地理信息技術的發展階段
㈠ 地理信息行業未來10年的發展趨勢是什麼
高科技產業,前景不錯,據前瞻產業研究院《2016-2021年中國地理信息產業發展前景與投資戰略規劃分析報告》顯示,地理信息產業是高速增長的新興產業。近年來,地理信息產業迅猛發展,不僅在國家信息化、現代化建設中發揮了顯著作用,而且在促進經濟增長和保持社會穩定中作出了重要貢獻。隨著經濟社會快速發展、特別是人民群眾對地理信息的需求日益旺盛,地理信息產業顯現了巨大發展潛力和無限廣闊的前景。
近年來,我國地理信息產業需求廣、發展快、效益好、貢獻大,在國家信息化建設中作用明顯,在國家經濟活動中成為新的經濟增長點。
2005年至2008年,基礎地理信息數據提供總量每年以20%以上的速度增長。以國家基礎地理信息中心為例,2005年至2008年基礎地理信息數據總提供量分別約為4TB、5TB、7TB、32TB。
地理信息已經廣泛應用於網路位置搜索、車載導航、移動目標監控、數碼相機、攜帶型移動導航、智能交通、智能通信、游戲等諸多方面。據Internet
Guide中國互聯網調查報告,2006年,網路網路地圖搜索服務的用戶到達率為32.5%。據艾瑞咨詢集團調查顯示,2008年有近8000萬用戶通過互聯網使用地圖。地理信息已經成為互聯網、手機、汽車等多方面用戶社會大眾進行位置查詢、交通出行、導航定位的重要信息,已經走進社會大眾衣、食、住、行、玩等日常生活。
㈡ 【地理信息系統】的發展
一、國際發展狀況
地理信息系統的存在與發展已歷經30餘年。用戶的需要、技術的進步、應用方法論的提
高,以及有關組織機構的建立等因素,深深地影響著地理信息系統的發展。
綜觀GIS發展,尤其是北美地區的實際情況,可將地理信息系統發展分為以下幾個階段:
(1)60年代為地理信息系統開拓期,注重於空間數據的地學處理。例如,處理人口統計
局數據(如美國人口調查局建立的DIME)、資源普查數據(如加拿大統計局的GRDSR)等
。許多大學研製了一些基於柵格系統的軟體包,如哈佛的SYMAP、馬里蘭大學的MANS等。
綜合來看,初期地理信息系統發展的動力來自於諸多方面,如學術探討、新技術的應用
、大量空間數據處理的生產需求等。對於這個時期地理信息系統的發展來說,專家興趣
以及政府的推動起著積極的引導作用,並且大多地理信息系統工作限於政府及大學的范
疇,國際交往甚少。
(2)70年代為地理信息系統的鞏固發展期,注重於空間地理信息的管理。地理信息系統
的真正發展應是70年代的事情。這種發展應歸結於以下幾方面的原因:一是資源開發、
利用乃至環境保護問題成為政府首要解決之疑難,而這些都需要一種能有效地分析、處
理空間信息的技術、方法與系統。二是計算機技術迅速發展,數據處理加快,內存容量
增大,超小型、多用戶系統的出現,尤其是計算機硬體價格下降,使得政府部門、學校
以及科研機構、私營公司也能夠配置計算機系統;在軟體方面,第一套利用關系資料庫
管理系統的軟體問世,新型的地理信息系統軟體不斷出現,據IGU調查,70年代就有 80
多個地理信息系統軟體。第三,專業化人才不斷增加,許多大學開始提供地理信息系統
培訓,一些商業性的咨詢服務公司開始從事地理信息系統工作,如美國環境系統研究所
(ESRI)成立於1969年。這個時期地理信息系統發展的總體特點是:地理信息系統在繼
承60年代技術基礎之上,充分利用了新的計算機技術,但系統的數據分析能力仍然很弱
;在地理信息系統技術方面未有新的突破;系統的應用與開發多限於某個機構;專家個
人的影響削弱,而政府影響增強。
(3)80年代為地理信息系統大發展時期,注重於空間決策支持分析。地理信息系統的應
用領域迅速擴大,從資源管理、環境規劃到應急反應,從商業服務區域劃分到政治選舉
分區等,涉及到了許多的學科與領域,如古人類學、景觀生態規劃、森林管理、土木工
程以及計算機科學等。許多國家制定了本國的地理信息發展規劃,啟動了若干科研項目
,建立了一些政府性、學術性機構。如中國於1985年成立了資源與環境信息系統國家重
點實驗室,美國於1987年成立了國家地理信息與分析中心(NCGIA),英國於1987年成立
了地理信息協會。同時,商業性的咨詢公司,軟體製造商大量涌現,並提供系列專業性
服務。這個時期地理信息系統發展最顯著的特點是商業化實用系統進入市場。
(4)90年代為地理信息系統的用戶時代。一方面,地理信息系統已成為許多機構必備的
工作系統,尤其是政府決策部門在一定程度上由於受地理信息系統影響而改變了現有機
構的運行方式、設置與工作計劃等。另一方面,社會對地理信息系統認識普遍提高,需
求大幅度增加,從而導致地理信息系統應用的擴大與深化。國家級乃至全球性的地理信
息系統已成為公眾關注的問題,例如地理信息系統已列入美國政府制定的「信息高速公
路」計劃;同美國副總統戈爾提出的「數字地球」戰略、我國的「21世紀議程」和「三
金工程」也包括地理信息系統。毫無疑問,地理信息系統將發展成為現代社會最基本的
服務系統。
二、國內發展狀況
我國地理信息系統方面的工作自80年代初開始。以1980年中國科學院遙感應用研究所成
立全國第一個地理信息系統研究室為標志,在幾年的起步發展階段中,我國地理信息系
統在理論探索、硬體配製、軟體研製、規范制訂、區域試驗研究、局部系統建立、初步
應用試驗和技術隊伍培養等方面都取得了進步,積累了經驗,為在全國范圍內展開地理
信息系統的研究和應用奠定了基礎。
地理信息系統進入發展階段的標志是第七個五年計劃開始。地理信息系統研究作為政府
行為,正式列入國家科技攻關計劃,開始了有計劃、有組織、有目標的科學研究、應用
