第二章GIS的發(fā)展及趨勢演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有41頁\編輯于星期一優(yōu)選第二章GIS的發(fā)展及趨勢現(xiàn)在是2頁\一共有41頁\編輯于星期一一、GIS的起因

主要有三個原因：對空間數(shù)據(jù)的分析處理要求現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展空間技術(shù)的迅速發(fā)展實(shí)際的需要以及技術(shù)、理論和方法的成熟

目前GIS在技術(shù)發(fā)展上已同IT市場的主流技術(shù)融合，GIS本身也從一個應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展成為完整的技術(shù)系統(tǒng)并具有完整的理論體系?，F(xiàn)在是3頁\一共有41頁\編輯于星期一1960年代初，加拿大的和美國的同時提出了GIS的概念。1962年加拿大的提出利用計算機(jī)分析加拿大土地利用調(diào)查數(shù)據(jù)，并建議建立CANADAGIS。1971年建成CGIS。世界上第一個GIS。對后來GIS的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響：技術(shù)方面，解決了一系列技術(shù)問題，如地圖數(shù)字化，矢柵數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等。在系統(tǒng)設(shè)計方面，提出數(shù)據(jù)分塊，專題分層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)連接等思想。美國的在美國西北大學(xué)利用計算機(jī)研究數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)，用以支持大規(guī)模的城市交通研究。提出了建立GIS軟件系統(tǒng)的思想。現(xiàn)在是4頁\一共有41頁\編輯于星期一4.計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展加速了GIS應(yīng)用的進(jìn)程:大容量存儲設(shè)備的發(fā)展圖形顯示技術(shù)的發(fā)展CPU技術(shù)的發(fā)展微機(jī)的迅速發(fā)展和普及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展（信息共享）空間技術(shù)的發(fā)展是信息的獲取能力與信息處理應(yīng)用能力形成巨大反差。現(xiàn)在是5頁\一共有41頁\編輯于星期一

二、GIS的發(fā)展史(一)GIS發(fā)展的5個階段1、GIS的開拓期（60年代）特點(diǎn)：早期GIS的雛形有關(guān)機(jī)構(gòu)、組織紛紛建立現(xiàn)在是6頁\一共有41頁\編輯于星期一GIS的開拓期（60年代）技術(shù)方面：60年代初，計算機(jī)技術(shù)開始用于地圖量算，分析和制作，并借助于機(jī)助制圖的快速發(fā)展，靈活多樣，易于更新，操作簡單，質(zhì)量可靠，便于存儲，量測，分類，合并和覆蓋分析等優(yōu)點(diǎn)。對于自然資源和環(huán)境的規(guī)劃管理和應(yīng)用的需要；對于大量空間環(huán)境數(shù)據(jù)存儲，分析和顯示技術(shù)方法的改進(jìn)的需求；計算機(jī)技術(shù)及其在自然資源和環(huán)境處理中的應(yīng)用。

促使地圖綜合分析和輸出系統(tǒng)的增多?，F(xiàn)在是7頁\一共有41頁\編輯于星期一GIS的開拓期（60年代）GIS有關(guān)組織機(jī)構(gòu)方面：美國城市區(qū)域系統(tǒng)協(xié)會1966年成立，美國州信息系統(tǒng)全國協(xié)會1969年成立，城市信息系統(tǒng)小組委員會1968年成立。最初的系統(tǒng)主要是關(guān)于城市和土地利用，加拿大地理信息系統(tǒng)CGIS就是為了處理土地調(diào)查獲得的數(shù)據(jù)而建立的，1971年正式運(yùn)行。現(xiàn)在是8頁\一共有41頁\編輯于星期一2、GIS的鞏固發(fā)展時期（70年代）特點(diǎn)：計算機(jī)發(fā)展到第三代，CPU速度提高，內(nèi)存增大，I/O設(shè)備齊全，磁盤出現(xiàn)，人機(jī)對話系統(tǒng)。70~76年美國50個州建立了GIS。國際交流頻繁GIS人才教育專家影響減弱，政府影響增強(qiáng)現(xiàn)在是9頁\一共有41頁\編輯于星期一GIS的開拓期（70年代）70年代以后，計算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的發(fā)展，加之大容量存取設(shè)備（硬盤）的使用，為空間數(shù)據(jù)的錄入，存儲，檢索和輸出提供了強(qiáng)有力的手段?，F(xiàn)在是10頁\一共有41頁\編輯于星期一GIS的開拓期（70年代）組織機(jī)構(gòu)方面：美國森林調(diào)查局發(fā)展了全國林業(yè)統(tǒng)一使用的資源信息顯示系統(tǒng)；美國地質(zhì)調(diào)查所發(fā)展了用于獲取和處理地質(zhì)，地理，地形和水資源信息的GIRAS；1974年日本國土地理院建立了數(shù)字國土信息系統(tǒng)，存儲，處理和檢索測量數(shù)據(jù)，土地利用，地形地質(zhì)等信息，為國家和地區(qū)土地規(guī)劃服務(wù)；瑞典法國也相繼建立的信息系統(tǒng)。

