國(guó)外GIS技術(shù) 國(guó)外GIS技術(shù)在社會(huì)治理中的作用?

　地理信息系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)

一、國(guó)外GIS的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀

為江漢等地區(qū)用戶(hù)提供了全套網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)制作服務(wù)，及江漢網(wǎng)站建設(shè)行業(yè)解決方案。主營(yíng)業(yè)務(wù)為成都網(wǎng)站設(shè)計(jì)、網(wǎng)站建設(shè)、江漢網(wǎng)站設(shè)計(jì)，以傳統(tǒng)方式定制建設(shè)網(wǎng)站，并提供域名空間備案等一條龍服務(wù)，秉承以專(zhuān)業(yè)、用心的態(tài)度為用戶(hù)提供真誠(chéng)的服務(wù)。我們深信只要達(dá)到每一位用戶(hù)的要求，就會(huì)得到認(rèn)可，從而選擇與我們長(zhǎng)期合作。這樣，我們也可以走得更遠(yuǎn)！

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System,GIS）是以地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下，對(duì)空間相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示，并采用地理模型分析方法，適時(shí)提供多種空間和動(dòng)態(tài)的地理信息，為地理研究和地理決策服務(wù)而建立起來(lái)的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。從外部看表現(xiàn)為計(jì)算機(jī)的軟硬件系統(tǒng)，而其內(nèi)涵卻是由計(jì)算機(jī)程序和地理數(shù)據(jù)組成的地理空間信息模型，是一個(gè)邏輯縮小的、高度信息化的地理系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的支持是GIS的主要特征，使GIS得以快速、精確、綜合地對(duì)復(fù)雜的地理系統(tǒng)進(jìn)行空間定位和過(guò)程分析。

世界上第一個(gè)GIS是在1963年由加拿大測(cè)量學(xué)家R.F.托姆林森提出并建立的，稱(chēng)為加拿大地理信息系統(tǒng)，主要用于自然資源的管理與規(guī)劃。稍后，美國(guó)哈佛大學(xué)研究出SY-MAP系統(tǒng)軟件。但當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)技術(shù)水平不高、存儲(chǔ)容量小、磁帶存儲(chǔ)速度慢，使得GIS帶有更多的機(jī)助制圖色彩，用于地學(xué)分析和空間數(shù)據(jù)模擬的功能極為簡(jiǎn)單。

進(jìn)入70年代以后，計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)飛速發(fā)展，尤其是大容量的存儲(chǔ)設(shè)備——硬盤(pán)的使用，為空間數(shù)據(jù)的輸入、存儲(chǔ)、檢索和輸出提供了強(qiáng)有力的手段；高性能的圖形顯示器的發(fā)展，增強(qiáng)了人機(jī)對(duì)話(huà)和高質(zhì)量圖形顯示功能，促使GIS朝著實(shí)用方向迅速發(fā)展。在此階段的標(biāo)志是一些發(fā)達(dá)國(guó)家先后建立了許多專(zhuān)業(yè)性的土地信息系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)，據(jù)統(tǒng)計(jì)70年代大約有300個(gè)系統(tǒng)投入使用，例如美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局從1970年到1976年建立了50多個(gè)信息系統(tǒng)，用于獲取和處理地質(zhì)、地理、地形和水資源信息；日本國(guó)土地理院從1974年開(kāi)始建立數(shù)字國(guó)土信息系統(tǒng)，存儲(chǔ)、處理和檢索測(cè)量數(shù)據(jù)、航空像片信息、行政區(qū)劃、土地利用、地形、地質(zhì)等信息，為國(guó)家和地區(qū)土地規(guī)劃服務(wù)；瑞典在中央、區(qū)域和城市三級(jí)建立了許多信息系統(tǒng)。一些商業(yè)公司開(kāi)始活躍起來(lái)，軟件在市場(chǎng)上受到歡迎，許多大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)開(kāi)始重視GIS軟件設(shè)計(jì)和應(yīng)用研究，成立了各種GIS研究實(shí)驗(yàn)室。

80年代是GIS普及和推廣應(yīng)用階段。隨著計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展和普及，地理信息系統(tǒng)也逐步走向成熟，并在全世界范圍內(nèi)全面地推向應(yīng)用階段，第三世界國(guó)家也開(kāi)始引進(jìn)、應(yīng)用和發(fā)展自己的地理信息系統(tǒng)。高性能微型計(jì)算機(jī)的問(wèn)世，使得微機(jī)地理信息系統(tǒng)得到了蓬勃發(fā)展，并使地理信息系統(tǒng)工具具有更高的效率、更強(qiáng)的通用性和獨(dú)立性，更少地依賴(lài)于應(yīng)用領(lǐng)域和計(jì)算機(jī)硬件環(huán)境，為地理信息系統(tǒng)的建立和應(yīng)用開(kāi)辟了新的途徑。GIS的應(yīng)用從解決比較簡(jiǎn)單的規(guī)劃管理問(wèn)題（如道路、輸電線(xiàn)等）轉(zhuǎn)為更復(fù)雜的區(qū)域開(kāi)發(fā)和決策問(wèn)題，例如土地利用、沙漠化、城市化、環(huán)境與資源評(píng)價(jià)等。隨著GIS與衛(wèi)星遙感技術(shù)的結(jié)合，GIS開(kāi)始用于全球變化與全球監(jiān)測(cè)。80年代是GIS發(fā)展具有突破性的年代，僅1989年市場(chǎng)上有報(bào)價(jià)的GIS軟件就達(dá)70多家，并涌現(xiàn)出一批有代表性的GIS軟件，如：ARC/IN-FO、MicrostationSICAD、Genamap、System9等。