實驗和工程建設工作。許多部門同時展開了地理信息系統研究與開發工作。如全國性地
理信息系統(或資料庫)實體建設、區域地理信息系統研究和建設、城市地理信息系統
、地理信息系統基礎軟體或專題應用軟體的研製和地理信息系統教育培訓。通過近五年
的努力,在地理信息系統技術上的應用開創了新的局面,並在全國性應用、區域管理、
規劃和決策中取得了實際的效益。
自90年代起,地理信息系統步入快速發展階段。執行地理信息系統和遙感聯合科技攻關
計劃,強調地理信息系統的實用化、集成化和工程化,力圖使地理信息系統從初步發展
時期的研究實驗、局部實用走向實用化和生產化,為國民經濟重大問題提供分析和決策
依據。努力實現基礎環境資料庫的建設,推進國產軟體系統的實用化、遙感和地理信息
系統技術一體化。在地理信息系統的區域工作重心上,出現了「東移」和「進城」的趨
向,促進了地理信息系統在經濟相對發達、技術力量比較雄厚、用戶需求更為急迫的地
區和城市首先實用化。這期間開展的主要研究及今後尚需進一步發展的領域有:重大自
然災害監測與評估系統的建設和應用;重點產糧區主要農作物估產;城市地理信息系統
的建設與應用;建立數字化測繪技術體系;國家基礎地理信息系統建設與應用;專業信
息系統與資料庫的建設和應用;基礎通用軟體的研製與建立;地理信息系統規范化與標
准化;基於地理信息系統的數據產品研製與生產。同時經營地理信息系統業務的公司逐
漸增多。
總之,中國地理信息系統事業經過十年的發展,取得了重大的進展。地理信息系統的研
究和應用正逐步形成行業,具備了走向產業化的條件。
㈢ GIS技術的發展趨勢
GIS在資源環境領域的應用方興未艾,從技術、地理信息、經濟社會的需求等方面分析,在該領域有以下趨勢及建議:
應用軟體數據埠應有專門化,專業化方向發展,在同類型同方向的GIS數據交流共享方向提供適當的方便,以解決GIS數據來源和數據質量難以保證的問題。
結合國家信息化推進工作,以電子政務相關工程為基礎,推動GIS在資源環境管理中的推廣應用。信息化建設已成為我國各級政府及企業的重要任務,GIS在以資源、能源、生產、資金等空間綜合配置、優化組合為目的的信息化建設中,可以發揮應有的作用;結合相應的應用工程,推動GIS的發展;
應用往專業化方向發展,功能由通用管理功能轉向資源評估、監督、跟蹤分析等專業功能方向發展。隨著經濟社會的發展,經濟社會與資源環境之間的各方面的矛盾及問題逐漸暴露出來,這些問題在時間和空間上具有諸多的關聯性,分析這些問題、提出合理的解決方案建議,需要功能更專業化的GIS軟體系統支持;
支持多源、多尺度、多類型集成應用的軟體平台工具的開發應用。信息獲取技術的快速發展和多源化趨勢,要求資源環境方面的GIS應能夠接收、處理及分析多種來源、多尺度的地理信息;
促進3S技術集成應用,推動專業技術及軟體的發展,全球定位系統、遙感技術與GIS的集成應用已成為GIS軟體發展的趨勢之一,而這種應用的發展是在應用推動的基礎上建立的,針對特定的應用領域的集成化的GIS將成為資源環境領域GIS的發展方向,也是系統與業務結合的需要;
開展專業應用系統開發建設,結合資源環境各領域的需求,開發多種專業化的GIS,如針對性生態保護區、生態功能區、地下水、生物資源等領域的專業性GIS軟體與管理系統。 國內GIS現狀和對策
地理信息系統技術是一門綜合性的技術,它的發展是與地理學、地圖學、攝影測量學、遙感技術、數學和統計科學、信息技術等有關學科的發展分不開的。GIS的發展可分為四個階段:第一個階段是初始發展階段,20世紀60年代世界上第一個GIS系統由加拿大測量學家R.F.Tomlison提出並建立,主要用於自然資源的管理和規劃;第二個階段是發展鞏固階段,20世紀70年代由於計算機硬體和軟體技術的飛速發展,尤其是大容量存儲設備的使用,促進了GIS朝實用的方向發展,不同專題、不同規模、不同類型的各具特色的地理信息系統在世界各地紛紛付諸研製,如美國、英國、德國、瑞典和日本等國對GIS的研究都投入了大量的人力、物力和財力;第三個階段是推廣應用階段,20世紀80年代,GIS逐步走向成熟,並在全世界范圍內全面推廣,應用領域不斷擴大,並與衛星遙感技術結合,開始應用於全球性的問題,這個階段涌現出一大批GIS軟體,如ARC/INFO,GENAMAP,SPANS,MAPINFO,ERDAS,Microstation等;第四個階段是蓬勃發展階段,20世紀90年代,隨著地理信息產品的建立和數字化信息產品在全世界的普及,GIS成為確定性的產業,並逐漸滲透到各行各業,成為人們生活、學習和工作不可缺少的工具和助手。
地理信息系統的研製與應用在我國起步較晚,雖然歷史較短,但發展勢頭迅猛。我國GIS的發展可分為三個階段。第一階段從1970年到1980年,為准備階段,主要經歷了提出倡議、組建隊伍、培訓人才、組織個別實驗研究等階段。機械制圖和遙感應用,為GIS的研製和應用做了技術和理論上的准備。第二階段從1981年到1985年,為起步階段,完成了技術引進、數據規范和標準的研究、空間資料庫的建立、數據處理和分析演算法及應用軟體的開發等環節,對GIS進行了理論探索和區域性的實驗研究。第三個階段從1986年到2013年,為初步發展階段,我國GIS的研究和應用進入有組織、有計劃、有目標的階段,逐步建立了不同層次、不同規模的組織機構、研究中心和實驗室。GIS研究逐步與國民經濟建設和社會生活需求相結合,並取得了重要進展和實際應用效益。主要表現在四個方面:(1)制定了國家地理信息系統規范,解決信息共享和系統兼容問題,為全國地理信息系統的建立做准備。(2)應用型GIS發展迅速。(3)在引進的基礎上擴充和研製了一批軟體。