地理(lǐ)信息系統技術的(de)發展演變

發布日期：2018-11-28 00:00 浏覽量：8098

GIS技術随著(zhe)信息技術的(de)不斷更新得(de)到了(le)日新月(yuè)異的(de)發展，先後由2D GIS發展到目前的(de)3D GIS，由單機系統發展到分(fēn)布式的(de)系統，由簡單管理(lǐ)系統發展到了(le)智能性的(de)專家系統等。

地理(lǐ)信息系統(Geographic Information System，簡稱GIS)作爲獲取、處理(lǐ)、管理(lǐ)和(hé)分(fēn)析地理(lǐ)空間數據的(de)重要工具、技術和(hé)學科，近年來(lái)在全球得(de)到了(le)廣泛關注和(hé)迅猛發展，在社會經濟領域的(de)各個(gè)方面發揮著(zhe)日漸重要作用(yòng)。

地理(lǐ)信息系統的(de)發展經曆了(le)三個(gè)典型階段，依次是20世紀80年代初至80年代末的(de)準備階段、20世紀90年代初至90年代末的(de)形成階段、21世紀後的(de)快(kuài)速發展階段。

在GIS軟件産業方面我國雖然比西方國家較晚，但在全球經濟、技術一體化(huà)的(de)外部背景和(hé)政府有力推動的(de)内部背景下(xià)，國産GIS産業在我國軟件産業中有了(le)迅速的(de)發展。由于國産GIS軟件發展曆史短，産業發展還(hái)不成熟，GIS軟件産業服務體系尚不健全，因此制約國産GIS軟件産業發展的(de)瓶頸問題還(hái)很多(duō)，主要表現在缺乏龍頭企業，核心技術創新能力不強，數據共享程度低3方面。

地理(lǐ)信息系統技術及其發展

　　1、 3-D GIS

　　通(tōng)常人(rén)們将以平面制圖和(hé)平面分(fēn)析爲主要功能的(de)GIS稱爲2D-GIS(二維地理(lǐ)信息系統)，随著(zhe)組件技術、網格計算(suàn)和(hé)三維可(kě)視化(huà)技術的(de)發展，基于圖層管理(lǐ)的(de)經典2D-GIS模式已漸漸不能滿足實際工作需要。直接面向三維空間實體及其關系的(de)新一代GIS研究正在興起。

　　所謂3D-GIS(三維地理(lǐ)信息系統)，它是将三維空間坐(zuò)标(x，y，z)作爲獨立參數來(lái)進行空間實體對(duì)象的(de)幾何建模，其數學表示爲：F=f(x，y，z)因而所建立的(de)模型不僅可(kě)以實現三維可(kě)視化(huà)，還(hái)可(kě)以進行三維空間分(fēn)析。

　　雖然經曆十幾年的(de)發展，但到目前爲止，國際上還(hái)沒有一個(gè)成熟完整的(de)3D-GIS，現在有的(de)系統功能也(yě)主要集中在三維可(kě)視化(huà)方面(如生物(wù)、醫學、地質、大(dà)氣等領域)。究其原因是由于至今沒有統一、完善的(de)可(kě)以表示複雜(zá)真三維現實世界的(de)數據模型。此外，三維數據的(de)實時(shí)廉價獲取;海量數據的(de)存儲與快(kuài)速處理(lǐ);三維空間分(fēn)析方法的(de)開發也(yě)是3D-GIS亟待解決的(de)問題。在這(zhè)種情況下(xià)，針對(duì)不同的(de)實際對(duì)象、工程，圍繞3D-GIS的(de)研發議(yì)題諸如三維空間數據模型、三維拓撲數據模型、三維空間數據庫、三維空間查詢和(hé)三維可(kě)視化(huà)等等已成爲GIS領域的(de)研究熱(rè)點方向。

　　2、 WEB-GIS

　　地理(lǐ)信息系統本身也(yě)是一個(gè)工具，簡單的(de)說是提供地理(lǐ)信息服務的(de)工具，如果将地理(lǐ)信息系統這(zhè)個(gè)工具與WEB工具結合在一起，利用(yòng)WEB尋找我們所需要的(de)地理(lǐ)信息，那麽我們就改變了(le)地理(lǐ)信息服務的(de)過程和(hé)方式，即異地、高(gāo)效、便捷。網絡地理(lǐ)信息系統因此應運而生，而且得(de)到了(le)GIS研究者和(hé)使用(yòng)者的(de)青睐，發展迅速。

　　網絡地理(lǐ)信息系統利用(yòng)網絡拓展了(le)GIS的(de)使用(yòng)群體，整合了(le)空間信息資源與社會生産、城(chéng)市建設、日常生活的(de)關系，加快(kuài)了(le)地理(lǐ)信息産業的(de)社會化(huà)進程。 .

