■宋娜

（天津市地質(zhì)工程勘察院天津300191）

地理信息系統(tǒng)(GIS)發(fā)展現(xiàn)狀及展望

■宋娜

（天津市地質(zhì)工程勘察院天津300191）

地理信息技術(shù)在上世紀(jì)60年代開始初步發(fā)展，我國(guó)在上世紀(jì)90年代開始進(jìn)入地理信息技術(shù)系統(tǒng)的建設(shè)爆發(fā)期。世界先進(jìn)技術(shù)國(guó)家的地理信息技術(shù)由于起步較早，理論基礎(chǔ)雄厚，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富，在GIS系統(tǒng)建設(shè)上，有許多值得國(guó)內(nèi)地理信息系統(tǒng)建設(shè)部門學(xué)習(xí)的地方。本文通過對(duì)地理信息系統(tǒng)的建設(shè)與發(fā)展，針對(duì)地理信息系統(tǒng)建設(shè)過程中遇到的問題，提出行之有效的應(yīng)對(duì)措施，為我國(guó)地理信息系統(tǒng)管理部門建立完善的系統(tǒng)提供輔助。

地理信息系統(tǒng)信息技術(shù)衛(wèi)星遙感GIS測(cè)繪

0 前言

地理信息系統(tǒng)GIS通過對(duì)地球表面上所有的物體的屬性，以及地區(qū)的生態(tài)環(huán)境地貌等等，以計(jì)算機(jī)信息技術(shù)對(duì)這些信息進(jìn)行收錄，建立地球模型，以便隨時(shí)進(jìn)行對(duì)地理信息的查詢、分析進(jìn)行管理。地理信息同具備從時(shí)間跨度上整合地理信息的能力通過采取衛(wèi)星遙感錄入的方式，獲取大量的地理信息，為生產(chǎn)生活提供了許多便利。

1 地理信息系統(tǒng)的起源

世界上第一個(gè)完整的地理信息系統(tǒng)是由加拿大人羅格·湯姆林森于1962年建立的，從此以后地理信息GIS系統(tǒng)在全球進(jìn)入了飛速發(fā)展時(shí)期，經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的技術(shù)改進(jìn)，地理信息系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于專業(yè)及民用技術(shù)領(lǐng)域。地理信息系統(tǒng)的建立是依賴于計(jì)算機(jī)技術(shù)的，需要進(jìn)行大量的書采集與分析，計(jì)算機(jī)在系統(tǒng)運(yùn)行過程中負(fù)責(zé)地理信息模型的建立，通過提取儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)硬盤上的數(shù)字化地理信息數(shù)據(jù)，進(jìn)行再次加工。地理信息GIS系統(tǒng)不僅能夠更具時(shí)間跨度現(xiàn)實(shí)某一特定地點(diǎn)的空間信息，還能顯示出特定的地表屬性，比如氣候、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、人口密度等等。

2 地理信息系統(tǒng)的運(yùn)行方式

2.1 收集大量地表信息數(shù)據(jù)

地理信息GIS系統(tǒng)的運(yùn)行與監(jiān)理，首先需要通過對(duì)地表的大量原始數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和整理，轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)的二進(jìn)制編碼，通過地貌數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，地理信息GIS系統(tǒng)建立了一個(gè)可以對(duì)數(shù)據(jù)隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整、分析的地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)。儲(chǔ)存在地理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分為地表空間數(shù)據(jù)與地表屬性兩種。地表的空間數(shù)據(jù)是多以圖標(biāo)的形式存在，通過鍵盤錄入或相關(guān)的掃描儀進(jìn)行圖表信息采集。地表的屬性是某地實(shí)際的地理情況進(jìn)行分析的數(shù)據(jù)，主要通過計(jì)算機(jī)對(duì)錄入的地標(biāo)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，自動(dòng)編入。遙感技術(shù)與全球GPS衛(wèi)星定位技術(shù)廣泛應(yīng)用于GIS地理信息系統(tǒng)的建設(shè)過程之中，極大的提升了地理信息系統(tǒng)原始數(shù)據(jù)的采錄速度和效果。GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)通過對(duì)實(shí)際地貌建立3D坐標(biāo)系統(tǒng)，使地理信息系統(tǒng)的坐標(biāo)精度提升到10m，極大地推動(dòng)了地理信息技術(shù)的發(fā)展[1]。

2.2 進(jìn)行地表數(shù)據(jù)梳理與分析

地理信息GIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)不僅有格段數(shù)據(jù)，更存在大量的矢量圖形數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的記錄與保存都位于地理信息GIS系統(tǒng)的處理機(jī)房的服務(wù)器之內(nèi)。針對(duì)如此海量的數(shù)據(jù)，如何以強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理模式對(duì)信息進(jìn)行高校的提取和使用，是地理信息GIS系統(tǒng)使用過程中的核心問題。地理信息GIS系統(tǒng)采用信息數(shù)據(jù)分類計(jì)數(shù)，將所有的地圖分為多個(gè)類別和區(qū)域塊，通過將不同類比的地圖疊加形成整體的地理信息數(shù)據(jù)模型。用戶在搜尋所需的地理信息數(shù)據(jù)時(shí)，只需要在特定的地圖層面上提取信息數(shù)據(jù)就可以查詢到豐富的數(shù)據(jù)[2]。