(4)開始出版有關地理信息系統理論、技術和應用等方面的書籍,設立了地理信息系統專業,培養了大批人才,並積極開展國際合作,參與全球性地理信息系統的討論和實驗。在科技部等國家有關部門的大力組織和支持下,國產GIS基礎軟體開發工作取得了重要進展,出現了一批GIS高技術企業,開發出了較為成熟的國產GIS軟體,如MapGIS、GeoStar、CityStar、SuperMap、MapEngine、GROW等,並形成了一定的產業規模。這些國產GIS軟體以較高的性價比,打破了國外GIS軟體對我國市場的壟斷,有力促進了我國地理信息系統技術的發展。這些年,GIS技術在我國得到了廣泛應用,其應用面從傳統的城市規劃、土地利用、測繪、環境保護、電力、電信、減災防災等領域滲透到礦產資源調查、海洋資源調查與管理等各方面,取得了豐碩的成果和巨大的經濟效益。當前,國家有關部門正逐步將GIS嵌入到電子政務系統中。
隨著計算機和信息技術的快速發展,GIS技術得到了迅猛的發展。GIS系統正朝著專業或大型化、社會化方向不斷發展著。「大型化」體現在系統和數據規模兩個方面;「社會化」則要求GIS要面向整個社會,滿足社會各界對有關地理信息的需求,簡言之就是「開放數據」、「簡化操作」,「面向服務」,通過網路實現從數據乃至系統之間的完全共享和互動。下面我們從地理信息系統技術角度來討論和分析當前GIS的相關技術及其發展趨勢。1.1 空間信息的獲取、處理與交換地理空間數據是GIS的血液,構建和維護空間資料庫是一項復雜、工作量巨大的工程,它包括:數據的獲取、校驗和規范化、結構化處理、數據維護等過程。GIS處理的數據對象是空間對象,有很強的時空特性,獲取數據的手段及數據的形式也復雜多樣。獲取數據的基本方式有:野外全站儀平板測量、GPS測量、室內地圖掃描數字化、數字攝影測量、從遙感影像進行目標測量和數據轉換等。這些獲取技術已基本成熟。同時,空間數據也具有很強的時效性,不同的空間數據必須進行周期不等的數據更新維護,空間資料庫中數據的准確、及時、完整是實現GIS應用系統價值的前提基礎。空間數據維護往往涉及跨部門、跨行業的多種數據格式和多種數據類型的大量數據,提供有效的空間數據編輯更新手段是當前亟待解決的一個重要課題。基於上述信息獲取技術,在過去的二十年間,國家有關部委和行業部門已經積累了大量原始數字化數據和相應資料,建立了1100多個大、中型資料庫以及大量的各類數字化地理基礎圖、專題圖、城市地籍圖等。國家測繪局已經完成了全國l:100萬、 1:25萬基礎地理空間資料庫以及全國七大江河數字地形模型的建設,並啟動了全國l:5萬,部分省份1:1萬基礎地理空間資料庫的建設。這些基礎數據有力促進了GIS技術的廣泛應用,進而產生了大量的GIS數據。但由於地理信息系統軟體大多採用不同的空間數據模型,以及它們在地理實體上的認識差異,使得所積累的數據難以轉換和共享(即使能夠數據轉換,也會產生信息的丟失),從而形成一個個新的數據孤島。制訂數據交換的格式標准已成為大家的共識。一些國家和組織已經在進行這方面的工作,並定義了一些數據交換標准,如SDTS,OpenGIS聯盟制訂的GML,另外一些公認的數據格式如DXF,Shapefile和MIF文件格式等正逐漸成為數據交換的事實標准。我國也在「九五」期間制定了地球空間數據轉換標准。但是由於人們對空間信息認識和研究成果的制約,還沒有一個統一的地理數據模型,因此建立實用的數據交換格式和信息標准將是一個長期、復雜過程。1.2 空間數據的管理空間數據的管理涉及到二個方面的內容:空間數據模型和空間資料庫。空間數據模型刻畫了現實世界中空間實體及其相互間的聯系,它為空間數據的組織和空間資料庫的設計提供了基本的方法。因此,空間數據模型的研究對設計空間資料庫和發展新一代GIS系統起著舉足輕重的作用。在GIS中與空間信息有關的信息模型有三個,即基於對象(要素)(Feature)的模型、場(Field)模型以及網路(Network)模型。GIS基礎軟體平台的研製和應用系統的設計開發一直沿用這三種空間數據模型,但這些模型在空間實體間的相互關系及其時空變化的描述與表達、數據組織、空間分析等方面均有較大的局限性,難以滿足新一代GIS基礎軟體平台和應用系統發展的要求。主要表現為:(1) 僅能表達空間點、線、面目標間極為有限的簡單拓撲關系,且這些拓撲關系的生成與維護耗時費力;(2) 難以有效地表達現實三維空間實體及其相互關系;(3) 適於記錄和表達某一時刻空間實體性狀及相互間關系靜態分布,難以有效地描述和表達空間實體及其相互間關系的時空變化;(4) 沒有考慮異地、異構、異質空間數據的互操作和分布式「對象」處理等問題。針對上述不足,時空數據模型、三維數據模型、分布式空間數據管理、GIS設計的CASE工具等研究已成為當前國際上GIS空間數據模型研究的學術前沿。
㈣ 地理信息技術的出現和發展對地理學和測繪學產生了什麼影響
在今年以前,GIS指的是地理信息系統,現在都叫地理信息科學。
你如果是高考填志願的話,那兩者是沒有差別的,也就是說現在叫地理信息科學的專業以前叫地理信息系統。
㈤ 地理信息技術的主要功能是什麼
