地理信息系统的基本技术与发展动态
地理信息系统概念及发展趋势
一、地理信息系统概念地理信息系统（Geographic Information System，GIS）有时又称为“地学信息系统”。
它是一种特定的十分重要的空间信息系统。
它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
一个单纯的经纬度坐标只有置于特定的地理信息中，代表为某个地点、标志、方位后，才会被用户认识和理解。
用户在通过相关技术获取到位置信息之后，还需要了解所处的地理环境，查询和分析环境信息，从而为用户活动提供信息支持与服务。
地理信息系统是一门综合性学科，结合地理学与地图学以及遥感和计算机科学，已经广泛的应用在不同的领域，是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统，GIS是一种基于计算机的工具，它可以对空间信息进行分析和处理（简而言之，是对地球上存在的现象和发生的事件进行成图和分析）。
GIS技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一起。
地理信息系统（GIS）与全球定位系统(GPS)、遥感系统(RS)合称3S系统。
二、地理信息技术的发展趋势1.网络化发展计算机网络技术发展迅速，在推进地理信息系统发展方面发挥着十分重要的作用。
现如今，构建万维网地理信息系统受到社会各界的广泛关注，WedGIS 或互联网GIS 是地理信息系统技术发展的重要方向。
网络GIS具有网上发布、浏览以及下载等功能，当前，基于Web的GIS技术处于研发中，发展目标是将GIS技术和Web技术进行有效结合，使得GIS能通过WWW成为可供大众使用的工具。
2. 开放性开放式地理信息系统开放式地理信息系统即OpenGIS，在计算机环境以及通信环境中，通过应用各个行业不同标准和接口构建新型地理信息系统，可实现系统之间内部数据的流动。
开放式地理信息系统可使得不同地区地理信息系统进行有效联系和互动，同时，在异构分布数据库中，还可有效实现数据共享，可被应用于各类产业中，服务领域广泛。
地理信息系统的基本技术与发展动态
地理信息系统的基本技术与发展动态地理信息系统（Geographic Information System，GIS）是将地理空间信息与数据处理技术相结合，用于存储、管理、分析、查询和显示地理数据的系统，被广泛应用于自然资源管理、城市规划、交通运输、环境保护、土地利用、国防安全等领域。
GIS技术的发展可以追溯到20世纪60年代，随着计算机硬件和软件的不断发展，GIS系统的应用越来越普及和广泛，成为了现代社会信息化建设的重要组成部分，未来发展前景潜力巨大。
GIS系统的基本技术包括地理空间数据采集、处理与管理技术、空间分析处理技术和图形显示技术。
地理空间数据采集主要使用GPS、遥感和数字测图等技术获取地理空间数据；地理空间数据处理与管理主要使用空间数据库管理系统（Spatial Database Management System，SDMS）、空间数据压缩与索引等技术实现地理空间数据的管理和处理。
空间分析处理技术包括地理空间分析、地理模拟和模型构建等技术，可以对地理空间数据进行分析和模拟，帮助人们理解真实世界；图形显示技术则包括符号化、地图设计和地图绘制等技术，可以将数据进行图形化显示。
GIS系统的发展动态则体现在以下几方面：一是多种技术的融合。
随着计算机技术、遥感技术、GPS技术、无线通信技术的不断进步，GIS系统中涉及到的数据获取、处理、分析和显示技术也越来越多样化，多种技术的融合将为GIS系统的发展带来更多的选择和灵活性。
