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计算机技术与GIS发展趋势摭谈
【关键词】 计算机技术;GIS;发展趋势;研究;
【正文】地理信息系统GIS (Geographic Information System)随着信息技术,尤其是计算机技术的快速发展、数字地球的提出与实施,以及GIS的应用深度的不断深入和广度的扩大,GIS正处于急剧变化与发展之中,并对GIS提出了许多新的要求。一方面,计算机的进步、信息网的发展和利用等技术上的突破,使得以数字形式表示信息更加容易,另一方面,地理信息仍滞后于其它更适合于以数字形式表示的信息,例如数字和文本。因此,地理信息的使用,又存在一定的困难和障碍,如果这些障碍能够妥善解决,GIS的应用将会取得突飞猛进的发展。本文就目前地理信息系统的热点问题进行介绍、分析和总结。
1、 计算机技术对GIS发展趋势的影响
GIS技术依托的主要工具和平台是计算机及其相关设备。进入90年代以来,随着计算机技术的发展, 计算机其微处理器的处理速度愈来愈快性能价格比更高; 其存储器能实现将大型文件映射至内存的能力,并且能存储海量数据。此外, 随着多媒体技术、空间技术、虚拟实景、数字测绘技术、数据仓库技术、计算机图形技术三维图形芯片、大容量光盘技术及宽频光纤通讯技术的突破性进展,特别是消除数据通讯瓶颈的卫星互联网的建立,以及能够提供接近实时对地观测图象的高分辨、高光谱、短周期遥感卫星的大量发射,这些为GIS技术的广泛、深入应用展示了更加光明的前景。同时, 也使当前的GIS已不能满足信息时代、数字时代的要求,目前GIS主要总体上呈现网络化、开放性、虚拟现实、集成化、空间多维性等发展趋势。
2、网络化——网络GIS
计算机网络技术的最新发展推动着当代GIS技术的快速更新和发展,使得在因特网上实现GIS应用日益引起人们的关注,建立万维网GIS(WWWW GIS或Web GIS)是近年来GIS研究领域的一个热门话题。Web GIS或互联网地理信息系统(Internet GIS)是当前GIS的一个重要发展方向。
目前,WWWGIS的建设面临四个方面的挑战:网上数据发布、网上数据互操作、网上数据采掘和网上数据管理及安全性。与传统的GIS相比,Web GIS具有以下特点:(1)适应性强 ?Web GIS是基于互联网的,因而是全球的,能够在不同的平台运行。(2)应用面广 ?网络功能将使Web GIS应用到整个社会,真正实现GIS的无所不能,无处不在。(3)现实性强 ?地理信息的实时更新在网上进行,人们能得到最新信息和最新动态。 (4)维护社会化 ?数据的采集、输入、空间信息的分析与发布将是在社会协调下运作,对其维护将是社会化,减少重复的劳动。
网络GIS可实现网上发布、浏览、下载,实现基于Web的GIS查询和分析。尽管目前已有多家国内外公司推出Web GIS,总地来说,Web GIS尚处在试验研究阶段,其最终目标是应能实现GIS与WWW技术的有机结合,GIS通过WWW成为大众使用的技术和工具。
3、开放性——开放式GIS
开放式地理信息系统(Open GIS)是指在计算机和通信环境下,根据行业标准和接口(Interface)所建立起来的地理信息系统。它不仅使数据能在应用系统内流动,还能在系统间流动。Open GIS是为了使不同的地理信息系统软件之间具有良好的互操作性,以及在异构分布数据库中实现信息共享的途径。为此,Open GIS要具有下列特点:(1)互操作性:不同地理信息系统软件之间连接、信息交换没有障碍。(2)可扩展性:硬件方面,可在不同软件、不同档次的计算机上运行,其性能和硬件平台的性能成正比;软件方面增加新的地学空间数据和地学数据处理功能。(3)技术公开性:开放的思想主要是对用户公开,公开源代码及规范说明是重要的途径之一。
4、虚拟现实——虚拟GIS
虚拟GIS就是GIS与虚拟现实技术(Virtual Reality)的结合。VR技术是当代信息技术高速发展,并与其他技术集成的产物,是一种最有效地模拟人在自然环境中视、听、动等行为的高级人机交互技术。这种模拟具有三个最基本的特征,即Immersion(沉浸)-Interaction(交互)-Imagina-tion(构想)。 由于技术的限制,目前还未能开发出适用于遥感和GIS用户需要的真3维可视化的数据分析软件包。GIS与虚拟环境技术相结合,将虚拟环境带入GIS将使GIS更加完美。GIS用户在计算机上就能处理真3维的客观世界的虚拟环境中将能更有效地管理,分析空间实体数据。目前虚拟GIS(VGIS)的研究主要集中在虚拟城市。
5、 多媒体GIS
多媒体技术(Multia-Media)是一种集声、像、图、文、通讯等为一体,并以最直观的方式表达和感知信息,以形象化的、可触摸(触屏)的甚至声控对话的人机界面操纵信息处理的技术。应用多媒体技术对GIS的系统结构、系统功能及应用模式的设计产生极大的影响,使得GIS的表现形式更丰富,更灵活,更友好。
多媒体地理信息系统(MGIS)将文字、图形(图像)、声音、色彩、动画等技术融为一体,为GIS应用开拓了新的领域和广阔的前景。它不仅能为社会经济、文化教育、旅游、商业、决策管理和规划等提供生动、直观、高效的信息服务,而且将使电脑技术真正走进人类社会生活。多媒体技术在GIS领域的深入应用,乃至出现具有良好集成能力的MGIS是技术发展的必然。
6、 集成化——3S技术的结合
