地理信息發展

1. 地理信息系統的意義、特點與發展趨勢

地理信息系統（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有時又稱為「地學信息系統」。它是一種特定的十分重要的空間信息系統。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。
位置與地理信息既是LBS的核心，也是LBS的基礎。一個單純的經緯度坐標只有置於特定的地理信息中，代表為某個地點、標志、方位後，才會被用戶認識和理解。用戶在通過相關技術獲取到位置信息之後，還需要了解所處的地理環境，查詢和分析環境信息，從而為用戶活動提供信息支持與服務。
地理信息系統（GIS，Geographic Information System）是一門綜合性學科，結合地理學與地圖學以及遙感和計算機科學，已經廣泛的應用在不同的領域，是用於輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數據的計算機系統，隨著GIS的發展，也有稱GIS為「地理信息科學」（Geographic Information Science），近年來，也有稱GIS為"地理信息服務"（Geographic Information service）。GIS是一種基於計算機的工具，它可以對空間信息進行分析和處理（簡而言之，是對地球上存在的現象和發生的事件進行成圖和分析）。 GIS 技術把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的資料庫操作（例如查詢和統計分析等）集成在一起。

特點
公共的地理定位基礎；
具有採集、管理、分析和輸出多種地理空間信息的能力；
系統以分析模型驅動，具有極強的空間綜合分析和動態預測能力，並能產生高層次的地理信息；
以地理研究和地理決策為目的，是一個人機互動式的空間決策支持系統。

發展空間
許多學科受益於地理信息系統技術。活躍的地理信息系統市場導致了GIS組件的硬體和軟體的低成本和持續改進。這些發展反過來導致這項技術在科學、政府、企業和產業等方面更廣泛的應用，應用包括房地產、公共衛生、犯罪地圖、國防、可持續發展、自然資源、景觀建築、考古學、社區規劃、運輸和物流。地理信息系統也分化出定位服務(LBS)。LBS使用GPS通過所在地與固定基站的關系用移動設備顯示其位置(最近的餐廳,加油站,消防栓),移動設備(朋友,孩子,一輛警車)或回傳他們的位置到一個中央伺服器顯示或作其他處理。隨著GPS功能與日益強大的移動電子(手機、pad、筆記本電腦)整合，這些服務繼續發展。

2. 地理信息科學的就業前景如何

地理信息科學的就業前景還不錯，畢業生可在與城市、區域、資源、環境、交通、人口、住房、土地工作。

該專業可以去基礎設施和規劃管理等領域的相關部門從事與地理信息系統有關的應用研究、技術開發、生產管理和行政管理等工作，也可在科研機構或高等學校從事科學研究或教學工作。

知識能力

1、掌握數學、物理、化學等方面的基本理論和基本知識；

2、了解人文地理與城鄉規劃的理論前沿、應用前景和最新發展；

3、熟悉城鄉資源與環境、城鎮建設等方面的相關方針、政策和法規；

4、結合所設置的選修課程，夯實基礎，拓寬知識面；

5、了解地理信息系統的理論前沿、應用前景和最新發展動態，以及地理信息系統產業發展狀況。

3. 敘述地理信息系統的幾個主要發展階段，它們的標志性

1）地理信息系統開拓期（二十世界 60 年代）萌芽：這一時期計算機廣泛應用，1963 年 Roger Tomlinson 開創了世界上第一個地理信息系統即加拿大地理信息系統（CGIS） ， Tomlinson 被譽為地理信息系統之父；
2）地理信息系統的鞏固和發展期（二十世界 70 年代）計算機打在到第三代，推出了額大容 量直接存取設備磁碟，而且通過計算機屏幕直接件事數字化操作，ESRI 公司開發了著名的 ArcInfo 軟體，這一個階段還先後召開了一系列地理信息的國際學術討論會；
3）地理信息系統技術的大發展時期（二十世紀 80 年代） ：由於第四代計算機推出，促進了 地理信息系統技術提高，先後開發出了 ArcInfo、Genqmp、Microstation、System9 等地理信 息系統基礎軟體，1987 年美國成立了國家地理信息與分析中心（NCGIA） ，地理信息系統開 始與哦能夠與結局全球化問題；
4）地理信息系統普及時代（二十世紀 90 年代） ：地理信息系統被認為一種痛用得地理信息 技術工具被廣泛應用，美國前副總統提出了「數字地球」這一概念；
5）地理信息系統用用普及階段（二十一世紀） ：地理信息系統正在開始走進千家萬戶，地理 信息系統也英特網結合實現了人類社會巨大資源共享，網路 GIS，移動 GIS 逐漸普及。