現(xiàn)在是11頁\一共有41頁\編輯于星期一3、GIS技術(shù)大發(fā)展時期（80年代）特點(diǎn)：第四代計算機(jī)發(fā)展，微機(jī)和遠(yuǎn)程通信設(shè)備出現(xiàn)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化軟件技術(shù)發(fā)展，DBMS，軟件工具，應(yīng)用軟件工具出現(xiàn)政府科學(xué)機(jī)構(gòu)成立?，F(xiàn)在是12頁\一共有41頁\編輯于星期一GIS技術(shù)大發(fā)展時期（80年代）隨著計算機(jī)的發(fā)展，地理信息系統(tǒng)逐漸成熟。這一時期是地理信息系統(tǒng)發(fā)展的重要時期。在70年代發(fā)展的基礎(chǔ)上，地理信息系統(tǒng)技術(shù)全面推向應(yīng)用。地理信息系統(tǒng)由發(fā)達(dá)國家推向發(fā)展中國家。地理信息系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)入多種學(xué)科領(lǐng)域，發(fā)展到多功能的，共享的綜合性信息系統(tǒng)，并向智能化發(fā)展。80年代初，我國地理信息系統(tǒng)開始出現(xiàn)，其中一中科院遙感應(yīng)用研究所成立的一個地理信息系統(tǒng)研究室為標(biāo)志。現(xiàn)在是13頁\一共有41頁\編輯于星期一4、GIS應(yīng)用普及時期（90年代）特點(diǎn)實(shí)用化階段計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)GISGIS成為部門的必備工作系統(tǒng)社會對GIS的認(rèn)識普遍提高NII，NSDI，DE的推進(jìn)現(xiàn)在是14頁\一共有41頁\編輯于星期一GIS應(yīng)用普及時期（90年代）特點(diǎn)實(shí)用化階段計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)GISGIS成為部門的必備工作系統(tǒng)社會對GIS的認(rèn)識普遍提高NII，NSDI，DE的推進(jìn)現(xiàn)在是15頁\一共有41頁\編輯于星期一5、網(wǎng)絡(luò)GIS和因特網(wǎng)GIS時期（90年代中期~）特點(diǎn)：NII，NSDI和數(shù)字工程建設(shè)時期GIS成為國家信息化的基礎(chǔ)平臺軟硬件環(huán)境的困難基本排除。現(xiàn)在是16頁\一共有41頁\編輯于星期一

70年代是GIS起步年代80年代是GIS應(yīng)用試驗(yàn)的年代90年代隨著改革開放GIS迅速發(fā)展，開始出現(xiàn)國產(chǎn)GIS商品。(二)國內(nèi)GIS發(fā)展回顧現(xiàn)在是17頁\一共有41頁\編輯于星期一

