浅析地理信息技术的发展及其前沿问题

赵靖博 李登帅

摘 要：地理信息技术以地理空间为主要研究对象，采用了地理模型分析等多种方法，为空间及空间动态提供所需的各种地理信息数据，服务于地理研究以及地理决策等领域。本文对地理信息系统的发展历史以及进程进行了简要的叙述，并对GIS的主要研究领域进行了概述，如组件GIS、网络GIS、分布式GIS、开放GIS、互操作GIS等等。最后对GIS技术的发展前景做出了美好的展望。

关键词：研究领域；组件GIS；网络GIS；分布式GIS；开放GIS

1.前沿

地理信息系统（简称GIS）是于二十世纪六十年代的时候兴起的一个空间信息分析技术。地理信息技术是多种学科的交叉技术，主要是以地理空间为其中心的研究对象，采用了地理模型分析等多种方法，为人们所要观测研究的多种空间以及空间动态提供所需的各种地理信息，地理信息技术服务于地理研究以及地理决策等领域。至今，地理信息技术已经经过了几十年的飞速发展，尤其是在最近的几年，伴随着计算机技术的突飞猛进，地理信息系统技术也相应的得到了十分迅猛的增长与发展。因此，现在的地理信息技术已经不是单纯的一门技术了，由于现代社会已经进入了信息时代，因此，地理信息技术是信息时代发展的必然产物之一，地理信息技术也是当今信息时代的一项基本内容。

随着研究者在地理信息领域的不断突破，地理信息科学理论逐渐建立并完善起来。地理信息科学理论的建立为地理信息技术的发展提升到了一个里程碑式的高度。伴随着当今时代信息网络的高速发展，因此，对于相对独立并且内部的耦合度比较强、集成能力比较匮乏以及互操作性较差等种种缺点，于二十世纪初地理信息服务技术应运而生。地理信息服务技术诞生的目的在于为了实现网络环境下地理信息技术的集成应用，从而能够满足众多普通民众对于地理信息的多种需求。从此以后，地理信息技术由专业化向大众化以及社会化的方向不断迈进。

GIS的不断发展以及当代计算机技术的不断发展，一直到后来的网络空间的发展和数字地球的发展，这些技术的成熟都是不断联系的，相辅相成的。相关学家对GIS技术的发展动态做出了相应的总结，例如，GIS技术在向着多为、一体化以及动态的方向发展；GIS系统向着网络化、开放化、信息格栅的方向发展；计算机软件的发展促进了地理信息技术向着中间件、组件化以及智能体的方向发展；空间信息技术以及现代通信技术的融合，使得地理信息技术得到不断的突飞猛进；地理信息数据的获取也一直向着3S集成的方向进展，特别是Sensor Web的出现更是推动了这一进展过程；数据存储以及管理技术也向着分布式存储以及互操作的方向推进，数据处理技术也同时向着移动计算以及普通计算以及语义网的方向发展；同时，人机交互也自然而然的向虚拟环境的发展不断的发展。

2. GIS主要研究领域概述

GIS技术的主要研究领域大致集中在以下几种方面：

首先是组件GIS技术。组件GIS（简称为Com GIS）指的一组具有某种标准通讯借口的，并且允许跨语言应用的一种地理信息系统技术。组件GIS技术是地理信息的组件当中以及地理信息系统的组件与其他的组件之间，都能够通过标准接口来进行互联互通技术的实现，同时能够实现跨计算机的应用。ComGIS是基于组件对象平台的技术，其具有标准的接口，能够进行跨语言的应用，并且能够根据地理信息系统的软件的可扩展性以及开放性和可配置性更强的特点，来进行更加灵活的使用，以及更加便捷的二次开发技术，同时其使用的成本也更低，综上，组件GIS技术是比较具有发展前景的技术，也具有着明显的发展方向。组件GIS技术的组件式平台主要有Microsoft的COM组件、DCOM以及COBA等等。

其次是网络GIS技术。网络GIS（即Web GIS）的主要系统平台是目前已经普及的Internet技术，这是GIS新的主要的系统平台，利用Internet技术来实现在Web端的空间数据信息的发布，能够使得用户进行浏览以及使用，这是GIS技术发展的必然趋势。Web GIS技术是地理信息技术走向大众化以及社会化的必经之路，也是实现其发展目标的有效途径。Web GIS的宗旨在于解决分布式地理信息技术之间的联网，从而实现地理信息资源的共享性。能够实现相同的地理信息技术软件之间的分布式GIS之间的数据以及软件和硬件以及信息等的共享，实现相同的GIS软件的分布式GIS技术之间的互运算以及互操作性能。同时为了实现不同软件之间的分布式GIS之间的信息资源的共享，还需要利用其开放功能，即Open GIS功能。

另外是分布式GIS。分布式GIS是当前地理信息系统领域所研究并且一直在开发的热点以及前沿技术。随着信息产业的不断成熟和完备，用户对GIS技术的要求也在不断的提升当中。由之前的局部地区用户对信息的使用已经转化成为了大地区用户对信息的共享行为。因此，传统的GIS技术具有信息的共享能力地下以及系统的维护要求高等缺点，在需求的推动下进行了不断的改进。因此，伴随着现代互联网技术的发展，GIS技术与互联网技术相结合而产生的分布式GIS系统技术，就能够很好的解决信息系统共享的问题。分布式GIS技术是通过互联网技术在进行不同地点、不同的部门以及多种独立的GIS系统之间的不同地点之间的连接，这种技术支持多种工作模式，客户端能够有效的获取信息并且能够对多种功能进行应用，得到所需要的服务。分布式GIS技术能够解决在网络条件下地理信息系统当中所存在的多源数据异构的问题，也能够解决数据共享、数据运算等问题，并且能够扩大GIS系统的应用范围，从而提高系统的可行性，具有比较高的性价比。

开放性GIS（即Open GIS）。目前，一种能够实现多用户以及跨平台的开放性GIS技术正在被世界上的许多研究部门以及高等院校多研究和开发当中，开放性GIS技术的研究以及應用能够使各个部门以及各个企业之间不同格式的数据实现比较方便的互访，这种技术的开发能够有利于网络GIS以及分布式GIS的空间数据库的成立，从而能够使地理信息系统技术的应用领域大大以及地理信息技术的功能大大的扩展。开放性GIS技术需要在计算机网络技术支持下完成，从而实现不同软件的分布式技术之间的信息系统资源的共享等，Open GIS技术最主要的特点就是其共享功能。除此之外，还有互操作GIS、移动GIS、三维GIS、可视化以及虚拟现实技术、以及GIS技术的智能化、云GIS技术、自发式地理信息、智慧城市、面向人的GIS等多种热点前沿领域。GIS技术的发展仍在不断的进行当中，未来人们的生活更加需要GIS技术提供基础的服务于支撑，其发展前景十分光明。

参考文献：

[1] 方芳，魏淑艳.对我国科学数据资源共享的思考[J].邢台学院学报，2006（6）：16-17.

[2] 王康.地理信息共享平台及其关键技术的研究与应用[D]. 广东工业大学，2011.

作者简介：

赵靖博（1997.06.29-）性别 男，民族 汉，籍贯 山西省晋城市，身份证号：140502199706299596，职称 本科生，研究方向：地理信息科学

李登帅（1996.01.09-）性别 男，民族 汉，籍贯 河南省信阳市，身份证号：411522199601093657，职称 本科生，研究方向：地理信息科学