构件gis技术 gis软件的结构和功能包括哪些?

GIS是个什么功能来的呢?

GIS是个什么功能来的呢?

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什么是GIS.

物质世界中的任何地物都被牢牢地打上了时空的烙印。人们的生产和生活中百分之八十以上的资讯和地理空间位置有关。地理资讯系统（ Geographic Information System, 简称 GIS ）作为获取、处理、管理和分析地理空间资料的重要工具、技术和学科，近年来得到了广泛关注和迅猛发展。

从技术和应用的角度， GIS 是解决空间问题的工具、方法和技术；从学科的角度， GIS 是在地理学、地图学、测量学和电脑科学等学科基础上发展起来的一门学科，具有独立的学科体系； 从功能上， GIS 具有空间资料的获取、储存、显示、编辑、处理、分析、输出和应用等功能；从系统学的角度， GIS 具有一定结构和功能，是一个完整的系统。

简而言之， GIS 是一个基于资料库管理系统（ DBMS ）的管理空间物件的资讯系统，以地理空间资料为操作物件是地理资讯系统与其它资讯系统的根本区别.

GIS 的组成部分

从应用的角度，地理资讯系统由硬体、软体、资料、人员和方法五部分组成。硬体和软体为地理资讯系统建设提供环境；资料是GIS的重要内容；方法为GIS建设提供解决方案；人员是系统建设中的关键和能动性因素，直接影响和协调其它几个组成部分。

硬体主要包括计算机和网路装置，储存装置，资料输入，显示和输出的外围装置等等。

软体主要包括以下几类：作业系统软体 、资料库管理软体 、系统开发软体 、GIS 软体，等等。 GIS软体的选型，直接影响其它软体的选择，影响系统解决方案，也影响着系统建设周期和效益。

资料是GIS的重要内容，也是GIS系统的灵魂和生命。资料组织和处理是GIS应用系统建设中的关键环节，涉及许多问题：

——应该选择何种（或哪些）比例尺的资料？

——已有资料现势性如何？

——资料精度是否能满足要求？

——资料格式是否能被已有的GIS软体整合？

——应采用何种方法进行处理和整合？

——采用何种方法进行资料的更新和维护，等等。

方法指系统需要采用何种技术路线，采用何种解决方案来实现系统目标。方法的采用会直接影响系统性能，影响系统的可用性和可维护性。

人是GIS系统的能动部分。人员的技术水平和组织管理能力是决定系统建设成败的重要因素。系统人员按不同分工有专案经理、专案开发人员、专案资料人员、系统文件撰写和系统测试人员等。各个部分齐心协力、分工协作是GIS系统成功建设的重要保证。

GIS应用系统建设需要从以上五个方面着手。

GIS 的应用领域

地理资讯系统在最近的30多年内取得了惊人的发展，广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。

以下地理资讯系统的应用领域分别回答了在各自领域内的作用

◆ 资源管理 (Resource Management)

主要应用于农业和林业领域，解决农业和林业领域各种资源(如土地、森林、草场)分布、分级、统计、制图等问题。主要回答“定位”和“模式”两类问题。

◆ 资源配置 (Resource Configuration)

在城市中各种公用设施、救灾减灾中物资的分配、全国范围内能源保障、粮食供应等到机构的在各地的配置等都是资源配置问题。GIS在这类应用中的目标是保证资源的最合理配置和发挥最大效益。

◆ 城市规划和管理 (Urban Planning and Management)

空间规划是GIS的一个重要应用领域，城市规划和管理是其中的主要内容。例如，在大规模城市基础设施建设中如何保证绿地的比例和合理分布、如何保证学校、公共设施、运动场所、服务设施等能够有最大的服务面(城市资源配置问题)等。

◆ 土地资讯系统和地籍管理 (Land Information System and Cadastral Applicaiton)

土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多内容，借助GIS技术可以高效、高质量地完成这些工作。

◆ 生态、环境管理与模拟 (Environmental Management and Modeling)

区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支援、环境与区域可持续发展的决策支援、环保设施的管理、环境规划等。

◆ 应急响应 (Emergency Response)

解决在发生洪水、战争、核事故等重大自然或人为灾害时，如何安排最佳的人员撤离路线、并配备相应的运输和保障设施的问题。

◆ 地学研究与应用 (Application in GeoScience)

地形分析、流域分析、土地利用研究、经济地理研究、空间决策支援、空间统计分析、制图等都可以借助地理资讯系统工具完成。

◆ 商业与市场 (Business and Marketing)

商业设施的建立充分考虑其市场潜力。例如大型商场的建立如果不考虑其他商场的分布、待建区周围居民区的分布和人数，建成之后就可能无法达到预期的市场和服务面。有时甚至商场销售的品种和市场定位都必须与待建区的人口结构(年 龄构成、性别构成、文化水平)、消费水平等结合起来考虑。地理资讯系统的空间分析和资料库功能可以解决这些问题。房地产开发和销售过程中也可以利用GIS功能进行决策和分析。

