gis前沿技术 gis新技术

GIS(地理信息系统)学科的哪门课程最重要或比较重要

我知道！

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最主要的三门，地理信息系统概论、遥感概论、地理信息二次开发。

一般来说考研（当然是为了以后好找工作）的话最好的方向是 遥感 和 地理信息软件开发（这是就现在找工作而言。如果想做专心做研究，就是3S集成，数字地球，虚拟现实、遥感反演）。

你说的C语言和C#是地理信息二次开发高手必须学会的。二次开发入门的话可以用Visual Basic 6.0 + MapObjects 2.X。想成为开发高手进入大的软件开发公司的话就要用C#语言，开发平台是 Visual Studio 2008 + ESRI ArcObjects 9.X。

如果喜欢遥感的话，数学和数字图像处理一定要学的相当好，同时，遥感物理也要学好，最好把电磁波也学好。学好遥感的话，可以进中科院遥感所或者进大公司。

这个专业的水很深，想挣到大钱的话，就一口气把博士给拿下，这样不论是考公务员，还是当老师，还是进企业，都有优势。

如果本科毕业的话，劝你转行干别的！！！

因为你只能干野外工作或者对着电脑数字化地图，没有前途！

GIS在公共事业管理领域有哪些具体应用

可以看看《GIS在城市管理中的应用》

GIS在管理学领域：城市市政工程、城市管理、人口统计、考古学研究、城市犯罪调查、土地利用、区域发展规划、商业规划、企业规划、商业GIS、企业GIS等。

GIS应用功能的体现：

位置信息、定位服务、趋势判断、路径判断、格局分析

GIS的功能：回答一个地方的情况怎样；回答满足条件的事物在哪里的问题；回答应该怎么做的问题。

1-2 GIS的应用领域

地理空间数据管理；综合分析评价与模拟预测；空间查询和空间分析；地图制图

1-3 GIS在城市管理中的应用

比如：管线、城市部件、医疗、环境、公共安全、出行旅游等都可以用到GIS的东西。

GIS在城市管理领域的应用历史；城市GIS的特点：

GIS在城市管理中的应用特征：

（1）用户的问题属于社会性，大部分与地理元素无关

（2）传统研究法方法与GIS技术路线不同

（3）用户要求的结果表示方法与GIS不同

（4）人文社会科学提出的功能大部分是GIS前沿技术问题

实现GIS在城市管理领域应用的途径：

利用GIS已有的功能；必要的地理数据和社会经济放iande统计数据结合；用户需求与GIS功能匹配

我国城市GIS的状态与问题：GIS孤岛、管理体制和观念、数据获取困难、应用人员短缺

1-4 GIS能解决城市管理中的什么问题

滑雪场的管理；寻觅适宜的住宅；商业规划

第二章 城市管理的基本内容与GIS的作用

2-1城市管理工作的基本工作体系与职能：

计划、组织、领导、控制

2-2 城市管理工作的组成特征

（1）城市自然因素与资源环境：城市土地、城市水资源、城市大气环境、城市生态环境；

（2）经济因素和经济地域结构：城市总量经济、城市产业结构、城市经济因素的空间结构、城市部门经济

（3）社会因素和社会结构：城市的社会结构、城市社会问题、城市社区

2-3 城市管理的主要内容

城市规划管理

城市基础设施管理

城市土地资源与环境管理

城市经济管理

城市社会管理

2-4 GIS在城市管理中的作用

城市管理工作中的空间内容

城市规划中的空间内容

公共基础设施管理中的空间内容

城市资源与生态管理中的空间内容

城市经济管理中的空间内容

城市社会管理中的空间内容

城市管理中的GIS

城市规划GIS，城市公共基础设施GIS，城市公共事业管理中的GIS，城市资源与生态环境中的GIS，城市经济空间结构管理，城市社会管理中的GIS

第三章 数字城市建设与GIS应用

信息化与数字城市

经济发展与数字城市

数字城市建设在城市管理过程中的主要内容

数字城市建设中的GIS技术应用

第四章 城市管理中的GIS的基本知识

4-1 GIS的基本概念与城市管理

