論地理信息系統(tǒng)的當(dāng)今現(xiàn)狀和未來發(fā)展前景

王偉超

摘要：論文要求：地理信息系統(tǒng)是指能夠收集、管理、查詢、分析、操作以及表現(xiàn)與地理相關(guān)的數(shù)據(jù)信息的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)，能夠?yàn)槿藗兎治?、決策提供重要的支持平臺(tái)。它廣泛地應(yīng)用于地學(xué)、資源管理、土地規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測(cè)、防災(zāi)減災(zāi)、電力行業(yè)、交通管理、城市規(guī)劃、科研、教育和國防等領(lǐng)域，在我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。本文主要結(jié)合3S技術(shù)研究分析地理信息系統(tǒng)的現(xiàn)狀和未來的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；現(xiàn)狀；未來發(fā)展前景；3S技術(shù)；有機(jī)結(jié)合；

引言

地理信息系統(tǒng)（GIS）與全球定位系統(tǒng)（GPS）、遙感系統(tǒng)（RS）合稱3S系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)（GIS）是一種具有信息存儲(chǔ)內(nèi)容系統(tǒng)的空間，以不同于一般狀態(tài)的專業(yè)有機(jī)形式存在的網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。可以說如果在嚴(yán)格的科學(xué)意義上，這是一個(gè)具有集中、存儲(chǔ)、操作、和顯示關(guān)鍵應(yīng)用地理參考信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。比如，研究者可以根據(jù)在信息數(shù)據(jù)庫中的調(diào)查顯示位置出現(xiàn)的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，以判斷信息數(shù)據(jù)的真實(shí)性和科學(xué)性，從而提出糾正，及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。就連接觸信息技術(shù)不久的初學(xué)者通常也認(rèn)為整個(gè)GIS系統(tǒng)包括對(duì)專業(yè)操作人員的考核以及輸入到系統(tǒng)內(nèi)的專門的信息數(shù)據(jù)。

隨著近年來3S技術(shù)的技術(shù)間有機(jī)結(jié)合，科學(xué)家研究分析地理信息系統(tǒng)的現(xiàn)狀越來越好，未來的發(fā)展趨勢(shì)和情境也是一片光明。本文主要對(duì)3S技術(shù)結(jié)合之后地理信息系統(tǒng)發(fā)揮出的巨大作用進(jìn)行研究。希望對(duì)以后的科研和教育工作提供寶貴的借鑒意義和參考指導(dǎo)。

一、地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System或Geo-Information system，GIS），因?yàn)橹饕菍?duì)地理學(xué)科的信息數(shù)據(jù)收集和分析整理研究，所以在有時(shí)又被人們稱之為“地學(xué)信息系統(tǒng)”。它是一種專門對(duì)特殊領(lǐng)域進(jìn)行調(diào)查研究的十分重要的空間信息系統(tǒng)。操作過程中它是在對(duì)計(jì)算機(jī)的硬、軟件系統(tǒng)整個(gè)系統(tǒng)的全力支持運(yùn)轉(zhuǎn)下，對(duì)整個(gè)或部分的地球外表層（包括大氣層，氣流層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行從采集信息數(shù)據(jù)、儲(chǔ)存電子空間、管理信息數(shù)據(jù)、運(yùn)算收集到的數(shù)據(jù)、分析天體運(yùn)轉(zhuǎn)情況、顯示天體路徑和描述存在的速度關(guān)系之間的技術(shù)系統(tǒng)。所以具體的移動(dòng)位置與地理信息既是LBS的整體核心，也是LBS的運(yùn)行研究的資料基礎(chǔ)。一個(gè)單純的經(jīng)緯度坐標(biāo)是沒有什么實(shí)際意義的，只有把它置于特定的專門的地理信息數(shù)據(jù)中，設(shè)定為代表某個(gè)特殊地點(diǎn)、明顯標(biāo)志、有機(jī)方位以后，才可能被廣大的用戶所認(rèn)識(shí)和理解，從而熟悉，更好的應(yīng)用到生活中。在使用地理信息系統(tǒng)技術(shù)的過程中，用戶在通過GPS相關(guān)定位技術(shù)獲取到所需要的位置信息之后，還需要了解到現(xiàn)在自己親身所處的地理環(huán)境，查詢相關(guān)資料和分析具體的環(huán)境信息，從而為用戶下一步的出行計(jì)劃和活動(dòng)提供有效的科學(xué)信息數(shù)據(jù)支持與堅(jiān)實(shí)的有效技術(shù)服務(wù)。

