gis的數(shù)據(jù)采集新技術(shù)方法

定位設(shè)備、數(shù)字化設(shè)備和數(shù)據(jù)交換。gis的數(shù)據(jù)采集新技術(shù)方法是：

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1、定位設(shè)備：野外測(cè)量：大平板、全站儀、GPS、移動(dòng)測(cè)繪系統(tǒng)特點(diǎn)是精度高、效率較低。適合范圍是小范圍GIS數(shù)據(jù)采集或局部數(shù)據(jù)更新。

2、數(shù)字化設(shè)備：數(shù)字化儀、掃描儀、攝影測(cè)量設(shè)備特點(diǎn)是范圍大。

3、數(shù)據(jù)交換：針對(duì)GIS數(shù)據(jù)采集中屬性信息采用手工調(diào)查和數(shù)據(jù)處理工作復(fù)雜等導(dǎo)致效率低下的問(wèn)題，提出了基于AUTOCAD數(shù)字化采集GIS數(shù)據(jù)的方法。

gis的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)？

GIS的興起得益于計(jì)算機(jī)輔助地圖制圖的研究和應(yīng)用。1963年，加拿大測(cè)量學(xué)家R.F.Tomlinson首先提出“地理信息系統(tǒng)”這一術(shù)語(yǔ)，并建立了世界上第一個(gè)地理信息系統(tǒng)。如今，地理信息系統(tǒng)已進(jìn)入全面應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化階段，隨著產(chǎn)業(yè)的形成和數(shù)字化信息產(chǎn)品在全世界的普及，GIS深入到各行各業(yè)、千家萬(wàn)戶，成為人們不可缺少的工具和助手。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前能夠提供市場(chǎng)的商業(yè)化GIS相關(guān)軟件產(chǎn)品已達(dá)200多種，在我國(guó)用戶眾多、知名度較高的主要軟件有:ESRI公司的ArcInfo、ArcView，Intergraph公司的MGE、GeoMedia，Maplnfo公司的Maplnfo，Genasys公司的GENAMAP，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)的MAPGIS、武漢大學(xué)的Geostar、中國(guó)科學(xué)院資源與地理研究所的Supermap等，而其中又以ArcInfo軟件功能最為強(qiáng)大。ARCGIS是應(yīng)用最廣泛的一種大型GIS軟件，我國(guó)早期開(kāi)發(fā)的GIS幾乎都是以ArcInfo作為平臺(tái)。其主要特點(diǎn)為:采用地理關(guān)系數(shù)據(jù)模型，提供極強(qiáng)制圖功能、空間操作功能和分析功能;采用模塊式結(jié)構(gòu)，提高靈活度并易于擴(kuò)充;提供宏命令語(yǔ)言AML實(shí)現(xiàn)快速編程;提供38種地圖投影方式，可在不同投影之間實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換;開(kāi)放式的結(jié)構(gòu)，提供直接與多種數(shù)據(jù)庫(kù)的接口;兼容性很好，能與25種不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式之間相互轉(zhuǎn)換;獨(dú)立于硬件，運(yùn)行于不同的平臺(tái);廣泛支持當(dāng)今各種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。但它沒(méi)有DEM和插值計(jì)算，TABLES屬性數(shù)據(jù)處理功能有限，且不具備統(tǒng)計(jì)圖表分析功能(鄒月，2000)。

近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，以及遙感技術(shù)、數(shù)字測(cè)繪技術(shù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)、虛擬實(shí)景、多媒體技術(shù)、三維圖形芯片及寬頻光纖通訊技術(shù)的突破性進(jìn)展，地理信息系統(tǒng)技術(shù)總體上呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、組件化、集成化、開(kāi)放性等發(fā)展趨勢(shì)(龔健雅，2004)。

1.基于數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的海量空間數(shù)據(jù)管理

GIS技術(shù)的瓶頸之一就是如何解決海量空間數(shù)據(jù)管理問(wèn)題。對(duì)于一個(gè)區(qū)域的GIS系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)量極其巨大，一般達(dá)到GB或TB的數(shù)據(jù)量級(jí)。和傳統(tǒng)的基于文檔的管理方式相比，利用面向?qū)ο蟮拇笮蛿?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)能夠有效地解決這一問(wèn)題。