4-2 GIS中的数据技术

4-3 GIS数据组织与城市管理

4-4 城市管理中的GIS系统的建设

第五章 城市管理中的GIS的应用功能

5-1 查询功能与城市管理应用

5-2 计算、统计功能与城市管理应用

5-3 空间分析及其在城市管理中的应用

5-4 结果输出与应用

第六章 城市管理的GIS应用设计

6-1 GIS应用中的几个重要问题

6-2 应用需求评估

6-3 运行过程设计

第7章 城市管理的GIS应用案例分析

7-1 城市综合管理应用

7-2 城市规划中的应用

7-3 城市土地管理中的应用

7-4 房地产管理中的应用

7-5 城市市政设施管理中的应用

7-6 城市交通管理中的应用

7-7 城市经济与商业管理中的应用

7-8 灾害监控与应急管理中的应用

7-9 在公共政策评估方面的应用

7-10 在旅游业中的应用

第8章 GIS在城市管理应用中的标准化建设与发展趋势

8-1 GIS标准化的作用

8-2 GIS标准化的内容

8-3 GIS平台建设的统一性

8-4 GIS数据组织的标准化

8-5 政府在GIS标准化建设方面的作用

8-6 GIS在城市管理应用中的发展趋势

中国地质大学（武汉）的地理信息系统的研究生初试考哪些内容啊

初试：

参考书有这两本：

1、《C程序设计》（第三版），谭浩强 著，清华大学出版社，2005.7

2、《数据结构（C语言版）》，严蔚敏 吴伟民编著，清华大学出版社，

试卷结构是这样的（以前是这样的）：

1、考试题型及比例分布

（1）单项选择题（约30%）

（2）读程序题，写出程序运行结果或修改程序中的错误（约20%）

（3）程序填空题（约20%分）

（4）编程题（约30%）

2、考试内容及比例分布

（1）C语言程序设计（80%）

（2）基本数据结构及常用算法（约20%）

3、重点考查学生运用程序设计语言及方法求解问题的能力。

考试大纲：

2012年的考试大纲是下面的几项（不过每年变化不大，你可以参考一下，具体13年的考试大纲晚点在招生栏里会出来你注意查看就行了）：

一、数据定义

【考试内容】

1、基本类型：整型、实型、字符型。

2、构造类型：数组、结构体。

3、指针。

4、变量的存储类别、作用域和生存期。

【考试要求】

1、熟练掌握基本数据类型的常量表示，包括：整数的十进制、八进制、十六进制；实数的十进制小数形式和指数形式；字符常量和字符串常量。

2、熟练掌握变量的命名规则。

3、熟练掌握整型、实型、字符型变量定义、赋值和使用。

4、熟练掌握一维数组的定义、初始化及一维数组元素的引用。

5、掌握二维数组的定义、初始化及二维数组元素的引用。

6、熟练掌握字符数组的定义和初始化方法。

7、熟练掌握字符串的存储，字符串的处理。

8、能应用一维数组解决简单的应用问题，如遍历、检索、排序等。

9、能应用二维数组处理矩阵运算。

10、掌握结构体类型定义、结构体变量的定义和初始化，正确引用结构体变量成员，掌握结构体的简单应用编程。

11、正确理解指针的概念。

12、熟练掌握指向各种类型的指针变量的定义和初始化，指针变量的一般使用。

13、理解指针与一维数组的关系。

14、熟练掌握指针在字符串处理中的应用。

15、了解指向指针的指针（二级指针）。

16、了解变量的存储类别，包括auto 自动型、static 静态型、extern 外部参照型。

17、能正确运用全局变量和局部变量。

二、运算符与表达式

【考试内容】

1、C语言运算符的种类、运算优先级和结合性。

2、不同类型数据间的转换与运算。

4、C语言表达式类型（赋值表达、算术表达式、关系表达式、逻辑表达式、条件表达式、逗号表达式）和求值规则。

【考试要求】

1、熟练掌握运算符的功能、目数、优先级和结合性。包括：算术运算符、自增（++）和自减（--）运算符、关系运算符、逻辑运算符、赋值运算符、复合赋值运算符、逗号运算符、条件运算符、位操作运算符。

