導(dǎo)語：GIS的發(fā)展演化分析論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：自從地理信息系統(tǒng)提出以來，通過幾十年的發(fā)展，地理信息系統(tǒng)已經(jīng)被全世界廣泛關(guān)注和應(yīng)用。這篇文章主要介紹了gis的發(fā)展和GIS這一縮寫在過去20年中發(fā)生的演化。

關(guān)鍵詞：GIS；發(fā)展；演化

一、前言

地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem,GIS）是一種專門用于采集、存儲、管理、分析、和表達(dá)空間數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)。其既是表示、模擬現(xiàn)實(shí)空間世界和進(jìn)行空間數(shù)據(jù)處理分析的“工具”，也可看作是人們用于解決空間問題的“資源”，同時還是一門關(guān)于空間信息處理分析的“科學(xué)技術(shù)”。

二、GIS的提出和迅速發(fā)展

50年代，由于電子計(jì)算機(jī)科學(xué)的興起和它在航空攝影測量與地圖制圖學(xué)中的應(yīng)用，使人們開始有可能用電子計(jì)算機(jī)來收集、存貯和處理各種與空間和地理分布有關(guān)的圖形和屬性數(shù)據(jù)，并希望通過計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)的分析來直接為管理和決策服務(wù)，這樣就導(dǎo)致了地理信息系統(tǒng)的問世。

1956年，奧地利測繪部門首先利用電子計(jì)算機(jī)建立了地籍?dāng)?shù)據(jù)庫，隨后各國的土地測繪和管理部門都逐步發(fā)展土地信息系統(tǒng)（LIS），用于地籍管理。1963年，加拿大測量學(xué)家R.T.Tomlinson首先提出了地理信息系統(tǒng)這一術(shù)語，并建立了世界上第一個GIS—加拿大地理信息系統(tǒng)（CGIS），用于自然資源的管理和規(guī)劃。稍后，美國哈佛大學(xué)研究出SYMAP系統(tǒng)軟件。但是，由于當(dāng)時計(jì)算機(jī)技術(shù)水平不高，存儲量小、磁帶存取速度慢，使得GIS帶有更多的機(jī)助制圖色彩，地學(xué)分析功能極為簡單。當(dāng)時的系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)手扶跟蹤數(shù)字化地圖，進(jìn)行地圖數(shù)據(jù)的拓?fù)渚庉?，分幅?shù)據(jù)的拼接，并發(fā)展了基于柵格的操作方法。

進(jìn)入70年代以后，由于計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是大容量存取設(shè)備—磁盤的使用，為空間數(shù)據(jù)的錄入、存貯、檢索和輸出提供了強(qiáng)有力的手段。用戶屏幕和圖形、圖像卡的發(fā)展增強(qiáng)了人機(jī)對話和高質(zhì)量圖形顯示功能，促使GIS朝著實(shí)用方向迅速發(fā)展。一些發(fā)達(dá)國家先后建立了許多專業(yè)性的土地信息系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)。GIS這一技術(shù)成為一個引人注目的領(lǐng)域。

三、80年代的GIS—地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem,GIS）

80年代是GIS在理論、方法和技術(shù)上取得突破與趨向成熟的階段。由于大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的問世，推出了第四代計(jì)算機(jī)，特別是微型計(jì)算機(jī)和遠(yuǎn)程通訊傳輸設(shè)備的出現(xiàn)，為計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用創(chuàng)造了條件，加上計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的建立，使地理信息的傳輸效率得到極大的提高。另外，軟件開發(fā)工具的廣泛應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的推廣，推動了GIS的數(shù)據(jù)處理能力、空間分析功能、人機(jī)交互對話、地圖的輸入、編輯和輸出技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，并逐步走向成熟。GIS的應(yīng)用從解決基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃（如道路、輸電線等）轉(zhuǎn)向更加復(fù)雜的區(qū)域開發(fā)問題。當(dāng)時，GIS已跨越國界，在全世界范圍內(nèi)全面推廣，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，并與衛(wèi)星遙感技術(shù)結(jié)合，開始應(yīng)用于全球性的問題（如全球變化、全球沙漠化監(jiān)測等）。因此，國際著名的GIS專家，即前面提到的R.T.Tomlinson認(rèn)為：“如果70年代是GIS發(fā)展的鞏固時期，那么80年代則是國際上GIS發(fā)展具有突破性的年代”。這個時期，GIS還保留有地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem,GIS）的含義和意思。