　　網絡地理(lǐ)信息系統主要研究網絡上構建各種空間數據模型的(de)方法，主要目的(de)是實現網絡空間信息獲取、編輯、處理(lǐ)和(hé)其它專業的(de)GIS功能。它是桌面GIS的(de)網絡化(huà)，提供了(le)絕大(dà)部分(fēn)可(kě)以實現的(de)GIS功能，并沒有完全凸現面向服務的(de)主題，準确地說應該稱作是網絡GIS-system。

　　分(fēn)布式計算(suàn)技術、WEB服務、網格計算(suàn)等新技術的(de)出現，爲GIS-system注入了(le)強大(dà)的(de)活力，不僅空間信息服務，龐雜(zá)的(de)計算(suàn)處理(lǐ)服務也(yě)能夠從Web中獲取。有的(de)網絡GIS-system用(yòng)戶不必關心或者熟悉所有的(de)GIS-system功能和(hé)操作方法，也(yě)不需要整套的(de)地理(lǐ)信息系統軟硬件，隻需在Web上繳納使用(yòng)滿足用(yòng)戶所需要的(de)空間數據和(hé)GIS處理(lǐ)功能模塊的(de)費用(yòng)，他(tā)們被稱作是“弱”Web-GIS-system用(yòng)戶。這(zhè)種在各種Web新技術環境下(xià)，按照(zhào)用(yòng)戶需求采取不同的(de)Web技術提供“按需分(fēn)配”(services-on-Demand)的(de)開放的(de)地理(lǐ)信息服務，直接的(de)效果就是促成GIS-system向GIS-servlces的(de)轉變。

　　3、COM-GIS

　　COM-GIS 就是采用(yòng)了(le)面向對(duì)象技術和(hé)組件式軟件的(de)GIS系統，其基本思想是把GIS的(de)各大(dà)功能模塊劃分(fēn)爲幾個(gè)組件，每個(gè)組件完成不同的(de)功能。各個(gè)GIS組件之間，以及GIS組件與其它非GIS組件之間，都可(kě)以方便地通(tōng)過可(kě)視化(huà)的(de)軟件開發工具集成起來(lái)，形成最終的(de)GIS基礎平台以及應用(yòng)系統。

　　目前，大(dà)多(duō)數GIS軟件公司都把開發組件式軟件作爲一個(gè)重要的(de)發展戰略。

　　組件式GIS開發平台通(tōng)常可(kě)設計爲三級結構：基礎組件一面向空間數據管理(lǐ)，提供基本的(de)交互過程;高(gāo)級通(tōng)用(yòng)組件一面向通(tōng)用(yòng)功能;行業性組件一抽象出行業應用(yòng)的(de)特定算(suàn)法，固化(huà)到組件中，進一步加速開發過程。

　　4、 Mobile -GIS

　　移動地理(lǐ)信息系統(Mobile-GIS)又稱WAP GIS。WAP(無線應用(yòng)協議(yì)，Wireless Application Protocol)是爲無線設備提供Intemet服務而開發的(de)新協議(yì)，旨在推進數據業務在移動設備上的(de)實現。它将無線通(tōng)信技術和(hé)Intemet結合起來(lái)，通(tōng)過提供通(tōng)用(yòng)平台把HTML的(de)語言信息轉化(huà)爲WML(wireless Markup language)描述的(de)信息顯示在移動屏幕上。Mobile GIS是當前GIS的(de)另一熱(rè)點，是GIS從辦公室走向野外移動作業環境的(de)重要發展方向。

　　信息技術的(de)應用(yòng)促使地理(lǐ)信息系統逐漸由桌面向分(fēn)布發展、二維向多(duō)維發展、傳統系統開發向組件式開發發展等，從地理(lǐ)信息系統的(de)應用(yòng)與發展可(kě)以看出，地理(lǐ)信息系統GIS不僅是技術，更是一種服務，GIS軟件是GIS信息服務産業的(de)靈魂，如何更好地實現地理(lǐ)信息的(de)傳輸、交互和(hé)應用(yòng)的(de)研究還(hái)在不斷深入，這(zhè)是人(rén)們對(duì)地理(lǐ)信息的(de)需求決定的(de)。如何利用(yòng)新的(de)技術不斷彌補地理(lǐ)信息服務的(de)不足，是促成理(lǐ)信息服務體系日臻完善的(de)有效方法。