GIS的进展和前沿技术
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GIS技术的发展趋势【摘要】本文首先介绍了GIS的概念及研究现状,其次讨论了GIS技术的综合,最后重点研究了GIS的未来发展趋势。
本文的研究具有重要的理论价值,为GIS技术的发展提供依据。
【关键词】GIS;发展;趋势一、前言我国地理信息系统近年来在快速发展的信息领域的刺激下,也取得了前所未有的成就。
地理信息系统的开发,使我国能够能加快捷的掌握我国的地理信息,为很多决策带来便利,同时也促进地理信息的开发及利用。
二、GIS的概念及研究现状1、GIS的概念GIS(Geographic Information Systems,地理信息系统)是多种学科交叉的产物,它以地理空间为基础,采用地理模型分析方法,实施提供多种空间和动态的地理信息,是一种为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。
它的基本功能包括:数据采集与编辑、地理数据库的管理、空间查询与空间分析、以及制图和地形分析等。
地理信息系统(GIS)技术是近些年迅速发展起来的一门空间信息分析技术,在资源与环境应用领域中,它发挥着技术先导的作用。
GIS技术依托的主要工具和平台是计算机及其相关设备。
2、GIS的研究现状GIS技术的研究已经越来越成为当前信息技术研究的热点。
它的研究领域包括以下:(1)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。
(2)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并使之发挥最大效益。
(3)土地信息系统管理(Land Information System and Cadastral Application)土地信息系统管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地理位置变化等许多内容,借助GIS技术可以高效、高质量地完成这些工作。
地理信息系统技术的创新和前景地理信息系统(GIS)技术作为一项交叉学科,涵盖了地理学、计算机科学、统计学、遥感技术等多个领域,已经成为了地球科学和地理学领域的一个重要支撑。
GIS技术在城市规划、自然资源管理、环境保护、农业生产等领域都有着重要的应用,其创新和发展也正日益吸引着更多的关注。
一、GIS技术的创新1.数据采集和处理技术的创新地理信息系统需要大量的地理数据来支撑其应用,而数据采集和处理技术的创新对于GIS技术的发展至关重要。
在传统的GIS中,数据采集主要依赖于人工测量、遥感影像解译等方式,而随着无人机、卫星遥感、激光扫描等新型技术的不断发展,地理数据的获取成本和效率都得到了极大地提高。
在数据处理方面,大数据、云计算、人工智能等技术的发展,也为GIS的数据处理提供了更多的创新技术和手段。
2.空间分析和模型构建技术的创新GIS技术的另一个重要组成部分就是空间分析和模型构建。
在这方面,很多新技术和新方法在不断涌现,比如基于网络分析的路径规划算法、基于人工智能的空间数据模式识别方法等。
这些新技术和新方法为GIS在交通规划、城市规划、自然资源管理等领域的应用提供了更多的可能性和创新。
3.可视化和交互技术的创新地理信息系统在展现地理数据和分析结果方面需要强大的可视化和交互技术支持。
随着计算机图形学、虚拟现实、增强现实等技术的不断发展,GIS的可视化和交互技术也得到了极大的提升。
