摘要：地理信息系统(GIS)是近年发展起来的综合处理和分析空间数据的一种技术系统。本文将重点对地理信息系统的相关内容进行分析，以供参考。
关键词：地理信息系统；技术；发展动态
1.前言
中国地理信息系统(GIS)已经走过了22年的发展历程,取得了长足的进步,在国家信息化、国家安全、经济建设、科学研究等方面发挥着越来越重要的作用。
2.地理信息系统概述
GIS是地理信息系统的英文缩写,它是对地球空间数据进行输入、存储、检索运算、分析、建模、显示、输出等的计算机系统,是集空间科学、测绘遥感学、现代地理学、信息科学、计算机科学、环境科学和管理科学为一体的新型边缘学科,并且迅速形成一门融上述各学科及其各类应用对象为一体的综合性高新技术。它不仅可管理数据、文字信息和图形,而且是以空间数据为研究对象,以计算机为工具,将不同来源,不同类型的数据和相关的属性信息进行有机的结合和综合分析查询,实现计算机信息处理,是综合处理和分析空间数据的一种有效的新技术系统。同时,它具有及时、迅速、准确、完整地查询各种资料信息,实现图型与属性数据的空间查询、分析计算及编制专题地图等功能。并具有良好的兼容性和资源共享等优点。因此,GIS在地质、农业、城市建设、商业、军事等领域得到广泛的应用,且效果良好。
3.GIS应用开发技术发展历程
3.1集成GIS
在GIS发展的早期阶段，由于受到技术的限制，GIS提供一些能够满足某些功能的模块，并且各个模块之间彼此不能进行协调，因此早期的GIS软件没有形成一个完整的系统。随着GIS技术和理论的发展，早期的各个GIS模块逐渐朝着集成化发展，形成了大型的GIS软件包（GISPackage），因此GIS发展进入了集成GIS（IntegratedGIS）阶段。该阶段GIS的代表软件有：Arc/info、GenaMap等。GIS发展到这一阶段集成了各个GIS模块的各项功能，形成了独立完整的系统，具备了强大的数据输入功能、空间分析功能、图形平台以及可靠性能。由于仅仅是对原先分散的GIS模块进行简单集成，除了系统的复杂性和建设、运行成本提高之外，系统与其他应用系统进行集成也是很难做到的，这是该阶段GIS发展所面临的问题。
3.2模块GIS
模块GIS与集成GIS相似之处在于，也是将GIS按照功能划分成一些模块，并且这些模块在同一基础环境上运行，但模块GIS能够针对具体工程应用将GIS软件模块有针对性地进行细划分，在降低开发难度的同时能够满足用户需求，这是与集成GIS的显著区别。但二者面临着同一难题是无法与管理信息系统（MIS）等专业应用模型进行高效综合应用。
3.3核心式GIS
核心式GIS完美提供了解决集成GIS和模块GIS不能与MIS综合应用问题的思路，即对数据库管理要求较高的用户可以选择MIS开发工具来构造GIS应用。在Windows系列操作系统中，开发GIS应用系统可以采用高级编程语言，通过应用程序接口（API）访问系统内部所提供的GIS功能。除了核心式GIS提供的一些动态链接库（DLL）之外，实现各种功能的DLL可以进行拆卸和重组，这能够给用户提供较大的灵活性。但由于核心式GIS所提供的组件位于底层，这也增加了系统应用开发的难度。
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3.4组件式GIS
