GIS的现状与发展

湖北文理学院毕业论文（设计）论文（设计）题目：21世纪GIS发展趋势及误区分析学院继续教育学院专业计算机应用技术层次专科学生陈岸指导教师2016年5月20日21世纪GIS发展趋势及误区分析专业：计算机应用技术学号：201421451姓名：陈岸指导教师：摘要：21世纪是一个信息时代，它带给GIS的是机遇和挑战，带给GIS工作者的是对GIS未来的思考。在对GIS的发展进行总结的基础上，首先分析了21世纪GIS发展的若干趋势：WebGIS、无线WebGIS、3S集成的进一步研究、3D/4DGIS的完善和发展、GIS数据真正意义上的共享、CyberGIS的出现和发展，以及GIS组件库的社会化生产。同时分别指出了发展的关键问题所在；然后针对GIS发展过程中存在的一些问题，讨论了在GIS发展中应该避免的误区。关键词：GIS；WebGIS；3DGIS；GIS组件；CyberGIS；虚拟现实TheAnalysisofGISDevelopmentTrendsandProblemsinthe21stCenturyAbstract:The21stcenturyisaninformationage.ItnotonlybringsGIStechnologyopportunitiesandchallenges,butalsobringsusGISpursuerstheconsiderationofGISfuture.OnthebasisofGISpastdevelopmentsumming-up,firstly,theauthorsanalyzetheGISdevelopmenttrendsinthenewcentury,namelyWebGIS,wirelessWebGIS,thefurtherstudyof3Sintegration,3D/4DGISperfection,GISdatatrueshare,theappearanceanddevelopmentofCyberGIS,andsocializationproductionofGIScomponentswarehouse.Theyalsogivetheirdevelopmentalkeyrespectively.Secondly,Theydiscusssomeproblems,whichshouldbeavoidedintheGISdevelopingprocess.Keywords:GIS;WebGIS;3DGIS;GIScomponents;CyberGIS;VirtualReality目录一、引言.............................................................1二、GIS的发展趋势....................................................1（一）Web/InternetGIS的进一步发展...............................2（二）无线WebGIS..................................................3（三）3S集成的进一步研究...........................................3（四）3D/4DGIS有待完善和发展......................................4（五）GIS数据共享———不变的目标..................................5（六）CyberGIS———魅力无穷的下一代GIS...........................6（七）GIS组件库的社会化生产........................................8三、GIS发展中的误区讨论..............................................9（一）应注重GIS应用模型的开发.....................................9（二）建库不是最终目的............................................10（三）GIS数据精度不可忽视.........................................10（四）“3S集成”一词的运用应谨慎...................................11（五）GIS研究应具有持续性.........................................11四、总结............................................................11[参考文献]..........................................................13-1-一、引言自60年代以来，随着计算机技术的飞速发展、空间技术的日新月异及计算机图形学理论的日渐完善，地理信息系统（GeographicInformationSystem，GIS）技术也日趋成熟，并且逐渐被人们所认识和接受。近年来，GIS被世界各国普遍重视，尤其是1998年初，美国副总统戈尔在加利福尼亚科学中心所作的题为“数字地球--认识21世纪我们这个星球”的讲话中提出的新概念在全球掀起了“数字地球”热，使其中的核心技术GIS更为各国政府所广泛关注。有人曾做过统计，在经济建设和日常生活活动所涉及的信息中，有75%~80%的数据是空间数据[1]。目前，以管理空间数据见长的GIS已经在全球变化与监测、军事、资源管理、城市规划、土地管理、环境研究、农作物估产、灾害预测、交通管理、矿产资源评价、文物保护、湿地制图以及政府部门等许多领域发挥着越来越重要的作用[2,3]。