智慧时代GIS技术发展趋势与应用前沿

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1、智慧时代GIS技术发展趋势与应用前沿“云物移大智”是当前影响IT发展的五大因素。云计算、物联网、移动计算和大数据是技术手段，最终落脚点在智慧城市。尽管数字城市建设还正如火如荼，但智慧时代正在悄然来临。地理信息是智慧时代重要的基础信息，而GIS技术是智慧时代重要的支撑技术。二维GIS、空间数据库、组件式GIS和ServiceGIS等技术有力地支持了数字时代的GIS应用建设，那么在智慧时代需要什么样的GIS技术？在智慧城市与云计算、物联网、大数据和移动计算携手并进时，GIS技术的未来发展与应用趋势也渐渐明朗。第一部分GIS基础技术的发展趋势2013以来GIS

2、技术光环曲线之新变化在2013年GIS平台软件技术光环曲线上，可以看出：1.二维GIS，组件式GIS，空间数据库等技术经过30多年或者10多年的发展，都已经进入成熟期。2.基于SOA架构的服务式GIS正在逐步替代WebGIS，从复苏期走向成熟期，WebGIS将逐步被淘汰。3.移动GIS在10年前产生，现在应该在低谷期，正在向复苏期转移。三维GIS自从谷歌推出GoogleEarth之后进入过热期，随后大众对三维的华而不实有所失望，经历了一段低谷期。现在，三维GIS正从低谷期进入复苏期。4.GIS云计算从2009年开始萌芽，2010-2011年经过概念炒作阶

3、段，现在正进入低谷期。在我们构建未来的应用系统时，成熟的技术往往不会被忘记，但目前尚未成熟的技术却很容易被忽略，而这些技术恰恰是以后很可能很快被成熟应用的技术。我们认为，在智慧时代需要关注三大技术的应用，即云GIS技术、移动GIS技术和二三维一体化GIS技术。接下来将简单介绍这三项技术。云GIS技术为了更好地支持云计算，充分发挥云服务器的优秀性能，GIS软件特别是服务器软件需要具备三大技术：跨平台GIS技术、64位GIS技术和GIS并行计算技术。1.跨平台GIS技术早期的GIS系统大都是C/S结构的，主要GIS功能在客户端实现，服务器主要是存储数据。现在

4、应用系统更多采用B/S结构，GIS的功能重心转移到服务器端，主要功能在服务器端实现，客户端只是用来展示计算结果和交互。客户端基本是Windows一统天下的局面；而服务器端操作系统则是Windows、Unix、Linux是三分天下的格局，因此需要考虑GIS平台对跨平台的支持能力，在智慧时代所选的GIS平台软件必须支持多种操作系统，才可以在云计算建设中有更多优秀技术和平台可供选择。2.64位GIS技术曙光天演小型机可装内存512GB，天河一号超级计算机可装内存98GB，如果采用32位GIS软件，则GIS软件一个进程只能用不到4GB的内存，超级计算机便成了超级

5、浪费。因此需要发展64位GIS，才能充分发挥高端服务器的优异性能和海量内存优势！3.GIS并行计算技术鉴于2011年来硅晶体管已接近了原子等级，达到了物理极限，摩尔定律开始失效，CPU频率无法向以前那样快速增长，取而代之的是多核技术的快速发展。但GIS的数据量的增长步伐却没有减缓，CPU频率的增长无法抵消GIS计算量的增长，GIS正在遭遇性能瓶颈。要解决这一问题，必须发展GIS并行计算技术并产品化。移动GIS技术移动智能终端的快速发展，带来大量移动电子地图的应用。在智慧城市的建设中，不仅需要大众版的电子地图应用，还需要专业的移动GIS应用，如在公安、应急

6、、救灾、测绘等专业领域。专业的移动GIS应用有两种工作模式：一是实时在线模式（瘦客户移动端），二是可离线模式（全功能移动端）。对于数据需要保密、网络条件不佳、没有网络的情况下，全功能移动端显得更加重要。在智慧城市建设中不仅要重视在线的应用模式，也要重视可离线应用的模式。客户移动端模式本地功能弱，需实时在线调用服务端的GIS功能，它的特点如下：●必须链接GIS服务器获得GIS专业功能；●支持多种移动端：iOS、Android、Windows；●在线地图浏览、编辑、查询、分析；●可打开本地离线缓存图片。全功能移动端本地功能强，是一种可以离线也可以在线使用的移

7、动GIS，支持离线的矢量数据和离线的分析编辑功能。它的特点如下：●具有完整GIS功能内核，可不连接服务器；●支持离线矢量数据和离线分析编辑；●支持二维三维一体化；●支持多终端：iOS、Android、WP。二三维一体化技术传统的三维应用系统，三维可视化效果不理想，实用性不强，导致这种问题的原因在于三维技术和二维GIS相互分离，二维GIS强大的功能无法在三维中应用。从需求的角度看，传统的三维技术不能很好地满足三维GIS深层次的需求。借鉴马斯洛人的需求五层次理论，我们认为GIS功能需求也分五个层次，由浅至深依次为数据获取、可视化表达、查询、分析和建模（非三维

8、建模，是分析过程的模拟）。二维GIS经过30多年的发展，基本上可以满足5个层次的