简述GIS发展趋势

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实用文档地理信息系统发展趋势学院：资源与环境科学学院专业：人文地理学姓名：安月茹学号：2015111221标准文案 实用文档简述GIS发展趋势1、概念介绍地理信息系统（Geographic Information SystemGIS）是一门综合性学科，是结合地理学与地图学以及遥感和计算机科学，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。其核心是用计算机来处理和分析地理信息，已经广泛的应用在不同的领域。2、国外地理信息系统的发展历程国际上地理信息系统的发展始于20世纪60年代，地理信息系统起源于北美。由于当时计算机技术水平不高,存贮量小,磁带存取速度较慢,使得GIS带有更多的机助制图色彩,地学分析功能极简单。20世纪70年代以后,由于计算机软硬件迅速发展,特别是大容量存贮功能磁盘的使用,为地理空间数据的录入、存贮、检索、输出提供了强有力的手段,使GIS朝实用方向迅速发展。70年代的GIS分析功能和60年代相比,并未得到很大的扩充,许多数据库的容量也较小。因此,70年代可以说是地理信息系统的巩固阶段。20世纪80年代是GIS普及和推广应用的大发展阶段,由于新一代高性能的计算机的普及和迅速发展,GIS也逐步走向成熟。GIS的软硬件投资大大降低而能力明显提高,已进入多学科领域,由功能单一、比较简单的分散系统发展成为多功能的用户共享的综合性信息系统,并向智能化发展。随着GIS与卫星遥感技术的结合,GIS已用于全球变化的研究与监测。所以,80年代是地理信息系统发展具有突破性的年代,出现了一些具代表性的性能较好的GIS软件。如ARC/INFO、MICROSTATION、SICAD、GENAMAP等。20世纪90年代,GIS已成为确定性产业,投入使用的GIS系统,每2～3年就翻一番。GIS已渗透到各行各业,愈来愈多的国际性会议、学术刊物以GIS为主题,它已成为人们规划管理中不可缺少的应用工具。标准文案 实用文档3、中国地理信息系统的发展历程中国的地理信息系统研究与应用始于20世纪70年代末80年代初，虽然历史较短,但发展很快。大体分3个阶段。第一阶段,从1978～1980年为准备阶段,主要是舆论准备,队伍组建,开始GIS的启蒙研究。第二阶段,从1981～1985年为起步阶段,主要对GIS进行理论探索和区域性实验研究,并制定国家GIS的规范,并进行信息采集、数据库模型设计。1985年国家资源与环境信息系统实验室成立。第三阶段,是从1986年到现在,为GIS的全面发展阶段,作为一个全国性的研究领域,GIS已逐步和国民经济建设相结合,取得了重要进展和实际应用效益。现已在全国范围内形成了地理信息系统的科研队伍,大中小城市的城市信息系统和土地利用信息系统,资源管理信息系统等专题的地理信息系统纷纷建立和运转起来。4、地理信息系统的发展趋势随着网络系统的快速发展，以及国家对地理信息技术的支持，地理信息系统的发展速速十分惊人，本文重点阐述近几年成为热点的智慧城市，以及智慧城市建设相关的地理信息技术。随着经济的发展，城市问题愈来愈突出，然而智慧城市成为解决城市问题的一条可行道路，也是未来城市发展的趋势。智慧城市是基于数字城市、3S、物联网和云计算建立的现实世界与数字世界的融合，以实现对人和物的感知、控制和智能服务。智慧城市对经济转型发展、城市智能管理和对大众的智能服务具有广泛的前景，从而使得人与自然更加协调的发展。4.1、大数据与智慧城市智慧城市建设是一个系统工程，需要根据每个城市自身的特点"在做好顶层设计后统一规划，分步实施。智慧城市的实现需要建设更加完善的信息基础设施和包括智慧城市运营为主的技术支撑，才能保证各种智慧城市的应用能够用得好、用得起。智慧城市通过无所不在的物联网将现实城市与数字城市连在一起。全球每日产生超乎想象，数据量不断扩张的大数据。人们每分每秒以极速在网络上交换思想、数据和信息。标准文案 实用文档智慧城市建设中将产生的大数据问题既是下一代的科学前沿问题，也是推进智慧城市发展的源动力，它必将带来新的机遇和挑战，需要有针对性地加快有关大数据的技术创新和重点攻关研究，才能推动和加速智慧服务产业的发展，以更好，更多的智慧应用服务大众的同时，让城市更加科学、高效、低碳和安全地运行。4.2三维GIS与智慧城市从三维GIS发展到实时GIS是GIS未来发展的又一大趋势。GIS已经形成二维GIS、三维GIS与实时GIS交相辉映的多维动态表示新格局，将大立体、高动态的现实世界更加全面准确地映射到计算机数据库，它突破了空间信息在二维地图平面中单调表现的束缚，为各行各业以及人们的日常生活提供了更有效的辅助决策支持。