4. 　地理信息系統的發展現狀與趨勢

一、國外GIS的發展歷史與現狀

地理信息系統（Geographic Information System,GIS）是以地理空間資料庫為基礎，在計算機軟硬體支持下，對空間相關數據進行採集、管理、操作、分析、模擬和顯示，並採用地理模型分析方法，適時提供多種空間和動態的地理信息，為地理研究和地理決策服務而建立起來的計算機技術系統。從外部看錶現為計算機的軟硬體系統，而其內涵卻是由計算機程序和地理數據組成的地理空間信息模型，是一個邏輯縮小的、高度信息化的地理系統，計算機系統的支持是GIS的主要特徵，使GIS得以快速、精確、綜合地對復雜的地理系統進行空間定位和過程分析。

世界上第一個GIS是在1963年由加拿大測量學家R.F.托姆林森提出並建立的，稱為加拿大地理信息系統，主要用於自然資源的管理與規劃。稍後，美國哈佛大學研究出SY-MAP系統軟體。但當時的計算機技術水平不高、存儲容量小、磁帶存儲速度慢，使得GIS帶有更多的機助制圖色彩，用於地學分析和空間數據模擬的功能極為簡單。

進入70年代以後，計算機軟硬體技術飛速發展，尤其是大容量的存儲設備——硬碟的使用，為空間數據的輸入、存儲、檢索和輸出提供了強有力的手段；高性能的圖形顯示器的發展，增強了人機對話和高質量圖形顯示功能，促使GIS朝著實用方向迅速發展。在此階段的標志是一些發達國家先後建立了許多專業性的土地信息系統和地理信息系統，據統計70年代大約有300個系統投入使用，例如美國地質調查局從1970年到1976年建立了50多個信息系統，用於獲取和處理地質、地理、地形和水資源信息；日本國土地理院從1974年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，為國家和地區土地規劃服務；瑞典在中央、區域和城市三級建立了許多信息系統。一些商業公司開始活躍起來，軟體在市場上受到歡迎，許多大學和研究機構開始重視GIS軟體設計和應用研究，成立了各種GIS研究實驗室。

80年代是GIS普及和推廣應用階段。隨著計算機的迅速發展和普及，地理信息系統也逐步走向成熟，並在全世界范圍內全面地推向應用階段，第三世界國家也開始引進、應用和發展自己的地理信息系統。高性能微型計算機的問世，使得微機地理信息系統得到了蓬勃發展，並使地理信息系統工具具有更高的效率、更強的通用性和獨立性，更少地依賴於應用領域和計算機硬體環境，為地理信息系統的建立和應用開辟了新的途徑。GIS的應用從解決比較簡單的規劃管理問題（如道路、輸電線等）轉為更復雜的區域開發和決策問題，例如土地利用、沙漠化、城市化、環境與資源評價等。隨著GIS與衛星遙感技術的結合，GIS開始用於全球變化與全球監測。80年代是GIS發展具有突破性的年代，僅1989年市場上有報價的GIS軟體就達70多家，並涌現出一批有代表性的GIS軟體，如：ARC/IN-FO、MicrostationSICAD、Genamap、System9等。

進入90年代以後，微機地理信息系統得到了迅猛的發展，並且性能也得到了極大加強，向綜合性、智能性發展。GIS已成為一種新興的確定性產業，投入使用的GIS系統，每2～3年就翻一番，GIS市場的年增長率大於35%，從事GIS的廠家超過300家。GIS已滲透到各行各業，愈來愈多的國際性會議以GIS為主題，愈來愈多的學術刊物以GIS為標題，愈來愈多的學科，如地理學、工程學、森林學、城鄉規劃、計算機科學、測繪學、航天遙感、礦床地質、水資源等都把GIS作為發展方向。國家和地區性的GIS研究中心在美、英等主要西方國家中建立。

二、我國地理信息系統的發展

我國地理信息系統的研製與應用始於70年代末期，它的發展基礎是計算機制圖、計算機技術、計量地理和遙感技術。

1978～1980年為准備階段，主要是進行輿論准備，正式提出倡議，開始組建隊伍和實驗研究。

1981～1985年為起步階段，主要是對地理信息系統進行理論探索和區域性實驗研究，並在此基礎上制定國家地理信息系統規范。1981年在四川渡口二灘進行實驗，以航空遙感資料為基礎，進行數據採集和資料庫模型設計；1984年開始，國家測繪局測繪科學研究所著手組建國土基礎信息系統；1985年國家資源與環境信息系統實驗室成立。

