基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的GIS技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)探討

文莎

摘要：GIS是地理信息系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，也是在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展過程中比較重要的產(chǎn)物。依托了計(jì)算機(jī)技術(shù)的GIS變得更加完善，其應(yīng)用領(lǐng)域也變得更加廣闊。文章主要研究了在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的背景下，GIS技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)。筆者從GIS技術(shù)的研究現(xiàn)狀角度出發(fā)，闡述了GIS在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，并深入探討了在GIS技術(shù)發(fā)展過程中存在的問題。期待對(duì)GIS技術(shù)的了解，能夠預(yù)測(cè)出GIS的未來發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：GIS技術(shù)；現(xiàn)狀；應(yīng)用；問題；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）25-0202-02

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，GIS方面的研究水平也得到了提升，GIS系統(tǒng)為人們所提供的清晰影響以及完善的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)促使人們更加了解國(guó)家的地理信息?？臻g技術(shù)理論知識(shí)與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)之間的結(jié)合，促使GIS技術(shù)變得更加成熟。人們?cè)绞菤g迎GIS系統(tǒng)，對(duì)其的應(yīng)用越廣泛，就代表著GIS的未來發(fā)展趨勢(shì)越好。面對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為GIS所帶來的機(jī)遇，研究人員應(yīng)該抓住機(jī)會(huì)，積極研究GIS的應(yīng)用，并預(yù)測(cè)其未來的發(fā)展趨勢(shì)。

1 GIS研究現(xiàn)狀

我國(guó)對(duì)于GIS技術(shù)的了解起源于上個(gè)世紀(jì)九十年代，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)的計(jì)算機(jī)技術(shù)正處于發(fā)展階段，GIS技術(shù)就是依托著計(jì)算機(jī)技術(shù)的支撐，才獲得了眾多的認(rèn)可。GIS技術(shù)主要用于對(duì)地理信息的探索和收集，并經(jīng)過系統(tǒng)中的分析和處理，從而以圖像的形式向人們展示出地理信息。在計(jì)算機(jī)技術(shù)在中國(guó)興起以后，我國(guó)的GIS技術(shù)已經(jīng)開始初步接觸網(wǎng)絡(luò)化，并應(yīng)用了多媒體的形式[1]。研究人員在設(shè)計(jì)GIS系統(tǒng)使也開始采用比較開放的信息環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)資源共享。GIS技術(shù)受到計(jì)算機(jī)技術(shù)的影響，已經(jīng)將原本的數(shù)據(jù)信息更加標(biāo)準(zhǔn)化，并建立了屬于GIS技術(shù)的數(shù)據(jù)信息庫，受到計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫管理。如今，GIS技術(shù)已經(jīng)不斷成熟，并能夠更加全面的利用空間技術(shù)以及分析技術(shù)，增強(qiáng)了GIS技術(shù)的識(shí)別功能。

如今，GIS技術(shù)發(fā)展出了其輔助工具，并開始有簡(jiǎn)單的地理信息規(guī)劃發(fā)展向比較復(fù)雜的應(yīng)用領(lǐng)域，能夠以實(shí)現(xiàn)全球監(jiān)測(cè)為主要目標(biāo)，并向著該方向前進(jìn)。當(dāng)前，世界上對(duì)于GIS技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)多樣化，共有400多種形式的GIS技術(shù)軟件被人們所熟知[2]。人們通過購(gòu)買來使用該類軟件，從而使自身對(duì)于地理環(huán)境的規(guī)劃更加標(biāo)準(zhǔn)。盡管GIS軟件的種類已經(jīng)很多，但我國(guó)研究GIS技術(shù)的時(shí)間比較短，對(duì)于一些測(cè)繪軟件技術(shù)的掌握也還不是很成熟。但我國(guó)依然認(rèn)可GIS在其他領(lǐng)域方面的應(yīng)用，并利用其共享的信息進(jìn)行道路橋梁建設(shè)的規(guī)劃以及石油等資源探測(cè)。擁有了GIS技術(shù)，我國(guó)已經(jīng)有效地防止了一些自然災(zāi)害的產(chǎn)生，并能夠有效地阻止已經(jīng)發(fā)生的自然災(zāi)害的蔓延。

