空间地理信息系统技术的发展与应用

地理信息系统（GIS）发展现状及展望

【摘要】

地理信息系统（GIS）是一种集成了地理、空间、统计、计算机等多学科知识的信息系统，旨在处理和分析地理空间数据。本文从GIS发展历程、应用领域扩展、技术创新与发展、数据挖掘与GIS的融合、云计算与GIS的结合等方面进行了探讨。随着技术的不断发展，GIS在未来将朝着智能化、智能化方向发展，为社会、经济和环境可持续发展提供更多支持。GIS在未来的挑战主要来自数据安全、隐私保护、多源数据融合等方面。未来需要加强技术研究和人才培养，以推动GIS技术在更广泛领域的应用和发展，为社会经济的进步和可持续发展做出更大的贡献。

【关键词】

地理信息系统（GIS）、发展现状、展望、发展历程、应用领域、技术创新、数据挖掘、云计算、未来发展趋势、社会经济发展、贡献、挑战。

1. 引言

1.1 地理信息系统（GIS）发展现状及展望

随着技术的不断创新，GIS在数据挖掘、人工智能等方面得到了广泛应用。数据挖掘与GIS的融合使得GIS系统能够更好地发挥数据分析和预测的功能，为不同领域的决策提供了重要支持。云计算技术的发展也为GIS带来了新的发展机遇，云GIS使得数据的存储和共享更加便捷，为用户提供了更高效、更智能的服务。

2. 正文

2.1 GIS发展历程

GIS发展历程可以追溯到20世纪60年代，当时美国制定了最早的地理信息系统发展计划。随着计算机技术的不断进步，GIS在70年代开始被广泛使用。到了80年代，GIS的概念逐渐被接受并应用于地理学、城市规划、农业、资源管理等领域。在90年代，随着互联网的兴起，GIS开始向更广泛的用户群体推广，成为地理信息处理和空间分析的重要工具。

进入21世纪，GIS的发展趋势更加明显。随着移动互联网的普及，地理位置信息的重要性日益凸显。GIS开始从专业领域向普通大众渗透，成为人们生活中不可或缺的一部分。GIS技术也在不断创新，如3D地图、实时定位、遥感技术等的引入，使得GIS应用更加智能化、精细化。

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地理信息系统的发展与应用现状

作者：陈坚志

来源：《华夏地理中文版》2015年第02期

摘 要：地理信息系统是英文GIS的中文解释，对地理信息系统的了解，主要是通过对地理信息系统的具体运用的分析研究，地理信息系统主要是通过对地球空间数据通过计算机模型进行输入、分析、运算并进行输出的计算机系统。文章对地理信息系统的分析，主要是从以下几个方面对地理信息系统的发展与应用进行具体的研究：首先是对地理信息系统的概念和内涵的分析研究，其次则是从应用角度对地理信息系统的发展趋势进行分析，最后针对地理信息系统的具体的发展和应用现状进行分析和探讨。

关键词：地理信息系统；GIS；应用

一、地理信息系统的概念

人类社会的科技技术发展在不断的提升，经济社会的不断改进也在不断地发展，这场信息技术革命的发展不断的提高，这场技术革命也在不断的改变着人类社会和社会的面貌。作为全球化浪潮的重要的组成部分，地理信息系统的建设与应用的发展，引起了科技界、政府部门以及企业界的关注。

地理信息系统简称为GIS。对于GIS的具体的定义，不同的国家或者个人对于GIS的具体的定义也各不相同。美国学者帕克的GIS定义为“GIS是存储，分析和显示信息技术空间和非空间数据。”而Goodehild是GIS被定义为“收集，存储，管理，分析和显示集成的有关地理现象信息系统。”

那么，什么是GIS呢？对于不同的部门，不同的应用目的，定义是不同的。例如，美国学者帕克认为“地理信息系统是一个存储，分析和显示的信息技术的空间和非空间数据”。Goodehild的GIS定义为“收集，存储，管理，分析和有关地理现象的信息集成系统的显示。”加拿大的罗杰·汤姆林森说：“地理信息系统是数字化地理数据系统和操作的全面的分析。”伯勒认为“GIS是真正的世界从采集，存储，检索，一套功能强大的工具，数据和显示空间数据。转换的一部分”俄罗斯学者地理信息被定义为“解决各种复杂的问题涉及到地理，并与内部工具集的接触。“纵观这些定义，有的侧重于GIS技术含量，而其他强调GIS功能的应用程序。更具体地讲，为了能够理解和真正了解GIS的概念，我们建议联邦协调委员会对GIS的定义和概念框架的数字地图（FICCDC）。此定义被认为是“地理信息系统是计算机硬件，软件，和组成不同的方法的一个系统，该系统被设计为支持，以解决复杂的规划和管理问题的空间数据的收集，管理，处理，分析，建模和显示，“根据该定义和其概念框架，可以得出的GIS的以下基本概念（1）地理信息系统是一个计算机化物理外壳技术系统。该系统还包括许多相互关联的子系统，如数据采集子系统，数据管理子系统，数据处理和分析子系统，可视化和输出龙源期刊网