2、熟练掌握隐式类型转换和强制类型转换。

3、熟练掌握各类表达式的计算规则及应用。

三、预处理命令

【考试内容】

1、 宏定义。

2、 “文件包含”处理。

3、 条件编译。

【考试要求】

1、理解编译预处理。

2、正确定义和使用宏，包括不带参数的宏、带参数的宏。

3、正确使用文件包含命令。

4、了解条件编译。

四、流程控制

【考试内容】

1、表达式语句，空语句，复合语句。

2、数据的输入与输出，输入输出函数的调用。

3、复合语句。

4、选择结构程序设计。

5、循环结构程序设计。

【考试要求】

1、熟练掌握表达式语句、空语句、复合语句。

2、熟练掌握数据输入输出方法以及输入输出函数的调用方法。

2、熟练掌握选择控制语句及应用（if…else…，switch…）。

3、熟练掌握循环控制语句及应用（while， do while，for）。

4、正确理解break，continue语句的含义，并能熟练运用。

五、程序结构和函数

【考试内容】

1、函数定义的一般形式

2、函数参数和函数的值

3、函数的调用

4、函数的嵌套调用

5、函数的递归调用

6、数组作为函数参数

7、内部函数和外部函数

【考试要求】

1、程序结构

熟练掌握main函数与其他函数之间的关系，包括标准库函数和自定义函数。

2、自定义函数

（1）正确定义函数。

（2）正确理解函数形参与实参的关系，能熟练运用函数参数传递，包括数组、指针作为函数参数。

（3）熟练掌握函数调用方式。

（4）正确运用函数的返回值，包括指针作为返回值。

3、常用的标准库函数

（1）熟练掌握输入/输出函数的应用（如：printf、putchar、puts、scanf、getchar、gets等）。

（2）正确运用数学函数（如：sqrt、fabs、pow等）

（3）熟练掌握字符串函数（如strlen、strcpy、strcmp、strcat等）。

六、文件

【考试内容】

1、文件类型指针

2、文件的打开与关闭

3、文件的读写

4、文件的定位

【考试要求】

1、理解文件的基本概念，文本文件的输入/输出过程。

2、熟练掌握文件的基本概念和文件的定义方式，了解文本文件与二进制文件的区别。

3、熟练掌握文本文件操作的常用函数及使用（如：fopen，fclose、feof、fprintf、fscanf等）。

七、基本数据结构及常用算法

【考试内容】

1、 线性表（顺序表、链表）

2、 栈和队列

3、 简单排序算法

4、 简单查找算法

5、 遍历算法

【考试要求】

1、 熟练掌握线性表（包括顺序表及链表）结构的定义、特点、存储及主要操作算法（如创建、销毁、插入、删除、合并、拆分等），并能应用线性表结构求解问题；

2、 熟练掌握栈及队列结构的定义、特点、存储、主要操作算法及应用，并能应用栈和队列求解问题；

3、 熟练掌握简单排序算法（包括起泡排序、直接选择排序、直接插入排序等）算法思想，并能熟练应用。

4、 熟练掌握简单查找算法（包括顺序查找、二分查找等）算法思想，并能熟练应用。

5、 熟练掌握遍历算法（包括一维数组和二维数组的遍历、链表的遍历、文件的遍历等）。

复试：这也是2012年的，13年可能会有所改变，你到时候注意学院主页就可以了。

考《地理信息系统》，就院长吴信才编那本。

大纲为：

一、地理信息系统基础

考试内容：

地理信息系统的基本概念、地理信息系统发展过程、地球信息科学、地理信息系统类型、地理信息系统与其它相关学科系统间的关系、地理信息系统组成、地理信息系统主要功能及应用

考试要求：

1、掌握数据、信息、空间数据、地图、地理信息、地理信息系统基本概念

2、掌握国内外地理信息系统发展过程及不同阶段的主要特点，

3、了解地球信息科学及其与GIS的关系

4、了解地理信息系统类型，掌握时态GIS等概念，掌握国内外几种主导地理地理信息系统软件

5、了解地理信息系统与地图学、一般事务数据库、计算机地图制图、计算机辅助设计(CAD)、测绘学、地理学的关系

6、掌握地理信息系统组成，包括硬件组成、软件组成

7、掌握地理信息系统主要功能，了解掌握地理信息系统主要应用领域

二、空间数据结构

考试内容：

空间认知模型、空间实体模型、栅格数据的基本概念、栅格数据层的概念、栅格数据结构的表示、栅格数据的组织方法、栅格数据取值方法、栅格数据存储的压缩编码、实体式数据结构、拓扑数据结构、矢量与栅格数据结构的比较、 三维矢量模型及结构、三维体元模型及结构、三维混合数据模型及结构

