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      gis技術(shù)國內(nèi)外對比 gis在國內(nèi)外的應用

      GIS在哪些國家比較發(fā)達?如果要留學深造去哪幾個學校比較好?

      gis最早在加拿大和美國提出,并且上個世紀70年代最早由加拿大研發(fā)出第一個gis軟件,目前gis高層次開發(fā)還屬于國家機密文件,不可能有大學講授,而一般開發(fā)只是在應用領(lǐng)域進行,外科手術(shù)式的修改,尤其是中國對gis的研發(fā)力度還不夠,只是模塊上進行修改,而沒有對內(nèi)部系統(tǒng)進行任何研究,所有軟件公司也只是為賺錢,進行應用研究,國外先進技術(shù)也不可能對中國開放,尤其是美國和加拿大,如果你想為祖國發(fā)展事業(yè),去外國學習還是有必要的,gis支持系統(tǒng)中的gps還是對中國封閉狀態(tài),期待中國北斗系統(tǒng)研發(fā)后對gis有更好的支持,下面國外大學是某高人整理的,可以參考

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      現(xiàn)在國內(nèi)技術(shù)還很薄弱像武漢大學(武測)、中科院地理所、北京師范大學、南京師大、中國地質(zhì)大學在研發(fā)應用領(lǐng)域是在國內(nèi)有地位的,如果你想在gis領(lǐng)域取得高收入目前還不太可能,畢竟國家課題和社會應用方面較少,賺錢的都是軟件推銷商

      各個gis開發(fā)平臺對比來說有什么優(yōu)缺點

      先說arcgis,gis軟件中的霸主,如同數(shù)據(jù)庫中的oracle。歷史長,應用廣泛,功能全面,技術(shù)NB,甚至可以說在某種意義上引領(lǐng)了這個領(lǐng)域的發(fā)展。總之一句話,在gis類軟件中,全面領(lǐng)先,無人能比。如果說缺點的話,可能就是規(guī)模太大,不易上手吧。

      mapx 如果沒記錯的話,只是mapinfo的二次開發(fā)組件,如同mapobject對arcgis一樣。mapinfo進入中國較早,功能偏簡單,現(xiàn)在用的不多了,好像部分導航類數(shù)據(jù)生產(chǎn)以及部分簡單的電子地圖編輯還用吧。

      suppermap,國產(chǎn)gis類軟件中做的比較成功的一家,因為國產(chǎn),所以有些地方更符合國情吧。至于功能上,技術(shù)核心一般般,矮子當中拔將軍。

      mapgis在國產(chǎn)軟件中,算比較早的,剛開始功能很簡單,上手快,依托地礦系統(tǒng)迅速推廣,占領(lǐng)市場,以后慢慢完善。但只能算軟件,算不上軟件平臺,二次開發(fā)極弱。在地圖出版行業(yè)和傳統(tǒng)地礦類系統(tǒng)有不少應用。

      如果個人感興趣,可以了解一下qgis,開源類gis集大成者,幾乎主流的gis類開源模塊都被它吸納了,開源,功能很全。

      GIS技術(shù)在國內(nèi)的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢

      0 引言

      隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展、空間技術(shù)的日新月異及計算機圖形學理論的日漸完善,GIS(Geographic Information System)技術(shù)也日趨成熟,并且逐漸被人們所認識和接受。近年來,GIS被世界各國普遍重視,尤其是“數(shù)字地球”概念的提出,使其核心技術(shù)GIS更為各國政府所關(guān)注。目前,以管理空間數(shù)據(jù)見長的GIS已經(jīng)在全球變化與監(jiān)測、軍事、資源管理、城市規(guī)劃、土地管理、環(huán)境研究、農(nóng)作物估產(chǎn)、災害預測、交通管理、礦產(chǎn)資源評價、文物保護、濕地制圖以及政府部門等許多領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。當前GIS正處于急劇發(fā)展和變化之中,研究和總結(jié)GIS技術(shù)發(fā)展,對進一步開展GIS研究工作具有重要的指導意義。因此,本文就目前GIS技術(shù)的研究現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢進行總結(jié)和分析。