2 基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的GIS應(yīng)用

1） 農(nóng)業(yè)資源規(guī)劃

我國(guó)對(duì)于GIS的應(yīng)用最早是在農(nóng)業(yè)方面。當(dāng)時(shí)我國(guó)將GIS用于對(duì)土地資源方面的管理，幫助其決策土地資源的規(guī)劃方向并且完成了農(nóng)業(yè)的區(qū)域化規(guī)劃。GIS技術(shù)的應(yīng)用使農(nóng)業(yè)信息技術(shù)變得更加細(xì)致化，并形成了獨(dú)特的信息系統(tǒng)，用以管理農(nóng)業(yè)的土地資源。在應(yīng)用了GIS技術(shù)以后，我國(guó)的農(nóng)業(yè)取得了比較大的成果并使農(nóng)民獲得了豐收[3]。

2） 林業(yè)數(shù)據(jù)分析

我國(guó)的農(nóng)業(yè)方面對(duì)于GIS技術(shù)的應(yīng)用算是初步試用階段，那么林業(yè)對(duì)于GIS技術(shù)的應(yīng)用就算是其發(fā)展的階段。作為林業(yè)的發(fā)展決策者，需要不斷的分析大量的地理信息資料，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行保存和存儲(chǔ)。林業(yè)方面對(duì)于GIS技術(shù)的應(yīng)用需求要比農(nóng)業(yè)更多。原本的林業(yè)決策者所搜集的地理信息數(shù)據(jù)都僅是作為參考作用，但應(yīng)用了GIS技術(shù)以后，林業(yè)方面可以直接收集到最新的地理信息，并對(duì)其所傳輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，決策者根據(jù)這些信息作出最明確的決策。

3） 土地資源利用

土地資源方面對(duì)于GIS技術(shù)的應(yīng)用并沒有涉及土地資源的決策方面，只是簡(jiǎn)單的用于對(duì)土地資源信息的收集[4]。土地資源的管理者需要調(diào)查土地資源信息就需要依靠大量的人力進(jìn)行實(shí)地考察或者依據(jù)各地的負(fù)責(zé)人進(jìn)行逐級(jí)上報(bào)。該種形式不僅行動(dòng)比較緩慢、耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間還不具有時(shí)效性，無法為管理者提供實(shí)時(shí)的土地資源信息。而應(yīng)用了GIS技術(shù)以后，通過該技術(shù)對(duì)于土地資源的探查，管理者很快地便能夠收集到各地土地的資源信息，從而更好地完成土地資源信息的存儲(chǔ)和對(duì)土地資源的規(guī)劃。

4） 自然災(zāi)害預(yù)警

一般來說，GIS技術(shù)的使用最多的應(yīng)用方面就是在自然災(zāi)害的預(yù)警。世界上的很多國(guó)家都面臨著自然災(zāi)害的威脅，隨著人們對(duì)于地球自然資源的超負(fù)荷利用，更是加劇了自然災(zāi)害的產(chǎn)生。國(guó)際上對(duì)于自然環(huán)境的監(jiān)測(cè)無法滿足國(guó)家的內(nèi)部需求，使國(guó)家無法完全預(yù)測(cè)出自然災(zāi)害的產(chǎn)生，也無法給出適當(dāng)?shù)奶幚硪庖?。在GIS技術(shù)被研究出來以后，人們將GIS技術(shù)應(yīng)用在自然災(zāi)害的預(yù)測(cè)方面，根據(jù)GIS技術(shù)對(duì)于自然環(huán)境信息的收集和分析，人們能夠分析出哪一個(gè)位置可能會(huì)產(chǎn)生自然災(zāi)害，并制定出有效的防護(hù)措施。而在自然災(zāi)害產(chǎn)生以后，GIS技術(shù)也可以為人們提供災(zāi)后恢復(fù)方面的信息，并為人們提供有效的救災(zāi)搶險(xiǎn)措施[5]。