21世纪是科学与技术一体化的信息时代，GIS技术将进一步与遥感（RS）技术、全球定位系统（GPS）和国际互联网（Internet）等现代信息技术进行高度融合，并且逐渐形成以GIS技术为核心的集成化的技术体系[4]。面对新世纪带来的机遇和挑战，未来的GIS将走向何方？如何正确地引导GIS的发展？这些问题值得GIS工作者深思。针对这些问题，文章首先分析了GIS未来的发展趋势，然后对GIS发展中的一些误区进行了讨论。二、GIS的发展趋势目前，人类的步伐已经迈入21世纪这样一个信息时代。面对呈指数形式增长的各类信息，人们将会对信息的获取、存储、传输、处理和表现等手段提出新的需求，因而也会对作为信息处理重要手段之一的GIS提出新的期望和要求。GIS的发展趋势主要表现在以下几个方面。-2-（一）Web/InternetGIS的进一步发展Internet这一信息发布系统，从根本上改变了人们获取信息的方式，并极大地推动了人类从工业社会向信息社会演化的进程。Internet被世界上许多著名杂志誉为21世纪信息传媒的一场革命。目前，Internet正在以惊人的速度向前发展，网上的Web服务器从1993年的130台增加到1995年的18957台，到2001年初超过了一个惊人的数目25675581台[5]。当前，Internet已不仅仅是一种单纯的技术手段，它已演变成为一种经济方式——网络经济，人们的生活也已离不开Internet。大量的应用正由传统的Ciient/Server（客户机/服务器）方式向Brower/Server（浏览器/服务器）方式转移，GIS技术也是如此。大多数GIS生产商和空间数据提供商已经意识到：Internet可以提供强大的地理信息发布的媒体，因此已经成为一种特殊的赢利市场，从而将逐渐取代传统的PC或桌面GIS范例，成为下一代GIS的平台[6]。GIS技术和Internet技术的融合，正逐渐形成一种新的技术，称之为WebGIS或InternetGIS。和传统的基于Ciient/Server的GIS相比，WebGIS有更广泛的访问范围、平台独立性、降低系统成本、更简单的操作和平衡高效的计算负载等优点[7,8]。目前，虽然有一些公司推出了WebGIS产品，比如：Map-Info公司的MapInfoProServer和Mapxtreme、Intergraph公司的GeoMediaWebMap、ESRI的InternetMapServer（IMS）forArcview&Mapobjects、Autodesk的MapGuide以及Bentiy的ModeiServer/Discovery等等。但是，WebGIS还处于不成熟的初级阶段，它只是专业人员手中的工具，而且用户还不能通过网络终端来实现真正意义上的较为复杂的GIS空间分析功能[9,10]。原因之一是第一代Internet的通讯带宽成为GIS复杂应用的瓶颈，正在研究中的第二代Internet有望能够解决这一问题；另一个原因是WebGIS自身还不够完善，这些问题主要集中在如何合理构建Internet和GIS的集成结构，以及如何实现高效的数据互操作、网上数据采掘和WebGIS数据组织管理等问题上。WebGIS的成熟无异于GIS的一场革命，因为它将真正实现GIS的大众化，让世界上任何一个同Internet连接的用户都能方便地利用GIS的强大功能，来解决生活和工作中的各类问题。由此所产生的社会和经济效益将是十分巨大的。-3-（二）无线WebGIS无线应用协议（WAP）是一个正在兴起的无线网络协议标准，而且成为目前移动通信业中的一大热点，各大通信公司都在不遗余力地推广它。WAP技术如此受青睐的一个主要原因在于它将无线通信技术和Internet结合起来，通过提供通用的平台，把目前Internet网上HTML语言的信息转换成用WML（WireiessMarkupLanguage）描述的信息，显示在移动电话的显示屏上[11]。WAP的出现使无线通信技术与GIS技术以及Internet技术的结合—无线WebGIS成为可能。无线WebGIS将使GIS无处不在。人们可以随时随地通过掌上电脑、手机来获取自己当前的位置、周围环境和最佳交通路线等等属性信息和空间分析功能。这无疑将极大地改变人类的生活方式。无线WebGIS具有十分广阔的应用前景。（三）3S集成的进一步研究这里的3S是指GIS、全球定位系统（GPS）和遥感（RS）这三大技术，它们都有各自的理论和发展成就。随着3S的理论和应用研究的不断深入，人们逐渐认识到单独地运用其中的一种技术，往往不能满足许多工程应用的需要。因此，国际上3S的研究和应用开始向集成化方向发展：GPS主要被用于实时、快速地提供目标，包括各类传感器和运载平台的空间位置；RS用于实时地或准实时地提供目标及其环境的语义或非语义信息，发现地球表面上的各种变化，及时地对GIS进行数据更新，是GIS重要的数据源；GIS则以其空间分析的特长，作为集成系统的基础平台，将多种来源的时空数据进行集成管理、动态存取和空间分析，为智能化数据采集提供地学知识。3S集成的提法虽然已经较为流行，但是，不论从理论上还是在实践中，3S集成都面临着很大的困难，真正意义上的集成在发达国家还处在起步阶段，而在国内还处在理论探讨阶段[12]。在21世纪这样一个信息时代，人们对信息的实时性、准确性和便捷性的要求会越来越高。借助于3S技术的集成，可以实时地、在线地获取、管理、分析现实世界的数据，并从中提取出各类信息，不断地满足人们日益增长的信息需求。由此可-4-见，3S集成是新世纪中的必然发展趋势。可以预见一下，在不久的将来，人们利用GPS对车载或星载的对地观测仪器进行空间定位和自动导航，利用对地观测仪器实时地获取人类所居住的这个地球表面、大气圈、生物圈或者是近地表的所有数据，然后将这些数据实时地输入GIS，并进行自动分类，随时更新GIS数据库，再通过GIS的分析功能，从GIS数据库中发掘出各种各样目标的现状或变化信息，随时满足不同层次人员的需要。以上的所有工作都是在同一个时间脉冲