人類生活在地球上,80%以上的信息與地球上的空間位置有關。GIS的出現是信息技術及其應用發展到一定程度的必然產物。地理信息系統萌芽於上世紀的60年代。1962年,加拿大的Roger F. Tomlinson提出利用數字計算機處理和分析大量的土地利用地圖數據,並建議加拿大土地調查局建立加拿大地理信息系統(CGIS),以實現專題地圖的疊加、面積量算、自然資源的管理和規劃等;與此同時,美國的Duane F. Marble在美國西北大學研究利用數字計算機研製數據處理軟體系統,以支持大規模城市交通研究,並提出建立地理信息系統的思想。70年代是地理信息系統走向實用的發展期。美國、加拿大、英國、西德、瑞典和日本等國對GIS的研究均投入了大量人力、物力和財力。到1972年CGIS全面投入運行與使用,成為世界上第一個運行型的地理信息系統;在此期間美國地質調查局發展了50多個地理信息系統,用於獲取和處理地質、地理、地形和水資源信息;1974年日本國土地理院開始建立數字國土信息系統,存儲、處理和檢索測量數據、航空像片信息、行政區劃、土地利用、地形地質等信息;瑞典在中央、區域和城市三級建立了許多信息系統,如土地測量信息系統、斯德哥爾摩地理信息系統、城市規劃信息系統等。但由於當時的GIS系統多數運行在小型機上,涉及的計算機軟硬體、外部設備及GIS軟體本身的價格都相當昂貴,限制了GIS的應用范圍。
80年代是GIS的推廣應用階段,由於計算機技術的飛速發展,在性能大幅度提高的同時,價格迅速下降,特別是工作站和個人計算機的出現與完善,使GIS的應用領域與范圍不斷擴大。GIS與衛星遙感技術相結合,開始用於全球性問題的研究,如全球變化和全球監測、全球沙漠化、全球可居住區評價、厄爾尼諾現象及酸雨、核擴散及核廢料等(李德仁,1994);從土地利用、城市規劃等宏觀管理應用,深入到各個領域解決工程問題,如環境與資源評價、工程選址、設施管理、緊急事件響應等。在這一時期,出現了一大批代表性的GIS軟體,如ARC/INFO、GENAMAP、SPANS、MAPINPO、ERDAS、Microstation等,其中ARC/INFO已經愈來愈多地為世界各國地質調查部門所採用,並在區域地質調查、區域礦產資源與環境評價、礦產資源與礦權管理中發揮越來越重要作用。
90年代為GIS的用戶時代,隨著地理信息產業的建立和數字化信息產品在全世界的普及,GIS成為了一個產業,投入使用的GIS系統,每2~3年就翻一番,GIS市場的增長也很快。目前,GIS的應用在走向區域化和全球化的同時,己滲透到各行各業,涉及千家萬戶,成為人們生產、生活、學習和工作中不可缺少的工具和助手。與此同時,GIS也從單機、二維、封閉向開放、網路(包括Web GIS)、多維的方向發展。
我國地理信息系統方面的工作始於80年代初。地理信息系統進入發展階段的標志是第七個五年計劃的開始,地理信息系統研究作為政府行為,正式列入國家科技攻關計劃,開始了有計劃、有組織、有目標的科學研究、應用實驗和工程建設工作。許多部門同時展開了地理信息系統研究與開發工作。1994年中國GIS協會在北京成立,標志中國GIS行業已形成一定規模。九五期間,國家將地理信息系統的研究應用作為重中之重的項目予以支持,1996年,為支持國產GIS軟體的發展,原國家科委開始組織軟體評測,並組織應用示範工程。這一系列的舉措極大的促進了國產GIS軟體的發展與GIS的應用。1998年,國產軟體打破國外軟體的壟斷,在國內市場的佔有率達25%。同年,在抽樣調查25個省市19個行業的1000多個單位中,全部使用了地理信息系統(秦其明、袁勝元,2001)。地理信息系統在資源調查、評價、管理和監測,在城市的管理、規劃和市政工程、行政管理與空間決策、災害的評估與預測、地籍管理及土地利用,在交通、農業、公安等諸多領域得到了廣泛的應用。 2. 地理信息系統的組成
GIS的應用系統由五個主要部分構成,即硬體、軟體、數據、人員和方法。
㈥ 大數據時代測繪地理信息如何發展
地理信息產業發展趨勢向好 「互聯網+測繪」將成行業新常態
地理信息產業,是以現代測繪技術、信息技術、計算機技術、通訊技術和網路技術相結合而發展起來的綜合性產業。既包括
GIS(地理信息系統)產業、衛星定位與導航產業、航空航天遙感產業,也包括傳統測繪產業和地理信息系統的專業應用,還包括LBS(基於位置服務)、地理信息服務和各類相關技術及其應用。
隨著網路技術的不斷發展,雲計算大數據移動互聯網的普及,地理信息軟體也應推動地理信息獲取、處理、管理和網路化分發服務軟體產品的集成,重點發展基於下一代互聯網、移動互聯網等,適應雲計算技術、時空技術、三維技術等的地理信息系統軟體產品。
地理信息產業總產值
根據前瞻產業研究院發布的《地理信息產業發展前景與投資戰略規劃分析報告》數據顯示,截至2013年底,行業內企業達2萬多家,從業人員超過40萬人,年產值近2,600億元。新應用、新服務不斷產生,互聯網搜索和電子商務提供商、通信服務提供商、汽車廠商等紛紛涉足地理信息應用領域,形成了遙感應用、導航定位和位置服務等產業增長點。
到2020年,政策法規體系基本建立,結構優化、布局合理、特色鮮明、競爭有序的產業發展格局初步形成,互聯網搜索和電子商務提供商、通信服務提供商、汽車廠商等紛紛涉足地理信息應用領域,新應用、新服務不斷產生,形成遙感應用、導航定位和位置服務等產業增長點。2016
年4360億人民幣,年均復合增長率為20%,到2020年地理信息產業的總產值規模將達到9040.90億人民幣,未來10年,地理信息產業總產值將保持穩定高速的年均增長率,到2021年形成萬億元的年產值。
地理信息服務業服務總值持續快速增長,2020年將達1,736億元
地理信息服務業是地理信息產業的核心部分,近年來,隨著「一帶一路」等國家戰略的提出,不動產統一登記等一系列國家重大項目和重點工作的啟動,國家現代測繪基準體系基礎設施建設的推進,基礎地理信息數據更新速度的加快,數字城市及智慧城市應用范圍的不斷擴大,地理信息服務總值持續快速增長。
同時,隨著地理信息的不斷發展,新應用、新服務不斷產生,互聯網搜索和電子商務提供商、通信服務提供商、汽車廠商等紛紛涉足地理信息應用領域,形成了遙感應用、導航定位和位置服務等產業增長點。參與主體的多樣化結合商業模式的創新,地理信息產業正逐步走向應用多元化、深度化的時代,企業的核心競爭力不斷提高。