進(jìn)入90年代以后，微機(jī)地理信息系統(tǒng)得到了迅猛的發(fā)展，并且性能也得到了極大加強(qiáng)，向綜合性、智能性發(fā)展。GIS已成為一種新興的確定性產(chǎn)業(yè)，投入使用的GIS系統(tǒng)，每2～3年就翻一番，GIS市場(chǎng)的年增長(zhǎng)率大于35%，從事GIS的廠家超過(guò)300家。GIS已滲透到各行各業(yè)，愈來(lái)愈多的國(guó)際性會(huì)議以GIS為主題，愈來(lái)愈多的學(xué)術(shù)刊物以GIS為標(biāo)題，愈來(lái)愈多的學(xué)科，如地理學(xué)、工程學(xué)、森林學(xué)、城鄉(xiāng)規(guī)劃、計(jì)算機(jī)科學(xué)、測(cè)繪學(xué)、航天遙感、礦床地質(zhì)、水資源等都把GIS作為發(fā)展方向。國(guó)家和地區(qū)性的GIS研究中心在美、英等主要西方國(guó)家中建立。

二、我國(guó)地理信息系統(tǒng)的發(fā)展

我國(guó)地理信息系統(tǒng)的研制與應(yīng)用始于70年代末期，它的發(fā)展基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)制圖、計(jì)算機(jī)技術(shù)、計(jì)量地理和遙感技術(shù)。

1978～1980年為準(zhǔn)備階段，主要是進(jìn)行輿論準(zhǔn)備，正式提出倡議，開(kāi)始組建隊(duì)伍和實(shí)驗(yàn)研究。

1981～1985年為起步階段，主要是對(duì)地理信息系統(tǒng)進(jìn)行理論探索和區(qū)域性實(shí)驗(yàn)研究，并在此基礎(chǔ)上制定國(guó)家地理信息系統(tǒng)規(guī)范。1981年在四川渡口二灘進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以航空遙感資料為基礎(chǔ)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)庫(kù)模型設(shè)計(jì)；1984年開(kāi)始，國(guó)家測(cè)繪局測(cè)繪科學(xué)研究所著手組建國(guó)土基礎(chǔ)信息系統(tǒng)；1985年國(guó)家資源與環(huán)境信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室成立。

1986～1993年為初步發(fā)展階段，地理信息系統(tǒng)被列入國(guó)家“七五”攻關(guān)課題，取得了重要進(jìn)展和實(shí)際效益，形成了比較系統(tǒng)的研究計(jì)劃：研究資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國(guó)家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，解決信息共享和系統(tǒng)兼容問(wèn)題；開(kāi)展全國(guó)性和區(qū)域性的信息系統(tǒng)的建立和應(yīng)用模式研究；研制和開(kāi)發(fā)軟件系統(tǒng)與專(zhuān)家系統(tǒng)，全國(guó)建成了一批數(shù)據(jù)庫(kù)、開(kāi)發(fā)了一系列的空間信息處理與制圖軟件；完成了一批綜合性、區(qū)域性和專(zhuān)題性的信息系統(tǒng)。

1994年以來(lái)為軟件商品化階段，在國(guó)外成熟軟件在我國(guó)得到廣泛應(yīng)用的同時(shí)，帶動(dòng)了具有自主版權(quán)的國(guó)產(chǎn)地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件的的崛起，一批起點(diǎn)高、功能強(qiáng)、價(jià)格低廉的國(guó)產(chǎn)軟件相繼研制成功，并推向市場(chǎng)。為客觀地了解我國(guó)GIS基礎(chǔ)軟件的開(kāi)發(fā)水平、開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀和產(chǎn)業(yè)化前景，推動(dòng)具有我國(guó)自主版權(quán)的GIS基礎(chǔ)軟件的健康發(fā)展，國(guó)家遙感中心、中國(guó)地理信息系統(tǒng)協(xié)會(huì)、中國(guó)海外信息系統(tǒng)協(xié)會(huì)從1996年開(kāi)始對(duì)國(guó)產(chǎn)GIS基礎(chǔ)軟件和專(zhuān)項(xiàng)應(yīng)用軟件進(jìn)行測(cè)評(píng)，從四年的測(cè)評(píng)結(jié)果來(lái)看，國(guó)產(chǎn)GIS軟件的發(fā)展情況喜人，軟件的功能、性能、品種和商品化程度都有了較大幅度的提高，完全可以在相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)實(shí)際應(yīng)用，與國(guó)外優(yōu)秀GIS軟件的差距正在逐步縮小，個(gè)別領(lǐng)域已經(jīng)超過(guò)了國(guó)外GIS軟件，在微機(jī)（PC）GIS軟件和某些應(yīng)用領(lǐng)域具備了與國(guó)外軟件競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力。