以Arc/Info和GeneMap为代表的集成GIS和以MGE为代表的模块GIS具有开发负担重、集成困难、二次开发语言复杂、普及困难等缺陷，严重制约了GIS进一步发展和应用，难以满足日益增多的GIS应用需求。组件式GIS将GIS的各个功能分解为若干个组件，每个组件具有不同的功能，通过将可视界面和接口有效地组合在一起，形成了最终的应用系统。组件式GIS是一种新型的GIS软件体系，它是面向对象技术和组件式软件在GIS软件开发中的应用，与传统GIS技术相比具有明显的优势：①可以实现各种应用分析模型与GIS之间进行高效无缝的系统集成；②无需专门的开发语言，只需实现GIS的基本功能函数，按照Microsoft的ActiveX空间标准开发接口，二次开发简捷；③可灵活定制、可封装；④采用基础组件-高级通用组件-专业性组件的构建方式，便于用户选择，降低软件开发成本；⑤GIS功能强大，便于扩充。组件式GIS在设计和开发中应注意：①功能和接口设计既要符合GIS软件开发的要求，也要体现出组件式软件的优势；②要对基础组件、高级通用组件、行业性组件的功能进行清楚地区分，从而便于用户根据其需求发布相应的单元；③要有意识地采用高效的算法和对代码进行优化，从而可以有效改善软件的整体运行效率；④确定组件力度大小和设计接口时，要在系统功能实现、组件功能灵活性和满足用户需求之间取得平衡。
3.5万维网GIS
万维网GIS是GIS与WWW（WorldWideWeb）的有机结合，在Internet或Intranet网络环境下可实现存储、处理、分析、显示、应用等功能。它可以在互联网上提供地理信息，用户通过浏览器可以获得GIS中的数据和相关服务，代表性的软件有MapObjectsInternetMapServer、ArcViewInternetServer、MapGuide和GeoMediaWebMap等。万维网GIS在结构上属于分布式地理信息系统模型，一般有4部分组成。
4.地理信息系统的发展动态
目前地理信息系统技术的发展比较快厂方面是因为许多领域对地理信息系统的要求不断提升另一方面计算机技术的发展给地理信息系统提供了先进的方式很多计算机的技术,比如三维技术和人工智能技术都能在地理信息系统中使用。
4.1地理信息建模系统(简称GIM)S
很多问题都不能使用GIS的空间分析功能来解决。大部分领域有独特的模型,G巧需要通过二次开发工具来解决。GIS可以成功的应用在专有领域的关键是基于领域特有空间的模型,G巧能够支持空间模型的定义等环境。现在实现GIS空间功能和领域专有模型有两种方式:(1)松散祸合式,即凭借其他软件实现专有模型;(2)嵌入式。即凭借通用功能实现专有模型。
4.2时空系统
一般的地理信息系统仅仅考虑地球表面物体的空间特征不考虑时间特点。环境监测天气预报等领域的对象会随时间产生动态变化，但是变化规律影响求解方式。先进的地理信息系统对GIS进行时态特性的研究即时空系统。依据处理和有效时间的差异进行分类,时空系统分为以下四类：1)静态系统。既不支持处理和有效时间仅仅保留一种状态例如当前状态。(2)历史系统。它仅仅支持有效时间适用在发生历史对问题求解其关键作用的领域。(3)回溯系统。仅支持处理时间适用在信息对问题求解有关键影响的领域。(4)双时态系统。能够支持有效和处理时间肩效时间能记录发生的历史处理时间能记录信息的历史。
5.结束语
综上所述,地理信息系统作为社会中一种重要的基础信息,既是社会公益性产品,又具有重要的市场价值。随着地理信息产业建立和数字化信息产品在全世界的普及,GIS将深入到各行各业乃至千家万户,成为人们生产、生活、学习和工作中不可缺少的工具和助手,它的用途将越来越广。
参考文献
[1]徐翠云.地理信息系统应用现状及相关技术发展趋势[J].中国地质,2016,6(4):1-4.
[2]何建邦,钟耳顺.论地理信息系统及其在地理学中的地位[J].地理学报,2016,(48):84-90.
论文作者:姬翔
论文发表刊物:《基层建设》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/22
标签：组件论文; 地理信息系统论文; 系统论文; 功能论文; 模块论文; 技术论文; 软件论文; 《基层建设》2018年第1期论文;