gis技术国外发展现状 gis在国外的应用实例

移动gis发展现状

目前国内外对移动GIS的研究都处于快速发展阶段。

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随着全球互联网的飞速发展，基于GIS软件技术的空间大数据服务正占有越来越突出的地位，成为赋能经济社会转型发展的重要推动力。近年来，中国GIS产业发展迅速，中国GIS基础软件无论在技术上还是市场上都取得了长足的进步。近年来，中国GIS产业发展迅速，中国GIS基础软件无论在技术上还是市场上都取得了长足的进步。在国内市场上，自主GIS品牌市场占有率逐年提升。

移动GIS是建立在移动计算环境、有限处理能力的移动终端条件下，提供移动中的、分布式的、随遇性的移动地理信息服务的GIS，是一个集GIS、GPS、移动通信三大技术于一体的系统。

国内外农业GIS发展现状

在国外，早在20世纪70年代，GIS就开始应用于农业领域，先后应用在耕地调查、土地资源评价、农业资源信息管理等方面。20世纪90年代以后，GIS在农业领域的应用不断深入和普及，主要用于区域农业可持续发展研究，土地的农作物适宜性评价，农业生产潜力研究，农业系统模拟与仿真研究，集成现代高新技术的“精确农业”的研究与应用，农业生态系统监测与定量研究，农场的调查、规划、管理及农业投入产出效益与环境保护研究，森林病虫害控制等（王璐等，2005；褚庆全等，2003）。如欧盟自1988年以来通过MARS计划开展了利用RS、GIS技术对欧盟各国的耕地、作物种植面积和产量进行监测，每2周向欧盟农业总部提供农业生产形势监测报告，同时将监测结果用于农业补贴的申报核查和共同农业政策的改革。MARS项目监测的作物品种多达18种，包括油料、土豆、葵花籽等，每年发布6 期综合性监测通报（Michael et al.1997）。可见，国外GIS应用于农业的范围广、程度深、水平高，而且将GIS与GPS、遥感、Internet等高新技术有机地结合在一起，发挥集成优势，及时有效地解决农业生产和农业管理中的实际问题。

中国从20世纪80年代中期开始将GIS应用于农业领域。GIS在农业资源信息管理、农业区域规划、粮食生产和流通辅助决策、农业生产潜力评价、农作物估产、农用土地适宜性评价、农业生态环境监测等方面的应用都取得了很大的成绩（饶卫民等，2004），一些研究成果直接应用于农业生产，取得了很好的经济效益。如中国科学院遥感应用研究所自1998年开始在总结以前研究成果的基础上，进行农作物的遥感估产的集成并建立“中国农情遥感速报系统”，实现全国范围的农作物长势监测，并逐步开展覆盖全国的小麦、玉米、稻谷、大豆估产和粮食总产量估算，为国家有关部委的决策提供了科学的依据，系统在1998年的洪涝灾害后的重建和粮情判断方面发挥了重要作用（吴炳方，2004）。

1）利用GIS软件中提供的各种评判方法和区划建模，进行不同农业区划方案的动态模拟与评价，编绘综合评价图、区划图，直观定量地显示区划结果，以保证区划方法的科学性、针对性和先进性。

2）根据土壤类型、质地、有机质含量、氮磷钾等化学元素及其对某种作物生长的重要性，在GIS中分析运算，进行土壤适宜性评价，实现土地适宜性的分等定级。

3）利用GIS对各种空间数据进行分析，识别作物类型，统计播种面积，进而分析作物生长过程中自身的态势和环境的变化，构建不同条件下作物生长模型和多种估产模型，从而实现利用GIS进行作物估产和监测的功能。

4）根据作物生产与气象条件的关系，确定不同地区不同作物种植的农业气候区划指标，利用GIS技术对该地区作物种植区进行农业气候区划，划分适宜、次适宜和不适宜种植区，即利用GIS进行农作物种植适宜性评价，为农业结构调整和作物的合理布局提供科学依据。

5）将GIS与遥感结合（李德仁，2003），快速、准确地查清、核算、监测区域农业资源；农作物产量估算；开展农业灾害预测与预防研究。制作土地利用现状图、植被分布图、地形地貌图等一系列专题信息图件，并进行叠加分析；利用RS实现对农业资源的定期动态监测，并及时更新GIS空间数据库等。