三、地理信息系統(tǒng)（GIS）的發(fā)展趨勢(shì)

GIS技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)取得了巨大的成就，并對(duì)社會(huì)的發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)，但對(duì)人們的期望和要求來(lái)講還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，GIS的進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.多媒體地理數(shù)據(jù)的管理與操作管理

在一個(gè)多種數(shù)據(jù)類(lèi)型并存的混合系統(tǒng)中，如何實(shí)現(xiàn)各類(lèi)數(shù)據(jù)的隨意操作和有效管理，這是現(xiàn)今信息媒體多元化新時(shí)代的一個(gè)突出問(wèn)題，它比單一地圖數(shù)據(jù)庫(kù)的操作要復(fù)雜得多。信息資源庫(kù)包括的主要內(nèi)容有：地理數(shù)據(jù)庫(kù)、專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)、圖像庫(kù)、文件庫(kù)和聲音庫(kù)等。

2.數(shù)字制圖技術(shù)

紙基地圖在任何時(shí)候都是不可能被取代的，利用數(shù)字地圖庫(kù)直接生產(chǎn)紙基地圖，即數(shù)字地圖環(huán)境下的自動(dòng)編圖的核心是數(shù)字地圖的自動(dòng)制圖綜合技術(shù)，它比屏幕顯示為目的的電子地圖的制作要復(fù)雜得多，要處理各要素之間的關(guān)系，目前仍視為一個(gè)國(guó)際性的難題。此外，還應(yīng)包括建立基于地圖數(shù)據(jù)庫(kù)和GIS技術(shù)集成的地圖生產(chǎn)系統(tǒng)。

3.“3S”集成技術(shù)

GPS（全球定位系統(tǒng)）、RS（遙感）、GIS（地理信息系統(tǒng)）產(chǎn)生的時(shí)間不一，理論基礎(chǔ)和技術(shù)特點(diǎn)也不盡一致，但它們的學(xué)科性質(zhì)是相通的，即共同研究、表達(dá)和分析地球科學(xué)信息，在逐步發(fā)展過(guò)程中構(gòu)成了相輔相成的關(guān)系，三者的結(jié)合覆蓋了信息采集、處理和分析的全過(guò)程，使GPS、RS、GIS構(gòu)成的衛(wèi)星對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)成為地球系統(tǒng)科學(xué)研究的重要手段。

4.空間可視化技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

可視化是指運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)，將復(fù)雜的科學(xué)現(xiàn)象或自然景觀，甚至十分抽象的概念圖形化，以便于理解現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)規(guī)律和傳播知識(shí)。虛擬現(xiàn)實(shí)也稱(chēng)虛擬環(huán)境或人工現(xiàn)實(shí)，是一種由計(jì)算機(jī)生成的高級(jí)人機(jī)交互系統(tǒng)，構(gòu)成一個(gè)以視覺(jué)為主的可感知環(huán)境。空間可視化技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可用于制作動(dòng)態(tài)地圖、地形環(huán)境仿真、地圖設(shè)計(jì)制作等方面。

5.三維GIS和時(shí)態(tài)GIS技術(shù)

在地質(zhì)、礦山、地下水、大氣、環(huán)境等方面，人們不僅需要研究現(xiàn)象的二維分布，更需要研究其三維空間分布甚至與時(shí)間有關(guān)的時(shí)空分布特征和規(guī)律，因此，對(duì)于真三維和四維GIS的需求更加迫切，而真四維是在真三維的基礎(chǔ)上增加時(shí)間維。

6.網(wǎng)絡(luò)GIS和WWW GIS技術(shù)

由于萬(wàn)維網(wǎng)具有開(kāi)放性和友好的用戶(hù)界面，它迅速成為網(wǎng)絡(luò)信息處理和分布的主要工具。在服務(wù)器端，GIS軟件系統(tǒng)通過(guò)CGi（連接器）與萬(wàn)維網(wǎng)的HTTP（超文本傳輸協(xié)議）服務(wù)器相連；在客戶(hù)端，有萬(wàn)維網(wǎng)瀏覽器以HTML（超文本標(biāo)注語(yǔ)言）建立用戶(hù)界面。