阿里巴巴、騰訊、網路等大型互聯網企業積極進軍地理信息產業,給傳統的中小地理信息企業帶來了不小的競爭壓力,導致了企業競爭的加劇,但同時也為加快產業提質增效和地理信息企業轉型升級提供了強大外力。今後,產業的發展應是「互聯網+
」驅動下的有質量、有效益的創新發展。
地理信息服務業未來發展趨勢
產業鏈將進一步延伸
在大數據時代,基於物聯網、雲計算、互聯網技術發展的大數據技術將對地理信息服務業產業鏈的各個環節產生全方位的影響,引起地理信息服務業產業鏈結構的調整。
產業鏈結構的調整主要表現為產業鏈變長的趨勢。在大數據時代,地理大數據分析與挖掘可以直接創造價值,為用戶提供服務。而地理大數據分析與挖掘需要掌握專門的技術,可能還需要一定的行業背景,因此很可能發展成為一個獨立增值的產業鏈環節。此外,地理數據與其他大數據的集成,地理大數據的存儲、管理與運營都需要專門的設備和技術,在大數據時代,也很有可能發展成為一個獨立的產業鏈環節。
「互聯網+測繪」將成行業新常態
近年來,隨著互聯網時代的深刻變革,雲計算、大數據、物聯網等智能化技術的發展對測繪科學不斷滲透,地理信息服務業的產業結構、產品內容及服務范圍發生了重大變化,「互聯網+測繪」將成為地理信息服務業新常態。
行業內企業向綜合性和個性化方向發展
在大數據時代,以需求為導向的地理信息服務企業主要向兩個方向發展。一是綜合性,即地理信息服務企業提供的服務從單一內容的服務向多類型服務發展,從滿足單一需求向提供整體解決方案發展,從提供某一種產業活動向提供多種產業活動發展。地理信息服務企業的綜合化發展趨勢同時也順應和體現了地理信息技術的發展趨勢。
近年來,3S技術趨於融合發展,地理信息服務領域的內外業一體化、軟硬體一體化也更加明顯,同時,雲計算、物聯網、大數據等技術的發展,也使地理信息服務企業提供應用整體解決方案服務成為可能。二是個性化,在大數據時代,利用大數據發現需求、挖掘各類信息、解決各類問題的需求將迅速增長,公眾用戶的個性化產品發展空間廣闊。
㈦ 地理信息系統的歷史發展
古往今來,幾乎人類所有活動都是發生在地球上,都與地球表面位置(即地理空間位置)息息相關,隨著計算機技術的日益發展和普及,地理信息系統(Geography Information System,GIS)以及在此基礎上發展起來的「數字地球」、「數字城市」在人們的生產和生活中起著越來越重要的作用。
GIS可以分為以下五部分:
人員,是GIS中最重要的組成部分。開發人員必須定義GIS中被執行的各種任務,開發處理程序。 熟練的操作人員通常可以克服GIS軟體功能的不足,但是相反的情況就不成立。最好的軟體也無法彌補操作人員對GIS的一無所知所帶來的負作用。
數據,精確的可用的數據可以影響到查詢和分析的結果。
硬體,硬體的性能影響到軟體對數據的處理速度,使用是否方便及可能的輸出方式。
軟體,不僅包含GIS軟體,還包括各種資料庫,繪圖、統計、影像處理及其它程序。
過程,GIS 要求明確定義,一致的方法來生成正確的可驗證的結果。
GIS屬於信息系統的一類,不同在於它能運作和處理地理參照數據。地理參照數據描述地球表面(包括大氣層和較淺的地表下空間)空間要素的位置和屬性,在GIS中的兩種地理數據成分:空間數據,與空間要素幾何特性有關;屬性數據,提供空間要素的信息。
地理信息系統(GIS)與全球定位系統(GPS)、遙感系統(RS)合稱3S系統。
地理信息系統(GIS) 是一種具有信息系統空間專業形式的數據管理系統。在嚴格的意義上, 這是一個具有集中、存儲、操作、和顯示地理參考信息的計算機系統。例如,根據在資料庫中的位置對數據進行識別。實習者通常也認為整個GIS系統包括操作人員以及輸入系統的數據。
地理信息系統(GIS)技術能夠應用於科學調查、資源管理、財產管理、發展規劃、繪圖和路線規劃。例如,一個地理信息系統(GIS)能使應急計劃者在自然災害的情況下較易地計算出應急反應時間,或利用GIS系統來發現那些需要保護不受污染的濕地。
地理數據和地理信息
什麼是信息(Information)?1948年,美國數學家、資訊理論的創始人香農(Claude Elwood Shannon)在題為《通訊的數學理論》的論文中指出:「信息是用來消除隨機不定性的東西」; 1948年,美國著名數學家、控制論的創始人維納(Norbert Wiener)在《控制論》一書中,指出:「信息就是信息,既非物質,也非能量。」 狹義資訊理論將信息定義為「兩次不定性之差」,即指人們獲得信息前後對事物認識的差別;廣義資訊理論認為,信息是指主體(人、生物或機器)與外部客體(環境、其他人、生物或機器)之間相互聯系的一種形式,是主體與客體之間的一切有用的消息或知識。我們認為信息是通過某些介質向人們(或系統)提供關於現實世界新的事實的知識,它來源於數據且不隨載體變化而變化,它具有客觀性、實用性、傳輸性和共享性的特點 。
信息與數據既有區別,又有聯系。數據是定性、定量描述某一目標的原始資料,包括文字、數字、符號、語言、圖像、影像等,它具有可識別性、可存儲性、可擴充性、可壓縮性、可傳遞性及可轉換性等特點。信息與數據是不可分離的,信息來源於數據,數據是信息的載體。數據是客觀對象的表示,而信息則是數據中包含的意義,是數據的內容和解釋。對數據進行處理(運算、排序、編碼、分類、增強等)就是為了得到數據中包含的信息。數據包含原始事實,信息是數據處理的結果,是把數據處理成有意義的和有用的形式。