◆ 基础设施管理 (Facilities Management)

城市的地上地下基础设施(电信、自来水、道路交通、天然气管线、排污设施、 电力设施等)广泛分布于城市的各个角落、且这些设施明显具有地理参照特征的。它们的管理、统计、汇总都可以借助GIS完成，而且可以大大提高工作效率。

◆ 选址分析 (Site Selecting Analysis)

根据区域地理环境的特点，综合考虑资源配置、市场潜力、交通条件、地形特征、环境影响等因素，在区域范围内选择最佳位置，是GIS的一个典型应用领域，充分体现了GIS的空间分析功能。

◆ 网路分析 (Newwork System Analysis)

建立交通网路、地下管线网路等的计算机模型，研究交通流量、进行交通规则、处理地下管线突发事件(爆管、断路)等应急处理。 警务和医疗救护的路径优选、车辆导航等也是GIS网路分析应用的例项。

◆ 视觉化应用 (Visualization Application)

以数字地形模型为基础，建立城市、区域、或大型建筑工程、著名风景名胜区的三维视觉化模型，实现多角度浏览，可广泛应用于宣传、城市和区域规划、大型工程管理和模拟、旅游等领域。

◆ 分散式地理资讯应用 (Distributed Geographic Information Application)

随着网路和Inter技术的发展，运行于Intra或Inter环境下的地理资讯系统应用型别，其目标是实现地理资讯的分散式储存和资讯共享，以及远端空间导航等。

GIS常用软体

国外的：

ArcGIS（包括ArcGIS, MapObjects, ArcIMS、ArcSDE等）

MapInfo

GeoMedia

MGE

SmallWorld

国内的：

Supermap

MapGIS

GeoStar

TopMap

GeoBean

VRMap

MapEngine

电力工业中的GIS

在电力工业中，GIS是指六氟化硫封闭式组合电器，国际上称为“气体绝缘开关装置”（Gas Insulated Switchgear)简称GIS，它将一座变电站中除变压器以外的一次装置，包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等，经优化设计有机地组合成一个整体。

GIS全称气体绝缘组合电器装置（Gas Insulated Switchgear），主要把母线、断路器、CT、PT、隔离开关、避雷器都组合在一起。就是我们经常可以看到的开关站，也叫高压配电装置。

高压配电装置的型式有三种：第一种是空气绝缘的常规配电装置，简称AIS。其母线 *** 直接与空气接触，断路器可用瓷柱式或罐式。葛洲坝电厂采用的即是这种型式。 第二种是混合式配电装置，简称H－GIS。母线采用开敞式，其它均为六氟化硫气体绝缘开关装置。 第三种是六氟化硫气体绝缘全封闭配电装置。其英文全称GAS—INSTULATED SWITCHGEAR，简称GIS。

GIS的优点在于占地面积小，可靠性高，安全性强，维护工作量很小，其主要部件的维修间隔不小于20年。

SyncML是个什么功能？

通用网路同步化协议SyncML概述

（PDA时代编译 2000/07/31）

SyncML是一种唯一行业通用的移动资料同步化协议，将由SyncML行动（SyncML initiative）发行，是一种开放性协议。SyncML initiative由行业先锋Ericsson, IBM, Lotus, Motorola, Nokia, Palm Inc., Psion, Starfish Sofare初创，Matsushita也与最近加入，使其会员达到9家。另外还有555家支援公司。SyncML initiative的目的就在于，与终端使用者、装置开发商、资料提供商、基础构件开发商、应用软体开发商及服务提供商协同工作，发行SyncML，以真正实现：使用任何终端装置均可随时随地访问任何网路资料。

直到目前，移动资料同步化还是建立在一些互不相同的私有协议上，其中的每种协议只能支援有限种类的装置、系统及资料型别。这些不相容的协议技术，增加了各方面（使用者、生产商、服务提供商、开发商）工作的复杂度。而且这类协议的增加会限制移动装置的使用，会限制资料的访问和发行，还会限制使用者的移动性。但SyncML发行后，情况即将改变。

SyncML可以表示通过任意网路同步化所有装置及应用软体。借助XML，SyncML将成为真正的同步化平台（这一点将会得到证实）。

SyncML的主要目的有两方面：一、可以通过任何移动装置将网路资料同步化。二、移动装置中的资料也可以用任何网路资料同步化。

有了SyncML，网路资料可以通过多种装置同步化，使用者可以使用不同的装置（包括掌上电脑、行动电话、汽车计算机、桌上型电脑）访问和操作同一网路资料。此外，使用者的个人资讯（如电子邮件、通讯录等）能够在使用者的不同装置上同时得到更新，保持一致。例如，使用者在掌上电脑上阅读了一封新收到的邮件，那么在他的桌上型电脑中，也会自动地将这封邮件显示为已读邮件。