在面向?qū)ο蟮目臻g數(shù)據(jù)庫(kù)中，海量地圖數(shù)據(jù)的使用變得更加簡(jiǎn)單，只需建立單一圖層，不必再進(jìn)行分幅處理。如果用戶原來(lái)的數(shù)據(jù)源是分幅的，可將其全部存儲(chǔ)到一個(gè)圖層中，數(shù)據(jù)庫(kù)將自動(dòng)對(duì)其進(jìn)行拼接和索引處理，可形成一個(gè)完整的圖層。應(yīng)用時(shí)，在客戶端只需極少量的編程(實(shí)際上只是指定數(shù)據(jù)源)，就可實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)里數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)顯示。數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)根據(jù)當(dāng)前地圖客戶端的顯示視野，自動(dòng)將此范圍內(nèi)的圖形檢索出來(lái)，送到客戶端顯示。因此，即使在服務(wù)器端的數(shù)據(jù)是GB級(jí)的，在客戶端的數(shù)據(jù)量卻僅是幾十到上百K的數(shù)量級(jí)，大大減輕了客戶端系統(tǒng)的配置需求，并減輕了網(wǎng)絡(luò)流量，可通過(guò)一般的網(wǎng)絡(luò)(甚至遠(yuǎn)程)客戶端進(jìn)行訪問(wèn)。

2.網(wǎng)絡(luò)GIS

信息高速公路的建立極大地方便了世界各地用戶之間的信息交換與信息查詢。由于GIS系統(tǒng)具有豐富的空間查詢、空間分析及屬性管理功能，而人們對(duì)Internet和GIS系統(tǒng)的需求不斷深入，因此把GIS系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相融合，利用Internet在Web上發(fā)布空間數(shù)據(jù)，為用戶提供空間數(shù)據(jù)瀏覽、查詢和分析的功能，形成一種網(wǎng)絡(luò)化的地理空間集成平臺(tái)，就成為當(dāng)前GIS系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。與傳統(tǒng)的GIS相比，WebGIS具有以下特點(diǎn):

適應(yīng)性強(qiáng):WebGIS是基于互聯(lián)網(wǎng)的，因而也是全球的，能夠在不同的平臺(tái)上運(yùn)行。

應(yīng)用面廣:網(wǎng)絡(luò)功能將使WebGIS應(yīng)用到整個(gè)社會(huì)，真正實(shí)現(xiàn)GIS的無(wú)所不能，無(wú)處不在。

現(xiàn)實(shí)性強(qiáng):地理信息的實(shí)時(shí)更新在網(wǎng)上進(jìn)行，人們能得到最新信息和最新動(dòng)態(tài)。

維護(hù)社會(huì)化:數(shù)據(jù)的采集、輸入，空間信息的分析與發(fā)布將是在社會(huì)協(xié)調(diào)下運(yùn)作。

使用簡(jiǎn)單:用戶可以直接從網(wǎng)上獲取所需要的各種地理信息，直接進(jìn)行各種地理信息的分析，而不用關(guān)心空間數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)和管理。

目前，網(wǎng)絡(luò)GIS正在逐步普及，但還處于空間數(shù)據(jù)查詢、瀏覽、發(fā)布與下載階段，缺少?gòu)?qiáng)大的空間分析功能，而且受網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，影響了網(wǎng)絡(luò)GIS的應(yīng)用(龔健雅，2004)。

3.組件GIS

GIS基礎(chǔ)軟件可以定性為應(yīng)用基礎(chǔ)軟件，它一般不作直接應(yīng)用，而是根據(jù)某一行業(yè)或某一部門(mén)的特定需求進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。目前，大多數(shù)地理信息系統(tǒng)都已經(jīng)過(guò)渡到基于組件的體系結(jié)構(gòu)，一般都采用COM/DCOM技術(shù)。組件化GIS基于標(biāo)準(zhǔn)的組件式GIS平臺(tái)，各組件之間不僅可以自由、靈活地重組，而且具有可視化的界面和標(biāo)準(zhǔn)的接口(于向鴻，2005)。組件軟件的可編程和可重用特點(diǎn)為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商提供了方便的二次開(kāi)發(fā)手段，在很大程度上推動(dòng)了GIS軟件的工程化開(kāi)發(fā)和大眾化應(yīng)用。組件GIS的特征主要體現(xiàn)在:

