中国GIS发展状况分析(专业论文、地理信息系统专业适用).pdf

2008 年 8 月 第 6 卷第 4 期 地 理 空 间 信 息 G E O S P A T I A LI N F O R M A T I O N A u g 2 0 0 8 V o l 6 N o 4 中国 GIS 发展状况分析 危永利 1 钟 美 2 3 张 强 4 1 温州市勘察测绘研究院 浙江 温州 325000 2 武汉大学 资源与环境科学学院 湖北 武汉 430079 3 地理信息科学教育部重点实验室 湖北 武汉 430079 4 吉林大学 吉林 长春 130026 摘要 根据所查阅的近百种文献资料 提出了 GIS 在国内有发展成为新的学科的观点 指出 GIS 成为高校的新专业 成 为科学研究的热点 GIS 已发展为新的信息产业 分析了具有自主知识产权的国产 GIS 基础软件 介绍了 GIS 所应用的行 业 并从国家基础地理信息系统的建立 数字化城市建设等方面说明 GIS 有着广泛应用的前景 最后从总的系统角度上阐 述了 GIS 发展的趋势 关键词 GIS GIS 软件 GIS 产业 数字城市 中图分类号 P208文献标志码 B文章编号 1672 4623 2008 04 0071 03 Analysis of GIS Development in China WEI Yongli1 ZHONG Mei2 3 ZHANG Qiang4 1 Wenzhou Institute of Geotechnical Investigation Surveying and Mapping Wenzhou 325000 China 2 School of Resource and Enviorment Science Wuhan University Wuhan 430079 China 3 Key Laboratory of Geographic Information Science Ministry of Education Wuhan 430079 China 4 Jilin University Changchun 130026 China Abstract This paper presented a new view that GIS has being become a new science has become a new specialty inour university andahot ofscientificresearch new informationindustry the paperalsoanalyzedGISsoftware with independent property rights in China It introduced the GIS used industry introduced that GIS canbe widely used from the establishment of state basic geographic information system of digital city Finally it introduced the developing trend of GIS from the perspective system Key words GIS GIS soft GIS industry digital city 地理信息系统是利用计算机存贮 处理地理信息 的一种技术与工具 是一种在计算机软 硬机支持下 把各种资源信息和环境参数按空间分布或地理坐标 以 一定格式和分类编码输入 处理 存贮 输出 以满 足应用需要的人 机交互信息系统 近年来地理信息系 统发展迅速 在国民经济建设中得到广泛应用 在我 国已经成为一门新的学科 新的技术 新兴的信息产业 1 G I S 发展为综合性软科学 GIS 的理论和技术基础是计算机制图 数据库管 理 摄影测量与遥感和计量地理学 GIS 是为解决资源 与环境等全球性问题而发展起来的技术与产业 60 年 代中期 加拿大开始研究建立世界上第一个地理信息 系统 CGIS 随后又出现了美国哈佛大学的 SYMAP 和 GRID 等系统 自那时起 GIS 就开始服务于经济建 设和社会生活 学者们认为 GIS 在我国起步于 70 年代 的初期 但它的发展势头相当迅猛 它在发展过程中 与地理信息科学 管理学 市场学 电子计算机技术 和通讯技术 全球定位技术等科学技术相互渗透 已 经成为一门新兴边缘学科 由于人们正在把 GIS 与其 他可以结合的学科进行集成研究 加上 GIS 己涉及到 社会科学 自然科学的许多领域 因此 可以得出这 样的结论 GIS 必将发展成为集社会科学 自然科学于 一体的全球性 综合性巨型软科学 1 GIS 成为高校的新专业 从 1988 年武汉测绘科 技大学设立信息工程专业以来 我国已经建立了世界 上最大的 GIS 教育体系 2003 年 9 月首界地理信息系 统专业教育研讨会在北京师范大学召开 从市场需求 看我国高校 GIS 教学改革 论 空间数据处理 课 程建设 有关 GIS 课程的论文不断在相关杂志上发表 收稿日期 2007 08 20 项目来源 