条件,已经造就了一批GIS专家和产业队伍,形成了多个GIS研究、培训和数字化基地。在本世纪最后五年,GIS在中国将会正式成为一种产业,进入市场,在国民经济和公众生活中得到广泛的应用。 我国GIS正处在向产业化转变的时期,叶嘉安教授对我国GIS产业化过程中所面临的重要转变进行了总结,主要有以下几点: 1、项目(资金)来源的转变 近年来,我国GIS系统开发资金逐渐由以科研经费(国家投资)为主转向商业投资为主转变,投资的回报需要直接来自所开发系统的运行过程中,这是GIS商品化的标志,这说明GIS的技术日趋成熟,GIS进入实际应用阶段。实际应用部门对GIS的需求日益高涨,成了项目和资金的主要来源。 2、开发者的转变 随着项目性质的变化,系统开发者由单纯的科研人员开始向工程技术人员转变。开发者头脑中的工程观念和市场观念、用户观念开始加强。 3、开发模式的转变 由国家投资、科研人员设计开发,以科研机构为主实施系统建设的“建设—移交”式的开发模式,转向开发部门与用户共同开发或用户自行开发,而由科研技术部门提供技术支持的开发模式。 4、技术重点的转变 系统功能开发由技术驱动转变为需求驱动,由注重软、硬件技术向注重管理技术和实用效益方面转变。 5、区域尺度的转变 受需求和资金来源引导,系统建设开始转向国家、区域、城市和工程项目等多种尺度,其中城市地理信息系统在近期蓬勃发展。 6、目标的转变 随着信息的社会化和产业化,GIS将由以面向管理决策部门的决策支持为主要目标,转向满足多层次、多领域的广泛的社会需求。 7、系统类型的转变 GIS由面向项目的系统向面向管理的系统发展成为必然的趋势。 陈子坦博士从应用的角度将GIS分为四个层次:项目水平、部门水平、企业化水平和社团水平。 项目GIS是GIS应用的初级阶段,用户的目标是完成一个特定的项目。用户主要关心的是获得这一项目的结论,其他与GIS相关的操作只是工具性的或中间过程。它们不能定期维护数据和应用程序的更新,在一个项目结束后,这个系统的周期也就结束了,大多数的科研机构、大学和科学家的GIS应用正处于这一阶段。 部门GIS的特点是具有一个维护良好的GIS数据库。这一数据库是定期更新的,并被很好的管理。从而可以用来完成一个部门、一个政府机构和合作双方中某一方的某些日常工作。这一部门中的用户随时利用最新的数据来分析和决策。目前已有数千的机构建立了部门GIS系统。 企业化GIS运行于多部门环境中,这些部门具有各自的职责和功能,他们之间共享共同的地理基础数据,分享硬件、软件系统资源,分享应用模型、专家经验和知识。他们还要分享维护和管理这一GIS系统的责任。网络通讯和分布式计算是支持企业化GIS的技术,所有数据和系统资源分布于一个网络上,在网络上流动,供多用户共享。企业化GIS可以帮助包括环境单位在内的企业更有效、更有目的性的完成决策制定过程。目前大约有数百个企业化层次上的GIS运行于政府和大公司中。 社会化GIS是GIS发展的未来层次。GIS不只是用于政府和科研机构,而且会被社会一般公众和团体所接触。人们可以通过Internet网络方便地获取所需的地理信息数据,象使用字处理软件那样方便地使用GIS软件。信息高速公路向社会化GIS提供技术支持。GIS系统将成为各种信息系统的一部分。GIS通过提供空间检索功能,在帮助人们操纵大量信息方面起着重要的作用。 从上述分析可以看出:我国目前所建立的GIS系统大部分属于项目GIS,只有少数的几个系统属于部门GIS,正逐渐向企业化GIS发展中。这就决定了GIS在我国社会发展中所起的作用并不是广泛的,GIS的建立和使用,基本上是政府行为,主要是为政府部门决策服务。 四、GIS在我国社会发展中的作用 我国GIS的应用水平,虽然与美国等发达国家相比存在较大的差距,但已经在国民经济各部门中发挥了重要作用。这里,我们仅就GIS在我国应用的几个主要领域作一简单介绍。 1、综合减灾 我国是在世界上自然灾害类型多,发生频繁,灾害损失最严重的少数国家之一,在以往的40年中,每年灾害经济损失约占国家财政收入的六分之一。近年来灾害直接经济损失每年约1000亿元,其增长速度明显超过全国经济增长,因灾人口伤亡也很严重。减轻自然灾害是我国社会经济持续发展的一项必不可少的工作。 减轻自然灾害是一项系统工程,它包括对自然灾害的监测、预报、评估、防灾、抗灾、救灾、恢复、教育、保险与综合管理,减灾的每一过程和环节都与空间的地理要素密切相关,如灾害发生的时空分布、强度与频度、灾害发生地社会经济易损性及抗灾能力、灾害评估、灾害应及救助措施及预案等,因而地理信息系统是减轻自然灾害的重要工具和手段,建立在具有庞大空间分析功能的地理信息系统上的减灾系统,才能在减灾中发挥快速、准确的决策作用。 