【精品】南京师范大学地理信息系统学科的发展经历了以下几个主要阶段

浅述地理信息系统的发展历程摘要：随着各种测绘技术和GPS技术的不断发展，限制地理信息数据的公开使用已经意义不大，这样只会限制科技为群众服务，限制GIS科技对社会经济效益的贡献。

不同的应用领域所需的数据精度也不一定需要很高，另外，还可以减少GIS数据的成本，降低行业进入门槛，扩大GIS技术的应用，让数量众多的中小型企业从中受惠，开发出更多实用高效的GIS技术。

随着大量GIS数据的共享和开放，GIS将在各个领域中发挥强大的功能，更好地为人民生活和经济发展服务。

关键词：地理信息系统发展一、引言地理信息系统最早应用在资源环境管理中。

目前它已经广泛用于资源环境，如森林、矿产、水利及农牧业等的管理；自然资源，如林业、地质矿藏、水资源等的调查；自然灾害，如水旱在害、虫害、震灾等的监测、预报、评估；环境保护，如水土流失、荒漠化治理等方面。

二、国外地理信息系统的发展历史国际上地理信息系统的发展始于20世纪60年代，地理信息系统起源于北美。

世界第一个运行性地理信息系统是在1963年加拿大土地调查局为了处理大量的土地调查资料，由测量学家R.F.Tominson提出并建立的。

同一时期美国哈佛大学的计算机图形与空间分析实验室，建立了SYMAP系统软件，竭力发展空间分析模型和制图软件。

但由于当时计算机技术水平不高，存贮量小，磁带存取速度较慢，使得GIS带有更多的机助制图色彩，地学分析功能极简单。

20世纪70年代以后，由于计算机软硬件迅速发展，特别是大容量存贮功能磁盘的使用，为地理空间数据的录入、存贮、检索、输出提供了强有力的手段，使GIS朝实用方向迅速发展。

美国、加拿大、英国、西德、瑞典、日本等发达国家先后建立了许多不同专题、不同规模、不同类型的各具特色的地理信息系统。

如美国地质调查局建立了50多个地理信息系系统。

如美国地质调查局建立了50多个地理信息系统用于地理、地质、地形和水资源等领域空间信息的工具，典型的有GIRAS，用于处理、分析全国范围土地利用和土地覆盖制图的空间数据。

1.2地理信息系统的发展1.2.1地理信息系统发展简史地理信息系统的发展与地理学、地图学、摄影测量学、遥感技术、数学和统计科学、计算机科学以及一切与处理和分析空间数据有关的学科发展分不开。

以时间发展为序，可分为4个阶段，20世纪60年代是开拓发展阶段，20世纪70年代是发展巩固阶段，20世纪80年代是推广应用阶段，20世纪90年代以来是蓬勃发展阶段。

1.20世纪60年代开拓发展阶段20世纪60年代初，计算机技术开始用于地图量算、分析和制作。

最初的系统主要是关于城市和土地利用。

1963年，加拿大测量学家R.F.Tomlinson首先提出了“地理信息系统”这一术语，并建立了世界上第一个实用的地理信息系统——加拿大地理信息系统（CGIS），用于对自然资源的管理和规划。

当时的地理信息系统软件研制受制于计算机硬件的限制，主要针对具体的GIS应用进行。

到20世纪60年代末，针对GIS一些具体功能（如矢栅转换技术、自动拓扑编码以及多边形中拓扑误差检测等方法）的软件技术有了较大进展，可以实现分幅数据的自动拼接和地图数据的拓扑编辑，开创了格网单元的操作方法，发展了许多面向格网的系统，例如哈佛大学的SYMAP就是其中最著名的一例。

由于当时计算机水平有限，这一时期GIS软件的算法尚显粗糙，图形功能有限，使得GIS带有更多的机助制图色彩，地学分析功能极为简单。

另外，相关的组织和机构纷纷建立，为GIS的发展奠定了良好的基础。

美国城市和区域系统协会（URISA）在1966年成立，美国州信息系统全国协会（NASIS）在1969年成立，城市信息系统跨机构委员会（UAAC）在1968年成立，国际地理联合会（International Geographical Union，IGU）的地理数据遥感和处理小组委员会在1968年成立。

这些组织和机构相继组织了一系列地理信息系统的国际讨论会。

2.20世纪70年代发展巩固阶段进入20世纪70年代以后，由于计算机硬件和软件技术的飞速发展，尤其是大容量存取设备——硬盘的使用，为空间数据的录入、存储、检索和输出提供了强有力的手段。

GIS的发展历程和未来的展望摘要：GIS(Geographic Information Systems）地理信息系统是计算机科学、地理学、测量学、地图学等多门学科综合的技术，是一门新兴学科。