3S技术指的是全球定位系统(GPS)、遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)。3S技术的结合与集成充分体现了学科发展从细分走向综合的规律。 GIS发展的重要趋势是与全球定位系统(GPS)和遥感(RS)的集成,从而构成实时的,动态的GIS。GPS为GIS的快速定位和更新提供手段,遥感技术的多谱段、多时相、多传感器和多分辨率的特点,为GIS不断注入“燃料”,反过来又可利用GIS支持从遥感影像数据中自动提取语义和非语义信息。
1、 计算机技术对GIS发展趋势的影响
GIS技术依托的主要工具和平台是计算机及其相关设备。进入90年代以来,随着计算机技术的发展, 计算机其微处理器的处理速度愈来愈快性能价格比更高; 其存储器能实现将大型文件映射至内存的能力,并且能存储海量数据。此外, 随着多媒体技术、空间技术、虚拟实景、数字测绘技术、数据仓库技术、计算机图形技术三维图形芯片、大容量光盘技术及宽频光纤通讯技术的突破性进展,特别是消除数据通讯瓶颈的卫星互联网的建立,以及能够提供接近实时对地观测图象的高分辨、高光谱、短周期遥感卫星的大量发射,这些为GIS技术的广泛、深入应用展示了更加光明的前景。同时, 也使当前的GIS已不能满足信息时代、数字时代的要求,目前GIS主要总体上呈现网络化、开放性、虚拟现实、集成化、空间多维性等发展趋势。
2、网络化——网络GIS
计算机网络技术的最新发展推动着当代GIS技术的快速更新和发展,使得在因特网上实现GIS应用日益引起人们的关注,建立万维网GIS(WWWW GIS或Web GIS)是近年来GIS研究领域的一个热门话题。Web GIS或互联网地理信息系统(Internet GIS)是当前GIS的一个重要发展方向。
目前,WWWGIS的建设面临四个方面的挑战:网上数据发布、网上数据互操作、网上数据采掘和网上数据管理及安全性。与传统的GIS相比,Web GIS具有以下特点:(1)适应性强 ?Web GIS是基于互联网的,因而是全球的,能够在不同的平台运行。(2)应用面广 ?网络功能将使Web GIS应用到整个社会,真正实现GIS的无所不能,无处不在。(3)现实性强 ?地理信息的实时更新在网上进行,人们能得到最新信息和最新动态。 (4)维护社会化 ?数据的采集、输入、空间信息的分析与发布将是在社会协调下运作,对其维护将是社会化,减少重复的劳动。
网络GIS可实现网上发布、浏览、下载,实现基于Web的GIS查询和分析。尽管目前已有多家国内外公司推出Web GIS,总地来说,Web GIS尚处在试验研究阶段,其最终目标是应能实现GIS与WWW技术的有机结合,GIS通过WWW成为大众使用的技术和工具。
3、开放性——开放式GIS
开放式地理信息系统(Open GIS)是指在计算机和通信环境下,根据行业标准和接口(Interface)所建立起来的地理信息系统。它不仅使数据能在应用系统内流动,还能在系统间流动。Open GIS是为了使不同的地理信息系统软件之间具有良好的互操作性,以及在异构分布数据库中实现信息共享的途径。为此,Open GIS要具有下列特点:(1)互操作性:不同地理信息系统软件之间连接、信息交换没有障碍。(2)可扩展性:硬件方面,可在不同软件、不同档次的计算机上运行,其性能和硬件平台的性能成正比;软件方面增加新的地学空间数据和地学数据处理功能。(3)技术公开性:开放的思想主要是对用户公开,公开源代码及规范说明是重要的途径之一。
4、虚拟现实——虚拟GIS
虚拟GIS就是GIS与虚拟现实技术(Virtual Reality)的结合。VR技术是当代信息技术高速发展,并与其他技术集成的产物,是一种最有效地模拟人在自然环境中视、听、动等行为的高级人机交互技术。这种模拟具有三个最基本的特征,即Immersion(沉浸)-Interaction(交互)-Imagina-tion(构想)。 由于技术的限制,目前还未能开发出适用于遥感和GIS用户需要的真3维可视化的数据分析软件包。GIS与虚拟环境技术相结合,将虚拟环境带入GIS将使GIS更加完美。GIS用户在计算机上就能处理真3维的客观世界的虚拟环境中将能更有效地管理,分析空间实体数据。目前虚拟GIS(VGIS)的研究主要集中在虚拟城市。
5、 多媒体GIS
多媒体技术(Multia-Media)是一种集声、像、图、文、通讯等为一体,并以最直观的方式表达和感知信息,以形象化的、可触摸(触屏)的甚至声控对话的人机界面操纵信息处理的技术。应用多媒体技术对GIS的系统结构、系统功能及应用模式的设计产生极大的影响,使得GIS的表现形式更丰富,更灵活,更友好。
多媒体地理信息系统(MGIS)将文字、图形(图像)、声音、色彩、动画等技术融为一体,为GIS应用开拓了新的领域和广阔的前景。它不仅能为社会经济、文化教育、旅游、商业、决策管理和规划等提供生动、直观、高效的信息服务,而且将使电脑技术真正走进人类社会生活。多媒体技术在GIS领域的深入应用,乃至出现具有良好集成能力的MGIS是技术发展的必然。
6、 集成化——3S技术的结合
3S技术指的是全球定位系统(GPS)、遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)。3S技术的结合与集成充分体现了学科发展从细分走向综合的规律。 GIS发展的重要趋势是与全球定位系统(GPS)和遥感(RS)的集成,从而构成实时的,动态的GIS。GPS为GIS的快速定位和更新提供手段,遥感技术的多谱段、多时相、多传感器和多分辨率的特点,为GIS不断注入“燃料”,反过来又可利用GIS支持从遥感影像数据中自动提取语义和非语义信息。
- 【发布时间】2018/3/12 9:35:27
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