二是云计算技术的应用。
随着互联网技术的不断进步和信息交互的日益便捷，GIS系统的跨平台、异地数据共享、在线服务等需求越来越强烈，云计算技术可以实现GIS系统的在线服务和动态扩展，已成为GIS系统发展的重要趋势。
三是开放的数据共享和应用。
GIS系统中涉及到大量的地理数据，在数据开放和共享方面的需求明显，各地政府和其他机构也在积极推动数据的共享和开放，这将促进GIS系统的交互和集成，支持更广泛的应用。
地理信息系统的发展动态
２ 地理信 息 系统 的发展方 向
１９ 年 ， ９ ８ 时任美 国副 总统 的 Ａ ｏｅ在《 数字 Ｉ ｒ Ｇ “ 用传 统的手工处理方式显然 是不行 的 ， 需要借 助计 算机处理 、 分析 空 间数 据 ， 后 通 过计 算 机 输 出 一 系 地球 ” — 理 解 ２ 最 — １世 纪 我 们 这 颗 星 球 》 演讲 中 首 的 数 （ ｅＤ ｇｔ ｒｈ Ｄ 的 ａＥ 列结 果 ， 为决 策 过程 的有 用 信息 ， 就 产 生 了 最 早 次提 出 了 “ 字 地 球 ” Ｔｈ ｉｉ ｌ ａｔ ， Ｅ） 概 作 这
数据融合技 术 、 时空分析技术 。
关键词 ： Ｓ 数据融 合 ； ｏ 时空分析 ＧＩ； Ｌ Ｄ；
中图分 类号 ： ２ ８ Ｐ ０ 文献标识 码 ： Ａ 文章 编号 ：０ １ １ ７ ２ ０ ）４ ０ ９—０ １０ —８ ０ （０ ２ ０ —０ １ ６
１ 、地 理信息 系统 的发展历 史
２０ ０ ２年 １ 月 １
地 理 信 息 系统 的发 展 动 态
闵连 权
（ 息工程大学测绘 学院 ， 信 河南 郑州 ４ ｏ ５ ） ５ ０ ２
摘要 ： 文 回顾 了地理信息 系统 的发展 历史 ， 析 ＧＩ 发展 趋势 ， ３ ＧＩ 、 Ｓ ＮＳ—ＧＩ、 ｂ 该 分 Ｓ的 即 Ｄ Ｓ ＴＧＩ 、 Ｓ ｗｅ —ＧＩ 、 ｏ — Ｓ Ｃｍ ＧＩ、 ｗｎ—ＧＩ ＳＯ Ｓ等是 ＧＩ Ｓ的重要发展方 向， 并阐述 了 ＧＩ Ｓ的面 向对象 技术 、 时空数据 和属性数据 的集成 技术 、 空间
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地 理 学 与 国 土 研 究
Ｇｅ ｇ ａ ｈ ｎ ｒｉ ｒ ｌ ｓ ａ ｃ ｏ ｒ ｐ ｙ ａ ｄ Ｔｅ ｒｔ ｉ ｅ ｒ ｈ ｏ ａ Ｒｅ
GIS的功能以及发展趋势
GIS的功能GIS经过多年的发展，在技术上和应用上都越来越成熟。
已经有较为统一的功能体系。
1、数据采集和输入功能。
主要包含了空间数据和属性数据，GIS需要提供这两类数据的输入功能。
空间数据的表达可以采用栅格和矢量两种形式。
空间数据表现了地理空间实体的位置、大小、形状、方向以及几何拓扑关系。
其输入方式有数字扫描仪、数字元花仪、键盘、商业数据、数字拷贝等。
属性数据输入方式主要有键盘输入、数据库获取、存储介质获取等方式。
2、数据编辑与处理功能。
数据编辑主要包括图形编辑和属性编辑。
属性编辑主要与数据库管理结合在一起完成，图形编辑主要包括拓扑关系建立、图形编辑、图形整饰、图幅拼接、图形变换、投影变换、误差校正等功能。
3、数据的存储与管理。
数据的有效组织与管理，是GIS系统应用成功与否的关键。
主要提供空间与非空间数据的存储、查询检索、修改和更新的能力。
矢量数据结构、光栅数据结构、矢栅一体化数据结构是存储GIS的主要数据结构。
数据结构的选择在相当成都上决定了系统所能执行的功能。
数据结构确定后，在空间数据的存储与管理中，关键是确定应用系统空间与属性数据库的结构以及空间与属性数据的连接。