(1)高效無(wú)縫的系統(tǒng)集成:允許將專業(yè)模型、GIS控件、其他控件緊密地結(jié)合在統(tǒng)一的界面下。

(2)無(wú)須專門(mén)的GIS開(kāi)發(fā)語(yǔ)言:只要掌握基于Windows平面的通用環(huán)境以及組件式GIS各控件的屬性、方法和事件，就能完成應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。

(3)大眾化GIS:用戶可以像使用其他ActiveX控件一樣使用GIS的控件，使非專業(yè)的GIS用戶也能勝任GIS應(yīng)用開(kāi)發(fā)工作。

(4)開(kāi)發(fā)成本低:非GIS功能可以利用非專業(yè)控件，降低了系統(tǒng)的成本。

4.集成化GIS

一方面，以GIS為核心的“3S”(RS，GIS，GPS)集成，使得人們能夠?qū)崟r(shí)地采集數(shù)據(jù)、處理信息、更新數(shù)據(jù)以及分析數(shù)據(jù)。遙感是實(shí)時(shí)獲取、動(dòng)態(tài)處理和分析空間信息的先進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)，是為GIS提供準(zhǔn)確可靠信息源和實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)的重要保證。全球定位系統(tǒng)(GPS)為遙感實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)定位，提供空間坐標(biāo)，建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。另一方面，地理信息系統(tǒng)技術(shù)與其他主流商務(wù)應(yīng)用的集成，并能集成多種空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，使各種計(jì)算機(jī)軟件彼此溝通、集成應(yīng)用。GIS已發(fā)展成為具有多媒體網(wǎng)絡(luò)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以及數(shù)據(jù)可視化的強(qiáng)大空間數(shù)據(jù)綜合處理技術(shù)系統(tǒng)。

5.開(kāi)放式GIS

開(kāi)放式地理信息系統(tǒng)(OpenGIS)，是指在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和接口所建立起來(lái)的GIS，是為了使不同的地理信息系統(tǒng)之間具有良好的互操作性，以及實(shí)現(xiàn)在異構(gòu)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息共享，克服傳統(tǒng)GIS軟件之間的相互封閉性(黃杏元，2004)。

為了研究和開(kāi)發(fā)OpenGIS技術(shù)，1996年在美國(guó)成立的開(kāi)放地理信息聯(lián)合會(huì)研究和建立了開(kāi)放式地理數(shù)據(jù)交互操作規(guī)程(OGIS，Open Geodata Interoperable Specification)。OGIS是為了尋找一種方式，將地理信息系統(tǒng)技術(shù)、分布處理技術(shù)、面向?qū)ο蠓椒?、?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)及實(shí)時(shí)信息獲取方法更有效地結(jié)合起來(lái)?；贠GIS規(guī)范制訂的開(kāi)放系統(tǒng)模型，是一種軟件工程和系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，這種方法應(yīng)用于GIS領(lǐng)域，側(cè)重于改變當(dāng)前GIS模型中特定的應(yīng)用系統(tǒng)及其功能與它內(nèi)部數(shù)據(jù)模型及數(shù)據(jù)格式緊密捆綁的現(xiàn)狀。OpenGIS技術(shù)將使GIS始終處于一種組織開(kāi)放式的狀態(tài)，真正成為服務(wù)于整個(gè)社會(huì)的產(chǎn)業(yè)以及實(shí)現(xiàn)地理信息全球范圍內(nèi)的共享與互操作，是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下GIS技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

談?wù)勀銓?duì)gis的認(rèn)識(shí)與理解

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有時(shí)又稱為“地學(xué)信息系統(tǒng)”。它是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。它是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對(duì)整個(gè)或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。