3 GIS技術(shù)發(fā)展中的問題

盡管GIS技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域比較廣泛，但其還是在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等方面存在著一些問題。這些問題如果得不到研究人員的解決，很有可能在未來制約GIS技術(shù)的發(fā)展。

GIS技術(shù)存在的問題主要表現(xiàn)在其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方面。在GIS技術(shù)當(dāng)中有兩種系統(tǒng)混合在一起，從而組成了GIS的矢量和柵格。而該混合系統(tǒng)并沒有將兩種性能的數(shù)據(jù)混合存儲(chǔ)，而是根據(jù)不同的任務(wù)將數(shù)據(jù)分開存儲(chǔ)。該中存儲(chǔ)方式促使GIS的數(shù)據(jù)讀取非常耗時(shí)，而且無法與其他的先進(jìn)技術(shù)介個(gè)在一起。而盡管混合系統(tǒng)中已經(jīng)擁有了柵格的結(jié)構(gòu)，但該結(jié)構(gòu)無法保證地理信息技術(shù)的精準(zhǔn)分辨能力，從而無法實(shí)現(xiàn)GIS技術(shù)的單個(gè)目標(biāo)操作。

GIS技術(shù)中的建模是依托著計(jì)算機(jī)技術(shù)所建立起來的。對(duì)于客觀世界進(jìn)行了分割，但該種分割比較抽象導(dǎo)致了GIS中的建模與人們所認(rèn)知的模型不相符，無法形成一致性的對(duì)應(yīng)關(guān)系[6]。人們本來就比較難以理解GIS的建模，如此一來就更加無法將自身的建模理念表達(dá)清楚。一些GIS軟件在開發(fā)的過程中并沒有明確地對(duì)空間實(shí)體概念表達(dá)清楚，從而導(dǎo)致軟件在后期的操作中無法實(shí)現(xiàn)對(duì)地理信息最深層次的處理。隨著人們對(duì)于GIS技術(shù)的應(yīng)用，人們的要求也會(huì)越來越嚴(yán)格，那么GIS技術(shù)的弊端也將暴露得更加徹底，初始人們對(duì)GIS技術(shù)產(chǎn)生懷疑。

4 在計(jì)算機(jī)技術(shù)背景下GIS的發(fā)展趨勢(shì)

1） 加強(qiáng)數(shù)據(jù)管理

隨著人們對(duì)于GIS技術(shù)的需求增多，GIS技術(shù)的發(fā)展也將走向更加技術(shù)化以及系統(tǒng)化的方向。從比例尺度方面將，GIS技術(shù)當(dāng)前僅僅是圖像和數(shù)據(jù)的結(jié)合，從而用以分析地圖上的各種數(shù)據(jù)信息。而在未來的發(fā)展當(dāng)中，GIS技術(shù)將走向三維立體化的方向，甚至走向四維時(shí)空方面。那時(shí)候的GIS技術(shù)將擁有超大的信息存儲(chǔ)量，并為人們提供非常真實(shí)的立體感官影響，使人們更好的理解地理信息。從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方面考慮，傳統(tǒng)的GIS技術(shù)一向以數(shù)據(jù)建模作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，為人們展現(xiàn)比較抽象畫的數(shù)據(jù)模型。但在未來，GIS技術(shù)將結(jié)合矢量庫、DEM格網(wǎng)庫以及柵格庫三種結(jié)構(gòu)，想成更加穩(wěn)定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。該種結(jié)構(gòu)促使原本比較混論的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)變得清晰起來，處理數(shù)據(jù)信息的方式也比較科學(xué)。原本分開存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息也將相互融合，從而為與遙感技術(shù)的融合奠定了基礎(chǔ)。從數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的角度考慮，未來的GIS技術(shù)將充分利用空間關(guān)系，將所收集的地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行空間數(shù)據(jù)庫式的存儲(chǔ)，并對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，為用戶提供最為直接的數(shù)據(jù)信息。在數(shù)據(jù)信息管理方面，GIS將走向?qū)㈧o態(tài)的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)向動(dòng)態(tài)的過程。