GIS在减灾中的应用主要包括以下几个方面:1、灾害的监测和预报;2、自然灾害评估,包括灾前的历史灾害影响评价及灾情预测,实时的灾害应急评估和灾后的灾情评定;3、救灾和抗灾;4、灾害应急救助与救援;5、灾害保险与灾后恢复;6、灾害教育与宣传;7、灾害管理和灾害区划;地理信息系统在减灾中的应用会越来越广泛,尽管目前的应用还不完善,但随着综合减灾研究山进行,地理信息系统在该领域必将发挥出举足轻重的技术支持作用。 近年来,地理信息系统已经在减轻自然灾害的各个环节和领域得到或将得到应用。在我国的各单灾种灾害研究与管理部门,已建立了若干个用于单灾种研究的灾害信息管理系统,国家“八五”科技攻关项目中已开展了系列的自然灾害应急监测与评估研究及相应技术的研制,如水利部与科学院建立的实时洪水监测及水灾风险评估系统,中国科学院与国家气象局初步建立了实时台风、暴雨、洪涝灾害信息及减灾系统,中国科学院、国家教委所属有关科研、教学部门研制的应急气象卫星对小区域自然灾害进行应急评估的技术系统;国家地震局对一些城市进行震害预测的地理信息系统等。此外,GIS在人为事故的处理中也发挥了重要作用。 以重大自然灾害的监测与评价系统为例,该系统由7个子系统构成,以监测和评价洪水、干旱、林火、地震、雪灾、沙害和松毛虫害等7种灾害为目标,分别建成了相应的数据库、分析评价模型和试运行系统,从而构成了一个以GIS和RS技术为支撑的重大自然灾害监测评估的集成系统。该系统在监测评估近年来发生的重大自然灾害方面发挥了重大作用。 2、政府决策 GIS对社会发展的重要意义体现在其可以提高管理决策的科学性及合理性,无论是中央政府,还是地方政府,其管理水平的提高与GIS等信息技术的发展密切相关,特别是在现在信息社会中。 国情信息采集及管理、宏观经济、社会及环境规划、重大灾害防治等行政管理工作,在信息时代离不开GIS技术的支持,国务院综合国情地理信息系统的成功运行充分说明了这一点。它是一个融GIS与与办公自动化为一体的空间型信息系统,它以国家基础地理信息系统数据、政务数据和国民经济统计数据为基础,旨在为国务院领导机关研建一个以高新技术为支撑的宏观分析决策系统。该系统在国务院办公厅运行后,使得中央各部门的决策者门十分方便的查询所感兴趣的信息,方便了管理工作,一期工程的应用推动了省级GIS的建设。另一方面,GIS技术的发展还将成为未来国家级信息高速公路的一个重要组成部分,在信息高速公路的支持下,GIS对国家级的管理工作将具有更大的作用。 辽宁省国土资源信息系统是一个多要素多层次的空间型地理信息系统,是全国第一个省级地理信息系统,旨在为辽宁省政府机关提供一个用于对国土资源进行分析评价和规划应用的辅助工具。该系统在运行中,管理国土工作常用的数据,向有关部门提供信息服务,进行了沈阳市土地利用潜力评价和土地利用适宜性评价、辽宁省钢铁工业布局分析、本溪县水库淹没区分析等,为辽宁省的国土规划研究和编制提供了有力的科学依据。 中科院遥感所进行了“区域可持续发展决策支持系统的研究,建立了水资源、社会、经济决策支持模型和土地利用动态监测模型、土地人口承载力模型、人口预测评价模型、可持续发展动态规划模型等。以农业可持续发展为中心建立了遥感动态监测、分析评价、预测预警、管理规划与决策的完整体系,并进行了宏观规划、中观管理、微观工程决策三个层次的实验。随着研究的进一步深入和完善,类似的系统将在政府部门决策中发挥重要作用。 3、市政管理 城市历来是政治、经济、文化活动的中心,随着城市化进程的不断深入,城市在我国国民经济生活中发挥着越来越重要的作用,城市化所引起的一系列环境、生态、建设、管理等问题日益突出。城市是一个复杂的开放的空间系统,如果没有地理信息系统的支持,很难对城市进行有效的管理。 最近几年,城市地理信息系统在我国得到了蓬勃发展。深圳、北京、上海、厦门、海口、北海等大城市和沿海经济开放城市先后建立了城市地理信息系统。应用于城市资源、环境、交通、人口、土地管理、公共事业、基础设施、商业、旅游等领域,是发展最快的地理信息系统。 4、科学研究与教育 目前我国建立的地理信息系统,大部分是由科研单位和大学研究机构建立的,与科研和教育关系密切。通过这些系统的建立,使我们对GIS的认识逐渐深入,技术日趋成熟,培养了大批的不同层次的GIS研究开发人员,普及了GIS的知识,为我国GIS事业的产业化奠定了良好的基础。同时建立的一些GIS系统对后续系统的完善提供了技术规范,并为后续系统和其它科学研究提供了基础地理数据。特别是国家测绘局建立的国家基础地理信息系统,发挥了重要的示范作用。 5、其它 地理信息系统在其他领域的应用也不断深入,如农作物估产、军事指挥、投资环境评价等。如重点产粮区主要农作物估产系统,该系统以估算松辽平原、黄淮海平原、江汉平原和太湖流域的玉米、小麦和稻米的产量为目标,综合利用GIS和RS技术与野外调查相结合,提出了上述农作物播种面积的估算方法,建立了各自的单产模型,经过多次完善和多级集成,建成的重点产粮区农作物估产的信息系统。 地理信息系统在我国经过15年的发展已经在国民经济各部门中发挥着越来越重要的作用,从它的应用领域来看,几乎是无所不包的。