位置與地理信息既是LBS的核心，也是LBS的基礎(chǔ)。一個(gè)單純的經(jīng)緯度坐標(biāo)只有置于特定的地理信息中，代表為某個(gè)地點(diǎn)、標(biāo)志、方位后，才會(huì)被用戶認(rèn)識(shí)和理解。用戶在通過(guò)相關(guān)技術(shù)獲取到位置信息之后，還需要了解所處的地理環(huán)境，查詢和分析環(huán)境信息，從而為用戶活動(dòng)提供信息支持與服務(wù)。

地理信息系統(tǒng)（GIS，Geographic Information System）是一門(mén)綜合性學(xué)科，結(jié)合地理學(xué)與地圖學(xué)以及遙感和計(jì)算機(jī)科學(xué)，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在不同的領(lǐng)域，是用于輸入、存儲(chǔ)、查詢、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，隨著GIS的發(fā)展，也有稱GIS為“地理信息科學(xué)”（Geographic Information Science），近年來(lái)，也有稱GIS為"地理信息服務(wù)"（Geographic Information service）。GIS是一種基于計(jì)算機(jī)的工具，它可以對(duì)空間信息進(jìn)行分析和處理（簡(jiǎn)而言之，是對(duì)地球上存在的現(xiàn)象和發(fā)生的事件進(jìn)行成圖和分析）。 GIS 技術(shù)把地圖這種獨(dú)特的視覺(jué)化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫(kù)操作（例如查詢和統(tǒng)計(jì)分析等）集成在一起。

中文名

地理信息系統(tǒng)

外文名

Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS

別名

地學(xué)信息系統(tǒng)

英文縮寫(xiě)

GIS

常見(jiàn)軟件

超擎圖形

快速

導(dǎo)航

特點(diǎn)

產(chǎn)品分類

實(shí)現(xiàn)方法

建模系統(tǒng)

GIS

開(kāi)源軟件

開(kāi)發(fā)工具

發(fā)展空間

普適品牌

語(yǔ)義學(xué)

社會(huì)應(yīng)用

專業(yè)設(shè)置

歷史發(fā)展

古往今來(lái)，幾乎人類所有活動(dòng)都是發(fā)生在地球上，都與地球表面位置（即地理空間位置）息息相關(guān)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益發(fā)展和普及，地理信息系統(tǒng)（Geography Information System，GIS）以及在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的“數(shù)字地球”、“數(shù)字城市”在人們的生產(chǎn)和生活中起著越來(lái)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(kāi)發(fā)人員必須定義GIS中被執(zhí)行的各種任務(wù)，開(kāi)發(fā)處理程序。 熟練的操作人員通?？梢钥朔礼IS軟件功能的不足，但是相反的情況就不成立。最好的軟件也無(wú)法彌補(bǔ)操作人員對(duì)GIS的一無(wú)所知所帶來(lái)的負(fù)作用。

數(shù)據(jù)，精確的可用的數(shù)據(jù)可以影響到查詢和分析的結(jié)果。

硬件，硬件的性能影響到軟件對(duì)數(shù)據(jù)的處理速度，使用是否方便及可能的輸出方式。

軟件，不僅包含GIS軟件，還包括各種數(shù)據(jù)庫(kù)，繪圖、統(tǒng)計(jì)、影像處理及其它程序。

過(guò)程，GIS 要求明確定義，一致的方法來(lái)生成正確的可驗(yàn)證的結(jié)果。

地理信息系統(tǒng)的組成

GIS屬于信息系統(tǒng)的一類，不同在于它能運(yùn)作和處理地理參照數(shù)據(jù)。地理參照數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)成分：空間數(shù)據(jù)，與空間要素幾何特性有關(guān)；屬性數(shù)據(jù)，提供空間要素的信息。