四、90年代的GIS—地理信息科學(xué)（GeographicInformationScience,GIS）

地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用大大提高了人類處理和分析大量有關(guān)地球資源、環(huán)境、社會與經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)的能力，而地理信息系統(tǒng)技術(shù)及其應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展則必須以地球信息機(jī)理理論為基礎(chǔ)。陳述彭院士在論述地理信息系統(tǒng)發(fā)展時強(qiáng)調(diào)了對于地球信息基礎(chǔ)理論的研究，并指出地球信息基礎(chǔ)理論的實(shí)質(zhì)內(nèi)容：地理信息系統(tǒng)已不僅僅限于物質(zhì)流與能量流的信息載體，而且包括研究地學(xué)信息流程的動力學(xué)機(jī)理與時空特征、地學(xué)信息傳輸機(jī)理及其不確定性(多解)與可預(yù)見性等；并認(rèn)為：Geo-Informatics不同于Geomatics，在于這個Info還包括很多地學(xué)規(guī)律，其分析模型必須以地學(xué)為基礎(chǔ)。

Goodchild于1992年提出地理信息科學(xué)(GeographicinformationScience)的概念。地理信息科學(xué)主要研究在應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對地理信息進(jìn)行處理、存貯、提取以及管理和分析過程中所提出的一系列基本問題，如數(shù)據(jù)的獲取和集成、分布式計(jì)算、地理信息的認(rèn)知和表達(dá)、空間分析、地理信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、地理數(shù)據(jù)的不確定性及其對于地理信息系統(tǒng)操作的影響、地理信息系統(tǒng)的社會實(shí)踐等。地理信息科學(xué)的提出是地理信息系統(tǒng)技術(shù)及應(yīng)用發(fā)展到相當(dāng)水平后的必然要求，它是在人們不再滿足于僅僅利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來對地理信息進(jìn)行可視化表達(dá)及其空間查詢，而強(qiáng)調(diào)地理信息系統(tǒng)的空間分析和模擬能力時產(chǎn)生的；它在注重地理信息技術(shù)發(fā)展的同時，還注意到了與地理數(shù)據(jù)、地理信息有關(guān)的其他一些理論問題，如地理數(shù)據(jù)的不確定性、地理信息的認(rèn)知以及社會對于地理信息技術(shù)運(yùn)用于實(shí)踐的認(rèn)可等。由此可見，地理信息科學(xué)在地理信息技術(shù)研究的同時，還指出了對于支撐地理信息技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)理論研究的重要性。世紀(jì)之交，由于地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用日益廣泛，加上航空和航天遙感、全球定位系統(tǒng)、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)(Internet)和地理信息系統(tǒng)等現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展及其相互間的滲透和整合，逐漸形成了以地理信息系統(tǒng)為核心的地球空間信息集成化技術(shù)系統(tǒng)，為解決區(qū)域范圍更廣、復(fù)雜性更高的現(xiàn)代地學(xué)問題提供了新的分析方法和技術(shù)保證；同時，這些現(xiàn)代信息技術(shù)的綜合發(fā)展及其應(yīng)用的日益深廣，掀起了全球變化研究與對地觀測計(jì)劃的新高朝，于是時勢造英雄，促使一門新興的交叉學(xué)科“地理信息科學(xué)”的脫穎而出。這個時期，GIS己經(jīng)漸變地含有地理信息科學(xué)（GeographicInformationScience,GIS）的含義和意思。

五、現(xiàn)在的GIS—地理信息服務(wù)(GeographicInformationService,GIS)