有了SyncML，使用者就可以在他的移动装置上更多地使用应用软体和资讯，如果对这些软体和资讯有所更新，可以随时将这些更新同步化给办公室装置或同步化到网路上；另外，例如，当移动装置使用者通过电子邮件收到定单时，就可以立即使用同一移动装置访问公司的存货系统，以确定发货日期。无疑这将更加促进移动装置的流行与普及。

要实现上述目的，SyncML协议应具备这样几种特征：一、对无线和有线网路均有效；二、支援任意网路资料；三、支援多种传输协议；四、能够从多种应用软体入手访问资料；五、解决移动装置资源有限问题；六、建立在现有的Inter和网路技术基础之上；七、协议最基本也要做到，使得所有装置能够达到最普通的同步化要求。

为了SyncML能够被采用，SyncML行动组织将发行：

一个结构性规范；

两种协议指标（SyncML陈述协议及SyncML同步化协议）；

通用传输协议的捆绑物；

通用程式语言介面；

协议的开放性实现样本。

记忆体的e功能是个什么功能？

奇偶效验(ECC)功能是高质量传输资料的一种方式，当接收端发现奇偶效验出错时，可以叫传送端重发资料，保证资料传输的准确性。带奇偶效验的记忆体要多一位储存器，我们通常买的记忆体条是8个晶片，带奇偶效验的是9个，价格高，家用电脑一般不用，在CMOS里关闭即可。

H5云玩功能是个什么功能啊？

H5云玩可以让你不用下载客户端或者是其他外挂，就可以玩你想要玩的各种游戏。像是我现在在用的集游社app，就是采用了H5云玩，在里面收录的游戏都可以直接开启玩，而不用下载客户端。

硬碟S.M.A.R.T.功能是个什么功能？

全称为“Self-Monitoring，Analysis and Rep orting Technology”，即“自我监测、分析及报告技术”。支援S.M.A.R.T技术的硬碟可以通过硬碟上的监测指令和主机上的监测软体对磁头、碟片、马达、电路的执行情况、历史记录及预设的安全值进行分析、比较。当出现安全值范围以外的情况时，就会自动向使用者发出警告。

acrobat 表单是个什么功能

比如你应聘一个工作，别人会有一个线上的PDF 让你填，这就是一个表单，要填进去姓名，。性别 。年龄。工作经历等等一大堆，说白了就是一个固定格式的一个表，然后支援线上分发，然后收集资料。PDF表单最重要的功能，一个是互动，一个是资料收集。

电视的AV输出功能是个什么功能？

电视机的AV输出其含义为“视讯、音讯讯号输出”，作用为：在卡拉OK厅、会议厅等多个电视机要求放同一节目时，一号电视机的AV输出（通过AV线）连线到二号电视机的AV输入，二号电视机的AV输出连线到三号电视机的AV输入，三号电视机的AV输出连线到四号电视机的AV输入、、、、、、，这样，只要大家都处于AV状态，一号电视机播放的节目内容就与其它电视机一样了。

大众车ESP是个什么功能？

ESP是指车身稳定系统，是为了实现车辆稳定不失控，保障车内人员安全，一汽大众的ESP在A级车上就开始装备，拥有9大子功能，有效保证了我们的安全出行

手机中MIDI是个什么功能？

1、具备普通手机的全部功能，能够进行正常的通话，发简讯等手机应用。

2、具备无线接入网际网路的能力，即需要支援GSM网路下的GPRS或者CDMA网路下的CDMA 1X或者3G网路。

3、具备PDA的功能，包括PIM（个人资讯管理），日程记事，任务安排，多媒体应用，浏览网页。

4、具备一个具有开放性的作业系统。

补充：

1、MIDI 通俗点说就是手机上的和弦 *** 。科学的定义是：MIDI(Musical Instrument Digital Interface)电子乐器资料介面，是一种用于电子乐器或装置(计算机)之间进行资料通讯、相互控制及其享音乐信”息的世界标准通讯介面。

2、在高档电子乐器中，它是一个不可缺少的功能介面。进口的电子琴如雅马哈PSR__37、卡西欧CT__640等瑾均具有此项功能。

3、用PC机与具有MIDI介面的电子琴连线后，不仅可以把在电子琴上演奏的乐曲通过MIDI以资料的方式永久储存在计算机的储存装置(如磁碟)中，以后再送回电子琴，随时可以重放；而且计算机还可以对这些音乐资料进行修饰加工，如延迟、添加回声、混响、以及把多次演奏叠加等等，达到意想不到的特殊效果。

4、更诱人的是，通过计算机还可以对多台电子乐器的演奏进行控制，可以“自动演奏”或“无人演奏”，甚至还可以通过键盘指挥一个庞大的“无人乐队”，一个人便能过“指挥家”的瘾。

