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】 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。 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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