⑦ GIS发展历史与发展趋势

经过了多年的发展,各行业对 GIS 的认识和掌握程度日益提高,GIS 本身的技术水平和软硬件设施也日臻完善,其综合性和先进性也得到充分体现,这使得 GIS 在资源环境和社会经济等领域得到了广泛应用,发挥了重大的作用。目前,GIS 应用领域已包括测绘、政府、建筑、地质、环保、农业、城乡规划、灾害监测等各个部门。

1. GIS 发展历史

回顾 GIS 发展的历史,可以归纳为三个发展阶段。20 世纪 50 年代中期到 80 年代后期,是 GIS 的开发时期,该阶段的 GIS 软件是以地图为基础进行单机、集中式处理,具有数据处理系统和管理信息系统初期设计的主要特点。80 年代末到 90 年代初是 GIS 第二个发展阶段,这一阶段 GIS 在快速发展的计算机硬件和软件支撑下得到了迅速发展,商品化GIS 软件正式进入传统的软件市场,并在各行业中得到广泛应用。90 年代中后期以来,是GIS 的第三个重要的发展历史时期,此时 GIS 普遍采用了面向对象的软件技术,极大提高了 GIS 的二次开发能力,实现了空间数据和属性数据的一体化存储。在此基础上还逐渐形成了 “3S”技术集成,在一定程度上实现了矢量数据、图像数据一体化存储、叠加和矢量-栅格数据的相互转化。