正以其实用性、科学性深入到各行各业、各个领域，也即将成为人们的IEI常生产和生活必不可少的一部分．本文在总结地理信息系统发展历程的基础上，简要地谈了谈地理信息系统的发展前景，以使更多的人了解地理信息系统的发展，关注地理信息系统的未来．关键词：发展历程，未来展望。

正文：GIS即地理信息系统（Geographic Information System），经过了40年的发展，到今天已经逐渐成为一门相当成熟的技术，并且得到了极广泛的应用。

尤其是近些年，GIS更以其强大的地理信息空间分析功能，在GPS及路径优化中发挥着越来越重要的作用。

GIS地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。

简单的说，地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。

作为一名21世纪的大学生，有必要对其的发展历史和未来的前景有个了解GIS的发展史1950年，麻省理工学院制造了第一台图形显示器；1958年美国一家公司研制成第一架滚筒式绘图仪；1962年麻省理工学院一名博士研究生首次提出了计算机图形学，并论证了交互式计算机图形学是一个可行的、有用的研究领域，从而了这一科学分支的独立地位1．在此基础上，地理信息系统开始萌芽．因此说，GIS起源于20世纪60年代初期，至今，GIS风风雨雨走过了40多年，纵观其发展历程，大致可归纳为以下几个阶段：开拓阶段(20世纪6O年代)这一阶段主要特点是：①提出了地理信息系统(GIS)这一专业术语．1963年加拿大测量学家Tomlinson首先提出地理信息系统这一术语，并建成世界上第一个地理信息系统(加拿大1：5000CGIS)；②与GIS相关的组织和研究机构相继成立；如1966年成立的美国城市与区域系统协会(URISA)，1968年成立的城市信息系统跨机构委员会(IAAC)和国际地理联合会(IGU)的地理数据遥感和处理小组委员会，及1969年成立的美国州信息系统全国协会等等2．这些组织和机构相继都组织了一系列的GIS国际讨论会，对于传播GIS知识和发展GIS技术起到了指导作用．③GIS软件开发初见端倪；如美国哈佛大学研究开发的Sump，马里兰大学的MANS等．巩固阶段(20世纪70年代)进入20世纪70年代，可以说GIS进入了真正的发展阶段，主要表现在以下几个方面：if)一些发达国家先后建立了许多不同专题、不同规模、不同类型的各具特色的地理信息系统．如美国森林调查局开发的全国林业资源信息显示系统；日本国土地理院建立的数字国土信息系统；法国建立的GITAN系统和地球物理信息系统；等等n]．②探讨以遥感数据为基础的地理信息系统逐渐受到重视．如美国NASA的地球资源实验室1980研制的ELAS地理信息系统等L1]．③许多团体、机构和一些商业公司开展了广泛的GIS的研制工作，推动了GIS软件的发展，GIS逐渐步人商业轨道．④专业化人才不断增加，许多大学开始提供地理信息系统专业人才培训．突破性阶段(20世纪80年代)20世纪80年代是GIS普及和推广应用的阶段，是GIS发展的重要时期．①在70年代技术开发的基础上，GIS技术全面推向应用．②国际合作日益加强，开始探讨建立国际性的GIS．并与卫星遥感技术相结合，研究全球性的问题，如全球沙漠化、厄尔尼诺现象和酸雨、核扩散等等．③GIS研究开始从发达国家逐渐推向发展中国家，如中国于1985年成立了资源与环境信息系统国家重点实验室．④GIS技术开始进人多学科领域，如古人类学、景观生态规划、森林管理以及计算机科学等等．⑤随着计算机价格的大幅度下降，功能较强的微型计算机系统的普及和图形输入、输出和存储设备的快速发展，大大推动了GIS的微机化进程，为GIS的推广和普及起到了决定性的作用．~GIS软件的研制和开发取得了巨大成绩，仅1989年市场上有报价的软件就达70多个，并出现了一些著名软件，如美国环境系统研究所(EII)公司开发的ARC／INFD我国GIS的起步较晚，到70年代末才提出开展GIS研究的倡议。

1信息的特点：信息的客观性；信息的适用性；信息的传输性；信息的共享性。

2地理信息的特点: 空间分布性;具有多维结构的特征;时序特征十分明显;具有丰富的信息(或空间、属性、时序)3地理信息系统是在计算机硬、软件系统支持下，对空间数据进行采集、储存、管理、分析、表达为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。

4请结合所学专业谈谈GIS的发展前景？地理信息系统的发展的为四个阶段60年代起源于北美：70年代是GIS发展的巩固阶段;80年代为地理信息系统的大发展阶段;90年代至今为地理信息系统的应用普及时代;GIS在我国的发展准备阶段：1978年到1980年，进行舆论准备，正式提出倡议，开始组建队伍、组织个别实验研究。