国家自然科学基金资助项目 40471086 地理空间信息72第 6 卷第 4 期 至 2006 年底为止 全国已有 80 所院校设立了 GIS 系 180 所大学开办了地理信息系统专业 其中有 120 所大 学开办地理信息系统本科专业 有 500 多所高等院校 设立了与 GIS 相关的专业 每年招收的地图学与地理 信息系统的硕士研究生超过 1500 人 博士研究生超过 100 人 武汉大学 北京师范大学 中国矿业大学 南 京师范大学和中山大学已经成为地理信息系统专业排 名前 5 强的大学 2 GIS 成为科学研究的热点 1990 年武汉测绘科 技大学最早建立了测绘遥感信息工程国家重点实验室 北京大学于 1994 年成立了北京大学 GIS 中心 现在全 国已有 200 多所高校建立了 GIS 实验室 全国的 GIS 学术活动在近年不断的展开 如在北京举行过的 创 新与发展 o2006 高校 GIS 论坛 中国地理学会地图学 与地理信息系统专业委员会每两年主办一次地图学与 GIS 学术会议等 各种各样的GIS网站在互联网上崭露头角 如GIS 海洋 GIS 公园 GIS 空间站 GIS 家园 GIS 时代网 GIS 人才网 中国 GIS 开发网 中国 GIS 资讯网等 据 不完全统计 各综合 GIS 网站加上 GIS 论坛 网上 GIS 业务网站 GIS 开发商和 GIS 研究机构的网站共有 100 多家 还有 GIS 个人博客也出现在互联网上 如浩淼 的天空 博客圆等 许多的 GIS 论文发表于国内的杂志上 且有不少 杂志纷纷设立 GIS 栏目 如 地理与地理信息科学 设立 3S 研究与应用 地域研究与开发 设立 遥 感与 GIS 地球信息科学 设立 GIS 应用 地理 空间信息 设立 3S 技术 等 其中 地理空间信息 杂志在 2006 年中 每期都刊载 10 多篇有关 GIS 的研 究论文 似乎有成为 GIS 专业杂志的趋势 2 G I S 发展为新兴的 I T 产业 1 开发了一批有自主版权的 GIS 软件 世界上第 一个 GIS 软件诞生于 60 年代 中国以 1980 年中科院 遥感所成立全国第一个 GIS 研究室为标志开始起步 1993 年北京大学成立了以 GIS 为主要经营业务的北大 集软计算机应用工程公司 1996 年国家第一次对国产 空间信息系统软件开展测评工作 在九五期间 发展 国产 GIS 软件首次被列为国家科技攻关重点项目 至 此 国产 GIS 软件的发展进入了快车道 2006 年度国产空间信息系统软件测评 第 11 次测 评 结果显示 参加该年度测评的软件共 57 个 全是 具有国产自主知识产权的空间信息系统软件 其中地 理信息系统 GIS 类软件 42 个 占总数的 73 68 包括 GIS 基础软件 4 个 桌面 GIS 软件 1 个 GIS 专业 软件 18 个 GIS 应用软件 19 个 目前 国产中小型地理信息系统平台软件产品的 技术水平已经赶上国外同类软件 它们已经完成了组 件化的体系结构改造 实现了空间数据 属性数据一 体化存储与管理 建立了初步的分布式网络计算模式 形成了初步的元数据支持机制 完整地实现了平台软 件的支持功能 实践证明 它们完全可以满足各类中 小型地理信息系统应用工程的要求 我国涌现出来的优秀基础软件平台有 武汉吉奥 信息工程公司开发的 GIS 软件 GeoStar 该系列软件最 独特的特征在于矢量数据 属性数据 影像数据 DEM 数据高度集成 武汉中地信息工程有限公司开发的大 型工具型 GIS 软件 MapGIS MapGIS 是一个面向服务 分布式超大型 GIS 软件 它充分展现了国际最新第四 代 GIS 技术 北京超图公司开发的 SuperMap 该软件 是在科技部 863 课题和中国科学院知识创新工程支 持下 形成的完全自主知识产权的大型地理信息系统 平台 SuperMap 软件已经在国土 规划 房产 城建 环保 水利 林业 电力 电信 公安 国防军事等 多个行业中广泛应用 且成功进入了日本 韩国 新 加坡 美国 意大利和我国台湾 香港和澳门等国家 和地区 开创了中国 GIS 软件国际化的先河 成为在 国际市场上最成功的中国 GIS 品牌 为发展我国 GIS 软件事业做出了突出贡献 上述的 GIS 软件在多个应 用领域占有明显的优势 均在第 11 次国产空间信息系 统软件测评中受到表彰 2 兴起了一批 GIS 企业 伴随着国产自主知识产 权 GIS 软件的诞生 一批有实力的 GIS 软件企业也发 展起来 1994 年中国 GIS 协会在北京成立 标志中国 GIS 行业已形成一定规模 据不完全统计 我国现有从 事以地理信息系统业务为主的企业和单位超过 400 家 连同数据加工与生产 总销售额超过 20 亿元 其中 以国产地理信息系统软件为基础的地理信息系统企业销 售总量占 50 以上 另外值得一提的是 在全国范围 内 近几年建立起来了近 1000 余家民营 GIS 企业 他 们也生机勃勃的投入到地理信息产业发展的洪流之中 3 制定了系列地理信息产品相关的标准 国家基 础地理信息系统元数据标准 国土基础信息数据分类 与代码 导航电子地图安全处理技术基本要求 GB 20263 2006 等系列与地理信息产品相关的标准得到 