此外，GIS还渗透到农业领域的其他方面，如建立绿色食品产地环境监测信息系统、农业GIS信息采集平台、利用GIS评价农业化学品投入的效率、农业灌溉的空间预测、农业非点源污染的模拟、农业小流域治理、农业气象服务、农业生态规划等。

　地理信息系统的发展现状与趋势

一、国外GIS的发展历史与现状

地理信息系统（Geographic Information System,GIS）是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务而建立起来的计算机技术系统。从外部看表现为计算机的软硬件系统，而其内涵却是由计算机程序和地理数据组成的地理空间信息模型，是一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统，计算机系统的支持是GIS的主要特征，使GIS得以快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和过程分析。

世界上第一个GIS是在1963年由加拿大测量学家R.F.托姆林森提出并建立的，称为加拿大地理信息系统，主要用于自然资源的管理与规划。稍后，美国哈佛大学研究出SY-MAP系统软件。但当时的计算机技术水平不高、存储容量小、磁带存储速度慢，使得GIS带有更多的机助制图色彩，用于地学分析和空间数据模拟的功能极为简单。

进入70年代以后，计算机软硬件技术飞速发展，尤其是大容量的存储设备——硬盘的使用，为空间数据的输入、存储、检索和输出提供了强有力的手段；高性能的图形显示器的发展，增强了人机对话和高质量图形显示功能，促使GIS朝着实用方向迅速发展。在此阶段的标志是一些发达国家先后建立了许多专业性的土地信息系统和地理信息系统，据统计70年代大约有300个系统投入使用，例如美国地质调查局从1970年到1976年建立了50多个信息系统，用于获取和处理地质、地理、地形和水资源信息；日本国土地理院从1974年开始建立数字国土信息系统，存储、处理和检索测量数据、航空像片信息、行政区划、土地利用、地形、地质等信息，为国家和地区土地规划服务；瑞典在中央、区域和城市三级建立了许多信息系统。一些商业公司开始活跃起来，软件在市场上受到欢迎，许多大学和研究机构开始重视GIS软件设计和应用研究，成立了各种GIS研究实验室。

80年代是GIS普及和推广应用阶段。随着计算机的迅速发展和普及，地理信息系统也逐步走向成熟，并在全世界范围内全面地推向应用阶段，第三世界国家也开始引进、应用和发展自己的地理信息系统。高性能微型计算机的问世，使得微机地理信息系统得到了蓬勃发展，并使地理信息系统工具具有更高的效率、更强的通用性和独立性，更少地依赖于应用领域和计算机硬件环境，为地理信息系统的建立和应用开辟了新的途径。GIS的应用从解决比较简单的规划管理问题（如道路、输电线等）转为更复杂的区域开发和决策问题，例如土地利用、沙漠化、城市化、环境与资源评价等。随着GIS与卫星遥感技术的结合，GIS开始用于全球变化与全球监测。80年代是GIS发展具有突破性的年代，仅1989年市场上有报价的GIS软件就达70多家，并涌现出一批有代表性的GIS软件，如：ARC/IN-FO、MicrostationSICAD、Genamap、System9等。

进入90年代以后，微机地理信息系统得到了迅猛的发展，并且性能也得到了极大加强，向综合性、智能性发展。GIS已成为一种新兴的确定性产业，投入使用的GIS系统，每2～3年就翻一番，GIS市场的年增长率大于35%，从事GIS的厂家超过300家。GIS已渗透到各行各业，愈来愈多的国际性会议以GIS为主题，愈来愈多的学术刊物以GIS为标题，愈来愈多的学科，如地理学、工程学、森林学、城乡规划、计算机科学、测绘学、航天遥感、矿床地质、水资源等都把GIS作为发展方向。国家和地区性的GIS研究中心在美、英等主要西方国家中建立。

二、我国地理信息系统的发展

我国地理信息系统的研制与应用始于70年代末期，它的发展基础是计算机制图、计算机技术、计量地理和遥感技术。

1978～1980年为准备阶段，主要是进行舆论准备，正式提出倡议，开始组建队伍和实验研究。

1981～1985年为起步阶段，主要是对地理信息系统进行理论探索和区域性实验研究，并在此基础上制定国家地理信息系统规范。1981年在四川渡口二滩进行实验，以航空遥感资料为基础，进行数据采集和数据库模型设计；1984年开始，国家测绘局测绘科学研究所着手组建国土基础信息系统；1985年国家资源与环境信息系统实验室成立。

