第二章GIS的發展及趨勢演示文稿現在是1頁\一共有41頁\編輯于星期一優選第二章GIS的發展及趨勢現在是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：對空間數據的分析處理要求現代計算機技術的迅速發展空間技術的迅速發展實際的需要以及技術、理論和方法的成熟

目前GIS在技術發展上已同IT市場的主流技術融合，GIS本身也從一個應用系統發展成為完整的技術系統并具有完整的理論體系。現在是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分析加拿大土地利用調查數據，并建議建立CANADAGIS。1971年建成CGIS。世界上第一個GIS。對后來GIS的發展產生了深遠影響：技術方面，解決了一系列技術問題，如地圖數字化，矢柵數據轉換等。在系統設計方面，提出數據分塊，專題分層的數據結構，空間數據與屬性數據連接等思想。美國的在美國西北大學利用計算機研究數據處理軟件系統，用以支持大規模的城市交通研究。提出了建立GIS軟件系統的思想。現在是4頁\一共有41頁\編輯于星期一4.計算機技術的發展加速了GIS應用的進程:大容量存儲設備的發展圖形顯示技術的發展CPU技術的發展微機的迅速發展和普及網絡技術的發展（信息共享）空間技術的發展是信息的獲取能力與信息處理應用能力形成巨大反差。現在是5頁\一共有41頁\編輯于星期一

二、GIS的發展史(一)GIS發展的5個階段1、GIS的開拓期（60年代）特點：早期GIS的雛形有關機構、組織紛紛建立現在是6頁\一共有41頁\編輯于星期一GIS的開拓期（60年代）技術方面：60年代初，計算機技術開始用于地圖量算，分析和制作，并借助于機助制圖的快速發展，靈活多樣，易于更新，操作簡單，質量可靠，便于存儲，量測，分類，合并和覆蓋分析等優點。對于自然資源和環境的規劃管理和應用的需要；對于大量空間環境數據存儲，分析和顯示技術方法的改進的需求；計算機技術及其在自然資源和環境處理中的應用。

促使地圖綜合分析和輸出系統的增多。現在是7頁\一共有41頁\編輯于星期一GIS的開拓期（60年代）GIS有關組織機構方面：美國城市區域系統協會1966年成立，美國州信息系統全國協會1969年成立，城市信息系統小組委員會1968年成立。最初的系統主要是關于城市和土地利用，加拿大地理信息系統CGIS就是為了處理土地調查獲得的數據而建立的，1971年正式運行。現在是8頁\一共有41頁\編輯于星期一2、GIS的鞏固發展時期（70年代）特點：計算機發展到第三代，CPU速度提高，內存增大，I/O設備齊全，磁盤出現，人機對話系統。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，政府影響增強現在是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，計算機硬件和軟件技術的發展，加之大容量存取設備（硬盤）的使用，為空間數據的錄入，存儲，檢索和輸出提供了強有力的手段。現在是10頁\一共有41頁\編輯于星期一GIS的開拓期（70年代）組織機構方面：美國森林調查局發展了全國林業統一使用的資源信息顯示系統；美國地質調查所發展了用于獲取和處理地質，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字國土信息系統，存儲，處理和檢索測量數據，土地利用，地形地質等信息，為國家和地區土地規劃服務；瑞典法國也相繼建立的信息系統。

現在是11頁\一共有41頁\編輯于星期一3、GIS技術大發展時期（80年代）特點：第四代計算機發展，微機和遠程通信設備出現，計算機網絡化軟件技術發展，DBMS，軟件工具，應用軟件工具出現政府科學機構成立。現在是12頁\一共有41頁\編輯于星期一GIS技術大發展時期（80年代）隨著計算機的發展，地理信息系統逐漸成熟。這一時期是地理信息系統發展的重要時期。在70年代發展的基礎上，地理信息系統技術全面推向應用。地理信息系統由發達國家推向發展中國家。地理信息系統技術進入多種學科領域，發展到多功能的，共享的綜合性信息系統，并向智能化發展。80年代初，我國地理信息系統開始出現，其中一中科院遙感應用研究所成立的一個地理信息系統研究室為標志。現在是13頁\一共有41頁\編輯于星期一4、GIS應用普及時期（90年代）特點實用化階段計算機和網絡發展，網絡GISGIS成為部門的必備工作系統社會對GIS的認識普遍提高NII，NSDI，DE的推進現在是14頁\一共有41頁\編輯于星期一GIS應用普及時期（90年代）特點實用化階段計算機和網絡發展，網絡GISGIS成為部門的必備工作系統社會對GIS的認識普遍提高NII，NSDI，DE的推進現在是15頁\一共有41頁\編輯于星期一5、網絡GIS和因特網GIS時期（90年代中期~）特點：NII，NSDI和數字工程建設時期GIS成為國家信息化的基礎平臺軟硬件環境的困難基本排除。現在是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應用試驗的年代90年代隨著改革開放GIS迅速發展，開始出現國產GIS商品。(二)國內GIS發展回顧現在是17頁\一共有41頁\編輯于星期一