地理信息系統(tǒng)（GIS）與全球定位系統(tǒng)(GPS)、遙感系統(tǒng)(RS)合稱3S系統(tǒng)。

地理信息系統(tǒng)(GIS) 是一種具有信息系統(tǒng)空間專業(yè)形式的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。在嚴(yán)格的意義上, 這是一個(gè)具有集中、存儲(chǔ)、操作、和顯示地理參考信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。例如，根據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的位置對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別。

GIS技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

GIS在資源環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用方興未艾，從技術(shù)、地理信息、經(jīng)濟(jì)社會(huì)的需求等方面分析，在該領(lǐng)域有以下趨勢(shì)及建議：

應(yīng)用軟件數(shù)據(jù)端口應(yīng)有專門(mén)化，專業(yè)化方向發(fā)展，在同類型同方向的GIS數(shù)據(jù)交流共享方向提供適當(dāng)?shù)姆奖?，以解決GIS數(shù)據(jù)來(lái)源和數(shù)據(jù)質(zhì)量難以保證的問(wèn)題。

結(jié)合國(guó)家信息化推進(jìn)工作，以電子政務(wù)相關(guān)工程為基礎(chǔ)，推動(dòng)GIS在資源環(huán)境管理中的推廣應(yīng)用。

信息化建設(shè)已成為我國(guó)各級(jí) *** 及企業(yè)的重要任務(wù)，GIS在以資源、能源、生產(chǎn)、資金等空間綜合配置、優(yōu)化組合為目的的信息化建設(shè)中，可以發(fā)揮應(yīng)有的作用；結(jié)合相應(yīng)的應(yīng)用工程，推動(dòng)GIS的發(fā)展；

應(yīng)用往專業(yè)化方向發(fā)展，功能由通用管理功能轉(zhuǎn)向資源評(píng)估、監(jiān)督、跟蹤分析等專業(yè)功能方向發(fā)展。

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)社會(huì)與資源環(huán)境之間的各方面的矛盾及問(wèn)題逐漸暴露出來(lái)，這些問(wèn)題在時(shí)間和空間上具有諸多的關(guān)聯(lián)性，分析這些問(wèn)題、提出合理的解決方案建議，需要功能更專業(yè)化的GIS軟件系統(tǒng)支持；

支持多源、多尺度、多類型集成應(yīng)用的軟件平臺(tái)工具的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。

信息獲取技術(shù)的快速發(fā)展和多源化趨勢(shì)，要求資源環(huán)境方面的GIS應(yīng)能夠接收、處理及分析多種來(lái)源、多尺度的地理信息；

促進(jìn)3S技術(shù)集成應(yīng)用，推動(dòng)專業(yè)技術(shù)及軟件的發(fā)展，全球定位系統(tǒng)、遙感技術(shù)與GIS的集成應(yīng)用已成為GIS軟件發(fā)展的趨勢(shì)之一，而這種應(yīng)用的發(fā)展是在應(yīng)用推動(dòng)的基礎(chǔ)上建立的，針對(duì)特定的應(yīng)用領(lǐng)域的集成化的GIS將成為資源環(huán)境領(lǐng)域GIS的發(fā)展方向，也是系統(tǒng)與業(yè)務(wù)結(jié)合的需要；

開(kāi)展專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)建設(shè)，結(jié)合資源環(huán)境各領(lǐng)域的需求，開(kāi)發(fā)多種專業(yè)化的GIS，如針對(duì)性生態(tài)保護(hù)區(qū)、生態(tài)功能區(qū)、地下水、生物資源等領(lǐng)域的專業(yè)性GIS軟件與管理系統(tǒng)。

國(guó)內(nèi)GIS現(xiàn)狀和對(duì)策

地理信息系統(tǒng)技術(shù)是一門(mén)綜合性的技術(shù)，它的發(fā)展是與地理學(xué)、地圖學(xué)、攝影測(cè)量學(xué)、遙感技術(shù)、數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)科學(xué)、信息技術(shù)等有關(guān)學(xué)科的發(fā)展分不開(kāi)的。