GIS发展历史与发展趋势

经过了多年的发展，各行业对 GIS 的认识和掌握程度日益提高，GIS 本身的技术水平和软硬件设施也日臻完善，其综合性和先进性也得到充分体现，这使得 GIS 在资源环境和社会经济等领域得到了广泛应用，发挥了重大的作用。目前，GIS 应用领域已包括测绘、政府、建筑、地质、环保、农业、城乡规划、灾害监测等各个部门。

1. GIS 发展历史

回顾 GIS 发展的历史，可以归纳为三个发展阶段。20 世纪 50 年代中期到 80 年代后期，是 GIS 的开发时期，该阶段的 GIS 软件是以地图为基础进行单机、集中式处理，具有数据处理系统和管理信息系统初期设计的主要特点。80 年代末到 90 年代初是 GIS 第二个发展阶段，这一阶段 GIS 在快速发展的计算机硬件和软件支撑下得到了迅速发展，商品化GIS 软件正式进入传统的软件市场，并在各行业中得到广泛应用。90 年代中后期以来，是GIS 的第三个重要的发展历史时期，此时 GIS 普遍采用了面向对象的软件技术，极大提高了 GIS 的二次开发能力，实现了空间数据和属性数据的一体化存储。在此基础上还逐渐形成了 “3S”技术集成，在一定程度上实现了矢量数据、图像数据一体化存储、叠加和矢量-栅格数据的相互转化。

在地学应用方面，GIS 发展主要经历了以下几个阶段: 20 世纪 70 年代末，一些数学地质专家、遥感地质专家、计算机地学处理专家积极开展了这方面应用工作; 80 年代中后期，GIS 的地学应用特别是矿产资源评价预测处于实验成熟期; 进入 90 年代，GIS 在地学和其他领域得到空前广泛应用; 90 年代初期，美国矿产资源评价预测广泛应用了包括GIS 在内的计算机信息处理技术，90 年代中后期，GIS 在矿产预测方面采用了多种数学模型，如模糊逻辑法、代数法、神经网络法，这些工作极大地推动和丰富了地学研究与 GIS的结合。

2. GIS 未来发展趋势

从系统角度看，在未来的几十年内，GIS 将向着数据标准化 ( Interoperable GIS) 、数据多维化 ( 3D/4D GIS) 、系统集成化 ( Component GIS) 、平台网络化 ( Web GIS) 和应用社会化 ( 数字地球，DE) 的方向发展。

互操作地理信息系统 ( Interoperable GIS) 是 GIS 系统集成平台，它实现在异构环境下多个地理信息的系统或其应用系统之间的互相通信和协作，以完成某一特定任务。

三维或四维地理信息系统 ( 3D/4D GIS) 是从以往静态的二维 GIS 模型向三维、四维、甚至多维的动态模型转换，从而实现利用 GIS 表达世界真三维空间数据场。目前 3DGIS 已开始应用于许多行业中，如矿山三维 GIS 的构建，地质构造模型的三维可视化，城市三维景观制作，三维可视化在固体矿产中的应用，三维可视化在地震解释中的应用，三维 GIS 在地质灾害中的应用，三维 GIS 在数字区调中的应用等。

Com GIS ( Component GIS) 是面向对象和构件技术的地理信息系统，是把 GIS 的功能模块划分为多个控件，每个控件完成不同的功能，通过可视化的软件开发工具集成起来，形成最终 GIS 应用。

Web GIS 是 Internet 和 WWW 技术应用于 GIS 开发的产物，是实现 GIS 互操作的一条最佳解决途径。从 Internet 的任意节点，用户都可以浏览 Web GIS 站点中的空间数据，制作专题图，进行各种空间信息检索和空间分析。随着 Internet 的飞速发展，Web GIS 的发展更加广阔，它改变了 GIS 数据及应用的访问和传输方式，使 GIS 真正变成了大众使用的工具。

数字地球 ( DE) 是对真实地球及其相关现象统一性的数字化重现和认识，其核心思想是用数字化手段统一处理地球问题和最大限度地利用信息资源。数字地球是 GIS 的延伸，建立数字地球的核心技术包括 GIS 与数据库、遥感、遥测、信息技术等。遥感、遥测技术用来完成数据采集、处理和识别，GIS 和数据库技术用于完成数据存储、检索、集成、融合、综合和分析，从而完成数字地球的核心功能，光缆、卫星通信技术以及计算机网络等技术则完成海量空间数据的传输任务。

gis系统 为何出现 B/S结构与C/S结构并存的局面，未来发展方向能否只用B/S

首先，我们来了解下B/S结构与C/S结构各自的特点。

C/S（Client/Server）结构，即大家熟知的客户机和服务器结构。它是软件系统体系结构，通过它可以充分利用两端硬件环境的优势，将任务合理分配到 Client端和Server端来实现，降低了系统的通讯开销。