目前广泛使用的GIS软件大多数采用空间分区、专题分层的数据组织方法，用GIS管理空间数据，用关系数据库管理属性数据。
4、空间查询与分析功能。
空间查询与分析是GIS的核心，是GIS最重要的和最具有魅力的功能，也是GIS有别于其他信息系统的本质特征。
地理信息系统的空间分析可分为三个层次的内容：空间检索：包括从空间位置检索空间物体及其属性、从属性条件检索空间物体;空间拓扑叠加分析：空间的特征（点、线、面或图像）的相交、相减、合并等，以及特征属性在空间上的连接；空间模型分析：如数字地形高程分析、BUFFER分析、网络分析、三维模型分析、多要素综合分析及面向专业应用的各种特殊模型分析等。
5、可视化表达与输出。
中间处理过程和最终结果的可视化表达是GIS的重要功能之一。
地理信息系统的应用现状及发展趋势
地理信息系统的应用现状及发展趋势【摘要】随着计算机技术的快速发展，地理信息系统(GIS)技术日趋成熟，并在国防、城市规划、交通运输等关键领域发挥了重要作用。
文章对GIS的相关问题进行了探讨。
介绍了GIS的概念，分析了当前GIS的应用方向，并提出了GIS今后的发展趋势。
【关键词】地理信息系统应用现状发展趋势我国的地理信息系统则经历了20世纪70年代的准备阶段、80年代的试验起步阶段和其后的发展阶段，现在正处于持续发展、形成行业和走向产业化的阶段。
地理信息系统的发展之迅猛、应用之广泛是其他地学学科不能望其项背的，目前几乎已经应用到所有涉及空间信息分析处理的领域中。
一、地理信息系统概述地理信息系统(Geographical Information System，简称GIS)是2O世纪60年代创立并发展起来的一门新兴技术。
它集地图学、测绘学、遥感学、环境学、空间科学、信息科学、管理科学及计算机科学于一体，是现代分析和处理海量地理数据的一种重要技术。
不同的部门与应用领域，对GIS的定义也不尽相同。
这些定义有的侧重于GIS的技术内涵，有的则强调GIS的应用功能。
不论侧重那个方面，GIS实现地球系统科学研究工作的总体思路都是利用现代科技手段获取地球信息、利用数学方法进行各种信息之间的转换、预测和验证。
实施这一思路的核心是计算机技术，基本技术是数据库、地图可视化及空间分析，主要研究内容是地球系统内的信息流，并以资源环境为主要研究和服务对象。
这是GIS不同定义的共性。
与其它信息系统相比，其强大之处是能处理空间分布数据。
它将空间数据与属性数据结合起来，经现代计算机技术分析、处理之后，结果以图、表或曲线等形式反映出来，提高了人们的认识能力和信息处理能力，为科学管理和决策提供了重要手段。
地理信息系统的基本特性所有的相关信息均按特定的坐标系统进行严格的坐标定位，对空间数据和属性数据进行统一的存储和管理。
将多源的空问数据和统计数据进行分级分类、规范化和标准化，并进行标准化编码，使其适应计算机输入输出的要求，便于进行社会经济和自然资源、环境要素之间的对比和相关分析。
地理信息系统(GIS)发展现状及展望
地理信息系统（GIS）发展现状及展望地理信息系统（GIS）是指利用计算机硬件和软件技术来收集、存储、管理、分析、显示和传输地理空间数据的一种系统。
GIS系统能够帮助人们更好地理解和管理地理空间信息，对于城市规划、自然资源管理、环境保护、农业生产、应急救援等领域都具有重要意义。
随着科技的不断进步和应用范围的不断拓展，GIS系统在各行各业都得到了广泛的应用，同时也在不断发展与创新。
本文将从GIS发展现状和未来展望两个方面进行探讨。
一、GIS发展现状1. 技术水平不断提高随着计算机技术和软件技术的不断发展，GIS的技术水平也在不断提高。