考试要求：

1、了解空间认知过程、理解空间认知三层模型

2、理解面向对象空间实体模型的概念，掌握点、线、面体空间实体的特征

3、掌握栅格数据的基本概念、栅格数据层的概念

4、理解一维及二维栅格数据结构的表示方法

5、掌握栅格数据的组织方法和取值方法

6、掌握链式编码、行程编码、块式编码、四叉树编码等栅格数据存储的压缩编码

7、掌握矢量数据点、线和面实体的描述内容及坐标编码方法

8、理解拓扑关系的概念，掌握拓扑数据结构编码方法

9、掌握矢量与栅格数据结构的比较

10、了解三维矢量模型及结构、三维体元模型及结构、三维混合数据模型及结构

三、GIS的地理数学基础

考试内容：

地球椭球体、大地控制、地图投影的基本概念、地图投影的变形、地图投影的分类、地图投影与GIS的关系、GIS中地图投影的配置与设计、正轴等角圆锥投影、高斯-克吕格投影、地图投影的转换

考试要求：

1、了解地球椭球体基本特征，掌握地理坐标、大地坐标、高程系、大地控制网基本概念

2、掌握地图投影的基本概念，学会地图投影的变形

3、掌握地图投影的分类，重点掌握正轴等角圆锥投影、高斯-克吕格投影、

4、掌握地图投影与GIS的关系、学会如何在GIS中进行地图投影的配置与设计

5、掌握地图投影的转换方法，学会如何应用GIS软件完成地图投影的转换

四、地理信息系统数据输入

考试内容：

GIS数据来源、数据规范化和标准化、GIS数据输入、GIS数据质量问题、GIS误差来源

考试要求：

1、掌握GIS主要数据来源

2、理解GIS数据规范化和标准化

3、了解平板仪、全站仪、数字摄影测量等GIS数据输入方法，掌握扫描数据输入的过程。

4、理解GIS数据质量的概念及GIS数据质量问题。

5、掌握GIS误差来源

五、地理信息系统的数据处理

考试内容：

窗口操作、图形数据编辑、属性数据编辑、多边形自动生成、空间数据的误差分析、空间数据的误差校正、数据压缩、曲线光滑(曲线拟合)、图形变换、图幅拼接处理、栅格数据与矢量数据的互相转换