比如,基于虚拟现实技术的三维地理数据展示、基于增强现实技术的户外导航服务等,都为GIS技术的应用带来了更多的新可能性。
二、GIS技术的发展前景1.在城市规划和管理领域的应用城市是人类活动的主要场所,城市规划和管理关乎着城市居民的生活质量和城市的可持续发展。
GIS技术在城市规划和管理领域有着广泛的应用,比如城市交通规划、土地利用规划、城市环境监测等。
随着城市化进程的不断加快以及城市规模的不断扩大,GIS技术在城市规划和管理领域的应用前景将更加广阔。
GIS技术在ITS中应用的研究前沿进展摘要:本文介绍了目前国内gis技术在its中的应用情况,主要从基于gis的its需求、gis数据库中的数据组织、gis数据库数据来源、最短路径搜索、交通车辆调度与诱导、gis对交通信息的发布、地图匹配技术和三维虚拟技术几个方面进行了阐述。
并探讨了未来gis技术在its中的应用发展趋势。
关键字:gis技术;its;应用;目前世界各国对its的服务领域主要的划分为交通管理与规划、电子收费、出行者信息服务、车辆安全与辅助驾驶、紧急事件和安全运营管理自动公路综合运输。
若将上述功能相近的实体归纳成为系统和子系统,则its有四个子系统即中心子系统、出行者子系统(或远程接入子系统)、车辆子系统和路边子系统(路侧子系统)[1]。
数据库的建立既要从宏观把握,又要结合局部信息。
1 针对its功能需求构建gis数据库1.1基于gis的its需求工程。
建立支持智能交通系统的gis数据库的总体设计原则是数据库中的数据应该依据其本身的特点进行组织,而不是依据数据的使用目的不同而不同设计。
同时,数据库的结构应当反映出不同的应用目的和要求。
支持各种应用程序和目的。
gis数据库是一个对空间数据合理存放的一个集合。
其数据库设计的一般步骤为需求分析、原型概念化设计、gis数据库详细设计、自动化方案制定、试点项目实施以及数据库总体实施[2]。
建立数据库需要首先要进行需求分析,根据不同的应用目的建立具有特定用途的数据库。
朱爱民等在运用gis技术建立公路交通数据库时设计出如下各层次专题数据库及其主要内容:基础数据库(测量资料和图件,地质资料和图件,管理与机构,建设档案,气象条件,航测,遥感数据,环境状况,勘测报告,图表,工程主设计、施工及验收报告等)、公路资源数据库(人员,车站,桥涵,隧道,道口,管线,公路线路状况及其附属物,环境,名称,技术手册,规程规则,里程桩,边界点,规划设计,物质装备等)、社会经济数据库(人文资料,地理环境,历史变迁与发展,社会经济统计,经济状况调查,人口分布,交通状况,调查数据,检查管理,政策法令,风俗习惯等)、灾害防治数据库(历史记载,灾害线路状况,参数,消除事故隐患,灾害评价,预防措施,辅助决策,实验分析,预报方法,变形监测,治理方法,气象分析等)[3]。
GIS的主要研究领域与发展趋势GIS(地理信息系统)是一种将地理空间数据与属性数据相结合的计算机技术,用于收集、管理、分析和展示地理信息的工具。
随着技术的不断发展,GIS的研究领域也在不断扩展,并呈现出一些明显的发展趋势。
1.空间数据处理与管理:这是GIS的基础研究领域,包括空间数据的采集、存储、整理和更新等。
随着遥感技术和全球导航卫星系统的发展,空间数据的获取和处理能力不断增强,对于大规模、多维、高分辨率数据的处理和管理成为研究的重点。
2.空间分析与模型:空间分析是GIS的核心功能之一,包括空间关系分析、空间模式分析、空间插值分析等。
这些分析方法可以帮助研究人员在地理空间中找到隐藏的关联性和规律,并构建空间模型进行预测和决策支持。
3.空间数据挖掘与可视化:空间数据挖掘是对空间数据进行深入挖掘和发现的过程,它包括空间聚类、时空模式挖掘、地理关联规则挖掘等。