在地学应用方面,GIS 发展主要经历了以下几个阶段: 20 世纪 70 年代末,一些数学地质专家、遥感地质专家、计算机地学处理专家积极开展了这方面应用工作; 80 年代中后期,GIS 的地学应用特别是矿产资源评价预测处于实验成熟期; 进入 90 年代,GIS 在地学和其他领域得到空前广泛应用; 90 年代初期,美国矿产资源评价预测广泛应用了包括GIS 在内的计算机信息处理技术,90 年代中后期,GIS 在矿产预测方面采用了多种数学模型,如模糊逻辑法、代数法、神经网络法,这些工作极大地推动和丰富了地学研究与 GIS的结合。

2. GIS 未来发展趋势

从系统角度看,在未来的几十年内,GIS 将向着数据标准化 ( Interoperable GIS) 、数据多维化 ( 3D/4D GIS) 、系统集成化 ( Component GIS) 、平台网络化 ( Web GIS) 和应用社会化 ( 数字地球,DE) 的方向发展。

互操作地理信息系统 ( Interoperable GIS) 是 GIS 系统集成平台,它实现在异构环境下多个地理信息的系统或其应用系统之间的互相通信和协作,以完成某一特定任务。

三维或四维地理信息系统 ( 3D/4D GIS) 是从以往静态的二维 GIS 模型向三维、四维、甚至多维的动态模型转换,从而实现利用 GIS 表达世界真三维空间数据场。目前 3DGIS 已开始应用于许多行业中,如矿山三维 GIS 的构建,地质构造模型的三维可视化,城市三维景观制作,三维可视化在固体矿产中的应用,三维可视化在地震解释中的应用,三维 GIS 在地质灾害中的应用,三维 GIS 在数字区调中的应用等。

Com GIS ( Component GIS) 是面向对象和构件技术的地理信息系统,是把 GIS 的功能模块划分为多个控件,每个控件完成不同的功能,通过可视化的软件开发工具集成起来,形成最终 GIS 应用。

Web GIS 是 Internet 和 WWW 技术应用于 GIS 开发的产物,是实现 GIS 互操作的一条最佳解决途径。从 Internet 的任意节点,用户都可以浏览 Web GIS 站点中的空间数据,制作专题图,进行各种空间信息检索和空间分析。随着 Internet 的飞速发展,Web GIS 的发展更加广阔,它改变了 GIS 数据及应用的访问和传输方式,使 GIS 真正变成了大众使用的工具。

数字地球 ( DE) 是对真实地球及其相关现象统一性的数字化重现和认识,其核心思想是用数字化手段统一处理地球问题和最大限度地利用信息资源。数字地球是 GIS 的延伸,建立数字地球的核心技术包括 GIS 与数据库、遥感、遥测、信息技术等。遥感、遥测技术用来完成数据采集、处理和识别,GIS 和数据库技术用于完成数据存储、检索、集成、融合、综合和分析,从而完成数字地球的核心功能,光缆、卫星通信技术以及计算机网络等技术则完成海量空间数据的传输任务。

⑧ gis从什么什么年代开始发展

1967年,世界上第一个真正投入应用的地理信息系统由联邦林业和农村发展部在加拿大安大略省的渥太华研发。罗杰·汤姆林森博士开发的这个系统被称为加拿大地理信息系统(CGIS ) ,用于存储,分析和利用加拿大土地统计局( CLI,使用的1:50,000比例尺,利用关于土壤、农业、休闲,野生动物、水禽、林业和土地利用的地理信息,以确定加拿大农村的土地能力。)收集的数据,并增设了等级分类因素来进行分析。

⑨  地理信息系统的发展现状与趋势

一、国外GIS的发展历史与现状

地理信息系统(Geographic Information System,GIS)是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件支持下,对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示,并采用地理模型分析方法,适时提供多种空间和动态的地理信息,为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。从外部看表现为计算机的软硬件系统,而其内涵却是由计算机程序和地理数据组成的地理空间信息模型,是一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统,计算机系统的支持是GIS的主要特征,使GIS得以快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和过程分析。

世界上第一个GIS是在1963年由加拿大测量学家R.F.托姆林森提出并建立的,称为加拿大地理信息系统,主要用于自然资源的管理与规划。稍后,美国哈佛大学研究出SY-MAP系统软件。但当时的计算机技术水平不高、存储容量小、磁带存储速度慢,使得GIS带有更多的机助制图色彩,用于地学分析和空间数据模拟的功能极为简单。