考试要求：

1、了解裁剪技术、坐标变换等窗口操作

2、理解多边形拓扑关系自动生成的过程

3、了解空间数据的误差分析基本方法，掌握空间数据误差的几何校正的方法

4、理解数据压缩、曲线光滑的概念及基本方法

5、掌握图形变换的基本原理和算法

6、掌握图幅拼接基本概念和基本方法

7、掌握点线面栅格化的基本原理和算法

8、了解点线面矢量化的基本原理和算法

六、空间数据管理

考试内容：

数据库的概念、数据模型、图形数据与属性数据组织、地图数据的基本组成、基于关系型数据库空间数据管理、空间索引、元数据、栅格与影像数据库、时空数据模型

考试要求：

1、掌握数据库基本概念，了解文件与数据库系统管理数据的差别

2、掌握传统的经典三大数据模型及面向对象数据模型

3、掌握图形数据与属性数据连接的方法

4、掌握全关系数据库管理结构及空间数据库引擎的基本原理，了解基于关系型空间实体数据结构

5、掌握矩形范围索引、单元网格索引、R树索引、四叉树索引的基本原理和算法

6、掌握元数据概念，理解元数据的作用、分类及内容

7、理解栅格与影像数据库构成的基本原理

8、了解时空数据时态性，掌握主要的时空数据模型

七、空间分析

考试内容：

空间分析的内容与步骤、空间度量算法、数据检索及表格分析、叠置分析、缓冲分析、网络分析、三维空间关系

考试要求：

1、掌握空间分析的内容与步骤

2、了解空间度量基本算法

3、掌握属性统计分析、数据重分类的方法，学会使用布尔逻辑运算、标准查询语言进行空间要素查询分析

4、掌握矢量数据和栅格数据叠置分析的方法

5、掌握缓冲分析的方法及相关的算法

6、掌握网络数据模型基本概念、网络分析的基本功能及相关算法

7、了解三维空间拓扑关系的基本类型

8、能够充分利用各种空间分析的方法解决类似公园选址等实际应用的问题

八、数字高程模型

考试内容：

数字高程模型概念、数字高程模型特点、DEM数据分布特征、DEM的表示方法、TIN的生成方法、Grid的生成、DEM的数据源和采样方法、DEM的应用、DEM分析的误差与精度

考试要求：

1、掌握数字高程模型概念和数字高程模型特点

2、理解DEM数据分布特征

3、掌握DEM主要表示方法，特别是Grid和TIN模型建立的原理、过程及算法

4、了解DEM的数据源和采样方法

5、学会利用DEM进行坡度、坡向、剖面、可视性、流域地貌、水文特征等分析

6、了解DEM误差来源，掌握DEM误差分析的方法

九、网络地理信息系统

考试内容：

网络GIS概念、网络GIS特点、网络GIS体系结构、网络GIS内容体系、分布式地理信息系统、WebGIS概念、分类与特点、分布式WebGIS技术框架、WebGIS实现技术、网络GIS发展趋势

考试要求：

1、理解网络GIS概念、网络GIS特点、网络GIS体系结构

2、了解分布式GIS概念及分布式技术

3、掌握WebGIS概念、分类与特点，理解WebGIS技术框架及实现技术

4、了解网络GIS发展趋势

十、GIS的输出与地图可视化

考试内容：

GIS输出方式、GIS的图形输出设备、电子地图的定义、电子地图的种类、电子地图的特点、电子地图的设计、计算机地图出版系统

考试要求：

1、掌握GIS输出的主要方式，学会利用各种GIS的图形输出设备完成GIS成果输出

2、掌握电子地图的基本概念、电子地图的种类、电子地图的特点，学会如何设计电子地图

3、了解计算机地图出版系统

十一、地理信息系统工程与标准

考试内容：

地理信息系统工程的概念、地理信息系统工程建设过程、GIS标准

考试要求：

1、掌握地理信息系统工程的概念

2、掌握地理信息系统工程建设过程

3、了解GIS标准涉及的内容

十二、地理信息系统的发展趋势

考试内容：

互操作GIS、GIS的集成化、GIS的大众化和信息服务、嵌入式GIS、网格GIS

考试要求：

1、理解GIS互操作的概念、特点、组成及技术

2、了解GIS的集成主要方式，深入掌握3S（GIS、RS、GPS）集成原理、方法和技术

3、掌握嵌入式GIS概念、特点及相关技术

4、掌握网格GIS概念、特点及相关技术

5、了解GIS前沿技术及GIS发展趋势

GIS技术的发展趋势

GIS在资源环境领域的应用方兴未艾，从技术、地理信息、经济社会的需求等方面分析，在该领域有以下趋势及建议：

应用软件数据端口应有专门化，专业化方向发展，在同类型同方向的GIS数据交流共享方向提供适当的方便，以解决GIS数据来源和数据质量难以保证的问题。

结合国家信息化推进工作，以电子政务相关工程为基础，推动GIS在资源环境管理中的推广应用。

信息化建设已成为我国各级 *** 及企业的重要任务，GIS在以资源、能源、生产、资金等空间综合配置、优化组合为目的的信息化建设中，可以发挥应有的作用；结合相应的应用工程，推动GIS的发展；

应用往专业化方向发展，功能由通用管理功能转向资源评估、监督、跟踪分析等专业功能方向发展。

随着经济社会的发展，经济社会与资源环境之间的各方面的矛盾及问题逐渐暴露出来，这些问题在时间和空间上具有诸多的关联性，分析这些问题、提出合理的解决方案建议，需要功能更专业化的GIS软件系统支持；