可视化则是将空间数据以图形、动画等方式直观地展示出来,帮助用户更好地理解和使用地理信息。
4.空间数据质量与精度:空间数据的质量对于GIS应用的准确性和可靠性至关重要。
研究者致力于开发出新的方法和技术,提高数据的精度、一致性和完整性,以确保GIS分析结果的正确性和可信度。
5.GIS与网络空间:随着互联网的普及和发展,GIS与网络空间的结合成为研究的新方向。
这包括基于云计算的GIS服务、互联网GIS应用、移动GIS等,旨在提高GIS系统的可访问性、可扩展性和共享性。
GIS的发展趋势如下:2.面向大数据的GIS技术:随着大数据时代的来临,GIS也面临着应对大规模、多维度、高速度数据处理的挑战。
研究者正在探索新的算法和技术,以推动GIS在大数据环境下的应用和发展。
3.移动GIS的普及与应用:移动设备的普及和发展为移动GIS的应用提供了巨大的机会。
研究者正在致力于开发移动GIS应用软件和技术,使用户可以实时获取和使用地理信息。
4.基于云计算的GIS服务:云计算技术的发展为GIS的服务模式提供了新的空间。
信息技术Һ㊀地理信息系统发展应用现状及应用前景沈东旭摘㊀要:在地理信息系统不断发展和完善的过程中,地理信息技术得到了越来越广泛的应用㊂测绘是城市地理信息系统中的基本工作㊂通过建立以测绘为中心的测绘数据信息管理系统,可以不断促进信息系统的全面发展,提高其应用效果㊂同时,建立用于城市测绘的地理信息系统与科学技术发展和城市化的进程有十分紧密的联系㊂因此,城市测绘技术人员和此方面的专业人才应及时做好准备,提前准备好建设方案,明确未来的发展方向,积极建立测绘地理信息系统㊂关键词:地理信息;现状;应用前景一㊁地理信息系统的内涵和功能(一)内涵地理信息系统是一种立足于计算机软件的空间系统,它综合应用于信息科学理论和系统工程理论来获取存储㊁传输㊁管理㊁分析和使用地理信息㊂它是动态实现的,它还是不同学科以及多种技术手段共同合成的产物,不仅仅满足基础的制图应用要求,且随着社会与人类的发展而发展,该应用程序是地理信息系统的根本原因也是最终目的㊂(二)功能地理信息系统(GIS)的基本功能体现在六个方面㊂(1)数据收集与整理㊂它主要用于检索数据并确保地理信息系统数据库的数据中的内容的完整性㊂(2)数据变换和处理,确保保存数据时的数据完整性和逻辑一致性,达到预计效果㊂(3)数据存储和管理功能,地理信息数据库管理系统是以一种新型技术手段对数据进行保存,其中包含数据库定义,数据库建立和维护,数据库操作以及通讯功能㊂(4)地理信息系统还包含绘制地图功能,具体是按照其中的数据结构和仪器的种类,可以获取栅格地图和矢量化地图㊂不仅仅可以为社会公众提供多功能的地图,甚至还可以为每个图层输出地图㊂(5)空间查询和空间分析功能包括拓扑空间查询,缓冲区分析,数字高程模型建立和地形分析㊂(6)二次开发和编程功能用户可以在自己的编程环境或地理信息系统中调用地理信息系统的命令和功能㊂某些功能可以作为用户开发和使用的特殊控件㊂二㊁地理信息系统的研究内容(一)数据的获取地理信息系统检索到的数据由外部原始数据处理,并转换为计算机可识别的过程,这些过程可以应用于实际数据格式㊂可以通过处理外部数据来构建能被存储的数据㊂根据形状来划分,原始数据基本可以分为两种模式㊂一个是空间数据,另一个是属性类别数据㊂所谓的空间数据通常是以图形方式存在,他们常用的输入方法是键盘输入或通过新型的技术手段扫描到数据库中㊂属性数据是一种专门用来描述空间的物理属性的数据形式,常用的是键盘输入㊂目前,遥感技术和全球信息定位技术正逐渐与地理信息系统相融合,为获取原始数据提供了更为方便的方式,并成