地理信息作為一種特殊的信息,它同樣來源於地理數據。地理數據是各種地理特徵和現象間關系的符號化表示,是指表徵地理環境中要素的數量、質量、分布特徵及其規律的數字、文字、圖像等的總和。地理數據主要包括空間位置數據、屬性特徵數據及時域特徵數據三個部分。空間位置數據描述地理對象所在的位置,這種位置既包括地理要素的絕對位置(如大地經緯度坐標),也包括地理要素間的相對位置關系(如空間上的相鄰、包含等)。屬性數據有時又稱非空間數據,是描述特定地理要素特徵的定性或定量指標,如公路的等級、寬度、起點、終點等。時域特徵數據是記錄地理數據採集或地理現象發生的時刻或時段。時域特徵數據對環境模擬分析非常重要,正受到地理信息系統學界越來越多的重視。空間位置、屬性及時域特徵構成了地理空間分析的三大基本要素。
地理信息是地理數據中包含的意義,是關於地球表面特定位置的信息,是有關地理實體的性質、特徵和運動狀態的表徵和一切有用的知識。作為一種特殊的信息,地理信息除具備一般信息的基本特徵外,還具有區域性、空間層次性和動態性特點。
當今社會,人們非常依賴計算機以及計算機處理過的信息。在計算機時代,信息系統部分或全部由計算機系統支持,因此,計算機硬體、軟體、數據和用戶是信息系統的四大要素。其中,計算機硬體包括各類計算機處理及終端設備;軟體是支持數據信息的採集、存貯加工、再現和回答用戶問題的計算機程序系統;數據則是系統分析與處理的對象,構成系統的應用基礎;用戶是信息系統所服務的對象。
從20世紀中葉開始,人們就開始開發出許多計算機信息系統,這些系統採用各種技術手段來處理地理信息,它包括:
○ 數字化技術:輸入地理數據,將數據轉換為數字化形式的技術;
○ 存儲技術:將這類信息以壓縮的格式存儲在磁碟、光碟、以及其他數字化存儲介質上的技術;
○ 空間分析技術:對地理數據進行空間分析,完成對地理數據的檢索、查詢,對地理數據的長度、面積、體積等的量算,完成最佳位置的選擇或最佳路徑的分析以及其他許多相關任務的方法;
○ 環境預測與模擬技術:在不同的情況下,對環境的變化進行預測模擬的方法;
○ 可視化技術:用數字、圖像、表格等形式顯示、表達地理信息的技術。
這類系統共同的名字就是地理信息系統(GIS , Geographic Information System),它是用於採集、存儲、處理、分析、檢索和顯示空間數據的計算機系統。與地圖相比,GIS具備的先天優勢是將數據的存儲與數據的表達進行分離,因此基於相同的基礎數據能夠產生出各種不同的產品。
由於不同的部門和不同的應用目的,GIS的定義也有所不同。當前對GIS的定義一般有四種觀點:即面向數據處理過程的定義、面向工具箱的定義、面向專題應用的定義和面向資料庫的定義。Goodchild把GIS定義為「採集、存貯、管理、分析和顯示有關地理現象信息的綜合技術系統」。Burrough認為「GIS是屬於從現實世界中採集、存儲、提取、轉換和顯示空間數據的一組有力的工具」,俄羅斯學者也把GIS定義為「一種解決各種復雜的地理相關問題,以及具有內部聯系的工具集合」。面向資料庫是定義則是在工具箱定義的基礎上,更加強調分析工具和資料庫間的連接,認為GIS是空間分析方法和數據管理系統的結合。面向專題應用的定義是在面向過程定義的基礎上,強調GIS所處理的數據類型,如土地利用GIS、交通GIS等;我們認為地理信息系統它是在計算機硬、軟體系統支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數據進行採集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。它和其他計算系統一樣包括計算機硬體、軟體、數據和用戶四大要素。只不過GIS中的所有數據都具有地理參照,也就是說,數據通過某個坐標系統與地球表面中的特定位置發生聯系。
地理信息系統簡稱GIS,多數人認為是Geographical Information System(地理信息系統),也有人認為是Geo-information System(地學信息系統)等等。人們對GIS理解在不斷深入,內涵在不斷拓展,「GIS」中,「S」的含義包含四層意思:
一是系統(System),是從技術層面的角度論述地理信息系統,即面向區域、資源、環境等規劃、管理和分析,是指處理地理數據的計算機技術系統,但更強調其對地理數據的管理和分析能力,地理信息系統從技術層面意味著幫助構建一個地理信息系統工具,如給現有地理信息系統增加新的功能或開發一個新的地理信息系統或利用現有地理信息系統工具解決一定的問題,如一個地理信息系統項目可能包括以下幾個階段:
(1)定義一個問題;
(2)獲取軟體或硬體;
(3)採集與獲取數據;
(4)建立資料庫;
(5)實施分析;
(6)解釋和展示結果。
這里的地理信息系統技術(Geographic information technologies)是指收集與處理地理信息的技術,包括全球定位系統(GPS)、遙感(Remote Sensing)和GIS。從這個含義看,GIS包含兩大任務,一是空間數據處理;二是GIS應用開發。
二是科學(Science),是廣義上的地理信息系統,常稱之為地理信息科學,是一個具有理論和技術的科學體系,意味著研究存在於GIS和其它地理信息技術後面的理論與觀念(GIScience)。
三是代表著服務(Service),隨著遙感等信息技術、互聯網技術、計算機技術等的應用和普及,地理信息系統已經從單純的技術型和研究型逐步向地理信息服務層面轉移,如導航需要催生了導航GIS的誕生,著名的搜索引擎Google也增加了Google Earth功能,GIS成為人們日常生活中的一部分。當同時論述GIS技術、GIS科學或GIS服務時,為避免混淆,一般用GIS表示技術,GIScience或GISci表示地理信息科學,GIService或GISer表示地理信息服務。