      1 GIS研究現(xiàn)狀及其分析

      1.1 GIS研究現(xiàn)狀

      世紀90年代以來,由于計算機技術(shù)的不斷突破以及其它相關(guān)理論和技術(shù)的完善,GIS在全球得到了迅速的發(fā)展。在海量數(shù)據(jù)存儲、處理、表達、顯示及數(shù)據(jù)共享技術(shù)等方面都取得了顯著的成效,其概括起來有以下幾個方面[1]:①硬件系統(tǒng)采用服務器/客戶機結(jié)構(gòu),初步形成了網(wǎng)絡(luò)化、分布式、多媒體GIS;②在GIS的設(shè)計中,提出了采用“開放的CIS環(huán)境”的概念,最終以實現(xiàn)資源共享、數(shù)據(jù)共享為目標;③高度重視數(shù)據(jù)標準化與數(shù)據(jù)質(zhì)量的問題,并已形成一些較為可行的數(shù)據(jù)標準;④面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)已經(jīng)問世,正在發(fā)展稱之為“對象——關(guān)系DBMS(數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng))”;⑤以CIS為核心的“3S”技術(shù)的逐漸成熟,為資源與環(huán)境工作提供了空間數(shù)據(jù)新的工具和方法;⑥新的數(shù)學理論和工具采用CIS,使其信息識別功能、空間分析功能得以增強等等。

      在GIS技術(shù)不斷發(fā)展下,目前GIS的應用已從基礎(chǔ)信息管理與規(guī)劃轉(zhuǎn)向更復雜的區(qū)域開發(fā)、預測預報,與衛(wèi)星遙感技術(shù)相結(jié)合用于全球監(jiān)測,成為重要的輔助決策工具。據(jù)有關(guān)部門估計,目前世界上常用的GIS軟件己達400多種[2].國外較著名的GIS軟件產(chǎn)品有[3]:Auotodesk系列產(chǎn)品、Arc/Info、MapInfo及其構(gòu)件產(chǎn)品、Intergraph、Microstation等,還有Web環(huán)境下矢量地圖發(fā)布的標準和規(guī)范,如XML、GML、SVG等等。我國GIS軟件研制起步較晚,比較成熟的測繪軟件主要有南方CASS,MapGIS,GeoStar,SuperMap等。盡管現(xiàn)存的GIS軟件很多,但對于它的研究應用,歸納概括起來有二種情況:一是利用GIS系統(tǒng)處理用戶的數(shù)據(jù);二是在GIS的基礎(chǔ)上,利用它的開發(fā)函數(shù)庫二次開發(fā)用戶專用的GIS軟件。目前已成功應用包括資源管理、自動制圖、設(shè)施管理、城市和區(qū)域規(guī)劃、人口和商業(yè)管理、交通運輸、石油和天然氣、教育、軍事等九大類別的一百多個領(lǐng)域。在美國及發(fā)達國家,GIS的應用遍及環(huán)境保護、災害預測、城市規(guī)劃建設(shè)、政府管理等眾多領(lǐng)域。近年來,隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的迅速發(fā)展,加速了GIS應用的進程,在城市規(guī)劃管理、交通運輸、測繪、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域發(fā)揮r重要的作用,取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

      1.2 當前GIS發(fā)展存在的主要問題

      基于以上GIS技術(shù)現(xiàn)狀研究,本文分析認為GIS技術(shù)在模型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等方面存在著不足,一定程度上制約了GIS技術(shù)的發(fā)展。

      (1)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方面存在的問題

      目前通用的GIS主要有矢量、柵格或兩者相加的混合系統(tǒng),即使是混合系統(tǒng)實際上也是將兩類數(shù)據(jù)分開存儲,當需要執(zhí)行不同的任務時采用不同的數(shù)據(jù)形式。在矢量結(jié)構(gòu)方面,其缺點是處理位置關(guān)系(包括相交、通過、包含等)相當費時,且缺乏與DEM和RS直接結(jié)合的能力。在柵格結(jié)構(gòu)方面,存在著柵格數(shù)據(jù)分辨率低,精度差;難以建立地物間的拓撲關(guān)系;難以操作單個目標及柵格數(shù)據(jù)存貯量大等問題[4].