支持多源、多尺度、多类型集成应用的软件平台工具的开发应用。

信息获取技术的快速发展和多源化趋势，要求资源环境方面的GIS应能够接收、处理及分析多种来源、多尺度的地理信息；

促进3S技术集成应用，推动专业技术及软件的发展，全球定位系统、遥感技术与GIS的集成应用已成为GIS软件发展的趋势之一，而这种应用的发展是在应用推动的基础上建立的，针对特定的应用领域的集成化的GIS将成为资源环境领域GIS的发展方向，也是系统与业务结合的需要；

开展专业应用系统开发建设，结合资源环境各领域的需求，开发多种专业化的GIS，如针对性生态保护区、生态功能区、地下水、生物资源等领域的专业性GIS软件与管理系统。

国内GIS现状和对策

地理信息系统技术是一门综合性的技术，它的发展是与地理学、地图学、摄影测量学、遥感技术、数学和统计科学、信息技术等有关学科的发展分不开的。

GIS的发展可分为四个阶段：第一个阶段是初始发展阶段，20世纪60年代世界上第一个GIS系统由加拿大测量学家R.F.Tomlison提出并建立，主要用于自然资源的管理和规划；第二个阶段是发展巩固阶段，20世纪70年代由于计算机硬件和软件技术的飞速发展，尤其是大容量存储设备的使用，促进了GIS朝实用的方向发展，不同专题、不同规模、不同类型的各具特色的地理信息系统在世界各地纷纷付诸研制，如美国、英国、德国、瑞典和日本等国对GIS的研究都投入了大量的人力、物力和财力；第三个阶段是推广应用阶段，20世纪80年代，GIS逐步走向成熟，并在全世界范围内全面推广，应用领域不断扩大，并与卫星遥感技术结合，开始应用于全球性的问题，这个阶段涌现出一大批GIS软件，如ARC/INFO，GENAMAP，SPANS，MAPINFO，ERDAS，Microstation等；第四个阶段是蓬勃发展阶段，20世纪90年代，随着地理信息产品的建立和数字化信息产品在全世界的普及，GIS成为确定性的产业，并逐渐渗透到各行各业，成为人们生活、学习和工作不可缺少的工具和助手。

地理信息系统的研制与应用在我国起步较晚，虽然历史较短，但发展势头迅猛。

我国GIS的发展可分为三个阶段。

第一阶段从1970年到1980年，为准备阶段，主要经历了提出倡议、组建队伍、培训人才、组织个别实验研究等阶段。

机械制图和遥感应用，为GIS的研制和应用做了技术和理论上的准备。

第二阶段从1981年到1985年，为起步阶段，完成了技术引进、数据规范和标准的研究、空间数据库的建立、数据处理和分析算法及应用软件的开发等环节，对GIS进行了理论探索和区域性的实验研究。

第三个阶段从1986年到2013年，为初步发展阶段，我国GIS的研究和应用进入有组织、有计划、有目标的阶段，逐步建立了不同层次、不同规模的组织机构、研究中心和实验室。

GIS研究逐步与国民经济建设和社会生活需求相结合，并取得了重要进展和实际应用效益。

主要表现在四个方面：（1）制定了国家地理信息系统规范，解决信息共享和系统兼容问题，为全国地理信息系统的建立做准备。

（2）应用型GIS发展迅速。

（3）在引进的基础上扩充和研制了一批软件。

（4）开始出版有关地理信息系统理论、技术和应用等方面的书籍，设立了地理信息系统专业，培养了大批人才，并积极开展国际合作，参与全球性地理信息系统的讨论和实验。

在科技部等国家有关部门的大力组织和支持下，国产GIS基础软件开发工作取得了重要进展，出现了一批GIS高技术企业，开发出了较为成熟的国产GIS软件，如MapGIS、GeoStar、CityStar、SuperMap、MapEngine、GROW等，并形成了一定的产业规模。

这些国产GIS软件以较高的性价比，打破了国外GIS软件对我国市场的垄断，有力促进了我国地理信息系统技术的发展。

这些年，GIS技术在我国得到了广泛应用，其应用面从传统的城市规划、土地利用、测绘、环境保护、电力、电信、减灾防灾等领域渗透到矿产资源调查、海洋资源调查与管理等各方面，取得了丰硕的成果和巨大的经济效益。