制定 今年 5 月 21 日国家测绘局下文发布了 基础地 理信息数字产品 1 100001 50000 生产技术规程 等 四项测绘行业标准 据统计 自 1986 年以来 国家测 第 6 卷第 4 期73 绘局制定 修订 并发布的测绘与地理信息国家标准 共计 64 项 自 1982 年以来 国家测绘局制定 修订 并发布的测绘与地理信息行业标准共计 67 项 这些标 准的制定对 GIS 的发展提供了保障和推动作用 3 G I S 应用广泛 GIS 是一门以应用为目的的信息产业 其应用已 经深入到各行各业 形成了诸如资源与环境 GIS 国土 管理 GIS 城市规划 GIS 煤矿瓦斯管理 GIS 旅游管 理 GIS 时空分布研究 GIS 灾害监测与防治 GIS 农 林牧副渔 GIS 工商经营管理 GIS 国民经济运营运行 和规划 GIS 交通管理 GIS 城市管理 工矿生产管理 GIS 及各部门办公 GIS 等 其应用还可以深入到千家 万户 形成诸如掌上电脑 PDA GIS 电子地图查询等 其中值得一提的是 从 1984 年开始立项研究 1994 年完成第一期工程开发任务的国家基础地理信息系统 是国家经济信息系统网络体系中的一个基础子系统 是 对经济信息和国土资源信息进行空间分析应用所必需 的基础地理信息系统 对社会持续发展 国土的合理 开发和有效整治 优化生产力的总体布局 都有着重 要意义 目前已经建成了全国 1 100 万地形数据库 1 100 万地名数据库 1 100 万数字高程模型和试验 重力数据库 1 25 万地形数据库 开发了相应的数字 地理信息产品 除了国家基础地理信息系统外 很多 省已经完成了1 10000数据库 很多城市也建了1 500 1 1 000 1 2 000 数据库 十五 期间 我国在数字城市和城市信息化建设 方面做了大量的工作 期间 中国有 120 多个城市建 设了城市规划管理信息系统 400 多个城市建设了房产 管理信息系统 100 多个城市建设了综合或专业管网管 理系统 100 多个城市正在建设空间基础信息系统 目前中国已有近 40 个城市提出了建设数字城市的 规划目标 2007 年是数字化城市管理试点工作阶段的 最后一年 2008 年 2010 年为数字化城市管理全面推 广阶段 深圳市已于 2006 年率先通过建设部 数字化 城市管理系统 验收 第三届中国国际数字城市大会 于 2007 年 9 月在深圳举行 会上展示了 数字深圳体 验专线 它包括了深圳市规划局 全市空间基础信息 平台 城市仿真 交通仿真展示 市城管局 数字城 管 市公安局 110 指挥中心 市交通局 城市道路 数字智能交通体系 深圳大学 数字校园 罗湖区 福田区 数字社区示范小区 等 通过 数字深圳专 线 人们亲身体验到深圳数字城市发展的现状 也是 对深圳市 GIS 应用的一次大检阅 4 G I S 最新发展的趋势 随着技术的发展 GIS 发展的趋势是 1 数据标准化 即 支持 GIS 工作的数据结构及 数据交换格式的标准化 提供 GIS 工作基础数据接口 的标准化 2 系统集成化 即 GIS 软件部件的对象化 使 GIS 软件具有不同功能 可实现互操作和自我管理的 软件组件 使数据不仅能在应用系统内流动 还能在 系统间流动 通过面向对象技术和集成技术利用对象 链接和嵌入技术 OLE 开放式数据库互链技术 ODBC 等为用户提供简单 标准 透明的公共编程接口 3 平台网络化 即 GIS 的工作平台将逐步从单 机 局域网转入互连网工作环境 使 GIS 可实现网上 发布 浏览 下载 实现基于 Web 的 GIS 查询和分析 4 应用社会化 即 GIS 的应用范围将从以政府 及单位应用为主 最终走入千家万户 参考文献 1 宁津生 陈俊勇 李德仁 等 测绘学概论 M 武汉 武汉大学 出版社 2004 2 方裕 我国 GIS 软件产业渐成气候 EB OL http www shtml 2006 04 12 3 许士敏 地理信息系统 GIS 的发展与前瞻 EB OL http 2007 04 28 4 贾泽露 刘耀林 刘兴全 从市场需求看我国高校 GIS 教学 改革 J 地理空间信息 2006 4 2 75 77 5 王新洲 论 空间数据处理 课程建设 J 地理空间信息 2006 4 3 63 65 6 丘均平 赵蓉英 余以胜等 中国大学评价报告 2006 2007 J 科技进步与对策 2006 23 7 23 36 7 李根洪 测绘与地理信息市场政策环境研究 EB OL http 218 244 250 72 luntan 15 A htm 2007 5 30 8 吴小雁 李凡美 攀登GIS 发展颠峰 推动GIS产业革命 EB OL http www Supermap net gb aboutsupermap news view asp news id 508 2006 04 28 9 熊运实张国宁 基于 RS 和 GIS 技术的环境质量评估的探 讨 J 地理空间信息 2006 4 3 48 50 10 田紫君 赵奇 刘惠德 等 GIS 技术在煤矿瓦斯管理中的应用 实践 J 地理空间信息 2006 4 3 40 42 11 宏钧 肖俊 GIS 