四是研究(Studies),即GIS= Geographic Information Studies,研究有關地理信息技術引起的社會問題(societal context),如法律問題(legal context),私人或機密主題,地理信息的經濟學問題等。
因此,地理信息系統(Geographic Information System,GIS)是一種專門用於採集、存儲、管理、分析和表達空間數據的信息系統,它既是表達、模擬現實空間世界和進行空間數據處理分析的「工具」,也可看作是人們用於解決空間問題的「資源」,同時還是一門關於空間信息處理分析的「科學技術」 。 60年代早期,在核武器研究的推動下,計算機硬體的發展導致通用計算機「繪圖」的應用。
1967年,世界上第一個真正投入應用的地理信息系統由聯邦林業和農村發展部在加拿大安大略省的渥太華研發。羅傑·湯姆林森博士開發的這個系統被稱為加拿大地理信息系統(CGIS ) ,用於存儲,分析和利用加拿大土地統計局( CLI,使用的1:50,000比例尺,利用關於土壤、農業、休閑,野生動物、水禽、林業和土地利用的地理信息,以確定加拿大農村的土地能力。)收集的數據,並增設了等級分類因素來進行分析。
CGIS是「計算機制圖」應用的改進版,它提供了覆蓋,資料數字化/掃描功能。它支持一個橫跨大陸的國家坐標系統,將線編碼為具有真實的嵌入拓撲結構的「弧」,並在單獨的文件中存儲屬性和區位信息。由於這一結果,湯姆林森已經成為稱為「地理信息系統之父」,尤其是因為他在促進收斂地理數據的空間分析中對覆蓋的應用。
CGIS一直持續到20世紀70年代才完成,但耗時太長,因此在其發展初期,不能與如Intergraph這樣的銷售各種商業地圖應用軟體的供應商競爭。CGIS一直使用到20世紀90年代,並在加拿大建立了一個龐大的數字化的土地資源資料庫。它被開發為基於大型機的系統以支持一個在聯邦和省的資源規劃和管理。其能力是大陸范圍內的復雜數據分析。CGIS未被應用於商業 。微型計算機硬體的發展使得象ESRI和CARIS那樣的供應商成功地兼並了大多數的CGIS特徵,並結合了對空間和屬性信息的分離的第一種世代方法與對組織的屬性數據的第二種世代方法入資料庫結構。20世紀80年代和90年代產業成長刺激了應用了GIS的UNIX工作站和個人計算機飛速增長。至20世紀末,在各種系統中迅速增長使得其在相關的少量平台已經得到了鞏固和規范。並且用戶開始提出了在互聯網上查看GIS數據的概念,這要求數據的格式和傳輸標准化。
㈧ 地理信息產業的地理信息產業發展的機遇與挑戰
GIS 應用正在朝著企業應用方向發展,如自來水、電信等行業在內的許多企業開始大 量採用GIS 和遙感技術。而在衛星導航應用中,企業已經成為做大地理信息產業的主體,如導航、監控、航海和信息服務領域。近年來我國地理信息產業規模不斷擴大,市場日趨繁盛。據悉,「十一五」期間,以為百姓提供車載導航、手機移動定位、互聯網位置服務和智能交通等服務為代表的衛星導航產業,整體每年以近34%的速度增長,到2010年我國導航產業的總產值將達到500億元。國產數字城市軟體市場佔有率達70%以上,打破了前幾年國外軟體一統天下的局面。全國近200所相關院校,每年地理信息專業畢業生逾萬人,就業率高達98.7%。2006年以來,地理信息產業以每年超過20%的速度迅猛增長,2010年產業總產值有望突破1000億元。據國家測繪局有關負責人介紹,目前我國地理信息產業呈現出企業大擴張的局面,幾乎每天都在誕生新的地理信息企業,一些IT企業也涉足地理信息業。武漢、哈爾濱、西安等地的地理信息產業園已經發揮良好效益,山東、江蘇、浙江等多個省市也正在積極籌劃或建設地理信息產業基地,積極推動地理信息產業規模化、集約化發展。預計到「十二五」末,我國地理信息產業有望超越2000億元總產值。
政策的支持、技術的創新、市場的擴大、企業的成熟、教育的跟進都為我們地理信息產業的發展提供了無數機遇,然而,在激烈國際競爭的,我們仍然面臨著很多困難與挑戰主要表在以下幾個方面: 在遙感數據方面,我國目前使用的衛星遙感數據90%以上來自美國、法國、加拿大
等國家。高空間解析度和高光譜衛星、全天候雷達衛星數據我國尚屬空白。提升技術創新
能力,促進技術成果的轉化,已顯得非常迫切。此外,基礎數據不完善也是影響我國地理
信息產業發展的重要制約因素。 地理信息包括基礎地理信息資料庫、地理空間信息框架資料庫、綜合信息資料庫、行業專題信息資料庫。在信息化社會里,地理信息服務方式呈多樣化,這些資料庫又可派生出許多子系統,比如面向政府的電子政務系統、面向百姓的公眾服務系統,林業、旅遊等專題應用系統,基於位置服務的GPS導航定位系統等。
然而,雖然這些系統的市場空間很大,但是由於信息資源開發不足、利用不夠,共享機制不完善,信息服務社會化程度低,我國的地理信息產業還處於起步階段,地理信息產業還存在著一些亟待解決的問題。
地圖標準的不統一、不規范,帶來的麻煩有時讓人哭笑不得。例如,當你正常行駛在公路上,GPS卻發出錯誤的信息,提示你正在河中行走;更糟的是,如果地圖網站報錯地理位置的話,有可能你要多跑幾十公里的冤枉路了;更有甚者,兩個縣之間對著建一座橋,兩個縣的建設單位各按各的圖紙來造,結果因為使用的地圖坐標系不同,最後導致大橋合不上龍,損失巨大。
就城市建設來說,城市建設需要建立從項目選址、撥地、規劃方案報批、建築方案審查、紅線放樣、建設工地管理、竣工驗收、房產管理的一條龍服務和管理系統。但整個流程涉及多個部門,各選各的圖紙,各按各的方式行事,這種信息隔離必然造成管理上的脫節和信息化建設上的重復投資。