起步阶段：1981年到1985年，理论探索和区域性实验研究。

并在此基础上制定国家地理信息系统规范。

初步发展阶段：1986年到90年代。

地理信息系统的研究被列入我国“七五”攻关课题，并且作为一个全国性的研究领域，已逐步和国民经济建设相结合，并取得了重要进展和实际应用效益。

快速发展阶段：90年代末到现在。

理论日趋成熟，应用日益广泛，三维GIS、WEBGIS走向应用，GIS 市场开始形成。

地理信息系统的应用1地形因子的计算包括坡度和坡向计算；曲面面积的计算；地表粗糙的计算；高程和变异分析；谷脊特征分析2地形剖面线计算3DEM的透视分析5由平面控制网和高程控制网所组成的大地测量控制。

6地理参考的类型:地理坐标系国家坐标系地心坐标系7我国的大地坐标系统 1.1954年北京坐标系，采用克拉索夫斯基椭球体参数，以北京为大地原点建立；2. 1980年国家大地坐标系，采用1975年国际大地测量协会推荐的国际椭球体参数，以陕西省泾阳县永乐镇为大地原点（称西安原点）建立。

3地心坐标系8我国的高程系统：1956年黄海高程系1985年国家高程基准（新黄海高程系）9地理空间特征实体具有形状、属性和时序特征的空间对象或地理实体，包括点、线、面、曲面、体，是GIS表示和建库的对象。

知识拓展：地理信息系统的发展地理信息系统的发展经历了几个阶段，可以用下面的图表表示：具体地说，GIS是20世纪60年代中期开始发展起来的。

它最初为解决地理问题而兴起，至今已成为一门涉及测绘学科、环境科学、计算机技术等多学科的交叉学科。

1963年，加拿大测量学家R．F．Tomlinson首先提出了地理信息系统的概念，并建成世界上第一个GIS(加拿大地理信息系统CGIS)，并用于自然资源的管理和规划。

不久，美国哈佛大学建立了较完整的系统软件SYMAP，这可算是GIS 的起步。

进入70年代以后，由于计算机软硬件水平的提高，促使GIS朝着实用方向迅速发展，一些经济发达国家先后建立了许多专业性的GIS，在自然资源管理和规划方面发挥了重大作用。

如，从1970年到1976年，美国国家地质调查局就建成50多个信息系统。

其他国家如加拿大、德国、瑞典和日本等国相继发展了自己的GIS。

80年代后兴起的计算机网络技术使地理信息的传输时效得到了极大的提高，它的应用从基础信息管理与规划转向更复杂的实际应用，成为辅助决策的工具，并促进了地理信息产业的形成。

到1995年，市场上有报价的软件已达上千种，并且涌现出了一些有代表性的GIS软件。

具体而言，GIS的发展过程如下：20世纪60年代为地理信息系统开拓期，注重于空间数据的地学处理。

例如，处理人口统计局数据(如美国人口调查局建立的DIME)、资源普查数据(如加拿大统计局的GRDSR)等。

许多大学研制了一些基于栅格系统的软件包，如哈佛的SYMAP、马里兰大学的MANS等。

综合来看，初期地理信息系统发展的动力来自于诸多方面，如学术探讨、新技术的应用、大量空间数据处理的生产需求等。

对于这个时期地理信息系统的发展来说，专家兴趣以及政府的推动起着积极的引导作用，并且大多地理信息系统工作限于政府及大学的范畴，国际交往甚少。

20世纪70年代为地理信息系统的巩固发展期，注重于空间地理信息的管理。

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教学大纲简介
♦课程特点和基本要求
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♦课程特点
▪GIS是一门典型的交叉性学科地理信息系统是多学科、多技术交叉的空间信息系统。

在理论上依托于地理学、测绘学、数学等基础性学科；在技术上取决于计算机软硬件技术、航空航天技术、遥感与雷达技术等的进步；在应用上则依赖于具体应用学科如交通、城市规划、资源管理等理论和技术的发展。

因此，为更好地掌握并深刻理解GIS，有必要理解与GIS相关的学科。

♦课程特点
▪GIS是一门实践性很强的学科
GIS是一门学科，同时又是一个技术系统，即以空间数据为处理对象，以空间数据组织和处理为基础，采用地学模型分析方法，及时提供多种空间地理信息和动态地理信息，为研究环境过程、分析发展趋势、预估规划决策等服务的计算机技术系统。

因此，要重视技能训练，重点掌握ArcInfo等基础GIS软件的操作和使用。