GIS技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

GIS在資源環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用方興未艾，從技術(shù)、地理信息、經(jīng)濟(jì)社會(huì)的需求等方面分析，在該領(lǐng)域有以下趨勢(shì)及建議：

應(yīng)用軟件數(shù)據(jù)端口應(yīng)有專(zhuān)門(mén)化，專(zhuān)業(yè)化方向發(fā)展，在同類(lèi)型同方向的GIS數(shù)據(jù)交流共享方向提供適當(dāng)?shù)姆奖悖越鉀QGIS數(shù)據(jù)來(lái)源和數(shù)據(jù)質(zhì)量難以保證的問(wèn)題。

結(jié)合國(guó)家信息化推進(jìn)工作，以電子政務(wù)相關(guān)工程為基礎(chǔ)，推動(dòng)GIS在資源環(huán)境管理中的推廣應(yīng)用。

信息化建設(shè)已成為我國(guó)各級(jí) *** 及企業(yè)的重要任務(wù)，GIS在以資源、能源、生產(chǎn)、資金等空間綜合配置、優(yōu)化組合為目的的信息化建設(shè)中，可以發(fā)揮應(yīng)有的作用；結(jié)合相應(yīng)的應(yīng)用工程，推動(dòng)GIS的發(fā)展；

應(yīng)用往專(zhuān)業(yè)化方向發(fā)展，功能由通用管理功能轉(zhuǎn)向資源評(píng)估、監(jiān)督、跟蹤分析等專(zhuān)業(yè)功能方向發(fā)展。

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)社會(huì)與資源環(huán)境之間的各方面的矛盾及問(wèn)題逐漸暴露出來(lái)，這些問(wèn)題在時(shí)間和空間上具有諸多的關(guān)聯(lián)性，分析這些問(wèn)題、提出合理的解決方案建議，需要功能更專(zhuān)業(yè)化的GIS軟件系統(tǒng)支持；

支持多源、多尺度、多類(lèi)型集成應(yīng)用的軟件平臺(tái)工具的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。

信息獲取技術(shù)的快速發(fā)展和多源化趨勢(shì)，要求資源環(huán)境方面的GIS應(yīng)能夠接收、處理及分析多種來(lái)源、多尺度的地理信息；

促進(jìn)3S技術(shù)集成應(yīng)用，推動(dòng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)及軟件的發(fā)展，全球定位系統(tǒng)、遙感技術(shù)與GIS的集成應(yīng)用已成為GIS軟件發(fā)展的趨勢(shì)之一，而這種應(yīng)用的發(fā)展是在應(yīng)用推動(dòng)的基礎(chǔ)上建立的，針對(duì)特定的應(yīng)用領(lǐng)域的集成化的GIS將成為資源環(huán)境領(lǐng)域GIS的發(fā)展方向，也是系統(tǒng)與業(yè)務(wù)結(jié)合的需要；

開(kāi)展專(zhuān)業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)建設(shè)，結(jié)合資源環(huán)境各領(lǐng)域的需求，開(kāi)發(fā)多種專(zhuān)業(yè)化的GIS，如針對(duì)性生態(tài)保護(hù)區(qū)、生態(tài)功能區(qū)、地下水、生物資源等領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)性GIS軟件與管理系統(tǒng)。

國(guó)內(nèi)GIS現(xiàn)狀和對(duì)策

地理信息系統(tǒng)技術(shù)是一門(mén)綜合性的技術(shù)，它的發(fā)展是與地理學(xué)、地圖學(xué)、攝影測(cè)量學(xué)、遙感技術(shù)、數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)科學(xué)、信息技術(shù)等有關(guān)學(xué)科的發(fā)展分不開(kāi)的。

GIS的發(fā)展可分為四個(gè)階段：第一個(gè)階段是初始發(fā)展階段，20世紀(jì)60年代世界上第一個(gè)GIS系統(tǒng)由加拿大測(cè)量學(xué)家R.F.Tomlison提出并建立，主要用于自然資源的管理和規(guī)劃；第二個(gè)階段是發(fā)展鞏固階段，20世紀(jì)70年代由于計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是大容量存儲(chǔ)設(shè)備的使用，促進(jìn)了GIS朝實(shí)用的方向發(fā)展，不同專(zhuān)題、不同規(guī)模、不同類(lèi)型的各具特色的地理信息系統(tǒng)在世界各地紛紛付諸研制，如美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、瑞典和日本等國(guó)對(duì)GIS的研究都投入了大量的人力、物力和財(cái)力；第三個(gè)階段是推廣應(yīng)用階段，20世紀(jì)80年代，GIS逐步走向成熟，并在全世界范圍內(nèi)全面推廣，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，并與衛(wèi)星遙感技術(shù)結(jié)合，開(kāi)始應(yīng)用于全球性的問(wèn)題，這個(gè)階段涌現(xiàn)出一大批GIS軟件，如ARC/INFO，GENAMAP，SPANS，MAPINFO，ERDAS，Microstation等；第四個(gè)階段是蓬勃發(fā)展階段，20世紀(jì)90年代，隨著地理信息產(chǎn)品的建立和數(shù)字化信息產(chǎn)品在全世界的普及，GIS成為確定性的產(chǎn)業(yè)，并逐漸滲透到各行各業(yè)，成為人們生活、學(xué)習(xí)和工作不可缺少的工具和助手。