地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)應(yīng)用廣泛，在人類生產(chǎn)生活中都發(fā)揮著巨大的作用，主要能夠應(yīng)用于科學(xué)環(huán)境調(diào)查、資源有效監(jiān)控管理、財(cái)產(chǎn)安全管理、城市未來科學(xué)發(fā)展規(guī)劃、繪圖和出行交通路線規(guī)劃。例如，一個(gè)地理信息系統(tǒng)（GIS）能根據(jù)最近的天氣情況迅速判斷出未來相當(dāng)一段時(shí)間里會(huì)不會(huì)繼續(xù)發(fā)生此種自然災(zāi)害，從而通過天氣預(yù)報(bào)局做出預(yù)警，在發(fā)布自然災(zāi)害影響圖，使得應(yīng)急計(jì)劃者在即使在自然災(zāi)害的情況下也能較易地計(jì)算出應(yīng)急反應(yīng)時(shí)間，我國今天冬天從蒙古西伯利亞高原而侵襲的寒潮就是這樣被預(yù)報(bào)的，及時(shí)的預(yù)報(bào)，使得人們提前采取有效保暖防寒措施，做好農(nóng)作物的保護(hù)治理工作，對(duì)未來的生活沒有造成太大的影響，確保來年的豐產(chǎn)，有效保障生命財(cái)產(chǎn)安全。同時(shí)GIS系統(tǒng)也可以用來發(fā)現(xiàn)那些需要保護(hù)不受污染的濕地，由于濕地小氣候與周圍環(huán)境不同，通過衛(wèi)星的檢測(cè)很快就能發(fā)現(xiàn)，在地圖上呈現(xiàn)出規(guī)定的顏色，人們根據(jù)情況的變化，確定出濕地具體存在的位置，奔赴現(xiàn)場(chǎng)，及時(shí)采取有效的保護(hù)措施，為環(huán)境和氣候的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

二、3S技術(shù)簡(jiǎn)介

3S技術(shù)是遙感技術(shù)，（Remote Sensing，簡(jiǎn)稱RS）、地理信息系統(tǒng)（Geography Information Systems，簡(jiǎn)稱GIS）和全球定位系統(tǒng)，（Global Positioning Systems，簡(jiǎn)稱GPS的統(tǒng)稱）三種技術(shù)的統(tǒng)稱，是結(jié)合了空間傳感技術(shù)、傳感器信息發(fā)射技術(shù)、衛(wèi)星區(qū)域地區(qū)定位與北斗星導(dǎo)航技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子通訊技術(shù)相結(jié)合，多學(xué)科多領(lǐng)域高度集成的對(duì)空間信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、管理、分析、表達(dá)、傳播和應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)。3S技術(shù)可以說是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的排頭兵和先驅(qū)先導(dǎo)，對(duì)全世界的整體科技進(jìn)步發(fā)揮著重要作用，在農(nóng)業(yè)，經(jīng)濟(jì)，交通等多重領(lǐng)域也有極廣泛的應(yīng)用。