地理信息GIS系統(tǒng)經(jīng)過不斷的發(fā)展，已經(jīng)加入了視頻、圖像、聲音等輔助型地理信息，以滿足用戶在使用GIS信息系統(tǒng)查詢數(shù)據(jù)時(shí)的客制化需求。多樣化的信息增加了地理信息GIS系統(tǒng)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量，對(duì)更加龐大的聲光視覺聽覺信息進(jìn)行合理的管理已經(jīng)成為地理信息GIS系統(tǒng)需要關(guān)注的問題。目前存儲(chǔ)這些大數(shù)據(jù)的介質(zhì)普遍采用SSD固態(tài)硬盤，雖然成本稍高，但是SSD固態(tài)硬盤可以提供目前最快的數(shù)據(jù)讀取與寫入速度，通過對(duì)視頻等多媒體信息的細(xì)分，結(jié)合地理信息GIS系統(tǒng)的圖形數(shù)據(jù)模型，能夠有效建立地理信息的實(shí)際結(jié)構(gòu)。

2.3 地表數(shù)據(jù)的查詢與輸出

地理信息GIS系統(tǒng)進(jìn)行地表數(shù)據(jù)的查詢輸出過程，首先進(jìn)行對(duì)錄入的地理信息進(jìn)行查驗(yàn)與更正，不僅需要對(duì)地表的3D模型進(jìn)行屬性的添加與編校，減少錄入過程中造成的時(shí)空數(shù)據(jù)的誤差，還需要對(duì)輸入的圖形數(shù)據(jù)模型進(jìn)行修改，通過對(duì)圖像進(jìn)行矢量化改造，使圖像以最小的數(shù)據(jù)占用空間完成更多的數(shù)據(jù)信息的保存。

地理信息GIS系統(tǒng)需要需要對(duì)地理信息進(jìn)行詳實(shí)的展現(xiàn)，通過圖表數(shù)據(jù)，文字描述、多維模型多種方式向地理信息GIS系統(tǒng)的使用者香水出來。輸出中可以使用大量的人機(jī)交互設(shè)備，如手機(jī)，觸摸顯示器等等。

3 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展方向

地理信息GIS系統(tǒng)已經(jīng)在現(xiàn)今多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域得到應(yīng)用，地理信息GIS系統(tǒng)與最初的形態(tài)已經(jīng)完全不同。目前使用的地理信息GIS系統(tǒng)不僅需要完成對(duì)地標(biāo)信息的無縫傳輸，實(shí)時(shí)查看，還需要采錄地理分布信息、誰會(huì)文化信息，同時(shí)滿足用戶的定制化需要，得益于電子技術(shù)的發(fā)展，地理信息GIS系統(tǒng)的使用成本一再降低，如今人們可以輕松地使用GIS系統(tǒng)進(jìn)行地理數(shù)據(jù)的查看與使用。

地理信息GIS系統(tǒng)當(dāng)今的發(fā)展方向是從3D模型向4D模型發(fā)展，加入時(shí)間軸，通過優(yōu)化三維數(shù)據(jù)信息，在時(shí)間線上更多的展現(xiàn)地理變化的程度，增加了地理信息的覆蓋面。

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，也推動(dòng)著地理信息GIS系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展，通過接入互聯(lián)網(wǎng)，用戶可以在任意地點(diǎn)遠(yuǎn)程接入地理信息系統(tǒng)，查找自己所需要的信息，大量的地理信息軟件也應(yīng)運(yùn)而生，目前諸如谷歌地圖、百度地圖、高德地圖等地理信息系統(tǒng)軟件已經(jīng)十分完善。

4 結(jié)論

地理信息系統(tǒng)作為當(dāng)前的新型技術(shù)，擁有龐大的發(fā)展?jié)摿?。地理信息技術(shù)需要通過對(duì)多種科學(xué)技術(shù)進(jìn)行整合，不斷提高自身的應(yīng)用能力與使用的便利程度。發(fā)展地理信息GIS系統(tǒng)，為眾多行業(yè)的生產(chǎn)提供了便利，促進(jìn)了國(guó)家經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定增長(zhǎng)，對(duì)國(guó)家進(jìn)行地理信息的有效管理奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[1]張建永，張景訓(xùn)，李名松，等.HJ-1衛(wèi)星遙感與地理信息系統(tǒng)的集成開發(fā) [J].地理空間信息，2015，02（23）:.

[2]武曉琴，王文赫.如何建立MAPGIS地理信息系統(tǒng)中的拓?fù)涮幚?[J].世界有色金屬，2015，12（18）:106-107.

[3]苗立志，姜杰，蔣厚軍.信息類高校“網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)”課程教學(xué)改革探討[J].地礦測(cè)繪，2015，04（05）:47-49.

P2[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-6-256-1