GIS發(fā)展歷史與發(fā)展趨勢(shì)

經(jīng)過了多年的發(fā)展，各行業(yè)對(duì) GIS 的認(rèn)識(shí)和掌握程度日益提高，GIS 本身的技術(shù)水平和軟硬件設(shè)施也日臻完善，其綜合性和先進(jìn)性也得到充分體現(xiàn)，這使得 GIS 在資源環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，發(fā)揮了重大的作用。目前，GIS 應(yīng)用領(lǐng)域已包括測(cè)繪、政府、建筑、地質(zhì)、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、城鄉(xiāng)規(guī)劃、災(zāi)害監(jiān)測(cè)等各個(gè)部門。

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1. GIS 發(fā)展歷史

回顧 GIS 發(fā)展的歷史，可以歸納為三個(gè)發(fā)展階段。20 世紀(jì) 50 年代中期到 80 年代后期，是 GIS 的開發(fā)時(shí)期，該階段的 GIS 軟件是以地圖為基礎(chǔ)進(jìn)行單機(jī)、集中式處理，具有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)初期設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)。80 年代末到 90 年代初是 GIS 第二個(gè)發(fā)展階段，這一階段 GIS 在快速發(fā)展的計(jì)算機(jī)硬件和軟件支撐下得到了迅速發(fā)展，商品化GIS 軟件正式進(jìn)入傳統(tǒng)的軟件市場(chǎng)，并在各行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。90 年代中后期以來(lái)，是GIS 的第三個(gè)重要的發(fā)展歷史時(shí)期，此時(shí) GIS 普遍采用了面向?qū)ο蟮能浖夹g(shù)，極大提高了 GIS 的二次開發(fā)能力，實(shí)現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的一體化存儲(chǔ)。在此基礎(chǔ)上還逐漸形成了 “3S”技術(shù)集成，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了矢量數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)一體化存儲(chǔ)、疊加和矢量-柵格數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)化。

在地學(xué)應(yīng)用方面，GIS 發(fā)展主要經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段: 20 世紀(jì) 70 年代末，一些數(shù)學(xué)地質(zhì)專家、遙感地質(zhì)專家、計(jì)算機(jī)地學(xué)處理專家積極開展了這方面應(yīng)用工作; 80 年代中后期，GIS 的地學(xué)應(yīng)用特別是礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)處于實(shí)驗(yàn)成熟期; 進(jìn)入 90 年代，GIS 在地學(xué)和其他領(lǐng)域得到空前廣泛應(yīng)用; 90 年代初期，美國(guó)礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)廣泛應(yīng)用了包括GIS 在內(nèi)的計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)，90 年代中后期，GIS 在礦產(chǎn)預(yù)測(cè)方面采用了多種數(shù)學(xué)模型，如模糊邏輯法、代數(shù)法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法，這些工作極大地推動(dòng)和豐富了地學(xué)研究與 GIS的結(jié)合。

2. GIS 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

從系統(tǒng)角度看，在未來(lái)的幾十年內(nèi)，GIS 將向著數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化 ( Interoperable GIS) 、數(shù)據(jù)多維化 ( 3D/4D GIS) 、系統(tǒng)集成化 ( Component GIS) 、平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化 ( Web GIS) 和應(yīng)用社會(huì)化 ( 數(shù)字地球，DE) 的方向發(fā)展。

互操作地理信息系統(tǒng) ( Interoperable GIS) 是 GIS 系統(tǒng)集成平臺(tái)，它實(shí)現(xiàn)在異構(gòu)環(huán)境下多個(gè)地理信息的系統(tǒng)或其應(yīng)用系統(tǒng)之間的互相通信和協(xié)作，以完成某一特定任務(wù)。

三維或四維地理信息系統(tǒng) ( 3D/4D GIS) 是從以往靜態(tài)的二維 GIS 模型向三維、四維、甚至多維的動(dòng)態(tài)模型轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)利用 GIS 表達(dá)世界真三維空間數(shù)據(jù)場(chǎng)。目前 3DGIS 已開始應(yīng)用于許多行業(yè)中，如礦山三維 GIS 的構(gòu)建，地質(zhì)構(gòu)造模型的三維可視化，城市三維景觀制作，三維可視化在固體礦產(chǎn)中的應(yīng)用，三維可視化在地震解釋中的應(yīng)用，三維 GIS 在地質(zhì)災(zāi)害中的應(yīng)用，三維 GIS 在數(shù)字區(qū)調(diào)中的應(yīng)用等。