C/S结构的优点是能充分发挥客户端PC的处理能力，很多工作可以在客户端处理后再提交给服务器。对应的优点就是客户端响应速度快。

B/S结构：（Browser/Server，浏览器/服务器模式）：是WEB兴起后的一种网络结构模式，WEB浏览器是客户端最主要的应用软件。这种模式统一了客户端，将系统功能实现的核心部分集中到服务器上，简化了系统的开发、维护和使用。

B/S最大的优点就是可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件。只要有一台能上网的电脑就能使用，客户端零维护。系统的扩展非常容易。

两种结构的联系：

两者都是通过网络实现客户与主机之间的交互，主机一般采用高性能的服务器，采用大型数据库系统，如Oracle、Sybase、Informix或SQL Server等，并将系统功能实现的核心部分集中到服务器上，而客户端需要特定的能与主机实现交互的工具，只不过C/S结构的客户端需要安装专用的客户端软件，而B/S结构中WEB浏览器是客户端最主要的应用软件。

两种结构的区别：

1．硬件环境不同

C/S 一般建立在专用的网络上，小范围里的网络环境，局域网之间再通过专门服务器提供连接和数据交换服务。

B/S 建立在广域网之上的，不必是专门的网络硬件环境，例与电话上网，租用设备。信息自己管理。有比C/S更强的适应范围，一般只要有操作系统和浏览器就行。

2．对安全要求不同

C/S 一般面向相对固定的用户群，对信息安全的控制能力很强。一般高度机密的信息系统采用C/S 结构适宜。可以通过B/S发布部分可公开信息。

B/S 建立在广域网之上，对安全的控制能力相对弱，可能面向不可知的用户。

3．对程序架构不同

C/S 程序可以更加注重流程，可以对权限多层次校验，对系统运行速度可以较少考虑。

B/S 对安全以及访问速度的多重的考虑，建立在需要更加优化的基础之上。比C/S有更高的要求 B/S结构的程序架构是发展的趋势，从MS的。Net系列的BizTalk 2000 Exchange 2000等，全面支持网络的构件搭建的系统。SUN 和IBM推的JavaBean构件技术等，使 B/S更加成熟。

4．软件重用不同

C/S 程序可以不可避免的整体性考虑，构件的重用性不如在B/S要求下的构件的重用性好。

B/S 对的多重结构，要求构件相对独立的功能。能够相对较好的重用。就入买来的餐桌可以再利用，而不是做在墙上的石头桌子

5．系统维护不同

C/S 程序由于整体性，必须整体考察，处理出现的问题以及系统升级。升级难。可能是再做一个全新的系统。

B/S 构件组成，方面构件个别的更换，实现系统的无缝升级。系统维护开销减到最小。用户从网上自己下载安装就可以实现升级。

6．处理问题不同

C/S 程序可以处理用户面固定，并且在相同区域，安全要求高需求，与操作系统相关。应该都是相同的系统。

B/S 建立在广域网上，面向不同的用户群，分散地域，这是C/S无法作到的。与操作系统平台关系最小。

7．用户接口不同

C/S 多是建立的Window平台上，表现方法有限，对程序员普遍要求较高。

B/S 建立在浏览器上，有更加丰富和生动的表现方式与用户交流。并且大部分难度减低，减低开发成本。

8．信息流不同

C/S 程序一般是典型的中央集权的机械式处理，交互性相对低。

B/S 信息流向可变化，B-B/B-C、B-G等信息、流向的变化，更像交易中心。

而GIS（Geographic Information System，地理信息系统）是一个基于DBMS（数据库管理系统）的管理空间对象的信息系统，以地理空间数据为操作对象是地理信息系统与其它信息系统的根本区别。

由GIS的定义我们可知，GIS的重中之重是地理空间数据，而C/S和B/S结构的产生也是为了便于共同操作空间数据。

再根据前面对C/S和B/S两种结构的分析，我们可以发现，B/S结构较之C/S有着种种的优势，按道理B/S结构应该大行其道，然而事实是出现了B/S结构与C/S结构并存的局面。产生这一结果的主要原因个人认为是具有我国特性的，即数据共享性差的问题。首先，如个人或企业需要空间数据，你是很难在网上免费获得的。在中国，数据就是钱，互不共享，即使是同为国家单位，不同部门、不同区域、甚至同一部门内部的不同下属区都难以实现数据共享。各个部门定义自己的数据格式，建立不同的加密措施，更增加了现在空间数据的交互操作的难度。这些部门间从早期开始就采用C/S结构的GIS，原因就是该结构具有典型的中央集权的机械式处理的特点，可以对权限多层次校验，从而数据安全性高，而且该系统就针对于本部门内部使用，从而处理用户面固定，并且在相同区域内。