GIS的發(fā)展可分為四個(gè)階段：第一個(gè)階段是初始發(fā)展階段，20世紀(jì)60年代世界上第一個(gè)GIS系統(tǒng)由加拿大測(cè)量學(xué)家R.F.Tomlison提出并建立，主要用于自然資源的管理和規(guī)劃；第二個(gè)階段是發(fā)展鞏固階段，20世紀(jì)70年代由于計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是大容量存儲(chǔ)設(shè)備的使用，促進(jìn)了GIS朝實(shí)用的方向發(fā)展，不同專題、不同規(guī)模、不同類型的各具特色的地理信息系統(tǒng)在世界各地紛紛付諸研制，如美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、瑞典和日本等國(guó)對(duì)GIS的研究都投入了大量的人力、物力和財(cái)力；第三個(gè)階段是推廣應(yīng)用階段，20世紀(jì)80年代，GIS逐步走向成熟，并在全世界范圍內(nèi)全面推廣，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，并與衛(wèi)星遙感技術(shù)結(jié)合，開(kāi)始應(yīng)用于全球性的問(wèn)題，這個(gè)階段涌現(xiàn)出一大批GIS軟件，如ARC/INFO，GENAMAP，SPANS，MAPINFO，ERDAS，Microstation等；第四個(gè)階段是蓬勃發(fā)展階段，20世紀(jì)90年代，隨著地理信息產(chǎn)品的建立和數(shù)字化信息產(chǎn)品在全世界的普及，GIS成為確定性的產(chǎn)業(yè)，并逐漸滲透到各行各業(yè)，成為人們生活、學(xué)習(xí)和工作不可缺少的工具和助手。

地理信息系統(tǒng)的研制與應(yīng)用在我國(guó)起步較晚，雖然歷史較短，但發(fā)展勢(shì)頭迅猛。

我國(guó)GIS的發(fā)展可分為三個(gè)階段。

第一階段從1970年到1980年，為準(zhǔn)備階段，主要經(jīng)歷了提出倡議、組建隊(duì)伍、培訓(xùn)人才、組織個(gè)別實(shí)驗(yàn)研究等階段。

機(jī)械制圖和遙感應(yīng)用，為GIS的研制和應(yīng)用做了技術(shù)和理論上的準(zhǔn)備。

第二階段從1981年到1985年，為起步階段，完成了技術(shù)引進(jìn)、數(shù)據(jù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的研究、空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、數(shù)據(jù)處理和分析算法及應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)等環(huán)節(jié)，對(duì)GIS進(jìn)行了理論探索和區(qū)域性的實(shí)驗(yàn)研究。

第三個(gè)階段從1986年到2013年，為初步發(fā)展階段，我國(guó)GIS的研究和應(yīng)用進(jìn)入有組織、有計(jì)劃、有目標(biāo)的階段，逐步建立了不同層次、不同規(guī)模的組織機(jī)構(gòu)、研究中心和實(shí)驗(yàn)室。

GIS研究逐步與國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)生活需求相結(jié)合，并取得了重要進(jìn)展和實(shí)際應(yīng)用效益。

主要表現(xiàn)在四個(gè)方面：（1）制定了國(guó)家地理信息系統(tǒng)規(guī)范，解決信息共享和系統(tǒng)兼容問(wèn)題，為全國(guó)地理信息系統(tǒng)的建立做準(zhǔn)備。

（2）應(yīng)用型GIS發(fā)展迅速。

（3）在引進(jìn)的基礎(chǔ)上擴(kuò)充和研制了一批軟件。

（4）開(kāi)始出版有關(guān)地理信息系統(tǒng)理論、技術(shù)和應(yīng)用等方面的書(shū)籍，設(shè)立了地理信息系統(tǒng)專業(yè)，培養(yǎng)了大批人才，并積極開(kāi)展國(guó)際合作，參與全球性地理信息系統(tǒng)的討論和實(shí)驗(yàn)。

在科技部等國(guó)家有關(guān)部門(mén)的大力組織和支持下，國(guó)產(chǎn)GIS基礎(chǔ)軟件開(kāi)發(fā)工作取得了重要進(jìn)展，出現(xiàn)了一批GIS高技術(shù)企業(yè)，開(kāi)發(fā)出了較為成熟的國(guó)產(chǎn)GIS軟件，如MapGIS、GeoStar、CityStar、SuperMap、MapEngine、GROW等，并形成了一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。