RS是指從外部空間接收來自地球表層各鐘物質(zhì)發(fā)射的電磁波信息，并通過對(duì)這些信息進(jìn)行技術(shù)加工掃描、攝影、傳輸和處理，從而對(duì)各種情況進(jìn)行隔空控制的現(xiàn)代綜合信息技術(shù)。遙感技術(shù)就應(yīng)用來說，可用于植被資源調(diào)查、氣候氣象觀測(cè)預(yù)報(bào)、作物產(chǎn)量估測(cè)、病蟲害預(yù)測(cè)、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)、交通線路網(wǎng)絡(luò)與旅游景點(diǎn)分布等方面。例如，在遙感地圖上，可以直接觀察出城市的交通發(fā)展?fàn)顩r，從而對(duì)人們的環(huán)境污染治理和出行采取及時(shí)有效措施。

GPS又稱全球定位系統(tǒng)，是我們普通人在日常生活中最熟悉的一個(gè)地理科學(xué)信息系統(tǒng)， 它主要是由空間星座、地面控制和用戶設(shè)備等三部分構(gòu)成的。GPS測(cè)量技術(shù)能夠在短時(shí)間快速測(cè)量信息數(shù)據(jù)、同時(shí)也高效、準(zhǔn)確地提供人們所需的地區(qū)要素的精確三維坐標(biāo)以及其他相關(guān)信息，具有不間斷、高效率、自動(dòng)化、高效益等顯著特點(diǎn)，所以被廣泛應(yīng)用于軍事戰(zhàn)爭(zhēng)監(jiān)測(cè)、民用交通（船舶、飛機(jī)、汽車等）導(dǎo)航、大地信息測(cè)量、攝影高度測(cè)量、野外考察探險(xiǎn)評(píng)估、土地利用情況調(diào)查研究、精確農(nóng)業(yè)種植以及日常生活（人員跟蹤、休閑娛樂）等多種不同領(lǐng)域。應(yīng)用廣泛，功能強(qiáng)大，受到人們的普遍歡迎。

三、多重技術(shù)結(jié)合現(xiàn)狀

當(dāng)今時(shí)代是個(gè)發(fā)展的時(shí)代，是個(gè)信息化的社會(huì)，早在上個(gè)世紀(jì)鄧小平就提出“開發(fā)信息資源，服務(wù)四化建設(shè)”。到江澤民也指出了：“四個(gè)現(xiàn)代化，哪一個(gè)也離不開信息化”。之后不久的十六屆三中全會(huì)上，我國九五科技規(guī)劃中將3S技術(shù)列為國家15項(xiàng)重中之重的高新技術(shù)發(fā)展項(xiàng)目1995年1月國務(wù)院批準(zhǔn)了《中華人民共和國計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)國際聯(lián)網(wǎng)管理暫行規(guī)定》，表明了中國信息高速公路（China ISH）計(jì)劃的正式啟動(dòng)。根據(jù)我國國情，從關(guān)系民生的情況入手，開始正式開始了我國信息化建設(shè)的序幕?，F(xiàn)運(yùn)行的系統(tǒng)還有國際交流，與150個(gè)國家連網(wǎng)。我國在實(shí)施“三金工程”的同時(shí)，也積極開展了中國的空間信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，促進(jìn)基礎(chǔ)信息技術(shù)設(shè)施的建設(shè)和完善，加強(qiáng)3S技術(shù)的緊密結(jié)合。比如我國GPS技術(shù)應(yīng)用已開始進(jìn)入民用和商業(yè)化；RS技術(shù)應(yīng)用位于世界先進(jìn)水平；GIS技術(shù)正應(yīng)用在大中城市的UIS建設(shè)中。

結(jié)語

隨著科技的不斷進(jìn)步和未來的信息技術(shù)發(fā)展，相信3s技術(shù)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合可以再建輝煌，為農(nóng)業(yè)，生態(tài)學(xué)，城市交通，環(huán)境污染監(jiān)測(cè)發(fā)揮出巨大的作用，保障環(huán)境的清潔，農(nóng)業(yè)的豐收豐產(chǎn)，交通的正常出行，在我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著越來越重要的作用，真正造福社會(huì)。

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