空间数据难以实现真正的共享是造成当前B/S结构难以取代C/S结构的主要原因之一。

然而，如果数据问题得以解决，B/S因其种种优势是能够大行其道的。

注：GIS已经包含系统的意思，所以题目“gis系统 为何出现 B/S结构与C/S结构并存的局面，未来发展方向能否只用B/S”是有问题的，需将“系统”两字去除，并将GIS大写。

GIS技术在国内的研究现状及其发展趋势

0 引言

随着计算机技术的飞速发展、空间技术的日新月异及计算机图形学理论的日渐完善，GIS（Geographic Information System）技术也日趋成熟，并且逐渐被人们所认识和接受。近年来，GIS被世界各国普遍重视，尤其是“数字地球”概念的提出，使其核心技术GIS更为各国政府所关注。目前，以管理空间数据见长的GIS已经在全球变化与监测、军事、资源管理、城市规划、土地管理、环境研究、农作物估产、灾害预测、交通管理、矿产资源评价、文物保护、湿地制图以及政府部门等许多领域发挥着越来越重要的作用。当前GIS正处于急剧发展和变化之中，研究和总结GIS技术发展，对进一步开展GIS研究工作具有重要的指导意义。因此，本文就目前GIS技术的研究现状及未来发展趋势进行总结和分析。

1 GIS研究现状及其分析

1.1 GIS研究现状

世纪90年代以来，由于计算机技术的不断突破以及其它相关理论和技术的完善，GIS在全球得到了迅速的发展。在海量数据存储、处理、表达、显示及数据共享技术等方面都取得了显著的成效，其概括起来有以下几个方面[1]：①硬件系统采用服务器/客户机结构，初步形成了网络化、分布式、多媒体GIS；②在GIS的设计中，提出了采用“开放的CIS环境”的概念，最终以实现资源共享、数据共享为目标；③高度重视数据标准化与数据质量的问题，并已形成一些较为可行的数据标准；④面向对象的数据库管理系统已经问世，正在发展称之为“对象——关系DBMS（数据库管理系统）”；⑤以CIS为核心的“3S”技术的逐渐成熟，为资源与环境工作提供了空间数据新的工具和方法；⑥新的数学理论和工具采用CIS，使其信息识别功能、空间分析功能得以增强等等。

在GIS技术不断发展下，目前GIS的应用已从基础信息管理与规划转向更复杂的区域开发、预测预报，与卫星遥感技术相结合用于全球监测，成为重要的辅助决策工具。据有关部门估计，目前世界上常用的GIS软件己达400多种[2].国外较著名的GIS软件产品有[3]：Auotodesk系列产品、Arc/Info、MapInfo及其构件产品、Intergraph、Microstation等，还有Web环境下矢量地图发布的标准和规范，如XML、GML、SVG等等。我国GIS软件研制起步较晚，比较成熟的测绘软件主要有南方CASS，MapGIS，GeoStar，SuperMap等。尽管现存的GIS软件很多，但对于它的研究应用，归纳概括起来有二种情况：一是利用GIS系统处理用户的数据；二是在GIS的基础上，利用它的开发函数库二次开发用户专用的GIS软件。目前已成功应用包括资源管理、自动制图、设施管理、城市和区域规划、人口和商业管理、交通运输、石油和天然气、教育、军事等九大类别的一百多个领域。在美国及发达国家，GIS的应用遍及环境保护、灾害预测、城市规划建设、政府管理等众多领域。近年来，随着我国经济建设的迅速发展，加速了GIS应用的进程，在城市规划管理、交通运输、测绘、环保、农业等领域发挥r重要的作用，取得了良好的经济效益和社会效益。

1.2 当前GIS发展存在的主要问题

基于以上GIS技术现状研究，本文分析认为GIS技术在模型、数据结构等方面存在着不足，一定程度上制约了GIS技术的发展。

（1）数据结构方面存在的问题

目前通用的GIS主要有矢量、栅格或两者相加的混合系统，即使是混合系统实际上也是将两类数据分开存储，当需要执行不同的任务时采用不同的数据形式。在矢量结构方面，其缺点是处理位置关系（包括相交、通过、包含等）相当费时，且缺乏与DEM和RS直接结合的能力。在栅格结构方面，存在着栅格数据分辨率低，精度差；难以建立地物间的拓扑关系；难以操作单个目标及栅格数据存贮量大等问题[4].

（2）GIS模型存在的问题

传统GIS模型是按照计算机的方法对客观世界地理空间不自然的分割和抽象，使得人们认知地理空间的认知模型与计算机中的数据模型不能形成良好的对应关系，难以表达复杂的地理实体，更难满足客观世界的整体特征要求。在GIS软件开发中，如果语义分割不合理，将难以有效表达地理空间实体间的关系，这就导致较深层次的分析、处理操作难以实现。随着GIS应用需求领域的不断开拓及计算机技术的迅速发展，对空间数据模型和空间数据结构提出了更高的要求，使得传统的地理空间数据模型力不从心，逐渐暴露其弊端。

目前，面向对象的数据模型一定程度上解决了传统GIS数据模型的某些不足，但是OODB（面向对象数据库）目前仍未在市场以及关键任务应用方面被广泛接受，因为OODB作为一个DBS还不太成熟，如缺少完全非过程性的查询语言以及视图、授权、动态模式更新和参数化性能协调等；且OODB与RDB之间缺少应有的兼容性，因而使得大量的已建立起来的庞大的RDB客户不敢轻易地去选择OODB.