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地理信息系统中空间拓扑关系的构建与应用

作者：郭瑶琴

来源：《中国集体经济·上》2008年第02期

摘要：空间分析是地理信息系统（Geographic Information System，GIS）提供的重要功能，而空间拓扑关系的建立是进行空间分析的关键。文章介绍了几种空间拓扑关系建立的一般流程，还根据应用需要，介绍了软件平台及二次开发中建立空间拓扑关系的一般模式。

关键词：空间分析；空间拓扑关系；空间拓扑关系的建立

近年来，计算机技术发展非常迅速，虽然地理信息系统（Geographic Information System，GIS）的输入、存储和输出功能进展较快，但是空间分析功能的发展就显得比较落后。而空间分析是建立在空间目标位置和属性表达以及目标间复杂空间关系表达的基础上，若要提高空间分析能力，必须解决空间关系描述与表达，而空间关系的建立也是提高GIS效率的一个关键。

一、空间拓扑关系描述

空间拓扑关系描述的是基本的空间目标点、线、面之间的邻接、关联和包含关系。GIS传统的基于矢量数据结构的结点-段-边形，用于描述地理实体之间的连通性、邻接性和区域性。这种拓扑关系难以直接描述空间上虽相邻但并不相连的离散地物之间的空间关系。

目前，对于空间实体之间的拓扑关系的描述，主要有基于网络的拓扑模型和基于点集拓扑理论的拓扑模型，前者比后者具有直观、结构清晰、互导性强、便于组织存储等优点。基于点集拓扑的空间拓扑关系描述有三种方法：四元组、九元组和维扩展法。基于点集拓扑的空间关系描述框架能够十分有效地描述有公共元素的空间目标间的拓扑关系，甚至能够根据交集的维数更进一步区分成为各种不同的形式，但是基于点集拓扑的空间关系描述框架无法描述分离开的、没有公共元素的目标间的拓扑空间关系，这正是其缺点所在。

二、空间拓扑结构

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GIS地理信息系统的应用与发展

作者：廖抿宇

来源：《中国新技术新产品》2011年第16期

摘要：本文作者简单的对GIS的概念进行了介绍，通过GIS与其他信息系统不同之处的比较，对目前GIS的研究状况、应用方向及GIS地理信息的发展趋势进行了探讨。

关键词：GIS；地理信息系统；空间可视化；标准化

中图分类号：X87文献标识码：A

近年来，随着地理信息系统的快速发展，目前已在地学学科中大规模的应用和全面发展，同时也涉及到所有空间信息分析处理的领域中。因此，研究地理信息系统的应用与发展势在必行。

1、地理信息系统的概念

地理信息系统（Geographic Information System，GIS）是在1963年由加拿大测量学家汤姆林逊（RogerF.Tomlinson）首次提出的，并建立了世界上第一个GIS——加拿大地理信息系统（CGIS）。

在国内有时又称为“地学信息系统”或者“资源环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统（SpatialInformation System），它是一个在计算机硬件、软件支持下，对整个或部分地球表层空间中的地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、模拟、分析、显示和描述的系统。这里的“地理”二字是指地理坐标参照系统，也即按地理坐标来组织空间数据。关于地理信息系统的定义又可以认为是由两个方面组成的。一方面，地理信息系统是一门科学，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科；另一方面，地理信息系统是一个处理地理空间数据的技术系统。

地理信息系统主要由计算机硬件系统，计算机软件系统，系统开发，管理和使用人员以及空间数据这四个部分组成的。

2、地理信息系统的应用

GIS的应用范围十分广泛，凭借其博才取胜和运筹帷幄的优势，它已成为国家宏观决策和区域多目标开发的重要技术工具，在资源管理、规划设计、灾害监测、医疗卫生、国防以及军事上都有应用。