      (2)GIS模型存在的問題

      傳統(tǒng)GIS模型是按照計算機的方法對客觀世界地理空間不自然的分割和抽象,使得人們認知地理空間的認知模型與計算機中的數(shù)據(jù)模型不能形成良好的對應關(guān)系,難以表達復雜的地理實體,更難滿足客觀世界的整體特征要求。在GIS軟件開發(fā)中,如果語義分割不合理,將難以有效表達地理空間實體間的關(guān)系,這就導致較深層次的分析、處理操作難以實現(xiàn)。隨著GIS應用需求領(lǐng)域的不斷開拓及計算機技術(shù)的迅速發(fā)展,對空間數(shù)據(jù)模型和空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提出了更高的要求,使得傳統(tǒng)的地理空間數(shù)據(jù)模型力不從心,逐漸暴露其弊端。

      目前,面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型一定程度上解決了傳統(tǒng)GIS數(shù)據(jù)模型的某些不足,但是OODB(面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫)目前仍未在市場以及關(guān)鍵任務應用方面被廣泛接受,因為OODB作為一個DBS還不太成熟,如缺少完全非過程性的查詢語言以及視圖、授權(quán)、動態(tài)模式更新和參數(shù)化性能協(xié)調(diào)等;且OODB與RDB之間缺少應有的兼容性,因而使得大量的已建立起來的龐大的RDB客戶不敢輕易地去選擇OODB.

      (3)其他方面亟待解決的問題

      當前,GIS正處在一個大變革時期,GIS的進一步發(fā)展還面臨不少問題,主要表現(xiàn)在以下幾個方面[5]:①GIS設(shè)計與實現(xiàn)的方法學問題。在GIS設(shè)計與實現(xiàn)過程中缺乏面向?qū)ο蟮恼J知方法學和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法學的指導,導致GIS軟件系統(tǒng)的可靠性和可維護性差;②GIS的功能問題。當前以數(shù)據(jù)采集、存儲、管理和查詢檢索功能為主的GIS,不能滿足社會和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展在空間分析、預測預報、決策支持等方面的要求,直接影響到GIS的應用效益和生命力;③三維GIS模型及可視化問題。目前大多數(shù)GIS軟件的圖形顯示是基于二維平面的,即使是三維效果顯示也是采用DEM的方法來處理表達地形的起伏,涉及到地底下真三維的自然和人工現(xiàn)象顯得無能為力。

      2 GIS未來發(fā)展趨勢

      2.1數(shù)據(jù)管理方面

      (1)多比例尺、多尺度和多維空間數(shù)據(jù)的表達[6]

      對于多比例尺數(shù)據(jù)的顯示,將運用影像金字塔技術(shù)、細節(jié)分層技術(shù)和地圖綜合等技術(shù);而為了實現(xiàn)GIS的動態(tài)、實時和三維可視化,出現(xiàn)存儲真三維坐標數(shù)據(jù)的3D GIS和真四維時空GIS,這其中涉及了空間數(shù)據(jù)的海量存儲、時空數(shù)據(jù)處理與分析以及快速廣域三維計算與顯示等多項理論與技術(shù)[7].

      (2)三庫一體化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方向

      空間數(shù)據(jù)庫向著真正面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型和圖形矢量庫、影像柵格庫和DEM格網(wǎng)庫三庫一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的方向發(fā)展[8].這種三庫一體化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)改變了以圖層為處理基礎(chǔ)的組織方式,實現(xiàn)了直接面向空間實體的數(shù)據(jù)組織,使多源空間數(shù)據(jù)的錄入與融合成為了可能,從而為GIS與遙感技術(shù)的集成創(chuàng)造了條件。

      (3)基于空間數(shù)據(jù)倉庫(Spatial Data warehouse)的海量空間數(shù)據(jù)管理的研究

      空間數(shù)據(jù)量非常大,而且數(shù)據(jù)大都分散在政府、私人機構(gòu)、公司的各個部門,數(shù)據(jù)的管理與使用就變得非常復雜,但這些空間數(shù)據(jù)又具有極大的科學價值和經(jīng)濟價值,因此大多數(shù)發(fā)達國家都比較重視空間數(shù)據(jù)倉庫的建立工作,許多研究機構(gòu)和政府部門都參與到空間數(shù)據(jù)倉庫建立的研究工作。

      (4)利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進行知識發(fā)現(xiàn)

      空間數(shù)據(jù)挖掘是從空間數(shù)據(jù)庫中抽取隱含的知識、空間關(guān)系以及其他非顯式的包含在空間數(shù)據(jù)庫中但以別的模式存在的信息供用戶使用,這是GIS應用的較高層次。由于目前空間數(shù)據(jù)的組織與管理仍局限于二維、靜態(tài)、單時相,且仍以圖層為處理基礎(chǔ),因此,當前的GIS軟件和空間數(shù)據(jù)庫還不能有效地支持數(shù)據(jù)挖掘。