当前，国家有关部门正逐步将GIS嵌入到电子政务系统中。

随着计算机和信息技术的快速发展，GIS技术得到了迅猛的发展。

GIS系统正朝着专业或大型化、社会化方向不断发展着。

“大型化”体现在系统和数据规模两个方面；“社会化”则要求GIS要面向整个社会，满足社会各界对有关地理信息的需求，简言之就是“开放数据”、“简化操作”，“面向服务”，通过网络实现从数据乃至系统之间的完全共享和互动。

下面我们从地理信息系统技术角度来讨论和分析当前GIS的相关技术及其发展趋势。

1.1 空间信息的获取、处理与交换地理空间数据是GIS的血液，构建和维护空间数据库是一项复杂、工作量巨大的工程，它包括：数据的获取、校验和规范化、结构化处理、数据维护等过程。

GIS处理的数据对象是空间对象，有很强的时空特性，获取数据的手段及数据的形式也复杂多样。

获取数据的基本方式有：野外全站仪平板测量、GPS测量、室内地图扫描数字化、数字摄影测量、从遥感影像进行目标测量和数据转换等。

这些获取技术已基本成熟。

同时，空间数据也具有很强的时效性，不同的空间数据必须进行周期不等的数据更新维护，空间数据库中数据的准确、及时、完整是实现GIS应用系统价值的前提基础。

空间数据维护往往涉及跨部门、跨行业的多种数据格式和多种数据类型的大量数据，提供有效的空间数据编辑更新手段是当前亟待解决的一个重要课题。

基于上述信息获取技术，在过去的二十年间，国家有关部委和行业部门已经积累了大量原始数字化数据和相应资料，建立了1100多个大、中型数据库以及大量的各类数字化地理基础图、专题图、城市地籍图等。

国家测绘局已经完成了全国l：100万、 1：25万基础地理空间数据库以及全国七大江河数字地形模型的建设，并启动了全国l：5万，部分省份1：1万基础地理空间数据库的建设。

这些基础数据有力促进了GIS技术的广泛应用，进而产生了大量的GIS数据。

但由于地理信息系统软件大多采用不同的空间数据模型，以及它们在地理实体上的认识差异，使得所积累的数据难以转换和共享（即使能够数据转换，也会产生信息的丢失），从而形成一个个新的数据孤岛。

制订数据交换的格式标准已成为大家的共识。

一些国家和组织已经在进行这方面的工作，并定义了一些数据交换标准，如SDTS，OpenGIS联盟制订的GML，另外一些公认的数据格式如DXF，Shapefile和MIF文件格式等正逐渐成为数据交换的事实标准。

我国也在“九五”期间制定了地球空间数据转换标准。

但是由于人们对空间信息认识和研究成果的制约，还没有一个统一的地理数据模型，因此建立实用的数据交换格式和信息标准将是一个长期、复杂过程。

1.2 空间数据的管理空间数据的管理涉及到二个方面的内容：空间数据模型和空间数据库。

空间数据模型刻画了现实世界中空间实体及其相互间的联系，它为空间数据的组织和空间数据库的设计提供了基本的方法。

因此，空间数据模型的研究对设计空间数据库和发展新一代GIS系统起着举足轻重的作用。

在GIS中与空间信息有关的信息模型有三个，即基于对象(要素)(Feature)的模型、场(Field)模型以及网络(Network)模型。

GIS基础软件平台的研制和应用系统的设计开发一直沿用这三种空间数据模型，但这些模型在空间实体间的相互关系及其时空变化的描述与表达、数据组织、空间分析等方面均有较大的局限性，难以满足新一代GIS基础软件平台和应用系统发展的要求。

主要表现为：（1） 仅能表达空间点、线、面目标间极为有限的简单拓扑关系，且这些拓扑关系的生成与维护耗时费力；（2） 难以有效地表达现实三维空间实体及其相互关系；（3） 适于记录和表达某一时刻空间实体性状及相互间关系静态分布，难以有效地描述和表达空间实体及其相互间关系的时空变化；（4） 没有考虑异地、异构、异质空间数据的互操作和分布式“对象”处理等问题。

针对上述不足，时空数据模型、三维数据模型、分布式空间数据管理、GIS设计的CASE工具等研究已成为当前国际上GIS空间数据模型研究的学术前沿。