地理信息系統(tǒng)的研制與應(yīng)用在我國(guó)起步較晚，雖然歷史較短，但發(fā)展勢(shì)頭迅猛。

我國(guó)GIS的發(fā)展可分為三個(gè)階段。

第一階段從1970年到1980年，為準(zhǔn)備階段，主要經(jīng)歷了提出倡議、組建隊(duì)伍、培訓(xùn)人才、組織個(gè)別實(shí)驗(yàn)研究等階段。

機(jī)械制圖和遙感應(yīng)用，為GIS的研制和應(yīng)用做了技術(shù)和理論上的準(zhǔn)備。

第二階段從1981年到1985年，為起步階段，完成了技術(shù)引進(jìn)、數(shù)據(jù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的研究、空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、數(shù)據(jù)處理和分析算法及應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)等環(huán)節(jié)，對(duì)GIS進(jìn)行了理論探索和區(qū)域性的實(shí)驗(yàn)研究。

第三個(gè)階段從1986年到2013年，為初步發(fā)展階段，我國(guó)GIS的研究和應(yīng)用進(jìn)入有組織、有計(jì)劃、有目標(biāo)的階段，逐步建立了不同層次、不同規(guī)模的組織機(jī)構(gòu)、研究中心和實(shí)驗(yàn)室。

GIS研究逐步與國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)生活需求相結(jié)合，并取得了重要進(jìn)展和實(shí)際應(yīng)用效益。

主要表現(xiàn)在四個(gè)方面：（1）制定了國(guó)家地理信息系統(tǒng)規(guī)范，解決信息共享和系統(tǒng)兼容問(wèn)題，為全國(guó)地理信息系統(tǒng)的建立做準(zhǔn)備。

（2）應(yīng)用型GIS發(fā)展迅速。

（3）在引進(jìn)的基礎(chǔ)上擴(kuò)充和研制了一批軟件。

（4）開(kāi)始出版有關(guān)地理信息系統(tǒng)理論、技術(shù)和應(yīng)用等方面的書(shū)籍，設(shè)立了地理信息系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)，培養(yǎng)了大批人才，并積極開(kāi)展國(guó)際合作，參與全球性地理信息系統(tǒng)的討論和實(shí)驗(yàn)。

在科技部等國(guó)家有關(guān)部門(mén)的大力組織和支持下，國(guó)產(chǎn)GIS基礎(chǔ)軟件開(kāi)發(fā)工作取得了重要進(jìn)展，出現(xiàn)了一批GIS高技術(shù)企業(yè)，開(kāi)發(fā)出了較為成熟的國(guó)產(chǎn)GIS軟件，如MapGIS、GeoStar、CityStar、SuperMap、MapEngine、GROW等，并形成了一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。

這些國(guó)產(chǎn)GIS軟件以較高的性?xún)r(jià)比，打破了國(guó)外GIS軟件對(duì)我國(guó)市場(chǎng)的壟斷，有力促進(jìn)了我國(guó)地理信息系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展。

這些年，GIS技術(shù)在我國(guó)得到了廣泛應(yīng)用，其應(yīng)用面從傳統(tǒng)的城市規(guī)劃、土地利用、測(cè)繪、環(huán)境保護(hù)、電力、電信、減災(zāi)防災(zāi)等領(lǐng)域滲透到礦產(chǎn)資源調(diào)查、海洋資源調(diào)查與管理等各方面，取得了豐碩的成果和巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

當(dāng)前，國(guó)家有關(guān)部門(mén)正逐步將GIS嵌入到電子政務(wù)系統(tǒng)中。

隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，GIS技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。

GIS系統(tǒng)正朝著專(zhuān)業(yè)或大型化、社會(huì)化方向不斷發(fā)展著。

“大型化”體現(xiàn)在系統(tǒng)和數(shù)據(jù)規(guī)模兩個(gè)方面；“社會(huì)化”則要求GIS要面向整個(gè)社會(huì)，滿(mǎn)足社會(huì)各界對(duì)有關(guān)地理信息的需求，簡(jiǎn)言之就是“開(kāi)放數(shù)據(jù)”、“簡(jiǎn)化操作”，“面向服務(wù)”，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)乃至系統(tǒng)之間的完全共享和互動(dòng)。

下面我們從地理信息系統(tǒng)技術(shù)角度來(lái)討論和分析當(dāng)前GIS的相關(guān)技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)。