近年來，隨著地理信息產(chǎn)業(yè)的建立和地球數(shù)字化產(chǎn)品的普及應(yīng)用，GIS的發(fā)展進(jìn)入到各行各業(yè)乃至各家各戶的用戶時代，成為人們生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)和工作中不可缺少的工具和助手。這個時期，社會對GIS的認(rèn)識普遍提高，需求大幅度增加，地理信息系統(tǒng)已成為許多機(jī)構(gòu)（特別是政府決策部門）必備的工作和決策咨詢系統(tǒng)。國家級乃至全球級的地理信息系統(tǒng)已成為公眾關(guān)注的問題，地理信息系統(tǒng)已被列入“信息高速公路”計(jì)劃，也是美國前副總統(tǒng)戈?duì)柼岢龅摹皵?shù)字地球”戰(zhàn)略的重要組成部分。地理信息系統(tǒng)的研究和應(yīng)用正逐步形成行業(yè)，具備了走向產(chǎn)業(yè)化的條件。

近來，個人數(shù)字助理（PersonalDigitalAssistant,PDA）、移動電話的普及給新的應(yīng)用創(chuàng)造了許多機(jī)會。這樣的應(yīng)用有流動工作人員和基于位置服務(wù)。流動工作人員，顧名思義，他們工作在遠(yuǎn)程位置，如客戶處、分公司或者野外現(xiàn)場。這些工作人員經(jīng)常要為完成某項(xiàng)任務(wù)下載一段所需的數(shù)據(jù)，在遠(yuǎn)端使用這段數(shù)據(jù)，然后在每天工作結(jié)束的時候?qū)⒏膭痈拢ㄍ降兀┑街鲾?shù)據(jù)庫上。這種場景的一個重要方面是：客戶端保留有數(shù)據(jù)，并以離線方式在本地對數(shù)據(jù)進(jìn)行操作?；谖恢梅?wù)的使用是近年來出現(xiàn)的一個重要趨勢，這類服務(wù)徹底改變了對用戶地理位置的依賴。隨著全球定位系統(tǒng)（GPS）的應(yīng)用，可以很容易確定任何一個客戶/使用者的精確位置，并根據(jù)用戶的地理位置提出最佳解決方案?；谖恢梅?wù)的影響和重要性促使開放GIS協(xié)會（OpenGISConsortium,OGC）提出了開放位置服務(wù)（OpenLocationService，OpenLS）,希望能夠?qū)⒌乩砜臻g數(shù)據(jù)和地理操作的資源集成到位置服務(wù)和電信基礎(chǔ)設(shè)施中去。美國聯(lián)邦政府已于2001年10月頒布了規(guī)定：所有蜂窩電話的位置在67%的使用時間里必須是可追蹤的，追蹤精度為125米。這樣，一方面人們總在評述著Internet革命“消滅”了地理的概念，與此同時，對于空間技術(shù)的需求卻在不斷增長。位置服務(wù)（LocationBasedService,LBS）的巨大魅力在于通過固定或移動網(wǎng)絡(luò)發(fā)送GIS功能和基于位置信息，從而在任何時間應(yīng)用到任何人、任何位置和任何設(shè)備上。當(dāng)前，LBS已成為科學(xué)研究、技術(shù)發(fā)展和市場開拓領(lǐng)域共同的熱點(diǎn)話題。此時，GIS已朝著地理信息服務(wù)(GeographicInformationService,GIS)的方向發(fā)展。

六、結(jié)論

GIS從提出到20世紀(jì)80年代，一直表示地理信息系統(tǒng)，在20世紀(jì)90年代GIS更流行的提法是地理信息科學(xué)，而現(xiàn)在GIS則朝著地理信息服務(wù)的方向發(fā)展。

近年來GIS技術(shù)發(fā)展迅速，其內(nèi)涵和外延正在不斷變化。最初的GIS都是一些具體的應(yīng)用系統(tǒng)，充其量只能稱之為一門技術(shù)?，F(xiàn)在已發(fā)展成一個獨(dú)立的、充滿活力的新興學(xué)科，這已經(jīng)為大家所公認(rèn)。其主要的原動力來自日益廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)IS不斷提出的要求；另一方面，計(jì)算機(jī)科學(xué)的飛速發(fā)展為GIS提供了先進(jìn)的工具和手段，許多計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的新技術(shù)都可直接應(yīng)用到GIS中。隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的發(fā)展，GIS正迅速地發(fā)展和變化著。