（3）其他方面亟待解决的问题

当前，GIS正处在一个大变革时期，GIS的进一步发展还面临不少问题，主要表现在以下几个方面[5]：①GIS设计与实现的方法学问题。在GIS设计与实现过程中缺乏面向对象的认知方法学和面向对象的程序设计方法学的指导，导致GIS软件系统的可靠性和可维护性差；②GIS的功能问题。当前以数据采集、存储、管理和查询检索功能为主的GIS，不能满足社会和区域可持续发展在空间分析、预测预报、决策支持等方面的要求，直接影响到GIS的应用效益和生命力；③三维GIS模型及可视化问题。目前大多数GIS软件的图形显示是基于二维平面的，即使是三维效果显示也是采用DEM的方法来处理表达地形的起伏，涉及到地底下真三维的自然和人工现象显得无能为力。

2 GIS未来发展趋势

2.1数据管理方面

（1）多比例尺、多尺度和多维空间数据的表达[6]

对于多比例尺数据的显示，将运用影像金字塔技术、细节分层技术和地图综合等技术；而为了实现GIS的动态、实时和三维可视化，出现存储真三维坐标数据的3D GIS和真四维时空GIS，这其中涉及了空间数据的海量存储、时空数据处理与分析以及快速广域三维计算与显示等多项理论与技术[7].

（2）三库一体化的数据结构方向

空间数据库向着真正面向对象的数据模型和图形矢量库、影像栅格库和DEM格网库三库一体化数据结构的方向发展[8].这种三库一体化的数据结构改变了以图层为处理基础的组织方式，实现了直接面向空间实体的数据组织，使多源空间数据的录入与融合成为了可能，从而为GIS与遥感技术的集成创造了条件。

（3）基于空间数据仓库（Spatial Data warehouse）的海量空间数据管理的研究

空间数据量非常大，而且数据大都分散在政府、私人机构、公司的各个部门，数据的管理与使用就变得非常复杂，但这些空间数据又具有极大的科学价值和经济价值，因此大多数发达国家都比较重视空间数据仓库的建立工作，许多研究机构和政府部门都参与到空间数据仓库建立的研究工作。

（4）利用数据挖掘技术进行知识发现

空间数据挖掘是从空间数据库中抽取隐含的知识、空间关系以及其他非显式的包含在空间数据库中但以别的模式存在的信息供用户使用，这是GIS应用的较高层次。由于目前空间数据的组织与管理仍局限于二维、静态、单时相，且仍以图层为处理基础，因此，当前的GIS软件和空间数据库还不能有效地支持数据挖掘。

2.2技术集成方面

（1）“3S”集成

“3S”是GPS（全球定位系统）、RS（遥感）和GIS的简称，“3S”集成是指将遥感、空间定位系统和地理信息系统这三种对地观测技术有机地集成在一起。地理信息是一种信息流，RS、GPS和GIS中任何一个系统都只侧重于信息流特征中的一个方面，而不能满足准确、全面地描述地理信息流的要求。因此，无论从物质运动形式、地学信息的本质特征还是“3S”各自的技术特征来说，“3S”集成都是科技发展的必然结果。

目前，“3S”集成还仅限于两两结合方式，这是“3S”集成的初级和基础起步阶段，其核心是GIS与RS的结合。这种两两结合虽然优于单一系统，但是仍然存在以下缺陷。将“3S”进行集成从而形成一体化的信息技术体系是非常迫切的。这种集成包括空基“3S”集成和地基“3S”集成，即在硬件方面建立具有同步获取涉谱数据和空间数据的高重复观测能力的平台，而在软件方面使GIS支持数据封装，同时解决图形和图像数据的统一处理问题。

（2）GIS与虚拟现实技术的结合

虚拟现实（Virtual Reality）是一种最有效地模拟人在自然环境中视、听、动等行为的高级人机交互技术，是当代信息技术高速发展和集成的产物。从本质上说，虚拟现实就是一种先进的计算机用户接口，通过计算机建立一种仿真数字环境，将数据转换成图形、声音和接触感受，利用多种传感设备使用户“投入”到该环境中，用户可以如同在真实世界那样“处理”计算机系统所产生的虚拟物体。将虚拟和重建逼真的、可操作的地理三维实体，GIS用户在客观世界的虚拟环境中能更有效的管理、分析空间实体数据。因此，开发虚拟GIS已成为GIS发展的一大趋势。

（3）分布式技术、万维网与GIS的结合[9]

目前，随着Internet技术的迅猛发展，其应用已经深人到各行各业，作为与我们日常生活息息相关的GIS也不例外，它们的结合产生了web GIS.当前Web GIS系统已经得到迅速的发展，到1999年1月，仅在美国出现的这类系统就有23种之多。又由于客户端可能会采用新的应用协议，因此也被认为是Internet GIS.