這些國(guó)產(chǎn)GIS軟件以較高的性價(jià)比，打破了國(guó)外GIS軟件對(duì)我國(guó)市場(chǎng)的壟斷，有力促進(jìn)了我國(guó)地理信息系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展。

這些年，GIS技術(shù)在我國(guó)得到了廣泛應(yīng)用，其應(yīng)用面從傳統(tǒng)的城市規(guī)劃、土地利用、測(cè)繪、環(huán)境保護(hù)、電力、電信、減災(zāi)防災(zāi)等領(lǐng)域滲透到礦產(chǎn)資源調(diào)查、海洋資源調(diào)查與管理等各方面，取得了豐碩的成果和巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

當(dāng)前，國(guó)家有關(guān)部門(mén)正逐步將GIS嵌入到電子政務(wù)系統(tǒng)中。

隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，GIS技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。

GIS系統(tǒng)正朝著專業(yè)或大型化、社會(huì)化方向不斷發(fā)展著。

“大型化”體現(xiàn)在系統(tǒng)和數(shù)據(jù)規(guī)模兩個(gè)方面；“社會(huì)化”則要求GIS要面向整個(gè)社會(huì)，滿足社會(huì)各界對(duì)有關(guān)地理信息的需求，簡(jiǎn)言之就是“開(kāi)放數(shù)據(jù)”、“簡(jiǎn)化操作”，“面向服務(wù)”，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)乃至系統(tǒng)之間的完全共享和互動(dòng)。

下面我們從地理信息系統(tǒng)技術(shù)角度來(lái)討論和分析當(dāng)前GIS的相關(guān)技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)。

1.1 空間信息的獲取、處理與交換地理空間數(shù)據(jù)是GIS的血液，構(gòu)建和維護(hù)空間數(shù)據(jù)庫(kù)是一項(xiàng)復(fù)雜、工作量巨大的工程，它包括：數(shù)據(jù)的獲取、校驗(yàn)和規(guī)范化、結(jié)構(gòu)化處理、數(shù)據(jù)維護(hù)等過(guò)程。

GIS處理的數(shù)據(jù)對(duì)象是空間對(duì)象，有很強(qiáng)的時(shí)空特性，獲取數(shù)據(jù)的手段及數(shù)據(jù)的形式也復(fù)雜多樣。

獲取數(shù)據(jù)的基本方式有：野外全站儀平板測(cè)量、GPS測(cè)量、室內(nèi)地圖掃描數(shù)字化、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量、從遙感影像進(jìn)行目標(biāo)測(cè)量和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等。

這些獲取技術(shù)已基本成熟。

同時(shí)，空間數(shù)據(jù)也具有很強(qiáng)的時(shí)效性，不同的空間數(shù)據(jù)必須進(jìn)行周期不等的數(shù)據(jù)更新維護(hù)，空間數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、及時(shí)、完整是實(shí)現(xiàn)GIS應(yīng)用系統(tǒng)價(jià)值的前提基礎(chǔ)。

空間數(shù)據(jù)維護(hù)往往涉及跨部門(mén)、跨行業(yè)的多種數(shù)據(jù)格式和多種數(shù)據(jù)類型的大量數(shù)據(jù)，提供有效的空間數(shù)據(jù)編輯更新手段是當(dāng)前亟待解決的一個(gè)重要課題。

基于上述信息獲取技術(shù)，在過(guò)去的二十年間，國(guó)家有關(guān)部委和行業(yè)部門(mén)已經(jīng)積累了大量原始數(shù)字化數(shù)據(jù)和相應(yīng)資料，建立了1100多個(gè)大、中型數(shù)據(jù)庫(kù)以及大量的各類數(shù)字化地理基礎(chǔ)圖、專題圖、城市地籍圖等。

國(guó)家測(cè)繪局已經(jīng)完成了全國(guó)l：100萬(wàn)、 1：25萬(wàn)基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)以及全國(guó)七大江河數(shù)字地形模型的建設(shè)，并啟動(dòng)了全國(guó)l：5萬(wàn)，部分省份1：1萬(wàn)基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)。