为获取数据的重要途径㊂(二)转换与处理数据地理信息数据处理过程是使用适合的处理数据的软件,在进行整理以及处理之后执行拓扑建模,然后将测量图形叠加到系统上㊂使用地理信息系统软件进行整理的优势是,集中在收集数据属性和相互关系的能力上㊂当收集的数据属于复杂实体并与相邻数据相关时,可以以建模的形式对其进行分析㊂此外,地理信息系统软件的分析操作范围还涉及建立特征缓冲区,例如在图形叠加时显示的数据逻辑㊂(三)数据的显示与输出这意味着可以通过用户可以识别的格式灵活显示用户需要通过地理信息系统分析图形㊁数据报告㊁文本报告和数学数据等等㊂可用的输出设备包括计算机监控设备㊁复印机器㊁绘制图仪器和照排机等等㊂在输出之前,还应在各种类的仪器上转换调试㊁及时进行错误调整㊁光刻和数据转换,达到理想的状态㊂三㊁地理信息系统的实际应用(一)空间领域为地理信息系统应用程序提供了广阔的发展空间㊂比如,可以通过地理信息系统实现相关数据的可视化;以及空间数据的分析以及重要模型的构建㊂基础设施的分布而言,地理信息系统可用于计划和设计㊁统计研究㊁数据采集㊁分析和分类并最终建立合理的基础设施㊂通过建立空间决策支持系统,地理信息系统可以对相关内容(如道路设施分布和桥梁设施分布)进行可视数据调查㊂为基础设施建设提供切实的帮助,进一步加快基础建设的发展㊂(二)城市规划设计领域地理信息系统可以有效地收集城市数据信息㊂这些数据是城市和区域规划与设计的重要基础㊂城市总体规划,施工现场方案评估,环境质量评估,公用事业建设以及动态的城市环境检测都是不可分割的㊂我们支持这些数据㊂地理空间信息系统的空间搜索方法,多条信息的叠加以及一系列分析软件可以有效地提供信息的实用性㊂帮助城市进行合理规划,更好的为大众服务㊂(三)灾害监测领域地理信息系统利用遥感遥测数据建立救灾系统,实现灾害预报和灾后损失估算,为防灾和应急救援提供及时准确的信息㊂有助于统计和遥感遥测数据有助于实时疾病和灾难监控㊁关键基础设施的保护㊁移动和车辆地图绘制㊁灾难损失估计以及紧急命令和控制㊂在灾害监测领域有着不可估量的作用,为国家规避灾害㊁加快经济发展提供巨大帮助,一定程度上促进国民经济发展㊂四㊁小结总之,由于地理信息系统是一个新的主题研究领域,且地理信息系统不是一个单一的研究主题,而是一个知识性非常全面的主题,因此一方面其他行业为地理信息系统提供实践上面的支撑,一定程度上会带动地理信息系统不断的发展和完善,另一方面地理信息系统的快速发展,还会加快其在其他行业更加广泛的应用,因此在未来的发展过程中,地理信息系统将在我国的经济发展中发挥非常重要的作用,进一步为我国的信息技术提供新的研究参考㊂参考文献:[1]徐翠云.地理信息系统的应用现状及发展趋势[J].地质找矿论丛,2001(1):52-57.[2]张欢,郑连福,初凤友,等.海洋地理信息系统的应用现状及其发展趋势[J].海洋地质前沿,2013(7):11-17.作者简介:沈东旭,南京地信测绘技术有限公司㊂501。
GIS未来发展方向GIS(地理信息系统)在未来各行业中的发展、技术与应用有着广阔的前景。
随着技术的不断进步和数据的快速增长,GIS将在以下几个方面发挥重要作用:基础设施规划和管理:GIS可以帮助城市规划师和工程师更好地规划和管理城市的基础设施,包括道路、桥梁、水务等。
通过分析地理数据,GIS可以帮助决策者预测未来的需求,优化资源分配,提高基础设施的效率和可持续性。
环境保护和自然资源管理:GIS可以帮助环境科学家和保护主义者监测和管理自然资源,包括森林、湿地、水资源等。
通过收集和分析地理数据,GIS可以帮助决策者制定保护政策,预测环境变化,评估环境风险,并监测和管理自然灾害。