造成這種情況的直接原因除了統籌協調和監管力度不夠外,基礎設施薄弱,信息資源自主保障能力不強,政策法規、標准規范和安全保障體系不健全等也是問題所在。目前,各界對於加快建立地理信息統一的公共服務平台,消除信息孤島,推進產業化發展的呼聲越來越強烈。 地理信息公共服務平台建設,需要政策、數據、應用和技術的高度集成,需要解決地理信息採集、加工、存儲、管理、更新、分發與服務的一系列問題。地理信息公共服務平台建設,應以政務網、專網、互聯網為基礎,結合電子政務,在測繪成果和專業信息保密的范圍內,為政策管理,行業應用,社會公共提供全方位,多層次的基礎地理信息服務。
首先要在技術上實現統一。專家認為,地理信息公共平台建設,最重要的就是標准問題。地理信息的整合,要以測繪部門為主體,通過與各個行業相關部門合作完成,其前提是標准要統一,才能編制相應的共享交換軟體,實現與各類資料庫的共享與交換。同時,要建立網路環境下的地理空間信息共享平台,實現分布式資料庫快速、實時共享。由各部門對自身生產的地理空間信息進行動態維護,以實現全部空間信息的更新和維護。
隨著共建共享機制的建立,地理空間信息的社會服務能力才會顯著提高,如地圖導航、數字營銷、網上地圖、數字街區等。地理信息生產的目的就是更好地為社會服務,這些新技術產業也使測繪市場發生了許多變化,從生產型市場逐步過渡為服務型市場,測繪人員從重復的地理信息生產轉向地理信息的挖掘,從簡單的地理信息銷售走向高科技含量的地理信息服務。針對一邊是信息資源嚴重缺乏,另一邊是對已有信息利用不充分的矛盾,有關專家指出,要立足現有條件,盡快實現已有數據資源,應用系統的集成,統一平台,統一建庫,統一管理,實現內部信息集成和共享,外部提供綜合服務,真正搭建起地理信息公共服務平台的框架體系,包括空間信息基礎數據,共享標准、規范和取費等政策,軟體平台和規劃、國土、城建、民政、公安等重要節點的應用系統建設。
同時,地理信息公共服務平台的推廣應用,需要自上而下和自下而上的雙向努力,一是自上而下的政策協調與支持;二是自下而上的市場推動,主動與各行業,各部門溝通,通過行業和區域試點,將地理信息應用於數字行業,數字社區和政府信息化管理,促進地理信息在共建共享方面達成共識。 地理信息出自不同部門的不同標准,地圖產品良莠不齊的現狀也將很快得以解決,到2010年,我國將基本建成數字中國地理空間框架數據體系。國家測繪局已陸續同交通部、民政部、國家環保總局等部門簽署了基礎地理信息共建共享協議,以進一步促進基礎地理信息的廣泛應用。在資料庫建設標准方面,目前國家小比例尺的地理空間資料庫標准已經形成。GIS 標准化的滯後、GIS 教育與產業發展的不適應,都是我們需要積極面對,努力應對的。
㈨ 關於「地理信息技術」
我國的GIS研究工作開始於20世紀80年代初,以1980年中科院遙感應用研究所成立全國第一個地理信息系統研究室為標志J.縱觀其發展歷程,也可以歸納為四個階段:
1籌備階段(1978~1980)
1978年,中國實行改革開放,加快了與西方先進國家的學術與技術交流,此時,地理信息產業被引進中國,但是由於人才、技術、設備、資金等方面的原因,發展GIS條件還不成熟,因此這一階段主要是進行輿論宣傳,提出倡儀,組建隊伍、組織個別實驗研究等等。
2 起步階段(1980~l985)
從1980年中國科學院遙感應用研究所成立全國第一個地理信息系統研究室,我國GIS開始步人正式發展階段,並進行了一系列的理論探索和區域性研究,制定了國家地理信息系統規范.截至1985年國家資源與環境信息系統實驗室成立.幾年間,我國在GIS的理論探索、硬體配置、軟體研製、規范制定、區域實驗研究、局部系統建立、初步應用實驗和技術隊伍培養等方面都取得了較大進步,積累了豐富的經驗。
3 發展階段(1985~l995)
這一時期,GIS的研究作為政府行為,正式被列入國家科技公關計劃,開始了有計劃、有組織、有目標的科學研究、應用實驗和工程建設工作.GIS進人了快速發展時期,全國建立了一批資料庫;開發了一系列空間信息處理和制圖軟體;建立了一些具有分析和應用深度的地理模型和基礎性的專家系統;在全國范圍內出現了一批GIS的專業科研隊伍,建立了不同層次、不同規模的研究中心和實驗室;完成了一批綜合性、區域性和專題性的GIS系統.同時出版了有關GIS理論、技術和應用等方面的著作,並積極開展國際合作,參與全球性GIS的討論和實驗。
4 產業化階段(1996年以後)
「九五」期間(1996~2000),原國家科委將GIS作為獨立課題列入「重中之重」科技攻關計劃,給予了充分的重視和支持,技術發展速度明顯加快,GIS基礎軟體技術支持得到了全面的加強,出現了一大批擁有自主版權的國產GIS軟體,如北京超圖公司的SuperMap、武漢吉奧公司的Geogtar、武漢奧發公司的MapGIS、北京大學的Citystar(城市之星)、北大方正的方正智繪等等,我國的GIS產業化模型已初步形成。
㈩ 地理信息技術是什麼
即"3S"技術,包括--地理信息系統(GIS)、遙感(RS)、全球定位系統(GPS)和數字地球技術。
地理信版息技術的核心是3S技術,但是並不權局限於3S技術,還包括虛擬環境,網路GIS等其他技術。
現在是地理信息技術與IT其它技術集成的時代:
1、GIS RS GPS=3S
2、GIS 多媒體技術
3、GIS 資料庫技術
4、GIS 辦公自動化技術
5、GIS 移動通信技術
6、GIS Internet技術
可見,地理信息技術的核心是3S技術,但不限於三大技術。