计算机网络技术的飞速发展，分布式计算的优势日益凸显，GIS与分布式技术结合也就成为必然，它们的结合即构成了分布式CIS.它就是指利用最先进的分布式计算技术来处理分布在网络上的异构多源的地理信息，集成网络上不同平台上的空间服务，构建一个物理上分布，逻辑上统一的GIS.它与传统GIS最大的区别在于它不是按照系统的应用类别、运行环境划分的，而是按照系统中的数据分布特征和针对其中数据处理的计算特征而分类的。

（4）移动通信技术与CIS的结合发展[10]

WAP/WML技术作为无线互联网领域的一个热点，已经显示了其巨大的应用前景和市场价值。WAP柳ML技术与GIS技术的结合产生了移动GIS（Mobile GIS）应用和无线定位服务LBS（Location一basedServices）。通过WAR/WML技术，移动用户几乎可以在任何地方、时间获得网络提供的各种服务。无线定位服务将提供一个机会使GIS突破其传统行业的角色而进人到主流的IT技术领域里。大多数的分析家都认为，到2010年，无线网络将成为全球数据传送的主要途径。GIS的未来将会由其机动性所决定。

当前用于地理信息交互的语言还不足以完成真正的“设备无关接口”的互操作。各种移动设备对于从地理信息服务器所获得的信息，其表现方式是各不相同的，用户输人方式也不相同。因此，对于不同的移动设备需要一种统一的标记语言。无线定位服务将提供一个机会使GIS突破其传统行业的角色而进人到主流的IT技术领域里：大多数的分析家都认为，到2010年，无线网络将成为全球数据传送的主要途径。GIS的未来将会由其机动性所决定。

（5）GIS与决策支持系统（DSS）的集成[11]

决策支持系统（Decision Support System，简称DSS）是以管理学、运筹学、控制论、行为科学和人下智能为基础，运用信息仿真和计算手段为基础，综合利用现有的各种数据库、信息和模型来辅助决策者或决策分析人员解决结构化和半结构化问题，甚至非结构化问题的人机交互系统。

目前，绝大多数的GIS还仅限于图形的分析处理，缺乏对复杂空间问题的决策支持，而目前绝大多数的DSS则无法向决策者提供一个友好的可视化的决策环境。因此，将GIS与DSS相集成，最终形成空间决策支持系统（SDSS），借助GIS强大的空间数据处理分析功能，并在DSS中嵌入空间分析模块，从而辅助决策者求解复杂的空间问题，这是GIS应用向较高层次的发展。其中SDSS中知识的表达、获取和知识推理以及模型库、知识库、数据库三库接口的设计是哑待解决的关键问题。

2.3 发展历程方面

自20世纪60年代世界上第一个GIS——加拿大地理信息系统（CGIS）问世以来，经过40年的发展，GIS经历了三个阶段的发展。目前，随着第三代互联网的提出与实施，以及计算机技术、数据库技术的飞速发展，GIS即将步入第四代GIS发展阶段。

第四代GIS软件将在数据组织、存储、检索和运算等方面发生革命性的变革。数据组织应该是面向空间实体的，空间位置只是实体众多属性中的一类，它应和其它属性有机地组织在一起并统一存放：“关系”概念和“关系运算”应该加以扩充，应该包括空间关系及其运算；传统的结构化查询语言应该扩充，把空间关系及其查询包括在里面；以倒排表为基础的数据库索引机制应该扩展，建立至少包括拓扑关系在内的新的索引机制；数据存储机制应该适应空间数据提取和计算的要求等。只有实现数据真正的一体化存储和处理，才能自由地、方便地、快速地实现人们所期望的处理功能。在功能上，第四代GIS软件应该具备支持数字地球（区域、城市）的能力，成为OS、DBMS之上的主要应用集成平台，它具有统一的海量存储、查询和分析处理能力、一定的三维和时序处理能力、强大的应用集成能力和灵活的操纵能力，且具有一定的虚拟现实表达。

3 结束语

通过以上对GIS现状及发展趋势的分析，可以看出，GIS作为信息产业的重要组成部分，正以前所未有的速度向前发展。把握当前GIS的技术发展现状及不足，有利于人们预见GIS的发展趋势，站在更高更远的角度去扬长避短，较好地促进GIS技术的快速发展。随着地理信息系统产业的建立和数字化住处产品在全世界的普及，GIS将深人到各行各业以至千家万户，成为人们生产、工作、学习和生活中不可缺少的工具和助手。