第二章GIS的发展及趋势.docVIP

第二章GIS的发展及趋势 一GIS的起因 主要有三个原因： 对空间数据的分析处理要求 现代计算机技术的迅速发展 空间技术的迅速发展 1960年代初，加拿大的 Roger.F.Tomlinson 和美国的Duane.F.Marble同时提出了GIS的概念。1962年加拿大的 Roger.F.Tomlinson提出利用计算机分析加拿大土地利用调查数据，并建议建立CANADA GIS。1972年建成CGIS。世界上第一个GIS。对后来GIS的发展产生了深远影响： 技术方面，解决了一系列技术问题，如地图数字化，矢栅数据转换等。 在系统设计方面，提出数据分块，专题分层的数据结构，空间数据与属性数据连接等思想。美国的Duane.F.Marble在美国西北大学利用计算机研究数据处理软件系统，用以支持大规模的城市交通研究。提出了建立GIS软件系统的思想。计算机技术的发展加速了GIS应用的进程。 大容量存储设备的发展 图形显示技术的发展 CPU技术的发展 微机的迅速发展和普及 网络技术的发展（信息共享） 空间技术的发展空间技术的发展是信息的获取能力与信息处理应用能力形成巨大反差。 二、GIS的发展史 共经历了5个阶段 1、GIS的开拓期（60年代） 特点： 早期GIS的雏形 有关机构、组织纷纷建立 2、GIS的巩固发展时期（70年代） 特点： 计算机发展到第三代，CPU速度提高，内存增大，I/O设备齐全，磁盘出现，人机对话系统。 70~76年美国50个州建立了GIS。 国际交流频繁 GIS人才教育 专家影响减弱，政府影响增强 3、GIS技术大发展时期（80年代） 特点： 第四代计算机发展，微机和远程通信设备出现，计算机网络化 软件技术发展，DBMS，软件工具，应用软件工具出现 政府科学机构成立。 4、GIS应用普及时期（90年代） 特点 实用化阶段 计算机和网络发展，网络GIS GIS成为部门的必备工作系统 社会对GIS的认识普遍提高 NII，NSDI，DE的推进 5、网络GIS和因特网GIS时期（90年代中期~） 特点： NII，NSDI和数字工程建设时期 GIS成为国家信息化的基础平台 软硬件环境的困难基本排除。 三、GIS与相关学科的关系 学科交叉进一步加强，新的学科开始受到重视。 与RS、GPS、TM、制图学、地理科学、计算机仿真与虚拟现实、应用数学、ES、软件工程、数据库、数据结构、图形图象学、面向对象方法学等密切相关。 四、GIS未来的发展需求和亟待解决的问题 1、GIS理论发展需求 图形与属性结合 GIS与RS的结合 GIS与GPS的结合 GIS与ES的结合 2、理论研究亟待解决的问题 GIS的工程设计理论与实现方法。 空间认知理论 GIS的功能 超媒体GIS的建立 GIS信息的深加工 GIS的可视化、虚拟现实与仿真 GIS多源数据的无缝集成 GIS数据的互操作 多尺度GIS数据的自动综合 空间数据仓库技术 网络数据的存储与传输 3、GIS软件系统的发展研究重点 面向对象技术的GIS研究 时态GIS或动态GIS的研究 GIS的数学建模系统（CASE工具） 真三维GIS的建立 网络和因特网GIS的建立 无线GIS技术 4、实用GIS的发展趋势 GIS的网络化 GIS的标准化 数据的商业化 GIS的专门化、专业化 GIS的企业化 GIS的全球化 GIS的大众化 GIS的智能化 5、GIS软件的设计开发技术发展趋势 (1)空间数据和数据模型 由混合管理模式向空间数据和属性数据在同一个关系数据库管理发展。是当前较为成熟的技术。完全面向对象的技术是发展中的技术。 (2)用户界面 Microsoft Windows 的界面风格成为GIS工具软件以及应用系统的标准。 (3)软件组件结构 组件结构成为软件组成结构的主流。标准体系有微软的组件对象模型（Microsoft Component Object Model (COM)）, SUN的组件对象请求代理结构（the Common Object Request Broker Architecture (CORBA)）, 和JAVA的JAVA远程方法调用（ Java Remote Method Invocation (RMI).）组件技术开发软件的好处是显而易见的。 (4)编程环境 VC、VB 、.NET、J2EE等高级语言是主要的编程语言。 (5)总的趋势 开放性、标准化。 5