目前，GIS系统已经实现了从二维到三维的空间数据表示，实现了对遥感影像、地理数据的自动化处理和分析，实现了对地理数据的实时监控和动态更新。
这些技术的不断提高，使GIS系统在数据处理和分析的效率、精度和能力方面都得到了极大的提升。
2. 应用范围不断扩大GIS系统的应用范围也在不断扩大。
除了传统的城市规划、自然资源管理和环境保护领域，GIS系统现在还被广泛应用于物流运输、市场分析、农业生产、气象预测、城市管理等多个领域。
在全球范围内，GIS系统也被越来越多的国家和地区所采用，用于国土测绘、国土规划、国土安全等国家重大项目的实施。
3. 数据共享和开放在GIS系统的发展过程中，数据共享和开放的趋势也日益明显。
越来越多的地理空间数据和地理信息资源得到了数字化和电子化，并通过各种网络平台进行了共享和开放。
这种趋势不仅方便了用户获取和使用地理空间信息，也促进了地理信息资源的整合和利用，推动了GIS系统的发展和应用。
1. 人工智能与GIS的融合未来，人工智能技术将会与GIS系统相结合，实现空间大数据的深度挖掘和分析。
通过人工智能技术，GIS系统将能够更准确地识别和分析地理空间数据，为城市规划、交通管理、自然灾害预警、环境保护等提供更有效的决策支持。
2. 虚拟现实技术与GIS的整合随着虚拟现实技术的不断进步，GIS系统也将会与虚拟现实技术进行整合。
地理信息技术
根据遥感平台高度，可分为地面遥感、 航空遥感和航天遥感；根据传感器类型， 可分为光学遥感、微波遥感和激光雷达 遥感等。
遥感数据获取与处理
数据获取
通过卫星、飞机等遥感平台搭载传感器，对地物进行周期性或 实时观测，获取多光谱、高分辨率的遥感影像数据。
数据处理
包括辐射定标、大气校正、几何校正、图像增强等步骤，以消 除数据获取过程中产生的误差和噪声，提高数据质量和可用性。
发展历程
地理信息技术经历了从传统的地图制作和测量，到数字化地图和地理信息系统 （GIS）的发展，再到如今大数据、云计算、人工智能等技术的融合应用。
应用领域及意义
应用领域
城市规划、环境保护、资源管理、 灾害监测与预警、农业、交通、旅 游等众多领域。
意义
地理信息技术对于提高决策的科学 性、促进可持续发展、加强国际交 流与合作等方面具有重要意义。
数字地球
以地球为对象，以地理坐标 为依据，具有多分辨率、海 量数据和多种数据的融合， 可用多媒体和虚拟技术进行 多维表达，具有空间化、数 字化、网络化、智能化和可 视化特征的技术系统。
02
地理信息系统（GIS）
GIS基本原理与功能
01
02
03
空间数据模型
基于点、线、面等地理要 素构建空间数据模型，实 现地理现象的空间表达。
数据存储
采用文件或数据库方式存 储空间数据和属性数据， 支持高效的数据访问和共 享。
空间分析与应用实例
城市规划与管理
利用GIS进行城市用地规划、交 通规划、环境规划等，提高城市
规划的科学性和有效性。
自然资源管理
GIS在林业、农业、水利等领域 的应用，实现自然资源的动态监 测和可持续利用。
地理信息系统(GIS)发展趋势综述
地理信息系统(GIS)发展趋势综述摘要:地理信息系统(GIS)是随着计算机技术发展而形成的一门新兴技术,计算机技术正以前所未有的速度迅速发展,GIS应用程度和应用范围随之深入扩大,正处于急剧变化与发展之中。
本文结合当前信息技术发展的特点,分析GIS的发展趋势及其主要功能。
关键词:地理信息系统(GIS)网络GIS开放式GIS虚拟GIS地理信息系统(GIS,GeographicInformationSystem)是以采集、存储、管理、分析、描述和应用整个或部分地球表面(包括大气层在内)与空间地理分布有关的数据信息的计算机系统。