Com GIS ( Component GIS) 是面向?qū)ο蠛蜆?gòu)件技術(shù)的地理信息系統(tǒng)，是把 GIS 的功能模塊劃分為多個(gè)控件，每個(gè)控件完成不同的功能，通過可視化的軟件開發(fā)工具集成起來(lái)，形成最終 GIS 應(yīng)用。

Web GIS 是 Internet 和 WWW 技術(shù)應(yīng)用于 GIS 開發(fā)的產(chǎn)物，是實(shí)現(xiàn) GIS 互操作的一條最佳解決途徑。從 Internet 的任意節(jié)點(diǎn)，用戶都可以瀏覽 Web GIS 站點(diǎn)中的空間數(shù)據(jù)，制作專題圖，進(jìn)行各種空間信息檢索和空間分析。隨著 Internet 的飛速發(fā)展，Web GIS 的發(fā)展更加廣闊，它改變了 GIS 數(shù)據(jù)及應(yīng)用的訪問和傳輸方式，使 GIS 真正變成了大眾使用的工具。

數(shù)字地球 ( DE) 是對(duì)真實(shí)地球及其相關(guān)現(xiàn)象統(tǒng)一性的數(shù)字化重現(xiàn)和認(rèn)識(shí)，其核心思想是用數(shù)字化手段統(tǒng)一處理地球問題和最大限度地利用信息資源。數(shù)字地球是 GIS 的延伸，建立數(shù)字地球的核心技術(shù)包括 GIS 與數(shù)據(jù)庫(kù)、遙感、遙測(cè)、信息技術(shù)等。遙感、遙測(cè)技術(shù)用來(lái)完成數(shù)據(jù)采集、處理和識(shí)別，GIS 和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)用于完成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、檢索、集成、融合、綜合和分析，從而完成數(shù)字地球的核心功能，光纜、衛(wèi)星通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)則完成海量空間數(shù)據(jù)的傳輸任務(wù)。

數(shù)字地球"會(huì)對(duì)gis的發(fā)展產(chǎn)生怎樣的影響

數(shù)字地球"會(huì)對(duì)gis的發(fā)展產(chǎn)生推動(dòng)的影響。

隨著"數(shù)字地球"這一概念的提出和人們對(duì)它的認(rèn)識(shí)的不斷加深，從二維向多維動(dòng)態(tài)以及網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展是地理信息系統(tǒng)發(fā)展的主要方向，也是地理信息系統(tǒng)理論發(fā)展和諸多領(lǐng)域的迫切需要如資源、環(huán)境、城市等。在技術(shù)發(fā)展方面，一個(gè)發(fā)展是基于Client/Server結(jié)構(gòu)，即用戶可在其終端上調(diào)用在服務(wù)器上的數(shù)據(jù)和程序。另一個(gè)發(fā)展是通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展Internet GIS或Web-GIS，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程尋找所需要的各種地理空間數(shù)據(jù)，包括圖形和圖像，而且可以進(jìn)行各種地理空間分析，這種發(fā)展是通過現(xiàn)代通訊技術(shù)使GIS進(jìn)一步與信息高速公路相接軌。另一個(gè)發(fā)展方向，則是數(shù)據(jù)挖掘（Data Mining），從空間數(shù)據(jù)庫(kù)中自動(dòng)發(fā)現(xiàn)知識(shí)，用來(lái)支持遙感解譯自動(dòng)化和GIS空間分析的智能化。

GPS,RS,GIS,和數(shù)字地球的區(qū)別與聯(lián)系

GPS:全球定位系統(tǒng)；

RS：遙感；

GIS：地理信息系統(tǒng)；

可以說(shuō),GPS和RS為GIS提供空間數(shù)據(jù),而GIS可以很好的管理這些數(shù)據(jù),并用它們來(lái)進(jìn)行空間分析和決策支持.它們?nèi)叨伎梢詾閿?shù)字地球服務(wù),是數(shù)字地球的關(guān)鍵技術(shù).