(三)從軟件技術(shù)角度看GIS

隨著IT技術(shù)迅速發(fā)展

GIS的第一代60-80年代

GIS的第二代80-90年代

GIS的第三代90-目前

GIS的第四代今后方向現(xiàn)在是18頁\一共有41頁\編輯于星期一三、GIS與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系學(xué)科交叉進(jìn)一步加強(qiáng)，新的學(xué)科開始受到重視。與RS、GPS、TM、制圖學(xué)、地理科學(xué)、計算機(jī)仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、ES、軟件工程、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、圖形圖象學(xué)、面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)等密切相關(guān)?，F(xiàn)在是19頁\一共有41頁\編輯于星期一四、GIS未來的發(fā)展需求和亟待解決的問題（一）、GIS理論發(fā)展需求圖形與屬性結(jié)合GIS與RS的結(jié)合GIS與GPS的結(jié)合GIS與ES的結(jié)合現(xiàn)在是20頁\一共有41頁\編輯于星期一（二）、理論研究亟待解決的問題GIS的工程設(shè)計理論與實(shí)現(xiàn)方法?？臻g認(rèn)知理論GIS的功能超媒體GIS的建立GIS信息的深加工GIS的可視化、虛擬現(xiàn)實(shí)與仿真GIS多源數(shù)據(jù)的無縫集成GIS數(shù)據(jù)的互操作多尺度GIS數(shù)據(jù)的自動綜合空間數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的存儲與傳輸現(xiàn)在是21頁\一共有41頁\編輯于星期一（三）、GIS軟件系統(tǒng)的發(fā)展研究重點(diǎn)面向?qū)ο蠹夹g(shù)的GIS研究時態(tài)GIS或動態(tài)GIS的研究GIS的數(shù)學(xué)建模系統(tǒng)（CASE工具）真三維GIS的建立網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)GIS的建立無線GIS技術(shù)現(xiàn)在是22頁\一共有41頁\編輯于星期一（四）、實(shí)用GIS的發(fā)展趨勢GIS的網(wǎng)絡(luò)化GIS的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)的商業(yè)化GIS的專門化、專業(yè)化GIS的企業(yè)化GIS的全球化GIS的大眾化GIS的智能化現(xiàn)在是23頁\一共有41頁\編輯于星期一（五）、GIS軟件的設(shè)計開發(fā)技術(shù)發(fā)展趨勢

1空間數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)模型由混合管理模式向空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)在同一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理發(fā)展。是當(dāng)前較為成熟的技術(shù)。完全面向?qū)ο蟮募夹g(shù)是發(fā)展中的技術(shù)。2用戶界面MicrosoftWindows的界面風(fēng)格成為GIS工具軟件以及應(yīng)用系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)在是24頁\一共有41頁\編輯于星期一

3軟件組件結(jié)構(gòu)組件結(jié)構(gòu)成為軟件組成結(jié)構(gòu)的主流。標(biāo)準(zhǔn)體系有微軟的組件對象模型（MicrosoftComponentObjectModel(COM)）,SUN的組件對象請求代理結(jié)構(gòu)（theCommonObjectRequestBrokerArchitecture(CORBA)）,和JAVA的JAVA遠(yuǎn)程方法調(diào)用（JavaRemoteMethodInvocation(RMI).）組件技術(shù)開發(fā)軟件的好處是顯而易見的。4編程環(huán)境VC、VB、.NET、J2EE等高級語言是主要的編程語言。5總的趨勢開放性、標(biāo)準(zhǔn)化?，F(xiàn)在是25頁\一共有41頁\編輯于星期一五、當(dāng)前GIS發(fā)展中的幾個熱點(diǎn)

（一）組件式GIS（COMGIS）component

簡單地說，ComGIS就是采用了面向?qū)ο蠹夹g(shù)和組件式軟件的GIS系統(tǒng)（包括基礎(chǔ)平臺和應(yīng)用系統(tǒng)）［宋關(guān)福等，1999］。ComGIS的基本思想是把GIS的各大功能模塊劃分為幾個組件，每個組件完成不同的功能。各個GIS組件之間，以及GIS組件與其它非GIS組件之間，都可以方便地通過可視化的軟件開發(fā)工具集成起來，形成最終的GIS基礎(chǔ)平臺以及應(yīng)用系統(tǒng)。

現(xiàn)在是26頁\一共有41頁\編輯于星期一

表現(xiàn)在：首先是大量組件商的出現(xiàn)，并推出了各種各樣的組件產(chǎn)品；軟件集成商利用組件技術(shù)快速生產(chǎn)出各種應(yīng)用系統(tǒng)；專業(yè)性強(qiáng)、開發(fā)難度大的軟件，如GIS、語音識別系統(tǒng)等功能以組件形式組裝到其它軟件產(chǎn)品中，被廣泛應(yīng)用?？傊M件技術(shù)克服了軟件開發(fā)從零開始的開發(fā)模式。組件式軟件使軟件應(yīng)用市場有很強(qiáng)的適應(yīng)性。1組件技術(shù)的出現(xiàn)對軟件技術(shù)產(chǎn)生很大的影響現(xiàn)在是27頁\一共有41頁\編輯于星期一