2） 促使技術(shù)集成

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種新型的技術(shù)，能夠憑借技術(shù)處理將自然中的各項(xiàng)事務(wù)進(jìn)行有效的模擬，從而展現(xiàn)出比較高級(jí)的人機(jī)互動(dòng)。在信息技術(shù)比較發(fā)達(dá)的時(shí)代，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是人們對(duì)于技術(shù)的追求，也是對(duì)技術(shù)的需要。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為計(jì)算機(jī)用戶提供了比較真實(shí)的仿真環(huán)境，并使其體會(huì)更多的聲音、圖像，從而使數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳輸[7]。一般來說，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)都會(huì)與傳感設(shè)備相互結(jié)合，促使用戶能夠更加直觀的感受數(shù)字環(huán)境。在未來，GIS技術(shù)也將與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)地理信息技術(shù)的直觀感覺，開發(fā)虛擬形式的GIS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)人們對(duì)于GIS技術(shù)的更加便捷的管理。

GIS也將與移動(dòng)通信技術(shù)相結(jié)合。在無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)的時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)融入了人民的日常生活，并表現(xiàn)出了極大的市場(chǎng)前景以及發(fā)展?jié)摿?。移?dòng)通信技術(shù)作為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)前提也同樣具有非常大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。WAP技術(shù)將與GIS技術(shù)結(jié)合，二者之間的結(jié)合將使人們更加直觀的感覺無線定位服務(wù)。經(jīng)過與WAP技術(shù)的結(jié)合，GIS技術(shù)可以給用戶更加方便快捷的服務(wù)。用戶無論處于何時(shí)、何地，都能夠利用移動(dòng)通信設(shè)備進(jìn)行GIS系統(tǒng)的查詢，從而獲得詳細(xì)的地理信息數(shù)據(jù)。

3） 加快發(fā)展腳步

GIS技術(shù)最早由加拿大發(fā)明出來，經(jīng)過了幾十年的發(fā)展歷程已經(jīng)擁有了四個(gè)發(fā)展階段。隨著互聯(lián)網(wǎng)地位的突出，GIS技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，從而促使了GIS技術(shù)中數(shù)據(jù)庫的更新?lián)Q代。相信在未來GIS的發(fā)展階段當(dāng)中，將更加注重其數(shù)據(jù)的管理，并致力于打造數(shù)字地球。GIS技術(shù)將加快發(fā)展的腳步，將空間技術(shù)與數(shù)字分析結(jié)合起來，不僅更加方便用戶的信息查詢，在信息索引方面也給予用戶一定的支持。第四階段的GIS技術(shù)已經(jīng)簡(jiǎn)單具備了支持?jǐn)?shù)字地球的基本能力，在GIS技術(shù)的未來發(fā)展中能夠更加集中加強(qiáng)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)的表達(dá)，從而是GIS系統(tǒng)中的信息集成能力更加靈活。

5 結(jié)論

總而言之，在未來的發(fā)展過程中，GIS技術(shù)將帶領(lǐng)人們走向數(shù)字地球的道路。各國(guó)政府都比較關(guān)注GIS技術(shù)的發(fā)展并給予其政策以及資金方面的支持。相信GIS將被運(yùn)用在交通規(guī)劃、航空航天、災(zāi)害預(yù)測(cè)等多種領(lǐng)域。其對(duì)于人們的作用越大，就越受到人們的重視。盡管現(xiàn)今狀態(tài)下的GIS系統(tǒng)還存在著很多不足之處，但相信研究人員能夠找出GIS技術(shù)中的問題，并規(guī)避其不足，為人們帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益。GIS技術(shù)將隨著時(shí)間的推移而走入人們的日常生活，逐漸成為人們生活中不可分割的一部分。

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