      2.2技術(shù)集成方面

      (1)“3S”集成

      “3S”是GPS(全球定位系統(tǒng))、RS(遙感)和GIS的簡稱,“3S”集成是指將遙感、空間定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)這三種對地觀測技術(shù)有機地集成在一起。地理信息是一種信息流,RS、GPS和GIS中任何一個系統(tǒng)都只側(cè)重于信息流特征中的一個方面,而不能滿足準確、全面地描述地理信息流的要求。因此,無論從物質(zhì)運動形式、地學信息的本質(zhì)特征還是“3S”各自的技術(shù)特征來說,“3S”集成都是科技發(fā)展的必然結(jié)果。

      目前,“3S”集成還僅限于兩兩結(jié)合方式,這是“3S”集成的初級和基礎(chǔ)起步階段,其核心是GIS與RS的結(jié)合。這種兩兩結(jié)合雖然優(yōu)于單一系統(tǒng),但是仍然存在以下缺陷。將“3S”進行集成從而形成一體化的信息技術(shù)體系是非常迫切的。這種集成包括空基“3S”集成和地基“3S”集成,即在硬件方面建立具有同步獲取涉譜數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的高重復觀測能力的平臺,而在軟件方面使GIS支持數(shù)據(jù)封裝,同時解決圖形和圖像數(shù)據(jù)的統(tǒng)一處理問題。

      (2)GIS與虛擬現(xiàn)實技術(shù)的結(jié)合

      虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality)是一種最有效地模擬人在自然環(huán)境中視、聽、動等行為的高級人機交互技術(shù),是當代信息技術(shù)高速發(fā)展和集成的產(chǎn)物。從本質(zhì)上說,虛擬現(xiàn)實就是一種先進的計算機用戶接口,通過計算機建立一種仿真數(shù)字環(huán)境,將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形、聲音和接觸感受,利用多種傳感設(shè)備使用戶“投入”到該環(huán)境中,用戶可以如同在真實世界那樣“處理”計算機系統(tǒng)所產(chǎn)生的虛擬物體。將虛擬和重建逼真的、可操作的地理三維實體,GIS用戶在客觀世界的虛擬環(huán)境中能更有效的管理、分析空間實體數(shù)據(jù)。因此,開發(fā)虛擬GIS已成為GIS發(fā)展的一大趨勢。

      (3)分布式技術(shù)、萬維網(wǎng)與GIS的結(jié)合[9]

      目前,隨著Internet技術(shù)的迅猛發(fā)展,其應用已經(jīng)深人到各行各業(yè),作為與我們?nèi)粘I钕⑾⑾嚓P(guān)的GIS也不例外,它們的結(jié)合產(chǎn)生了web GIS.當前Web GIS系統(tǒng)已經(jīng)得到迅速的發(fā)展,到1999年1月,僅在美國出現(xiàn)的這類系統(tǒng)就有23種之多。又由于客戶端可能會采用新的應用協(xié)議,因此也被認為是Internet GIS.

      計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,分布式計算的優(yōu)勢日益凸顯,GIS與分布式技術(shù)結(jié)合也就成為必然,它們的結(jié)合即構(gòu)成了分布式CIS.它就是指利用最先進的分布式計算技術(shù)來處理分布在網(wǎng)絡(luò)上的異構(gòu)多源的地理信息,集成網(wǎng)絡(luò)上不同平臺上的空間服務,構(gòu)建一個物理上分布,邏輯上統(tǒng)一的GIS.它與傳統(tǒng)GIS最大的區(qū)別在于它不是按照系統(tǒng)的應用類別、運行環(huán)境劃分的,而是按照系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分布特征和針對其中數(shù)據(jù)處理的計算特征而分類的。

      (4)移動通信技術(shù)與CIS的結(jié)合發(fā)展[10]

      WAP/WML技術(shù)作為無線互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的一個熱點,已經(jīng)顯示了其巨大的應用前景和市場價值。WAP柳ML技術(shù)與GIS技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)生了移動GIS(Mobile GIS)應用和無線定位服務LBS(Location一basedServices)。通過WAR/WML技術(shù),移動用戶幾乎可以在任何地方、時間獲得網(wǎng)絡(luò)提供的各種服務。無線定位服務將提供一個機會使GIS突破其傳統(tǒng)行業(yè)的角色而進人到主流的IT技術(shù)領(lǐng)域里。大多數(shù)的分析家都認為,到2010年,無線網(wǎng)絡(luò)將成為全球數(shù)據(jù)傳送的主要途徑。GIS的未來將會由其機動性所決定。