技术在杭州市江干区规划编制中的应用研 究 J 地理空间信息 2006 4 3 45 47 12 边志华 李晓英 徐德军 等 3S技术集成在国土管理工作中 的应用 J 地理空间信息 2006 4 4 43 46 13 刘妮妮 刘学锋 何幼斌 等 时态 GIS 及其在艾滋病时空分 布研究中的应用 J 地理空间信息 2006 4 5 39 41 14 李明海 陈宜金 基于 WebGIS 的银行自助设备管理系统的 设计和实现 J 地理空间信息 2006 4 5 50 52 15 叶张煌 杨志 刘林清 GIS在龙虎山旅游管理和开发中的应 用 J 地理空间信息 2006 4 6 16 18 16 黄海 祝国瑞 林孝松 基于WebGIS的港口航道管理信息系 统设计 J 地理空间信息 2006 4 6 44 47 危永利等 中国 GIS 发展状况分析 2008 年 8 月 第 6 卷第 4 期 地 理 空 间 信 息 G E O S P A T I A LI N F O R M A T I O N A u g 2 0 0 8 V o l 6 N o 4 三维地学建模理论研究与实现 孟耀伟 1 舒国权2 王山东3 1 安徽工业大学 计算机学院 安徽 马鞍山 243002 2 马钢集团 产业发展部 安徽 马鞍山 243000 3 河海大学 土木工程学院 江苏 南京 210098 摘要 三维地学建模是数字矿山建设的关键技术之一 也是数字矿山实施的基础 本文阐述了当前三维地学建模的主流 技术和方法 对各个方法进行了评述 把相关的研究成果应用于了具体的实践 实现了基于实体模型的三维矿体建模方 法 解决了实体模型建模过程中的难题 并对我国未来数字矿山的建设做了展望 关键词 GIS 数字矿山 三维地学建模 可视化 中图分类号 P208文献标志码 B文章编号 1672 4623 2008 04 0074 04 Implementation of 3D Geosciences Modeling MENG Yaowei1 SHU Guoquan2 WANG Shandong3 1 School of Computer Science Anhui University of Technology Ma anshan 243002 China 2 Industry Developing Department of MaSteel Group Ma anshan 243000 China 3 College of Civil Engineering Hohai University Nanjing 210098 China Abstract 3D Geosciences Modeling 3DGM is one of the key techniques of Digital Mine and is also the foundation of it Primary 3DGM techniques are described Combining own research results and implementation of 3DGM some comments are made on these techniques Solid Model are realized whose difficult techniques are solved Perspectives and comments on Chinese Digital Mine construction are made at last Key words GIS digital mine 3D geosciences modeling visualization 收稿日期 2007 04 01 在整个 数字矿山 的庞大信息系统中 三维地 学建模是系统的核心组成部分 技术最为复杂 中国 矿业大学的吴立新教授曾做出如下的定义 三维地学 建模是由勘探地质学 数学地质 地球物理 矿山测 量 矿井地质 GIS 图形图像学 科学可视化等学科 交叉而形成的一门新型学科 由此可见 三维地学建 模不但有着很强的地学专业背景 而且也是多学科交 叉的边缘学科问题 目前 经过国内外众多学者的研 17 陆守一 地理信息系统实用教程 2 版 M 北京 中国林业 出版社 2000 18 Datcu M Daschiel H Pelizzari A et al Information Mining in Remote Sensing Image Archives System Concepts J IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 2003 41 2 923 2 936 19 Durbha S S King R L Semantics enabled Framework for Knowl edge Discovery from Earth Observation Data Archives J IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 2005 43 2563 2572 20 Datcu M Seidel K Human c