它由硬件、软件、数据和用户有机结合而成。
它的主要功能是实现地理空间数据的采集、编辑、管理、分析、统计与制图等。
GIS始于60年代的加拿大与美国,尔后各国相继投入了大量的研究工作;自80年代末以来,特别是随着计算机技术的迅速发展,地理信息的处理、分析手段日趋先进,GIS技术日臻成熟,已广泛地应用于城市规划、市政管理、政府管理、环境、资源、交通、公安、灾害预测、经济咨询、投资评价和军事等与地理信息相关的几乎所有领域。
随着信息技术尤其是计算机技术的快速发展、数字地球(DigitalEarth)的提出与实施,以及GIS应用程度的不断深入和应用范围的逐渐扩大,GIS正处于急剧变化与发展之中,并对GIS提出了许多新的要求。
本文就目前地理信息系统的热点问题进行介绍、分析和总结。
GIS技术依托的主要平台是计算机及其相关设备。
进入90年代以来,计算机核心部件CPU的处理速度愈来愈快、性能价格比更高;其存储器可实现将大型文件映射至内存的能力,且能存储海量数据。
随着多媒体技术、空间技术、虚拟实景、数字测绘技术、数据仓库技术、计算机图形技术以及三维图形芯片、大容量光盘技术与宽频光纤通讯技术的突破性进展,特别是消除数据通讯瓶颈的卫星互联网的建立,以及能够提供接近实时对地观测图像的高分辨、高光谱、短周期遥感卫星的大量发射,所有这些为GIS技术的广泛、深入应用展示了更加光明的前景。
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地理信息系统的基本技术与发展动态
地理信息系统是把人类生存的地球地理状况与电子信息技术相结合，产生相应二维平面、三维立体成像等的相关技术，并在虚拟网络形成的信息系统。
本文从地理信息系统的基本概念入手，介绍地理信息系统所运用的技术，并根据运用的现状分析未来地理信息技术的发展状况，做出相应的分析与规划。
标签：地理信息系统;基本技术;发展动态
地理信息系统主要是借助现有的地理信息探测技术在网络虚拟世界形成立体的并可以运用于多领域的地理数据信息管理系统，系统有两大基本作用，一是信息存储，凭借强大的网络系统结构采集大量的地理信息并进行筛选、分类，在网络上形成一个相对较完善的架构;二是信息共享，可以在日常生活中借助相关电子设备找到想要了解的具体信息，为地理信息的查找与应用提供一定的方便，同时也可以加强对地理信息的掌控让人们更加了解相关的地理信息，可以不出门就规划相关的路线。
除此之外，还具有分析、显示、描述等作用。
1.地理信息系统定义
地理信息系统简称“GIS”技术，与遥感技术、全球定位系统统称“3S”技术。
地理信息技术的核心是计算机技术，计算机技术可以支撑地理信息的大数据采集和大数据整合分析，随着科研力量在计算机领域的投入，计算机技术日益精细化、智能化。
地理信息技术与地理上的测绘、地图学都有相应的结合，且多方面结合，形成不断更新的而系统，保证地里信息的准确性与完善性，通过处理地理数据信息的采集、筛选、管理、分析、更新完成对地里信息的整合与安排，主要应用于城市土地规划、空间决策等[1]。
2.地理信息系统的发展现状
2.1 多领域、日常化应用
地理信息系统先进在日常生活中做常见的是地理定位系统，在手机上和车上等有网络数据的地方都可以在已经进行安装的数据库里进行筛选、使用。
且地里信息系统对于所采集地里信息可以进行相应的整合，例如一个地理位置地底实况的分布、地下水的面积与分布可以为建筑行业提供便利，为二次施丁提供便利;车载系统上会有实时的地理更新，某一路段正在维修，某一路段发生意外事件、某一路段有多少路灯、多少监控等[2]。
2.2 存在一定的缺陷
2.2.1 需要人员进行熟练、精密的设定才能投入使用