进入70年代以后,计算机软硬件技术飞速发展,尤其是大容量的存储设备——硬盘的使用,为空间数据的输入、存储、检索和输出提供了强有力的手段;高性能的图形显示器的发展,增强了人机对话和高质量图形显示功能,促使GIS朝着实用方向迅速发展。在此阶段的标志是一些发达国家先后建立了许多专业性的土地信息系统和地理信息系统,据统计70年代大约有300个系统投入使用,例如美国地质调查局从1970年到1976年建立了50多个信息系统,用于获取和处理地质、地理、地形和水资源信息;日本国土地理院从1974年开始建立数字国土信息系统,存储、处理和检索测量数据、航空像片信息、行政区划、土地利用、地形、地质等信息,为国家和地区土地规划服务;瑞典在中央、区域和城市三级建立了许多信息系统。一些商业公司开始活跃起来,软件在市场上受到欢迎,许多大学和研究机构开始重视GIS软件设计和应用研究,成立了各种GIS研究实验室。

80年代是GIS普及和推广应用阶段。随着计算机的迅速发展和普及,地理信息系统也逐步走向成熟,并在全世界范围内全面地推向应用阶段,第三世界国家也开始引进、应用和发展自己的地理信息系统。高性能微型计算机的问世,使得微机地理信息系统得到了蓬勃发展,并使地理信息系统工具具有更高的效率、更强的通用性和独立性,更少地依赖于应用领域和计算机硬件环境,为地理信息系统的建立和应用开辟了新的途径。GIS的应用从解决比较简单的规划管理问题(如道路、输电线等)转为更复杂的区域开发和决策问题,例如土地利用、沙漠化、城市化、环境与资源评价等。随着GIS与卫星遥感技术的结合,GIS开始用于全球变化与全球监测。80年代是GIS发展具有突破性的年代,仅1989年市场上有报价的GIS软件就达70多家,并涌现出一批有代表性的GIS软件,如:ARC/IN-FO、MicrostationSICAD、Genamap、System9等。

进入90年代以后,微机地理信息系统得到了迅猛的发展,并且性能也得到了极大加强,向综合性、智能性发展。GIS已成为一种新兴的确定性产业,投入使用的GIS系统,每2~3年就翻一番,GIS市场的年增长率大于35%,从事GIS的厂家超过300家。GIS已渗透到各行各业,愈来愈多的国际性会议以GIS为主题,愈来愈多的学术刊物以GIS为标题,愈来愈多的学科,如地理学、工程学、森林学、城乡规划、计算机科学、测绘学、航天遥感、矿床地质、水资源等都把GIS作为发展方向。国家和地区性的GIS研究中心在美、英等主要西方国家中建立。

二、我国地理信息系统的发展

我国地理信息系统的研制与应用始于70年代末期,它的发展基础是计算机制图、计算机技术、计量地理和遥感技术。

1978~1980年为准备阶段,主要是进行舆论准备,正式提出倡议,开始组建队伍和实验研究。

1981~1985年为起步阶段,主要是对地理信息系统进行理论探索和区域性实验研究,并在此基础上制定国家地理信息系统规范。1981年在四川渡口二滩进行实验,以航空遥感资料为基础,进行数据采集和数据库模型设计;1984年开始,国家测绘局测绘科学研究所着手组建国土基础信息系统;1985年国家资源与环境信息系统实验室成立。

1986~1993年为初步发展阶段,地理信息系统被列入国家“七五”攻关课题,取得了重要进展和实际效益,形成了比较系统的研究计划:研究资源与环境信息系统国家规范和标准,解决信息共享和系统兼容问题;开展全国性和区域性的信息系统的建立和应用模式研究;研制和开发软件系统与专家系统,全国建成了一批数据库、开发了一系列的空间信息处理与制图软件;完成了一批综合性、区域性和专题性的信息系统。