1.1 空間信息的獲取、處理與交換地理空間數(shù)據(jù)是GIS的血液，構(gòu)建和維護(hù)空間數(shù)據(jù)庫(kù)是一項(xiàng)復(fù)雜、工作量巨大的工程，它包括：數(shù)據(jù)的獲取、校驗(yàn)和規(guī)范化、結(jié)構(gòu)化處理、數(shù)據(jù)維護(hù)等過(guò)程。

GIS處理的數(shù)據(jù)對(duì)象是空間對(duì)象，有很強(qiáng)的時(shí)空特性，獲取數(shù)據(jù)的手段及數(shù)據(jù)的形式也復(fù)雜多樣。

獲取數(shù)據(jù)的基本方式有：野外全站儀平板測(cè)量、GPS測(cè)量、室內(nèi)地圖掃描數(shù)字化、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量、從遙感影像進(jìn)行目標(biāo)測(cè)量和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等。

這些獲取技術(shù)已基本成熟。

同時(shí)，空間數(shù)據(jù)也具有很強(qiáng)的時(shí)效性，不同的空間數(shù)據(jù)必須進(jìn)行周期不等的數(shù)據(jù)更新維護(hù)，空間數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、及時(shí)、完整是實(shí)現(xiàn)GIS應(yīng)用系統(tǒng)價(jià)值的前提基礎(chǔ)。

空間數(shù)據(jù)維護(hù)往往涉及跨部門(mén)、跨行業(yè)的多種數(shù)據(jù)格式和多種數(shù)據(jù)類(lèi)型的大量數(shù)據(jù)，提供有效的空間數(shù)據(jù)編輯更新手段是當(dāng)前亟待解決的一個(gè)重要課題。

基于上述信息獲取技術(shù)，在過(guò)去的二十年間，國(guó)家有關(guān)部委和行業(yè)部門(mén)已經(jīng)積累了大量原始數(shù)字化數(shù)據(jù)和相應(yīng)資料，建立了1100多個(gè)大、中型數(shù)據(jù)庫(kù)以及大量的各類(lèi)數(shù)字化地理基礎(chǔ)圖、專(zhuān)題圖、城市地籍圖等。

國(guó)家測(cè)繪局已經(jīng)完成了全國(guó)l：100萬(wàn)、 1：25萬(wàn)基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)以及全國(guó)七大江河數(shù)字地形模型的建設(shè)，并啟動(dòng)了全國(guó)l：5萬(wàn)，部分省份1：1萬(wàn)基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)。

這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)有力促進(jìn)了GIS技術(shù)的廣泛應(yīng)用，進(jìn)而產(chǎn)生了大量的GIS數(shù)據(jù)。

但由于地理信息系統(tǒng)軟件大多采用不同的空間數(shù)據(jù)模型，以及它們?cè)诘乩韺?shí)體上的認(rèn)識(shí)差異，使得所積累的數(shù)據(jù)難以轉(zhuǎn)換和共享（即使能夠數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，也會(huì)產(chǎn)生信息的丟失），從而形成一個(gè)個(gè)新的數(shù)據(jù)孤島。

制訂數(shù)據(jù)交換的格式標(biāo)準(zhǔn)已成為大家的共識(shí)。

一些國(guó)家和組織已經(jīng)在進(jìn)行這方面的工作，并定義了一些數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，如SDTS，OpenGIS聯(lián)盟制訂的GML，另外一些公認(rèn)的數(shù)據(jù)格式如DXF，Shapefile和MIF文件格式等正逐漸成為數(shù)據(jù)交換的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。

我國(guó)也在“九五”期間制定了地球空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)。

但是由于人們對(duì)空間信息認(rèn)識(shí)和研究成果的制約，還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的地理數(shù)據(jù)模型，因此建立實(shí)用的數(shù)據(jù)交換格式和信息標(biāo)準(zhǔn)將是一個(gè)長(zhǎng)期、復(fù)雜過(guò)程。

1.2 空間數(shù)據(jù)的管理空間數(shù)據(jù)的管理涉及到二個(gè)方面的內(nèi)容：空間數(shù)據(jù)模型和空間數(shù)據(jù)庫(kù)。

空間數(shù)據(jù)模型刻畫(huà)了現(xiàn)實(shí)世界中空間實(shí)體及其相互間的聯(lián)系，它為空間數(shù)據(jù)的組織和空間數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)提供了基本的方法。

因此，空間數(shù)據(jù)模型的研究對(duì)設(shè)計(jì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)和發(fā)展新一代GIS系統(tǒng)起著舉足輕重的作用。

在GIS中與空間信息有關(guān)的信息模型有三個(gè)，即基于對(duì)象(要素)(Feature)的模型、場(chǎng)(Field)模型以及網(wǎng)絡(luò)(Network)模型。