1986～1993年为初步发展阶段，地理信息系统被列入国家“七五”攻关课题，取得了重要进展和实际效益，形成了比较系统的研究计划：研究资源与环境信息系统国家规范和标准，解决信息共享和系统兼容问题；开展全国性和区域性的信息系统的建立和应用模式研究；研制和开发软件系统与专家系统，全国建成了一批数据库、开发了一系列的空间信息处理与制图软件；完成了一批综合性、区域性和专题性的信息系统。

1994年以来为软件商品化阶段，在国外成熟软件在我国得到广泛应用的同时，带动了具有自主版权的国产地理信息系统基础软件的的崛起，一批起点高、功能强、价格低廉的国产软件相继研制成功，并推向市场。为客观地了解我国GIS基础软件的开发水平、开发现状和产业化前景，推动具有我国自主版权的GIS基础软件的健康发展，国家遥感中心、中国地理信息系统协会、中国海外信息系统协会从1996年开始对国产GIS基础软件和专项应用软件进行测评，从四年的测评结果来看，国产GIS软件的发展情况喜人，软件的功能、性能、品种和商品化程度都有了较大幅度的提高，完全可以在相关领域内实际应用，与国外优秀GIS软件的差距正在逐步缩小，个别领域已经超过了国外GIS软件，在微机（PC）GIS软件和某些应用领域具备了与国外软件竞争的实力。

三、地理信息系统（GIS）的发展趋势

GIS技术的发展已经取得了巨大的成就，并对社会的发展作出了巨大的贡献，但对人们的期望和要求来讲还远远不够，GIS的进一步发展应主要表现在以下几个方面：

1.多媒体地理数据的管理与操作管理

在一个多种数据类型并存的混合系统中，如何实现各类数据的随意操作和有效管理，这是现今信息媒体多元化新时代的一个突出问题，它比单一地图数据库的操作要复杂得多。信息资源库包括的主要内容有：地理数据库、专业数据库、图像库、文件库和声音库等。

2.数字制图技术

纸基地图在任何时候都是不可能被取代的，利用数字地图库直接生产纸基地图，即数字地图环境下的自动编图的核心是数字地图的自动制图综合技术，它比屏幕显示为目的的电子地图的制作要复杂得多，要处理各要素之间的关系，目前仍视为一个国际性的难题。此外，还应包括建立基于地图数据库和GIS技术集成的地图生产系统。

3.“3S”集成技术

GPS（全球定位系统）、RS（遥感）、GIS（地理信息系统）产生的时间不一，理论基础和技术特点也不尽一致，但它们的学科性质是相通的，即共同研究、表达和分析地球科学信息，在逐步发展过程中构成了相辅相成的关系，三者的结合覆盖了信息采集、处理和分析的全过程，使GPS、RS、GIS构成的卫星对地观测系统成为地球系统科学研究的重要手段。

4.空间可视化技术与虚拟现实技术

可视化是指运用计算机图形图像处理技术，将复杂的科学现象或自然景观，甚至十分抽象的概念图形化，以便于理解现象、发现规律和传播知识。虚拟现实也称虚拟环境或人工现实，是一种由计算机生成的高级人机交互系统，构成一个以视觉为主的可感知环境。空间可视化技术与虚拟现实技术可用于制作动态地图、地形环境仿真、地图设计制作等方面。

5.三维GIS和时态GIS技术

在地质、矿山、地下水、大气、环境等方面，人们不仅需要研究现象的二维分布，更需要研究其三维空间分布甚至与时间有关的时空分布特征和规律，因此，对于真三维和四维GIS的需求更加迫切，而真四维是在真三维的基础上增加时间维。

6.网络GIS和WWW GIS技术

由于万维网具有开放性和友好的用户界面，它迅速成为网络信息处理和分布的主要工具。在服务器端，GIS软件系统通过CGi（连接器）与万维网的HTTP（超文本传输协议）服务器相连；在客户端，有万维网浏览器以HTML（超文本标注语言）建立用户界面。