這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)有力促進(jìn)了GIS技術(shù)的廣泛應(yīng)用，進(jìn)而產(chǎn)生了大量的GIS數(shù)據(jù)。

但由于地理信息系統(tǒng)軟件大多采用不同的空間數(shù)據(jù)模型，以及它們?cè)诘乩韺?shí)體上的認(rèn)識(shí)差異，使得所積累的數(shù)據(jù)難以轉(zhuǎn)換和共享（即使能夠數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，也會(huì)產(chǎn)生信息的丟失），從而形成一個(gè)個(gè)新的數(shù)據(jù)孤島。

制訂數(shù)據(jù)交換的格式標(biāo)準(zhǔn)已成為大家的共識(shí)。

一些國(guó)家和組織已經(jīng)在進(jìn)行這方面的工作，并定義了一些數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，如SDTS，OpenGIS聯(lián)盟制訂的GML，另外一些公認(rèn)的數(shù)據(jù)格式如DXF，Shapefile和MIF文件格式等正逐漸成為數(shù)據(jù)交換的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。

我國(guó)也在“九五”期間制定了地球空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)。

但是由于人們對(duì)空間信息認(rèn)識(shí)和研究成果的制約，還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的地理數(shù)據(jù)模型，因此建立實(shí)用的數(shù)據(jù)交換格式和信息標(biāo)準(zhǔn)將是一個(gè)長(zhǎng)期、復(fù)雜過(guò)程。

1.2 空間數(shù)據(jù)的管理空間數(shù)據(jù)的管理涉及到二個(gè)方面的內(nèi)容：空間數(shù)據(jù)模型和空間數(shù)據(jù)庫(kù)。

空間數(shù)據(jù)模型刻畫(huà)了現(xiàn)實(shí)世界中空間實(shí)體及其相互間的聯(lián)系，它為空間數(shù)據(jù)的組織和空間數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)提供了基本的方法。

因此，空間數(shù)據(jù)模型的研究對(duì)設(shè)計(jì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)和發(fā)展新一代GIS系統(tǒng)起著舉足輕重的作用。

在GIS中與空間信息有關(guān)的信息模型有三個(gè)，即基于對(duì)象(要素)(Feature)的模型、場(chǎng)(Field)模型以及網(wǎng)絡(luò)(Network)模型。

GIS基礎(chǔ)軟件平臺(tái)的研制和應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一直沿用這三種空間數(shù)據(jù)模型，但這些模型在空間實(shí)體間的相互關(guān)系及其時(shí)空變化的描述與表達(dá)、數(shù)據(jù)組織、空間分析等方面均有較大的局限性，難以滿足新一代GIS基礎(chǔ)軟件平臺(tái)和應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展的要求。

主要表現(xiàn)為：（1） 僅能表達(dá)空間點(diǎn)、線、面目標(biāo)間極為有限的簡(jiǎn)單拓?fù)潢P(guān)系，且這些拓?fù)潢P(guān)系的生成與維護(hù)耗時(shí)費(fèi)力；（2） 難以有效地表達(dá)現(xiàn)實(shí)三維空間實(shí)體及其相互關(guān)系；（3） 適于記錄和表達(dá)某一時(shí)刻空間實(shí)體性狀及相互間關(guān)系靜態(tài)分布，難以有效地描述和表達(dá)空間實(shí)體及其相互間關(guān)系的時(shí)空變化；（4） 沒(méi)有考慮異地、異構(gòu)、異質(zhì)空間數(shù)據(jù)的互操作和分布式“對(duì)象”處理等問(wèn)題。

針對(duì)上述不足，時(shí)空數(shù)據(jù)模型、三維數(shù)據(jù)模型、分布式空間數(shù)據(jù)管理、GIS設(shè)計(jì)的CASE工具等研究已成為當(dāng)前國(guó)際上GIS空間數(shù)據(jù)模型研究的學(xué)術(shù)前沿。

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