1986～1993年為初步發展階段，地理信息系統被列入國家「七五」攻關課題，取得了重要進展和實際效益，形成了比較系統的研究計劃：研究資源與環境信息系統國家規范和標准，解決信息共享和系統兼容問題；開展全國性和區域性的信息系統的建立和應用模式研究；研製和開發軟體系統與專家系統，全國建成了一批資料庫、開發了一系列的空間信息處理與制圖軟體；完成了一批綜合性、區域性和專題性的信息系統。

1994年以來為軟體商品化階段，在國外成熟軟體在我國得到廣泛應用的同時，帶動了具有自主版權的國產地理信息系統基礎軟體的的崛起，一批起點高、功能強、價格低廉的國產軟體相繼研製成功，並推向市場。為客觀地了解我國GIS基礎軟體的開發水平、開發現狀和產業化前景，推動具有我國自主版權的GIS基礎軟體的健康發展，國家遙感中心、中國地理信息系統協會、中國海外信息系統協會從1996年開始對國產GIS基礎軟體和專項應用軟體進行測評，從四年的測評結果來看，國產GIS軟體的發展情況喜人，軟體的功能、性能、品種和商品化程度都有了較大幅度的提高，完全可以在相關領域內實際應用，與國外優秀GIS軟體的差距正在逐步縮小，個別領域已經超過了國外GIS軟體，在微機（PC）GIS軟體和某些應用領域具備了與國外軟體競爭的實力。

三、地理信息系統（GIS）的發展趨勢

GIS技術的發展已經取得了巨大的成就，並對社會的發展作出了巨大的貢獻，但對人們的期望和要求來講還遠遠不夠，GIS的進一步發展應主要表現在以下幾個方面：

1.多媒體地理數據的管理與操作管理

在一個多種數據類型並存的混合系統中，如何實現各類數據的隨意操作和有效管理，這是現今信息媒體多元化新時代的一個突出問題，它比單一地圖資料庫的操作要復雜得多。信息資源庫包括的主要內容有：地理資料庫、專業資料庫、圖像庫、文件庫和聲音庫等。

2.數字制圖技術

紙基地圖在任何時候都是不可能被取代的，利用數字地圖庫直接生產紙基地圖，即數字地圖環境下的自動編圖的核心是數字地圖的自動制圖綜合技術，它比屏幕顯示為目的的電子地圖的製作要復雜得多，要處理各要素之間的關系，目前仍視為一個國際性的難題。此外，還應包括建立基於地圖資料庫和GIS技術集成的地圖生產系統。

3.「3S」集成技術

GPS（全球定位系統）、RS（遙感）、GIS（地理信息系統）產生的時間不一，理論基礎和技術特點也不盡一致，但它們的學科性質是相通的，即共同研究、表達和分析地球科學信息，在逐步發展過程中構成了相輔相成的關系，三者的結合覆蓋了信息採集、處理和分析的全過程，使GPS、RS、GIS構成的衛星對地觀測系統成為地球系統科學研究的重要手段。

4.空間可視化技術與虛擬現實技術

可視化是指運用計算機圖形圖像處理技術，將復雜的科學現象或自然景觀，甚至十分抽象的概念圖形化，以便於理解現象、發現規律和傳播知識。虛擬現實也稱虛擬環境或人工現實，是一種由計算機生成的高級人機交互系統，構成一個以視覺為主的可感知環境。空間可視化技術與虛擬現實技術可用於製作動態地圖、地形環境模擬、地圖設計製作等方面。

5.三維GIS和時態GIS技術

在地質、礦山、地下水、大氣、環境等方面，人們不僅需要研究現象的二維分布，更需要研究其三維空間分布甚至與時間有關的時空分布特徵和規律，因此，對於真三維和四維GIS的需求更加迫切，而真四維是在真三維的基礎上增加時間維。

6.網路GIS和WWW GIS技術

由於萬維網具有開放性和友好的用戶界面，它迅速成為網路信息處理和分布的主要工具。在伺服器端，GIS軟體系統通過CGi（連接器）與萬維網的HTTP（超文本傳輸協議）伺服器相連；在客戶端，有萬維網瀏覽器以HTML（超文本標注語言）建立用戶界面。

