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1、淺析GIS的特點及發(fā)展歷程與趨勢唐丹丹(沈陽經緯數碼科技有限公司遼寧沈陽110016)摘要本文描述了GIS的特點，通過回顧GIS的國內外發(fā)展歷程，對GIS技術的今后發(fā)展進行了展望并分析當前GIS的發(fā)展趨勢及其主要應用的領域。關鍵詞GIS特點發(fā)展趨勢地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem，GIS）是為特定的應用目標而建立的空間信息系統(tǒng)，是在計算機軟件、硬件及網絡支持下，對有關空間數據進行預處理、輸入、存儲、查詢、檢索、處理、分析、顯示、更新和提供應用的技術系統(tǒng)。1.GIS的特點1.1數據存儲量小數據存儲是將數據以某種格式記錄在計算機內部或外部存儲設備上?？臻g數據

2、存儲與管理是GIS數據管理的核心，各種圖形或圖像信息都以嚴密的邏輯結構存放于空間數據庫中，屬性數據的管理一般直接利用商用關系數據庫軟件，如Oracle、SQL、Server。1.2標準化和數字化將多信息源的空間數據和統(tǒng)計數據進行分級、分類、規(guī)格化和標準化，通過人機交互方式來選擇顯示的對象與形式，對于圖形數據，根據要素的信息量和密集程度，可選擇放大或縮小顯示。數據輸出系統(tǒng)處理分析，可以直接提供給用戶各種地圖、圖表、數據報表或文字報告等，便于進行社會經濟和自然資源、環(huán)境等要素之間的對比和相關分析。1.3多維結構在二維空間編碼基礎上，實現多專題的第三維信息結構的組合，并按時間序列延續(xù)，從而使它具

3、有信息存貯、更新和轉換能力，為決策部門提供實時顯示和多層次分析的方便。這顯然是常規(guī)二維或二維半的地形圖所不具備的。1.4具有空間查詢與分析特點從GIS數據庫中找出所有滿足屬性約束條件和空間約束條件的地理對象，主要包括圖形查詢、屬性查詢、圖形與屬性互查、地址匹配等?？臻g分析是對空間數據的分析技術，可以實現緩沖分析、疊加分析、網絡分析，空間插值、統(tǒng)計分析等功能，來解決用戶的實際問題，如人口分布、環(huán)境污染、區(qū)域經濟情況、交通情況等。紐約市曾經對其數據庫進行了調查，發(fā)現有80%以上的信息圖為地理信息或與地理信息有關。2.地理信息系統(tǒng)(GIS)的發(fā)展歷史及現狀GIS是為解決資源與環(huán)境等全球性問題而發(fā)

4、展起來的技術與產業(yè)。60年代中期，加拿大開始研究建立世界上第一個地理信息系統(tǒng)(CGIS)，隨后又出現了美國哈佛大學的SYMAP和GRID等系統(tǒng)。自那時起，GIS就開始服務于經濟建設和社會生活。在北美、西歐和日本等發(fā)達國家，現在已建立了國家級、洲際之間以及各種專題性的地理信息系統(tǒng)。我國GIS的研究與應用始于80年代，近二十年來發(fā)展也十分迅速，在計算機輔助繪制地圖等方面開展了大量基礎性的試驗與研究工作，在理論、技術方法和實踐經驗等方面都有了長足的進步。當今，GIS系統(tǒng)已成為年增長率為35%的新興技術產業(yè)，出現了諸如ARC/INFO、MAPINFO和GENAMAP等著名軟件，它們在城市建設、環(huán)境

5、保護和社會發(fā)展等方面發(fā)揮了巨大的作用，隨著科技的發(fā)展，GIS發(fā)展的勢頭越來越迅猛。GIS技術日臻成熟，已廣泛地應用于環(huán)境、資源、石油、電力、土地、交通、公安、急救、航空、市政管理、城市規(guī)劃、經濟咨詢、災害損失預測、投資評價、政府管理和軍事等與地理坐標相關的幾乎所有領域。但是，隨著信息技術，尤其是計算機技術的快速發(fā)展、數字地球（DigitalEarth）的提出與實施，以及GIS的應用深度的不斷深入和廣度的擴大，GIS正處于急劇變化與發(fā)展之中，并對GIS提出了許多新的要求。一方面，計算機的進步、信息網的發(fā)展和利用等技術上的突破，使得以數字形式表示信息更加容易，另一方面，地理信息仍滯后于其它更適

6、合于以數字形式表示的信息，例如數字和文本。因此，地理信息的使用，又存在一定的困難和障礙，如果這些障礙能夠妥善解決，GIS的應用將會取得突飛猛進的發(fā)展。3.地理信息系統(tǒng)(GIS)的展望3.1GIS將往高維化發(fā)展GIS在礦山與地質領域的應用受到很大限制的重要原因是其在處理三維問題上的不足。現有的GIS軟件雖然可以用數字高程模型來處理空間實體的高程坐標，但是由于他們無法建立空間實體的三維拓撲關系，使得很多真三維操作難以實現，因而人們將現有的GIS稱為二維GIS或2.5維GIS。礦山、地質以及氣象、環(huán)境、地球物理、水文等眾多的應用領域都需要三維GIS平臺來支持他們大量的真三維操作?？臻g可視化技術是

7、指在動態(tài)、時空變換、多維的可交互的地圖條件下探索視覺效果和提高視覺效果的技術。虛擬現實(VR)技術，也稱虛擬環(huán)境和人工現實，已在游戲中成功使用。運用空間可視化技術和虛擬現實技術進行地形環(huán)境仿真，真實再現地景，用于交互式觀察和分析，提高對地形環(huán)境的認知效果，是今后三維GIS可視化發(fā)展的一個重點。四維GIS（4DGIS）一般是指在原有的三維GIS基礎上加入時間變量而構成的GIS。許多人認為地質特征是不變的，但實際上大部分地質