傳統(tǒng)GIS雖然在技術(shù)上已成熟，但存在明顯的缺點(diǎn)，主要是由于（1）按功能模塊開發(fā)（GIS按照功能劃分為一系列模塊）；（2）具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);（3）屬于獨(dú)立封閉的系統(tǒng),形成信息孤島;（4）系統(tǒng)龐大、費(fèi)用昂貴;（5）用戶難以掌握，不易普及。傳統(tǒng)GIS開發(fā)難度高、用專用二次開發(fā)語言、不便于同其它系統(tǒng)系統(tǒng)的集成2傳統(tǒng)GIS軟件的特點(diǎn)現(xiàn)在是28頁\一共有41頁\編輯于星期一3組件GIS的基本思想組件GIS的基本思想是把GIS各大功能模塊劃分成幾個控件，每個控件完成不同功能。使各個GIS控件之間，以及GIS控件與非GIS控件之間，可以通過開發(fā)工具集成起來，形成最終的GIS應(yīng)用系統(tǒng)。從技術(shù)的角度看，組件式GIS是面向?qū)ο蠹夹g(shù)和組件式軟件在GIS開發(fā)中的應(yīng)用，它符合當(dāng)今軟件技術(shù)的發(fā)展潮流。目前，國際上大多數(shù)GIS軟件公司把開發(fā)組件式軟件作為重要的發(fā)展戰(zhàn)略?，F(xiàn)在是29頁\一共有41頁\編輯于星期一

（1）高效無縫的系統(tǒng)集成（2）無須專門GIS開發(fā)語言（3）成本低有利GIS的普及

（4）功能靈活，可擴(kuò)充性強(qiáng)

4組件式GIS的特點(diǎn)現(xiàn)在是30頁\一共有41頁\編輯于星期一5組件式GIS的結(jié)構(gòu)類型組件式GIS的結(jié)構(gòu)類型：基礎(chǔ)組件高級通用組件行業(yè)性組件現(xiàn)在是31頁\一共有41頁\編輯于星期一6組件式GIS的開發(fā)開發(fā)組件式GIS平臺流程：

明確平臺功能功能劃分選擇組件組件化實(shí)施測試開發(fā)組件式GIS應(yīng)用系統(tǒng)流程：確定開發(fā)平臺應(yīng)用系統(tǒng)功能劃分組件化實(shí)施測試應(yīng)用

現(xiàn)在是32頁\一共有41頁\編輯于星期一7組件式GIS的產(chǎn)品GIS組件產(chǎn)品（1）Intergraph公司的GeoMediaObject（2）ESRI推出了MapObjects、ArcObject（3）MapInfo推出了MapX（4）武漢吉奧公司的GeoObject（5）東方泰坦TitanObjectOCX目前幾乎所有有實(shí)力的GIS生產(chǎn)商都推出了相應(yīng)的GIS組件產(chǎn)品。

現(xiàn)在是33頁\一共有41頁\編輯于星期一(二)WebGISGIS處理對象主要是地理信息，而地理信息是一種重要的分布式信息資源。隨著技術(shù)的發(fā)展幾乎在開發(fā)組件式GIS的同時，出現(xiàn)了萬維網(wǎng)GIS(WebGIS)?，F(xiàn)在是34頁\一共有41頁\編輯于星期一

WebGIS的結(jié)構(gòu)：WebGIS系統(tǒng)的組成1）WebGIS瀏覽器2）WebGIS信息代理（InformationAgent)3）WebGIS服務(wù)器

信息代理WebGIS瀏覽器WebGIS服務(wù)器WebGIS數(shù)據(jù)庫現(xiàn)在是35頁\一共有41頁\編輯于星期一WebGIS的產(chǎn)品webGIS是當(dāng)今GIS熱點(diǎn)，已成為各大GIS廠商競爭的焦點(diǎn)，其主要產(chǎn)品為（1）Intergraph公司的GeoMediaWebMap（2）ESRI公司的InternetMapServer(IMS)（3）MapInfo公司的MapInfoProServer、MapXtreme（基于S）（4）Autodesk公司的MapGuide（5）武漢吉奧