智慧城市是真实城市环境与虚拟城市环境的融合与协同，三维GIS在其中发挥重要的时空信息承载和纽带作用，并提供了有力的可视化分析方法和支撑手段，正日益成为政府、企业和公众不可或缺的科学的、定量与定性结合的、直观方便的助手。为有效支撑智慧城市的建设与城市安全，三维GIS在数据模型与数据结构、数据组织与数据库管理、可视化与空间分析等方面需要新的概念框架、方法和技术。智慧城市聚焦于城市的管理和服务，强调市民对城市的全面感知，以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到城市运行的“智慧”状态。因此，智慧城市应致力于国民经济信息化、环境维护自动化、生活服务便捷化和社会管理智能化的发展。第一，国民经济信息化:既包括信息技术的产业化，也包括传统产业的信息化。第二，生活服务便捷化:提供了一个冲破传统地域社区的信息通道，建立了一个跨越时间和空间局限的虚拟生活模式，通过远程控制和智能监控使家居生活更加安全、更加便捷、更加舒适。第三，环境维护自动化:引入智慧因子全面改造环境保护的技术手段和管理模式，自动监控周边环境以预防环境污染和生态破坏，智慧感知生产生活中能源消耗并加以自动控制，实现节能减排。第四，社会管理智能化:采用智慧技术整合城市各部门，实现公共事务处理和公共资源分配的开放透明，推进整个城市互动式、精细化、人性化的治理，并实时监控公共资源的使用，科学调整公共资源的配置，以充分利用有限的公共资源。标准文案 实用文档4.3、云GIS云计算正在成为下一代计算平台，它能够推动管理体系变革，控制资源消耗，降低事业成本，因此各国政府都大力推动其发展。为顺应“云计算”、“物联网”、“智慧地球”等新兴技术潮流，满足政府部门、企业单位、社会公众对GIS应用在专业化方向深入、社会化方向拓展的需要，云GIS的发展呈现以下趋势：（1）地理数据管理方面遥感数据获取能力不断提高，来自传感器网络的位置数据不断增加，下一代互联网和物联网中地理相关数据不断丰富，使得传统GIS中“点-线-面”数据模型及其管理体系已经无法满足对全球尺度、动态变化地理世界的描述。时空大数据、三维地理对象、时态对象与时态场、时空关联数据等对传统GIS数据管理技术和模式提出了不可回避的巨大挑战。云GIS系统必须将数据管理范畴扩展到包含时空大数据等新型数据类型的广域多重空间上去，探索新的数据管理方法，研发新的数据管理软件来支撑系统和应用发展。（2）地理计算方面空间数据处理、空间分析和复杂系统模拟等问题规模不断增大，传统的地理计算范式已经不能满足问题求解的性能要求，同时还需要探索提出面向时空大数据分析处理的新型地理计算范式。因此，需要结合高性能计算、分布式计算、内存计算和云计算的技术进展，发展新一代高性能地学计算范式，研发以服务为导向的、运算高效的地理计算支撑软件。（3）地理信息制图与终端服务方面面向下一代互联网的云服务模式给传统地理信息制图与交互技术带了巨大冲击。原有的主要基于客户端能力的制图与交互方式在云服务模式下将变得难以施行，同时，大众化应用环境中的高并发问题也是一个新的挑战。因此，需要重点研究面向地理信息服务的时空大数据动态制图与高性能可视化技术，研发大规模复杂地理数据可视化引擎，更好地建立“现实世界—地理世界—虚拟世界”之间的联系，为用户提供一体化、操作透明、高度真实和个性化的地理信息终端服务新模式。标准文案 实用文档（4）GIS专题应用系统构建方面国内外均充分吸纳最新的计算机技术和信息技术，加强GIS的集成创新，在新型计算硬件架构的支撑下，改造或研发新型GIS软件平台，在底层构建高性能地理计算和存储环境，在上层打造广域而多重的地理信息服务体系，为应用提供“数据—计算—服务”于一体的整体性解决方案。（5）GIS网络应用与服务模式方面在云计算技术的支持下，用户可以实现按需使用GIS。用户不需要知道数据、软件来自何处，可随时、随地获得计算能力（资源、信息、服务、知识），用户可以把各种资源如地理数据、应用软件、硬件设备都放在云计算平台的统一管理中，进一步强化地理分析、处理能力。同时，云计算服务可靠、安全，每个地理信息应用部署都与物理平台无关，通过虚拟平台进行管理，以及对地理信息应用进行扩展、迁移和备份等各种操作。4.4、移动互联网中国移动互联网在未来的的发展趋势主要表以下四个方面：（1）搜索是重中之重无论是传统互联网还是移动互联网，对于搜索的要求都是非常大的，通过搜索可以给企业带来流量，因此，移动搜索仍然是移动互联网时代的主要应用。（2）LBS是未来趋势基于本地化的位置服务LBS将会在未来发挥巨大的作用，它是移动互联网时代的一个突破性发明，传统互联网和移动互联网的最大差别就是后者是非常本地化的，在LBS方面具有非常大的优势，企业可以把用户在其位置的信息进行更多的整合服务。