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当前计算机技术与GIS发展趋势

时间:2007-1-30栏目:计算机论文

    摘要  地理信息系统(GIS) 是随着计算机技术的发展而形成的一门新兴技术,并成为一种主要的信息产业,它极大地推动了计算机的普与应用。随着信息技术,尤其随着是计算机技术以前所未有的速度快速发展,以及GIS的应用深度的不断深入和广度的扩大,GIS正处于急剧变化与发展之中。本文结合当前计算机技术发展的特点,分析当前GIS的发展趋势及其主要功能。



1 引言

    地理信息系统(GIS,Geographic Information System)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)与空间和地理分布有关的数据的计算机系统(97年的参考文献)。它由硬件、软件、数据和用户有机结合而构成。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、制图的工具已逐步发展起来。

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飞速发展,地理信息的处理、分析手段日趋先进,GIS技术日臻成熟,已广泛地应用于环境、资源、石油、电力、土地、交通、公安、急救、航空、市政管理、城市规划、经济咨询、灾害损失预测、投资评价、政府管理和军事等与地理坐标相关的几乎所有领域。

但是,随着信息技术,尤其是计算机技术的快速发展、数字地球(Digital Earth)的提出与实施,以及GIS的应用深度的不断深入和广度的扩大,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。一方面,计算机的进步、信息网的发展和利用等技术上的突破,使得以数字形式表示信息更加容易,另一方面,地理信息仍滞后于其它更适合于以数字形式表示的信息,例如数字和文本。因此,地理信息的使用,又存在一定的困难和障碍,如果这些障碍能够妥善解决,GIS的应用将会取得突飞猛进的发展。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。

2          计算机技术对GIS发展趋势的影响

    GIS技术依托的主要工具和平台是计算机及其相关设备。进入90年代以来,随着计算机技术的发展, 计算机其微处理器的处理速度愈来愈快性能价格比更高; 其存储器能实现将大型文件映射至内存的能力,并且能存储海量数据。此外, 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、计算机图形技术三维图形芯片、大容量光盘技术及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象的高分辨、高光谱、短周期遥感卫星的大量发射,这些为GIS技术的广泛、深入应用展示了更加光明的前景。同时, 也使当前的GIS已不能满足信息时代、数字时代的要求,目前GIS主要总体上呈现网络化[1][3]、开放性[5]、虚拟现实[1]、集成化[2]、空间多维性[4][6]等发展趋势。

2.1 网络化——网络GIS

计算机网络技术的最新发展推动着当代GIS技术的快速更新和发展,使得在因特网上实现GIS应用日益引起人们的关注,建立万维网GIS(WWWW GIS或Web GIS)是近年来GIS研究领域的一个热门话题。Web GIS或互联网地理信息系统(Internet GIS)是当前GIS的一个重要发展方向。

    目前,WWWGIS的建设面临四个方面的挑战:网上数据发布、网上数据互操作、网上数据采掘和网上数据管理及安全性。与传统的GIS相比,Web GIS具有以下特点:

            (1)适应性强  Web GIS是基于互联网的,因而是全球的,能够在不同的平台运行。

(2)应用面广  网络功能将使Web GIS应用到整个社会,真正实现GIS的无所不能,无处不在。

(3)现实性强  地理信息的实时更新在网上进行,人们能得到最新信息和最新动态。

                (4)维护社会化  数据的采集、输入、空间信息的分析与发布将是在社会协调下运作,对其维护将是社会化,减少重复的劳动。

    (5)使用简单  用户可以直接从网上获取所需要的各种地理信息,直接进行各种地理信息的分析,而不用关心空间数据库的维护和管

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