GIS基礎(chǔ)軟件平臺(tái)的研制和應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一直沿用這三種空間數(shù)據(jù)模型，但這些模型在空間實(shí)體間的相互關(guān)系及其時(shí)空變化的描述與表達(dá)、數(shù)據(jù)組織、空間分析等方面均有較大的局限性，難以滿(mǎn)足新一代GIS基礎(chǔ)軟件平臺(tái)和應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展的要求。

主要表現(xiàn)為：（1） 僅能表達(dá)空間點(diǎn)、線(xiàn)、面目標(biāo)間極為有限的簡(jiǎn)單拓?fù)潢P(guān)系，且這些拓?fù)潢P(guān)系的生成與維護(hù)耗時(shí)費(fèi)力；（2） 難以有效地表達(dá)現(xiàn)實(shí)三維空間實(shí)體及其相互關(guān)系；（3） 適于記錄和表達(dá)某一時(shí)刻空間實(shí)體性狀及相互間關(guān)系靜態(tài)分布，難以有效地描述和表達(dá)空間實(shí)體及其相互間關(guān)系的時(shí)空變化；（4） 沒(méi)有考慮異地、異構(gòu)、異質(zhì)空間數(shù)據(jù)的互操作和分布式“對(duì)象”處理等問(wèn)題。

針對(duì)上述不足，時(shí)空數(shù)據(jù)模型、三維數(shù)據(jù)模型、分布式空間數(shù)據(jù)管理、GIS設(shè)計(jì)的CASE工具等研究已成為當(dāng)前國(guó)際上GIS空間數(shù)據(jù)模型研究的學(xué)術(shù)前沿。

國(guó)外常用測(cè)繪軟件

（一）ArcGIS

ESRI（Environmental Systems Research Institute，Inc.，美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)研究所公司）是地理信息系統(tǒng)技術(shù)提供商。全球有超過(guò)30萬(wàn)個(gè)分布于政府部門(mén)、測(cè)繪部門(mén)、國(guó)防部門(mén)、公安部門(mén)、石油部門(mén)、交通部門(mén)，以及電力、航空航天、商業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域的用戶(hù)單位使用ESRI提供的GIS技術(shù)。

ArcGIS是一個(gè)完善的地理信息系統(tǒng)。主要包括3個(gè)部分。

1.桌面GIS產(chǎn)品——ArcGIS Desktop

ArcGIS桌面系統(tǒng)是為GIS專(zhuān)業(yè)人士提供的信息制作和使用的工具。它可以作為3個(gè)獨(dú)立的軟件產(chǎn)品購(gòu)買(mǎi)，每個(gè)產(chǎn)品提供不同層次的功能水平：

ArcReader是一個(gè)免費(fèi)地圖瀏覽器，可以查看或打印用其他ArcGIS桌面產(chǎn)品生成的所有地圖和數(shù)據(jù)格式。還具有簡(jiǎn)單的瀏覽和查詢(xún)功能。

ArcView提供了復(fù)雜的制圖、數(shù)據(jù)使用、分析，以及簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)編輯和空間處理工具。

ArcEditor除了包括了ArcView中的所有功能之外，還包括了對(duì)Shapefile和geodatabase的高級(jí)編輯功能。

ArcInfo是一個(gè)全功能的旗艦式GIS桌面產(chǎn)品。它擴(kuò)展了ArcView和ArcEditor的高級(jí)空間處理功能，還包括傳統(tǒng)的ArcInfo Workstation應(yīng)用程序（Arc，ArcPlot，ArcEdit，AML等）。

2.服務(wù)器產(chǎn)品——服務(wù)器GIS

服務(wù)器GIS用于多種類(lèi)型的集中式的GIS計(jì)算?；诜?wù)器的GIS技術(shù)目前正快速發(fā)展、日趨成熟。GIS軟件可以被集中地管理在應(yīng)用服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上。企業(yè)GIS用戶(hù)可以使用傳統(tǒng)的、高級(jí)的GIS桌面軟件、網(wǎng)絡(luò)瀏覽器、定制的應(yīng)用、移動(dòng)計(jì)算設(shè)備及數(shù)字設(shè)備等連接到中央GIS服務(wù)器，獲得GIS服務(wù)。

ArcGIS提供了3種服務(wù)器軟件：ArcSDE，ArcIMS和ArcGIS Server。

1）ArcSDE是一個(gè)先進(jìn)的空間數(shù)據(jù)服務(wù)器軟件。它為任意的客戶(hù)端應(yīng)用，例如ArcIMS或ArcGIS Desktop，提供了一個(gè)在DBMS中存儲(chǔ)、管理和使用空間數(shù)據(jù)的通道。

2）ArcIMS是一個(gè)可伸縮的網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)器軟件。它被廣泛應(yīng)用于向大量的網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)發(fā)布網(wǎng)絡(luò)GIS地圖、數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)。例如，ArcIMS提供對(duì)GIS目錄門(mén)戶(hù)的基于瀏覽器的訪問(wèn)，使用戶(hù)能夠容易地發(fā)布和共享地理知識(shí)。