什么是數(shù)字地球？

地球相對(duì)于人類來(lái)說(shuō)實(shí)在是太大了，使得我們往往關(guān)注的是腳下的局部區(qū)域。如何能全面、快速地認(rèn)識(shí)我們賴以生存的地球呢？隨著信息科技的快速發(fā)展，我們現(xiàn)在可以打造一個(gè)數(shù)字地球。所謂數(shù)字地球，是以計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)和大規(guī)模存儲(chǔ)技術(shù)為基礎(chǔ)，以寬帶網(wǎng)絡(luò)為紐帶，運(yùn)用海量地球信息對(duì)地球進(jìn)行多分辨率、多尺度、多時(shí)空和多種類的三維描述，并利用它作為工具來(lái)支持和改善人類活動(dòng)和生活質(zhì)量。

數(shù)字地球的核心是地球空間信息科學(xué)，全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和遙感技術(shù)（RS）是其最重要的三個(gè)技術(shù)基礎(chǔ)。在人類所接觸到的信息中有80%與地理位置和空間分布有關(guān)，地球空間信息是信息高速公路上的貨和車。數(shù)字地球不僅包括高分辨率的地球衛(wèi)星圖像，還包括數(shù)字地圖，以及經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和人口等方面的信息，它的應(yīng)用在很大程度上超出我們的想象。數(shù)字地球正在進(jìn)入千家萬(wàn)戶和各行各業(yè)。

數(shù)字地球與精細(xì)農(nóng)業(yè)

農(nóng)業(yè)要走節(jié)約化的道路，實(shí)現(xiàn)節(jié)水農(nóng)業(yè)、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)無(wú)污染農(nóng)業(yè)。這就要依托數(shù)字地球，每隔3～5天給農(nóng)民送去他們的莊稼地的高分辨率衛(wèi)星影像，農(nóng)民在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)終端上可以從影像圖中獲得他的農(nóng)田的長(zhǎng)勢(shì)征兆，通過GIS作分析，制定出行動(dòng)計(jì)劃，然后在車載GPS和電子地圖指引下，實(shí)施農(nóng)田作業(yè)，把殺蟲劑、化肥和水用到必須用的地方，而不致使化學(xué)殘留物污染土地、糧食和種子，實(shí)現(xiàn)真正的綠色農(nóng)業(yè)。這樣一來(lái)，農(nóng)民也成了電腦的重要用戶，數(shù)字地球就這樣飛入了農(nóng)民家。

數(shù)字地球與智能化交通

智能運(yùn)輸系統(tǒng)是基于數(shù)字地球而建立起的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合運(yùn)輸和管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸工具在道路上的運(yùn)行功能智能化。具體地說(shuō)，該系統(tǒng)將采集到的各種道路交通及服務(wù)信息經(jīng)交通管理中心集中處理后，傳輸?shù)焦愤\(yùn)輸系統(tǒng)的各個(gè)用戶（駕駛員、居民、警察局、停車場(chǎng)、運(yùn)輸公司、醫(yī)院、救護(hù)排障等部門），出行者可實(shí)時(shí)選擇交通方式和交通路線；交通管理部門可自動(dòng)進(jìn)行合理的交通疏導(dǎo)、控制和事故處理；運(yùn)輸部門可隨時(shí)掌握車輛的運(yùn)行情況，進(jìn)行合理調(diào)度。從而，使路網(wǎng)上的交通流運(yùn)行處于最佳狀態(tài)，改善交通擁擠和阻塞，最大限度地提高路網(wǎng)的通行能力，提高整個(gè)公路運(yùn)輸系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)性、安全性和生產(chǎn)效率。從而，也使公眾能夠高效地使用公路交通設(shè)施和能源。

總之，隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字地球?qū)?duì)社會(huì)生活的各個(gè)方面產(chǎn)生巨大的影響。其中有些影響我們可以想象，有些影響也許我們今日還無(wú)法想象。

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圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)

作者： 宋波 [責(zé)任編輯: 宋金玉]

名稱欄目：數(shù)字地球gis技術(shù) gps rs gis 數(shù)字地球
轉(zhuǎn)載源于：http://m.newbst.com/article30/dogpjpo.html

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