（3）APP进入快死阶段纵观APP的发展历程，大致可以分成两块，一块是习惯性的分成，用户寻找适合的品牌；一块是变动性的分成，人们的变动性达到了60%，促使APP应用的生命周期急剧缩短，进入快死阶段，其中最严重的是游戏产业。（4）移动电商蓬勃发展标准文案 实用文档现在，我国移动电子商务市场成长良好、发展健康。专家预测在未来两年内，用户规模和市场规模都将进一步扩大，并且保持高速增长。这也预示着中国已经步入了电子商务快速发展的时期。在市场运作上，移动电子商务主导者包括传统电子商务服务商、电信运营商、新兴的移动电子商务提供商等等都已经开始在移动电子商务领域的布局，市场用户进入者增多，服务形式也开始呈现多样性发展，行业结构不断进行良性更新，中国移动互联网已经具有了新跨越的必备条件。5、GIS在城市规划中的应用（1）GIS提供规划直观和理性的工具CAD在城市规划中应用广泛,CAD主要是把设计过程和结果用数据库管理,用图形、图像来表达。它不需要对地图及其相关属性进行综合管理，也不需要复杂的叠合、查询功能，因此其图形能力强而相对属性数据的管理能力较弱只能作为绘图软件。GIS具有对空间数据与属性数据的统一管理与分析能力，极大的丰富了规划设计手段和成果，直观而理性的空间分析模块可以辅助规划师对规划方案进行模拟、选择和评估，从而优选优化设计，弥补了原来城市规划纯图形、纯文字、定量分析与定性分析脱节的缺陷。使空间数据的图形表达与属性数据的空间分析有了很大的提高，为城市规划提供了一个直观和理性的工具（2）GIS对规划数据的存储管理与分析功能GIS具有海量数据的存储和管理功能,支持多种表现形式的空间数据,提供良好的数据维护更新能力,以及查询、叠合、分类、网络、邻近、数字高程模型等空间信息的查询和分析能力!对城市规划管理具有重要的意义。按照传统的方式!规划部门或者是利用文件的方式，或者采用目前流行的数据库方式来管理规划数据。缺陷是不具备空间查询定位能力。而GTIS技术完全解决了上述问题,基于GIS建立的城市规划空间数据库有综合的信息平台!，极大的方便了规划数据的存储与管理，在规划数据管理上有着广阔的应用前景。(3)GIS在动态城市规划、规划管理方面的作用城市信息更新的速度随着城市化进程的不断加快，标准文案 实用文档规划的制定与修编周期大大缩短!要求城市信息具有良好的现实性，对信息的处理具有实时性。GIS由于具有数据更新的快捷性!，空间分析的实时性的特点，对城市规划的动态调整提供了良好的技术支持。借助GIS的作用，可以对城市规划的实施进行监督和反馈。然后迅速的根据实施状况对规划方案进行调整，使城市规划处于一个通畅的良性循环过程中(4)GIS在城市三维可视化中的应用传统的城市规划设计主要采用平面的图纸设计或CAD平面设计,无法给工作人员和用户提供形象的场景感和直观的印象.近年来,随着都市圈、城市猎人、都市等三维仿真电子地图的涌现，三维地图逐渐走进大众的视野。相比二维GIS，三维GIS为空间信息的展示提供了更丰富、逼真的平台，将抽象难懂的空间信息直观化和可视化，人们结合自己相关的常识和经验就可以理解，从而做出准确而快速的判断。城市规划中的空间信息化主要用于景观仿真。长期以来，平面图、剖面图、透视图以及实体模型一直是城市规划中空间信息可视化的基本方法。20世纪60年代末，开始利用了计算机表达图形的研究，细致、真实的反映了城市现实和规划远景的三维可视化技术成为规划人追求的热点。目前发展的最快的三维可视化技术是虚拟现实技术VR和增强现实技术AR以期实现实时三维图形产生、多传感器交互、高分辨率显示，能让操作者随时改变视角、位置、路线，观察由计算机产生的城市环境，使人沉浸在虚拟的显示环境中!并与它发生交互作用。总之，如今，随着移动互联网、云计算等新模式、新技术打发展，平台化也已成为发展趋势，而平台提供商如何充分的利用平台的资源优势，为地理信息开发者提供一个功能足够强大、能够激发想象空间的应用平台就尤为重要。这样，GIS才能普适化、大众化，使每个人都能方便获取各种所需的数据，使每个人都可以成为空间信息的分享者和使用者。标准文案 实用文档参考文献[1]朱庆.三维GIS及其在智慧城市中的应用[J].地球信息科学学报,2014,02:151-157.[2]李德仁,姚远,邵振峰.智慧城市中的大数据[J].武汉大学学报(信息科学版),2014,06:631-640.[3]巴里.移动GIS:GIS普适化的“排头兵[J].中国测绘,2013,03:50-51.[4]姜淑君.GIS在城市规划中的应用[J].科技信息,2013,23:96.[5]翟健,金晓春.城市规划中的GIS空间分析方法[J].城市规划,2014,S2:130-135.[6]吴洪桥,张新.云GIS发展现状与趋势[J].国土资源信息化,2015,04:3-11.标准文案