农业和粮食安全:GIS可以帮助农业科学家和农民优化农田管理,包括土壤评估、作物种植、灌溉等。
通过分析地理数据,GIS 可以帮助决策者预测农作物产量,优化农业生产,提高粮食安全。
健康和紧急响应:GIS可以帮助医疗保健专业人员和应急响应人员更好地管理和应对健康和灾害事件。
通过分析地理数据,GIS 可以帮助决策者识别和预测疾病传播路径、优化医疗资源分配、规划紧急撤离路线等。
市场分析和商业决策:GIS可以帮助市场营销人员和企业决策者更好地了解消费者行为和市场趋势。
通过分析地理数据,GIS可以帮助企业确定最佳商店位置、优化供应链管理、预测市场需求等。
未来,GIS的发展将受益于以下几个技术趋势:大数据:随着数据的快速增长,GIS将能够处理更多和更复杂的地理数据,为决策者提供更准确、全面的信息。
人工智能和机器学习:GIS将能够利用人工智能和机器学习算法,自动分析和识别地理模式,提供更精确的预测和决策支持。
云计算和移动技术:GIS将能够通过云计算和移动技术,实现数据共享和实时访问,为用户提供更便捷的服务和应用。
总之,GIS在未来各行业中的发展将会越来越重要。
通过利用地理数据和先进的技术,GIS将为决策者提供更全面、准确的信息,帮助他们做出更明智的决策。
核心组团是交通枢纽和物资集散地,需要拥有完善城市配套基础设施,成为中心城区,中心城区的建设,要实现城市功能核心区、拓展区、发展新区和生态涵养发展区的差异化与特色化发展。
加强敏感、退化、脆弱的重点区域生态环境保护,推动城市中心区与新区协调发展。
核心团组应是物流中心、商务中心以及公共交通枢纽。
要具有优越的区位条件,地理条件,更要保证与其他团组的交通便利,E团组位置较为偏南,与其他团组交通不够便利,因此不能设计成为核心团组。
2.不应新增高速路出入口3,出入口3与1距离较近,均为组团B服务,二者功能重复,没有再建入口3的必要3.城市快速路系统将ABCD组团联系起来,却没修建到组团E的快速路,由于该城市即将发展成大型城市,快速路作为城市交通的一部分不仅要服务城市车辆,还要为公共交通和行人交通服务,因此快速路可以借鉴一些国外的设计,设计成环射状,,可采用三环+射线即内环中环外环+外射线的快速路形状,环线道路可将射线联系起来,使射线道路分层分流,减少中心地区的交通压力,同时射线道路也加强了环线的联系,减少车辆绕行距离。
4.E组团与A组团之间只有一条城市主干道,E组团与中心组团的交通联系过少,容易造成拥堵,因此设计不合理。
5.C组团位于城市的上风口河流的上游区安排新型建材、水泥厂的重工业会对城市居民造成影响,工业区选址不当。
6.污水处理厂应设在河流下游去,耽误谁处理厂1在水厂3上游,选址不当,大型城市设1到2个污水处理场,图中的过多了。
可将水厂3移至E组团西北方向的中河边,因为北的水厂数量较多GIS发展方向前言:一个新的年代即将开启,GIS已经融入IT主流。
来自全球化、资源环境的压力以及对社会、经济、生活环境改善的追求,给GIS的发展带来了前所未有的空间。
GIS是以地球表层系统与地理环境的观测与表达为主,是属于地理观察(测)科学与技术。
目前还不是以“地理问题”以及“探索地理新知识,发现地理规律”为视角、起点与核心的地理实验科学。
地理信息系统的应用研究与发展趋势地理信息系统(GIS)是一个非常重要的信息技术工具,它的应用范围非常广泛,涉及到许多重要领域,例如:城市规划、环境保护、气候变化、农业和地质勘探等。
在当前的数字化时代,GIS技术的应用越来越广泛,成为人们生活和工作中不可或缺的工具。
那么,GIS技术的应用研究和发展趋势是什么呢?一、GIS技术的应用领域GIS技术的应用领域非常广泛,涉及到生活和工作方方面面。