1994年以来为软件商品化阶段,在国外成熟软件在我国得到广泛应用的同时,带动了具有自主版权的国产地理信息系统基础软件的的崛起,一批起点高、功能强、价格低廉的国产软件相继研制成功,并推向市场。为客观地了解我国GIS基础软件的开发水平、开发现状和产业化前景,推动具有我国自主版权的GIS基础软件的健康发展,国家遥感中心、中国地理信息系统协会、中国海外信息系统协会从1996年开始对国产GIS基础软件和专项应用软件进行测评,从四年的测评结果来看,国产GIS软件的发展情况喜人,软件的功能、性能、品种和商品化程度都有了较大幅度的提高,完全可以在相关领域内实际应用,与国外优秀GIS软件的差距正在逐步缩小,个别领域已经超过了国外GIS软件,在微机(PC)GIS软件和某些应用领域具备了与国外软件竞争的实力。

三、地理信息系统(GIS)的发展趋势

GIS技术的发展已经取得了巨大的成就,并对社会的发展作出了巨大的贡献,但对人们的期望和要求来讲还远远不够,GIS的进一步发展应主要表现在以下几个方面:

1.多媒体地理数据的管理与操作管理

在一个多种数据类型并存的混合系统中,如何实现各类数据的随意操作和有效管理,这是现今信息媒体多元化新时代的一个突出问题,它比单一地图数据库的操作要复杂得多。信息资源库包括的主要内容有:地理数据库、专业数据库、图像库、文件库和声音库等。

2.数字制图技术

纸基地图在任何时候都是不可能被取代的,利用数字地图库直接生产纸基地图,即数字地图环境下的自动编图的核心是数字地图的自动制图综合技术,它比屏幕显示为目的的电子地图的制作要复杂得多,要处理各要素之间的关系,目前仍视为一个国际性的难题。此外,还应包括建立基于地图数据库和GIS技术集成的地图生产系统。

3.“3S”集成技术

GPS(全球定位系统)、RS(遥感)、GIS(地理信息系统)产生的时间不一,理论基础和技术特点也不尽一致,但它们的学科性质是相通的,即共同研究、表达和分析地球科学信息,在逐步发展过程中构成了相辅相成的关系,三者的结合覆盖了信息采集、处理和分析的全过程,使GPS、RS、GIS构成的卫星对地观测系统成为地球系统科学研究的重要手段。

4.空间可视化技术与虚拟现实技术

可视化是指运用计算机图形图像处理技术,将复杂的科学现象或自然景观,甚至十分抽象的概念图形化,以便于理解现象、发现规律和传播知识。虚拟现实也称虚拟环境或人工现实,是一种由计算机生成的高级人机交互系统,构成一个以视觉为主的可感知环境。空间可视化技术与虚拟现实技术可用于制作动态地图、地形环境仿真、地图设计制作等方面。

5.三维GIS和时态GIS技术

在地质、矿山、地下水、大气、环境等方面,人们不仅需要研究现象的二维分布,更需要研究其三维空间分布甚至与时间有关的时空分布特征和规律,因此,对于真三维和四维GIS的需求更加迫切,而真四维是在真三维的基础上增加时间维。

6.网络GIS和WWW GIS技术

由于万维网具有开放性和友好的用户界面,它迅速成为网络信息处理和分布的主要工具。在服务器端,GIS软件系统通过CGi(连接器)与万维网的HTTP(超文本传输协议)服务器相连;在客户端,有万维网浏览器以HTML(超文本标注语言)建立用户界面。

⑩ 地理信息系统的发展历史

35,000年前,在Lascaux附近的洞穴墙壁上,法国的Cro Magnon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。 18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。
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。它的开发者,地理学家Roger Tomlinson,被称为“GIS之父”。
CGIS一直持续到20世纪70年代才完成,但这花费了太长的一段时间,因此在它最初发展期,不能与如Intergraph这样的销售各种商业地图应用软件的供应商竞争。微型计算机硬件的发展使得象ESRI和CARIS那样的供应商成功地兼并了大多数的CGIS特征,并结合了对空间和属性信息的分离的第1 种世代方法与对组织的属性数据的第2种世代方法入数据库结构。20世纪80年代和90年代产业成长刺激了应用了GIS的UNIX工作站和个人计算机飞速增长。至20世纪末,在各种系统中迅速增长使得其在在相关的少量平台已经得到了巩固和规范。并且用户开始提出了在互联网上查看GIS数据的概念,这要求数据的格式和传输标准化。

