GIS的发展趋势

GIS的发展趋势趋于综合性发展GIS、遥感（RS）和全球定位系统（GPS）3S集成技术的发展在世界各国引起了普遍重视。RS主要侧重于信息获取和动态监测；GIS主要是空间信息的管理、分析；GPS是空间定位、导航。GIS的综合性发展趋势还体现在与OA、Internet、多媒体、虚拟现实等技术的集成。 开放式GISGIS数据共享和交互式操作促进GIS社会化发展。开放式GIS协会（OGC）打破当前GIS业各地区、各单位、各企业各自为营的局面，促进GIS社会化发展。 产业化发展GIS产业对象主要包括：硬件、软件、数据采集与数据转换、电子数据、遥感信息获取与处理、系统开发与集成、咨询与技术服务。 向组件式发展采用面向对象技术开发组件式GIS是GIS软件发展的必然趋势，GIS软件的可配置性、可扩展性和开放性将更强，进行二次开发将更方便。 WEB GIS该部分内容待完善。 地理信息系统空间分析的发展趋势GIS 技术的应用极大地促进了空间分析的需求和应用。GIS 应用的最高目标是空间决策支持，而空间决策支持的核心必然是空间分析。因此，基于GIS 的空间分析的发展方向为： 由空间分析向时空分析领域拓展万事万物均处在一定的时空坐标系中，时间、空间和属性是地理实体的3 个基本特征，时空（Spatio-temporal）分析是指用于描绘随时间动态变化的空间物体和空间现象特征的一系列技术，其分析结果依赖于事件的时空分布。时空数据库模型的研究起步于20 世纪90 年代，由于时空数据库的复杂性，对它的研究目前仍处于理论阶段，尚无成熟的商品化软件平台问世，故建立在其上的时空分析进展缓慢。随着近期计算机技术和GIS 的飞速发展，作为客观现实世界抽象和表示的时空数据模型日渐成为人们关注的热点课题。 时空分析的有效模型基于GIS 的空间分析和CI 的融合，将该领域拓展到计算科学、统计学、数学、物理学、神经系统科学、认知学、电子工程、计算地理学等领域，使得GIS 可以将这些学科的最新成果应用于空间决策支持。另外，CI 技术之间的相互结合更加拓展了空间分析的应用领域，如模糊逻辑与模糊神经网络相结合的模糊神经网络，神经网络与遗传算法和免疫算法相结合探询网络结构和权重优化等。将CI 技术与SDA 相结合，在GIS 环境下建立时空一体化的时空过程模拟分析引擎已成为SDA 的一项重要内容。 与时空分析模型高度融合由于需求和描述对象的多样化，建模时需要考虑各种不同情况，集成多个动态模型，建立基于GIS 的统一时空分析构架（图1）。例如，对空间地理事件的对比和评价可以用传统的AHP 方法结合神经网络模型来综合评价；对空间地理事件的发展趋势如城市面积的发展演变可以通过事件驱动的仿真形式结合细胞自动机模型来描述；一些基于输入一输出的事件，例如时空经济分析等可以采用“黑箱”方法（如Neural Networks 模型）或基于CI 的混合方法等。同时，将对不同领域适用的空间分析模型组织整合到一个统一框架中，结合专家经验和先验知识，进行有效的组织、调度和通讯，使其从环境接受感知信息，进行协同工作，执行各种智能决策行为，这也正是目前智能体（agent）所要研究和解决的问题，最终目标是使G1S与时空分析模型成为高度融合的时空决策集成平台。 特点GIS的操作对象是空间数据空间数据包括地理数据、属性数据、几何数据、时间数据。GIS对空间数据的管理与操作，是GIS区别于其它信息系统的根本标志，也是技术难点之一。 GIS的技术优势在于它的空间分析能力GIS独特的地理空间分析能力、快速的空间定位搜索和复杂的查询功能、强大的图形处理和表达、空间模拟和空间决策支持等，可产生常规方法难以获得的重要信息，这是GIS的重要贡献。 GIS与地理学、测绘学联系紧密地理学是GIS的理论依托，为GIS提供有关空间分析的基本观点和方法。测绘学为GIS提供各种定位数据，其理论和算法可直接用于空间数据的变换和处理。 基本功能数据的采集、检验与编辑数据的采集与编辑主要用于获取数据，保证GIS数据库中的数据在内容与空间上的完整性。 数据转换与处理其目的是保证数据在入库时在内容上的完整性， 逻辑上的一致性。方法主要有数据编辑与处理、错误修正；数据格式转化，包括：矢量、栅格转化，不同数据格式转化；数据比例转化，包括：平移、旋转、比例转换、纠正等；投影变换，主要是投影方式变换；数据概化，主要是平滑、特征集结；数据重构，主要是几何形态变换（拼接、截取、压缩、结构）；地理编码，主要有根据拓扑结构编码。 组成空间数据空间数据包括地理数据、属性数据、几何数据、时间数据。 系统硬件单机模式由基本外设、处理 设备和输出设备构成，适用于小型GIS模式建设。局域网模式有专线连接，适用于部门或单位内部GIS建设。广域网模式由公共通讯连接，局部范围为局域网，通过若干通道与广域网连接，不适合专线连接。 系统软件系统软件关系到GIS软件和开发语言使用的有效性，是GIS软硬件环境的重要组成部分。系统软件主要是计算机的操作系统以及各种标准外设的驱动软件，目前流行的有DOS、Windows98/NT/2000/XP、UN等。基础软件包括数据库软件和图形平台。数据库软件用来管理空间数据，包括图形数据和属性数据。流行数据库软件主要有Oracle、Sybase、Informix、DB2、SQL Server、Ingress等。目前GIS软件中主要采用关系数据库管理属性数据。一个有发展前景的模型是面向对象数据模型，可实现图形和属性数据的联合管理。图形平台如AutoDesk公司开发的基于AutoCAD的AutoMap GIS软件、Intergraph公司的基于MicroStation的MGE GIS软件 主要公司与产品 环境系统研究所（ESRI）：Arcinfo，ArcView，ArcGIS Autodesk公司：AutoCAD Map 得克萨斯Baylor大学 ：GRASS 克拉克实验室 ：IDRISI 超图软件股份有限公司：SuperMap 中地数码公司：MapGIS 荷兰国际航空航天测量与地球科学学会：ILWIS MapInfo公司 ：MapInfo ThinkSpace公司 ：MFworks Intergragh公司：MGE，GeoMedia Bentley System公司：Microstation PCI Geomatics：PAMAP TYDAC公司：SPANS Caliper公司：TransCAD，Maptitude Northwood技术有限公司：Vertical Mappe 主要地理信息系统软件国际主流GIS软件包括：ArcGIS（包括ArcGIS,MapObjects,ArcIMS、ArcSDE、ArcEngine、ArcServer等）MapInfoAutoCAD Map3d PrideMapGeoMediaMGESmallWorldGrassGeoServerMapGuide。 在由国家科技部遥感中心组织的2001年度国产GIS软件测评中，共有4