以下是GIS技术的主要应用领域:1.城市规划与城市管理在城市规划与城市管理方面,GIS技术被广泛地应用于城市基础设施建设、城市地理信息系统、城市公共安全和管理、城市环境保护等方面。
通过GIS技术,我们可以更好地管理城市规划和城市基础设施,以优化城市的空间和资源利用。
2.环境保护与资源管理在环境保护与资源管理方面,GIS技术被广泛用于大气污染、水资源管理、土地利用、植被保护和野生动物保护等方面。
通过GIS技术,我们可以更加科学地规划和管理自然资源,以提高资源利用效率和可持续性。
3.气候变化与气象预测在气候变化和气象预测方面,GIS技术被广泛用于气象探测、天气预报和气候变化预测等方面。
通过GIS技术,我们可以更好地预测天气以及未来的气候变化情况。
4.农业和地质勘探在农业和地质勘探方面,GIS技术被广泛地用于土壤利用、灾害风险评估、水资源管理、精准农业耕作、矿产资源勘探等方面。
通过GIS技术,我们可以更准确地评估土地和矿产资源的价值和潜力,提高资源利用效率和可持续性。
二、GIS技术的发展趋势GIS技术的应用不断地推动着GIS技术不断地发展,目前GIS技术的发展趋势主要有以下几个方面:1.移动化和云化随着移动设备和互联网的普及,GIS技术的应用呈现出移动化和云化的趋势。
通过移动设备和互联网,我们可以更加便捷地获取地理信息。
同时,云化也让GIS技术可以更加灵活地应用于不同的领域和行业。
2.大数据和人工智能随着大数据技术和人工智能技术的发展,GIS技术的应用也将更加丰富和复杂。
地理学科的前沿研究与应用领域地理学作为一门综合性学科,涵盖了对地球表面及其上的人类活动进行观察、研究和理解的内容。
地理学的研究范畴广泛,包括地球表面的自然特征、人类活动的空间分布以及二者之间的相互关系等。
随着科学技术的不断发展,地理学的前沿研究领域和应用领域也在不断扩展和深化。
一、遥感与地理信息系统(GIS)技术在地理研究与应用中的前沿地位遥感技术利用卫星、飞机等载体获取地球表面的信息,可以高效地获取大范围的数据,其非接触式的特点使其在地理研究和应用中具有重要地位。
遥感图像的解译和分析,可以为环境监测、资源调查、灾害监测和城市规划等提供数据支撑。
此外,地理信息系统(GIS)技术的发展也使地理学的研究和应用更加便捷和精准。
GIS可以对多源数据进行整合和分析,实现对空间信息的管理和可视化呈现,为地理学的研究和应用提供了强大的工具支持。
二、地球系统科学的发展与应用地球系统科学是近年来地理学的前沿研究方向之一。
地球系统科学通过综合研究地球的大气、水、土壤、生物等要素,探究它们之间的相互作用和反馈机制,揭示地球系统的演化过程和规律。
地球系统科学的研究成果可以为气候变化、生态环境、自然灾害等领域的问题提供科学依据和解决方案。
例如,通过对全球气候变化的模拟和预测,可以为制定应对气候变化的政策和措施提供科学参考;通过对生态系统功能和物种多样性的研究,可以为生态修复和保护提供理论支持。
三、城市地理学的研究与城市规划的应用城市地理学是地理学中的一个重要分支,研究城市的空间结构、发展规律和影响因素。
随着世界城市化进程的深化,城市地理学的研究对于理解和解决城市问题具有重要意义。
城市规划是城市地理学的应用领域之一,通过科学规划和合理管理城市空间资源,以提升城市的可持续发展水平。
城市地理学的研究成果可以为城市规划的决策和实践提供科学指导和支撑。
四、人文地理学与文化地理学的研究与应用人文地理学和文化地理学关注人类活动的空间差异和文化内涵,通过研究地理环境与人文活动之间的关系,揭示人类活动的社会、经济和文化意义。