(三)從軟件技術角度看GIS

隨著IT技術迅速發展

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在是18頁\一共有41頁\編輯于星期一三、GIS與相關學科的關系學科交叉進一步加強，新的學科開始受到重視。與RS、GPS、TM、制圖學、地理科學、計算機仿真與虛擬現實、應用數學、ES、軟件工程、數據庫、數據結構、圖形圖象學、面向對象方法學等密切相關。現在是19頁\一共有41頁\編輯于星期一四、GIS未來的發展需求和亟待解決的問題（一）、GIS理論發展需求圖形與屬性結合GIS與RS的結合GIS與GPS的結合GIS與ES的結合現在是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的工程設計理論與實現方法。空間認知理論GIS的功能超媒體GIS的建立GIS信息的深加工GIS的可視化、虛擬現實與仿真GIS多源數據的無縫集成GIS數據的互操作多尺度GIS數據的自動綜合空間數據倉庫技術網絡數據的存儲與傳輸現在是21頁\一共有41頁\編輯于星期一（三）、GIS軟件系統的發展研究重點面向對象技術的GIS研究時態GIS或動態GIS的研究GIS的數學建模系統（CASE工具）真三維GIS的建立網絡和因特網GIS的建立無線GIS技術現在是22頁\一共有41頁\編輯于星期一（四）、實用GIS的發展趨勢GIS的網絡化GIS的標準化數據的商業化GIS的專門化、專業化GIS的企業化GIS的全球化GIS的大眾化GIS的智能化現在是23頁\一共有41頁\編輯于星期一（五）、GIS軟件的設計開發技術發展趨勢

1空間數據和數據模型由混合管理模式向空間數據和屬性數據在同一個關系數據庫管理發展。是當前較為成熟的技術。完全面向對象的技術是發展中的技術。2用戶界面MicrosoftWindows的界面風格成為GIS工具軟件以及應用系統的標準。

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3軟件組件結構組件結構成為軟件組成結構的主流。標準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構（theCommonObjectRequestBrokerArchitecture(CORBA)）,和JAVA的JAVA遠程方法調用（JavaRemoteMethodInvocation(RMI).）組件技術開發軟件的好處是顯而易見的。4編程環境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、標準化。現在是25頁\一共有41頁\編輯于星期一五、當前GIS發展中的幾個熱點

（一）組件式GIS（COMGIS）component

簡單地說，ComGIS就是采用了面向對象技術和組件式軟件的GIS系統（包括基礎平臺和應用系統）［宋關福等，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工具集成起來，形成最終的GIS基礎平臺以及應用系統。

現在是26頁\一共有41頁\編輯于星期一

表現在：首先是大量組件商的出現，并推出了各種各樣的組件產品；軟件集成商利用組件技術快速生產出各種應用系統；專業性強、開發難度大的軟件，如GIS、語音識別系統等功能以組件形式組裝到其它軟件產品中，被廣泛應用。總之，組件技術克服了軟件開發從零開始的開發模式。組件式軟件使軟件應用市場有很強的適應性。1組件技術的出現對軟件技術產生很大的影響現在是27頁\一共有41頁\編輯于星期一

傳統GIS雖然在技術上已成熟，但存在明顯的缺點，主要是由于（1）按功能模塊開發（GIS按照功能劃分為一系列模塊）；（2）具有獨立的數據結構;（3）屬于獨立封閉的系統,形成信息孤島;（4）系統龐大、費用昂貴;（5）用戶難以掌握，不易普及。傳統GIS開發難度高、用專用二次開發語言、不便于同其它系統系統的集成2傳統GIS軟件的特點現在是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，可以通過開發工具集成起來，形成最終的GIS應用系統。從技術的角度看，組件式GIS是面向對象技術和組件式軟件在GIS開發中的應用，它符合當今軟件技術的發展潮流。目前，國際上大多數GIS軟件公司把開發組件式軟件作為重要的發展戰略。現在是29頁\一共有41頁\編輯于星期一

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

（4）功能靈活，可擴充性強

4組件式GIS的特點現在是30頁\一共有41頁\編輯于星期一5組件式GIS的結構類型組件式GIS的結構類型：基礎組件高級通用組件行業性組件現在是31頁\一共有41頁\編輯于星期一6組件式GIS的開發開發組件式GIS平臺流程：

明確平臺功能功能劃分選擇組件組件化實施測試開發組件式GIS應用系統流程：確定開發平臺應用系統功能劃分組件化實施測試應用

現在是32頁\一共有41頁\編輯于星期一7組件式GIS的產品GIS組件產品（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目前幾乎所有有實力的GIS生產商都推出了相應的GIS組件產品。

現在是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。隨著技術的發展幾乎在開發組件式GIS的同時，出現了萬維網GIS(WebGIS)。現在是34頁\一共有41頁\編輯于星期一

WebGIS的結構：WebGIS系統的組成1）WebGIS瀏覽器2）WebGIS信息代理（InformationAgent)3）WebGIS服務器

信息代理WebGIS瀏覽器WebGIS服務器WebGIS數據庫現在是35頁\一共有41頁\編輯于星期一WebGIS的產品webGIS是當今GIS熱點，已成為各大GIS廠商競爭的焦點，其主要產品為（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