5. 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。

6. 地理信息系統發展動態

GIS的興起得益於計算機輔助地圖制圖的研究和應用。1963年，加拿大測量學家R.F.Tomlinson首先提出「地理信息系統」這一術語，並建立了世界上第一個地理信息系統。如今，地理信息系統已進入全面應用與產業化階段，隨著產業的形成和數字化信息產品在全世界的普及，GIS深入到各行各業、千家萬戶，成為人們不可缺少的工具和助手。據不完全統計，目前能夠提供市場的商業化GIS相關軟體產品已達200多種，在我國用戶眾多、知名度較高的主要軟體有:ESRI公司的ArcInfo、ArcView，Intergraph公司的MGE、GeoMedia，Maplnfo公司的Maplnfo，Genasys公司的GENAMAP，中國地質大學的MAPGIS、武漢大學的Geostar、中國科學院資源與地理研究所的Supermap等，而其中又以ArcInfo軟體功能最為強大。ARCGIS是應用最廣泛的一種大型GIS軟體，我國早期開發的GIS幾乎都是以ArcInfo作為平台。其主要特點為:採用地理關系數據模型，提供極強制圖功能、空間操作功能和分析功能;採用模塊式結構，提高靈活度並易於擴充;提供宏命令語言AML實現快速編程;提供38種地圖投影方式，可在不同投影之間實現坐標轉換;開放式的結構，提供直接與多種資料庫的介面;兼容性很好，能與25種不同系統的數據格式之間相互轉換;獨立於硬體，運行於不同的平台;廣泛支持當今各種工業標准。但它沒有DEM和插值計算，TABLES屬性數據處理功能有限，且不具備統計圖表分析功能(鄒月，2000)。

近年來，隨著計算機技術的快速發展，以及遙感技術、數字測繪技術、數據倉庫技術、虛擬實景、多媒體技術、三維圖形晶元及寬頻光纖通訊技術的突破性進展，地理信息系統技術總體上呈現網路化、組件化、集成化、開放性等發展趨勢(龔健雅，2004)。

1.基於資料庫技術的海量空間數據管理

GIS技術的瓶頸之一就是如何解決海量空間數據管理問題。對於一個區域的GIS系統，其數據量極其巨大，一般達到GB或TB的數據量級。和傳統的基於文檔的管理方式相比，利用面向對象的大型資料庫技術能夠有效地解決這一問題。

在面向對象的空間資料庫中，海量地圖數據的使用變得更加簡單，只需建立單一圖層，不必再進行分幅處理。如果用戶原來的數據源是分幅的，可將其全部存儲到一個圖層中，資料庫將自動對其進行拼接和索引處理，可形成一個完整的圖層。應用時，在客戶端只需極少量的編程(實際上只是指定數據源)，就可實現對資料庫里數據的動態顯示。資料庫會根據當前地圖客戶端的顯示視野，自動將此范圍內的圖形檢索出來，送到客戶端顯示。因此，即使在伺服器端的數據是GB級的，在客戶端的數據量卻僅是幾十到上百K的數量級，大大減輕了客戶端系統的配置需求，並減輕了網路流量，可通過一般的網路(甚至遠程)客戶端進行訪問。

2.網路GIS

信息高速公路的建立極大地方便了世界各地用戶之間的信息交換與信息查詢。由於GIS系統具有豐富的空間查詢、空間分析及屬性管理功能，而人們對Internet和GIS系統的需求不斷深入，因此把GIS系統與網路技術相融合，利用Internet在Web上發布空間數據，為用戶提供空間數據瀏覽、查詢和分析的功能，形成一種網路化的地理空間集成平台，就成為當前GIS系統發展的必然趨勢。與傳統的GIS相比，WebGIS具有以下特點:

適應性強:WebGIS是基於互聯網的，因而也是全球的，能夠在不同的平台上運行。

應用面廣:網路功能將使WebGIS應用到整個社會，真正實現GIS的無所不能，無處不在。

現實性強:地理信息的實時更新在網上進行，人們能得到最新信息和最新動態。

維護社會化:數據的採集、輸入，空間信息的分析與發布將是在社會協調下運作。

使用簡單:用戶可以直接從網上獲取所需要的各種地理信息，直接進行各種地理信息的分析，而不用關心空間資料庫的維護和管理。

目前，網路GIS正在逐步普及，但還處於空間數據查詢、瀏覽、發布與下載階段，缺少強大的空間分析功能，而且受網路帶寬的限制，影響了網路GIS的應用(龔健雅，2004)。