      當前用于地理信息交互的語言還不足以完成真正的“設(shè)備無關(guān)接口”的互操作。各種移動設(shè)備對于從地理信息服務器所獲得的信息,其表現(xiàn)方式是各不相同的,用戶輸人方式也不相同。因此,對于不同的移動設(shè)備需要一種統(tǒng)一的標記語言。無線定位服務將提供一個機會使GIS突破其傳統(tǒng)行業(yè)的角色而進人到主流的IT技術(shù)領(lǐng)域里:大多數(shù)的分析家都認為,到2010年,無線網(wǎng)絡(luò)將成為全球數(shù)據(jù)傳送的主要途徑。GIS的未來將會由其機動性所決定。

      (5)GIS與決策支持系統(tǒng)(DSS)的集成[11]

      決策支持系統(tǒng)(Decision Support System,簡稱DSS)是以管理學、運籌學、控制論、行為科學和人下智能為基礎(chǔ),運用信息仿真和計算手段為基礎(chǔ),綜合利用現(xiàn)有的各種數(shù)據(jù)庫、信息和模型來輔助決策者或決策分析人員解決結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化問題,甚至非結(jié)構(gòu)化問題的人機交互系統(tǒng)。

      目前,絕大多數(shù)的GIS還僅限于圖形的分析處理,缺乏對復雜空間問題的決策支持,而目前絕大多數(shù)的DSS則無法向決策者提供一個友好的可視化的決策環(huán)境。因此,將GIS與DSS相集成,最終形成空間決策支持系統(tǒng)(SDSS),借助GIS強大的空間數(shù)據(jù)處理分析功能,并在DSS中嵌入空間分析模塊,從而輔助決策者求解復雜的空間問題,這是GIS應用向較高層次的發(fā)展。其中SDSS中知識的表達、獲取和知識推理以及模型庫、知識庫、數(shù)據(jù)庫三庫接口的設(shè)計是啞待解決的關(guān)鍵問題。

      2.3 發(fā)展歷程方面

      自20世紀60年代世界上第一個GIS——加拿大地理信息系統(tǒng)(CGIS)問世以來,經(jīng)過40年的發(fā)展,GIS經(jīng)歷了三個階段的發(fā)展。目前,隨著第三代互聯(lián)網(wǎng)的提出與實施,以及計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)的飛速發(fā)展,GIS即將步入第四代GIS發(fā)展階段。

      第四代GIS軟件將在數(shù)據(jù)組織、存儲、檢索和運算等方面發(fā)生革命性的變革。數(shù)據(jù)組織應該是面向空間實體的,空間位置只是實體眾多屬性中的一類,它應和其它屬性有機地組織在一起并統(tǒng)一存放:“關(guān)系”概念和“關(guān)系運算”應該加以擴充,應該包括空間關(guān)系及其運算;傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化查詢語言應該擴充,把空間關(guān)系及其查詢包括在里面;以倒排表為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)庫索引機制應該擴展,建立至少包括拓撲關(guān)系在內(nèi)的新的索引機制;數(shù)據(jù)存儲機制應該適應空間數(shù)據(jù)提取和計算的要求等。只有實現(xiàn)數(shù)據(jù)真正的一體化存儲和處理,才能自由地、方便地、快速地實現(xiàn)人們所期望的處理功能。在功能上,第四代GIS軟件應該具備支持數(shù)字地球(區(qū)域、城市)的能力,成為OS、DBMS之上的主要應用集成平臺,它具有統(tǒng)一的海量存儲、查詢和分析處理能力、一定的三維和時序處理能力、強大的應用集成能力和靈活的操縱能力,且具有一定的虛擬現(xiàn)實表達。

      3 結(jié)束語

      通過以上對GIS現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的分析,可以看出,GIS作為信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,正以前所未有的速度向前發(fā)展。把握當前GIS的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及不足,有利于人們預見GIS的發(fā)展趨勢,站在更高更遠的角度去揚長避短,較好地促進GIS技術(shù)的快速發(fā)展。隨著地理信息系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的建立和數(shù)字化住處產(chǎn)品在全世界的普及,GIS將深人到各行各業(yè)以至千家萬戶,成為人們生產(chǎn)、工作、學習和生活中不可缺少的工具和助手。


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