3）ArcGIS Server是提供給企業(yè)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開(kāi)發(fā)者的一個(gè)具有豐富GIS功能的服務(wù)器GIS產(chǎn)品。它用來(lái)構(gòu)建分布式的、多層的企業(yè)信息系統(tǒng)配置。

3.嵌入式GIS產(chǎn)品

在許多情況下，用戶(hù)不僅需要通過(guò)高端的專(zhuān)業(yè)GIS桌面或連接到互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器的瀏覽器訪問(wèn)GIS，還需要通過(guò)介于兩者之間的一種中間方式訪問(wèn)GIS，如輔助式應(yīng)用，面向GIS的應(yīng)用和移動(dòng)設(shè)備等。

這些軟件要求簡(jiǎn)單、有針對(duì)性的用戶(hù)界面。它們通過(guò)高級(jí)的GIS邏輯執(zhí)行一些具體的任務(wù)。例如，很多組織只需要簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)編輯器而不是一個(gè)完整功能的桌面GIS?？蛻?hù)化的GIS應(yīng)用也要具有高度靈活的可定制性。用戶(hù)界面是為了給不熟悉GIS的用戶(hù)使用GIS功能。

因此，軟件開(kāi)發(fā)者需要有一個(gè)可編程的GIS工具包，在構(gòu)建應(yīng)用時(shí)提供常規(guī)的GIS功能。ArcGIS Engine提供的工具可以滿(mǎn)足這些需求。它提供了嵌入式的GIS組件，能用來(lái)在一個(gè)組織內(nèi)建立應(yīng)用，為用戶(hù)提供有針對(duì)性的GIS功能。ArcGIS Engine是為每個(gè)用戶(hù)的特定需求提供有針對(duì)性的GIS功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。

（二）MapInfo Professional

美國(guó)MapInfo公司作為世界標(biāo)準(zhǔn)桌面地圖信息系統(tǒng)領(lǐng)導(dǎo)者，實(shí)現(xiàn)了地圖與數(shù)據(jù)的完美結(jié)合，以數(shù)據(jù)可視化的方式，提供一種嶄新的決策支持方法。

MapInfo Professional是一套強(qiáng)大的基于Windows平臺(tái)的地圖化解決方案。利用MapInfo Professional，商業(yè)分析專(zhuān)家和GIS專(zhuān)家可以方便地將數(shù)據(jù)和地理信息的關(guān)系直觀展現(xiàn)。圍繞桌面地圖信息技術(shù)，推出系列MapInfo產(chǎn)品線(xiàn)，包括MapInfo 基于獨(dú)立 PC 和 Client/Server體系結(jié)構(gòu)的MapInfo Professional；基于Internet/Intranet體系結(jié)構(gòu)的地圖信息系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器MapInfoMapXtreme；基于數(shù)據(jù)庫(kù)Serve體系結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)在服務(wù)器端進(jìn)行空間分析和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的空間數(shù)據(jù)服務(wù)器Spatialware；第一個(gè)基于ActiveX技術(shù)的地圖控件MapX，為用戶(hù)提供一整套完整的解決方案。

MapInfo不僅實(shí)現(xiàn)了電子地圖的顯示、管理、建立和修改功能，更重要的是實(shí)現(xiàn)了在電子地圖上的地圖對(duì)象與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的記錄的自動(dòng)連接。通過(guò)MapInfo可實(shí)現(xiàn)地圖與數(shù)據(jù)庫(kù)的雙向查詢(xún)，并能使地圖上的對(duì)象（如建筑物、道路等）與數(shù)據(jù)庫(kù)中的相關(guān)數(shù)據(jù)連接，以數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)來(lái)動(dòng)態(tài)改變地圖對(duì)象的可視屬性，自動(dòng)生成生動(dòng)易用的專(zhuān)題地圖（線(xiàn)路流量負(fù)載圖、各分支機(jī)構(gòu)營(yíng)業(yè)收入圖、機(jī)線(xiàn)設(shè)備利用率統(tǒng)計(jì)圖等），以供管理、分析、決策。對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢(xún)結(jié)果，可以直接反映在地圖上，也可直接在地圖上選擇對(duì)象，以查詢(xún)相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)信息，可為數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)結(jié)果自動(dòng)地建立一張結(jié)果地圖或?yàn)榈貓D上的選擇結(jié)果自動(dòng)建立數(shù)據(jù)表，這就為系統(tǒng)的管理、使用提供了極大的方便，尤其適合管理人員進(jìn)行宏觀查詢(xún)，綜合分析。

文章題目：國(guó)外GIS技術(shù) 國(guó)外GIS技術(shù)在社會(huì)治理中的作用?
本文鏈接：http://muchs.cn/article26/doeeojg.html

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