地理信息系统在投入使用之前所要耗费的人力、物力都是巨大的，输人数据
之前需要对原有的地理信息进行采集，采集信息时不可避免的会出现人员、器械的损失;程序员在输人数据时需要进行排序、筛选，并且在写盘是需要很精细的工作，尽量避免差错;输人大量的信息需要足够的财力支持，输人数据需要的大量的计算机设备以及尽可能的使用最新的技术，需要花费大量资金。
2.2.2 硬件的性能影响使用效果
地理信息系统建设的完备性与精密性与设备原有的性能息息相关，硬件的承载能力和储存能力是系统建设的根基，硬件关系到地理信息数据库的容量以及信息的排序质量。
3.地理信息系统的具体应用举例
3.1 车载地理定位
在日常出行中，车载定位系统可以为车主提供前方路段的基本信息，并进行智能导航，最大程度上减少出行的时间，给用户舒适的体验。
随着语音智能化应用技术的出现，车载定位系统中出现智能语音系统，可以进行识别车主的语音并进行后台运行，可以最大程度上减少查询的时间，提高查询信息的速率，提高输出信息的质量[3]。
3.2 可视系统
在汽车行驶和泊车过程使用的倒车后视系统，在小区的可视门铃等都是运用的可视系统，且随着技术的发展，可视系统也日渐清晰化、全范围化，车子上的全景可视系统可以最大程度上减少车主在进行活动时起到辅助作用，但可视系统会因为天气、距离等产生误差，所以使用者不能完全依賴与可视系统。
3.3 空间信息分析
地理信息技术最大的数据分析功能是空间分析，一般应用于军事领域与地理建筑架构，使用者用原有一致的地理信息在虚拟世界进行模拟建构，在运算过程中进行分析、选择、信息过滤得出隐含的结论或是模拟三维立体结构，节省大量的人力物力财力，兵役现有的建构进行地理规划，尽最大程度增加施工的安全性。
4.地理信息系统的未来发展趋势
4.1 应用领域越来越广
近年来地理信息技术发展速度越来越快，有一个主要动力就是应用领域广泛应用的压力，地理信息系统不仅仅局限于地表层面的信息采集，日加你选哪个这信息分析、整合方向发展，并且建立相对完整的信息传输路线，对每一领域应用的信息进行筛选，并在总的大数据库里进行分层建立每个领域的信息数据库，计算机技术的不断更新为方便信息的使用带来便利。
4.2 应用方法越来越智能化
地理信息系统从原有的小范围地图扩展到地球地理信息网络地图，从原来的人工采集信息发展到卫星采集信息，从原来的人工手动输入信息转变到现在的机器人智能输入、扫描输入等，使用者获取信息的途径也从原有的纸质地理信息到现在的手机网络系统智能筛选。
4.3 应用效果越来越精确化
现今地理信息系统已经形成了相对较完善的地理信息数据库，且对整个区域内的信息采集、处理、分析、运算等都有一个完整的流程，现有的硬件技术也都暂时可以支撑现有的信息处理、运算，随着运用领域的不断扩大，每一个领域都有专门的研究团队，每一个领域应用的信息技术也在推动地理信息技术的总体发展，并产生了一部分可以进行运用的新型技术，在运用的同时推动地理信息技术日渐精确化。
结语：随着科技的发展，地理信息系统日渐进人人们的日常生活，这极大地提高了人们的日常生活水平;不仅如此，在其他领域，例如建筑领域、经济领域等也发挥着重要作用，不仅带动经济的发展，还推动了社会生产力的发展。
地理信息系统是集存储、共享、处理、分析等作用于一体的大型信息整合系统，这项技术的应用为人类社会的进步与发展提供了巨大的数据支持，同时也为未来地理信息系统的进一步完善打下了坚实的基础。
参考文献：
[1]马宇航.地理信息系统的基本技术与发展动态研究[J]，黑龙江科技信息，2014（29）：55
[2]董悦.浅析地理信息系统的应用与发展[J]农村经济与科技，2018，29（12）：292。