我国地理信息系统的起步稍晚,但发展势头相当迅猛,大致可分为以下三个阶段。
第一是起步阶段。20世纪70年代初期,我国开始推广电子计算机在测量、制图和遥感领域中的应用。随着国际遥感技术的发展,我国在1974年开始引进美国地球资源卫星图像,开展了遥感图像处理和解译工作。1976年召开了第一次遥感技术规划会议,形成了遥感技术试验和应用蓬勃发展的新局面,先后开展了京津唐地区红外遥感试验。新疆哈密地区航空遥感试验、天津渤海湾地区的环境遥感研究、天津地区的农业土地资源遥感清查工作。长期以来,国家测绘局系统开展了一系列航空摄影测量和地形测图,为建立地理信息系统数据库打下了坚实的基础。解析和数字测图、机助制图、数字高程模型的研究和使用也同步进行。1977年诞生了第一张由计算机输出的全要素地图。1978年,国家计委在黄山召开了全国第一届数据库学术讨论会。所有这些为GIS的研制和应用作了技术上的准备。
第二是试验阶段。进入80年代之后,我国执行“六五”、“七五”计划,国民经济全面发展,很快对“信息革命”作出热烈响应。在大力开展遥感应用的同时,GIS也全面进入试验阶段。在典型试验中主要研究数据规范和标准、空间数据库建设、数据处理和分析算法及应用软件的开发等。以农业为对象,研究有关质量评价和动态分析预报的模式与软件,并用于水库淹没损失、水资源估算、土地资源清查、环境质量评价与人口趋势分析等多项专题的试验研究。在专题试验和应用方面,在全国大地测量和数字地面模型建立的基础上,建成了全国1:100万地留数据库系统和全国土地信息系统、1:4见万全国资源和环境信息系统及1:25o万水土保持信息系统,并开展了黄土高原信息系统以及洪水灾情预报与分析系统等专题研究试验。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也获得了认可。
在学术交流和人才培养方面得到很大发展。在国内召开了多次关于GIS的国际学术讨论会。1985年,中国科学院建立了“资源与环境信息系统国家级重点开放实验室”,1988年和1990年武汉测绘科技大学先后建立了“信息工程专业”和“测绘遥感信息工程国家级重点开放实验室”。我国许多大学中开设了rs方面的课程和不同层次的讲习班,已培养出了一大批从事GIS研究与应用的博士和硕土。
第三是GIS全面发展阶段。80年代末到90年代以来,我国的GIS随着社会主义市场经济的发展走上了全面发展阶段。国家测绘局正在全国范围内建立数字化测绘信息产业。1:100万地图数据库已公开发售,卫:25万地图数据库也已完成建库,并开始了全国1石万地图数据库生产与建库工作,各省测绘局正在抓紧建立省级1:1万基础地理信息系统。数字摄影测量和遥感应用从典型试验逐步走向运行系统,这样就可保证向GIS源源不断地提供地形和专题信息。进入90年代以来,沿海、沿江经济开发区的发展,土地的有偿使用和外资的引进,急需GIS为之服务,有力地促进了城市地理信息系统的发展。用于城市规划、土地管理、交通、电力及各种基础设施管理的城市信息系统在我国许多城市相继建立。
在基础研究和软件开发方面,科技部在“九五”科技攻关计划中,将“遥感、地理信息系统和全球定位系统的综合应用”列入国家“九五”重中之重科技攻关项目,在该项目中投入相当大的研究经费支持武汉测绘科技大学、北京大学、中国地质大学、中国林业科学研究院和中国科学院地理研究所等单位开发我国自主版权的地理信息系统基础软件。经过几年的努力,中国GIS基础软件与国外的差距迅速缩小,涌现出若干能参与市场竞争的地理信息系统软件,如GeoStar, MapGIS, OityStar, ViewGIS等。在遥感方面,在该项目的支持下,已建立全国基于IK4遥感影像土地分类结果的土地动态监测信息系统。国家这一重大项目的实施,有力地促进了中国遥感和地理信息系统的发展

与地理信息系统经过了多少年的发展相关的资料

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