3.組件GIS

GIS基礎軟體可以定性為應用基礎軟體，它一般不作直接應用，而是根據某一行業或某一部門的特定需求進行二次開發。目前，大多數地理信息系統都已經過渡到基於組件的體系結構，一般都採用COM/DCOM技術。組件化GIS基於標準的組件式GIS平台，各組件之間不僅可以自由、靈活地重組，而且具有可視化的界面和標準的介面(於向鴻，2005)。組件軟體的可編程和可重用特點為系統開發商提供了方便的二次開發手段，在很大程度上推動了GIS軟體的工程化開發和大眾化應用。組件GIS的特徵主要體現在:

(1)高效無縫的系統集成:允許將專業模型、GIS控制項、其他控制項緊密地結合在統一的界面下。

(2)無須專門的GIS開發語言:只要掌握基於Windows平面的通用環境以及組件式GIS各控制項的屬性、方法和事件，就能完成應用系統的開發。

(3)大眾化GIS:用戶可以像使用其他ActiveX控制項一樣使用GIS的控制項，使非專業的GIS用戶也能勝任GIS應用開發工作。

(4)開發成本低:非GIS功能可以利用非專業控制項，降低了系統的成本。

4.集成化GIS

一方面，以GIS為核心的「3S」(RS，GIS，GPS)集成，使得人們能夠實時地採集數據、處理信息、更新數據以及分析數據。遙感是實時獲取、動態處理和分析空間信息的先進技術系統，是為GIS提供准確可靠信息源和實時更新數據的重要保證。全球定位系統(GPS)為遙感實時數據定位，提供空間坐標，建立實時資料庫。另一方面，地理信息系統技術與其他主流商務應用的集成，並能集成多種空間數據基礎，使各種計算機軟體彼此溝通、集成應用。GIS已發展成為具有多媒體網路、虛擬現實技術以及數據可視化的強大空間數據綜合處理技術系統。

5.開放式GIS

開放式地理信息系統(OpenGIS)，是指在計算機網路環境下，根據行業標准和介面所建立起來的GIS，是為了使不同的地理信息系統之間具有良好的互操作性，以及實現在異構分布式資料庫中的信息共享，克服傳統GIS軟體之間的相互封閉性(黃杏元，2004)。

為了研究和開發OpenGIS技術，1996年在美國成立的開放地理信息聯合會研究和建立了開放式地理數據交互操作規程(OGIS，Open Geodata Interoperable Specification)。OGIS是為了尋找一種方式，將地理信息系統技術、分布處理技術、面向對象方法、資料庫設計及實時信息獲取方法更有效地結合起來。基於OGIS規范制訂的開放系統模型，是一種軟體工程和系統設計方法，這種方法應用於GIS領域，側重於改變當前GIS模型中特定的應用系統及其功能與它內部數據模型及數據格式緊密捆綁的現狀。OpenGIS技術將使GIS始終處於一種組織開放式的狀態，真正成為服務於整個社會的產業以及實現地理信息全球范圍內的共享與互操作，是未來網路環境下GIS技術發展的必然趨勢。

7. 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。

8. 簡述GIS的發展。

GIS技術發展概況：

在新興的信息產業中，GIS(Geographic Information System,地理信息系統)作為集計算機科學、地理學、測繪遙感學、環境科學、城市科學、空間科學和治理科學及相關學科等為一 體的新興邊緣學科，近30年來迅速興起。

GIS將計算機技術和空間地理分布數據相結合，通過系統建立、空間操作與模型分析，為地球科學、環境科學和工程設計、乃至企業治理等方面的規劃、治理和決策提供有用的信息。

目前GIS在國內外應用領域已相當廣泛，不但成功地應用於測繪、制圖、資源和環境等領域，而且已成為城市規劃、公共設施治理、工程建設等的重要工具，此外GIS還進入了軍事戰略分析與決策、商務策劃、文教衛生乃至人們日常活動的各種領域中。

目前GIS被認為是21世紀支柱性產業，是信息產業的重要組成部分。「九五」期間國家科技部已將GIS列為「重中之重」的項目，並重點支持發展我國的GIS產業。

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我國的GIS發展較歐美先進國家起步約晚15年左右，但發展速度並不很慢。1994年9月，我國國家測繪總局與美國ARC/INFO總部簽定了合作的ARC CHINA計劃。

僅以GIS在城市方面的應用就有城市自來水、城市煤氣、城市規劃、城市地下管線、城市環境、城市道路、城市土地等不勝枚舉，至於其他各方面的應用諸如環境監測、水土流失、礦產資源、投資評價等更是屢見不鮮。所有這些都標志著GIS在我國的成長與發展。

參考資料網路——GIS

9. 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。