新一代GIS基础软件的四大关键技术

王世莲 刘伟伟

摘 要： 随着GIS技术的发展，其在一些行业中的应用越发广泛，不仅推动了行业发展，其本身也为满足市场需求而不断进步。现阶段，大数据、云计算等技术在GIS技术中的应用使得其进入了新的阶段，基于此，本文就新一代GIS基础软件关键技术展开研究，首先阐述了GIS技术，其次对新一代软件四大关键技术进行了深入分析，以拓展新一代GIS技术的应用范围。

关键词： 新一代GIS基础软件;关键技术;GIS技术

【中图分类号】P208 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.27.203

地理信息技术（GIS）经过数十年的发展已经逐渐从计算机辅助制图技术发展成多功能技术，在发展对于人类社会各个方面的进步都发挥着重要的作用。我国的GIS基础软件发展也已经取得了一些成就，近年来，在信息技术和应用需求推动下，GIS技术更加丰富，为新一代GIS基础软件的发展提供了指导方向。而作为GIS技术发展的直接动力，信息技术创新变革为GIS软件发展起到了积极的推动作用。

1 GIS技术概述

GIS技术由多个学科交叉形成，其是基于地理空间，利用地理模型分析法实时提供空间和动态地理信息，为地理研究和决策提供服务的一种计算机技术[1]。近年来，GIS技术发展迅速，在资源和环境应用中起着技术先导作用，不仅能够给对各种资源环境进行有效管理，同时能够分析测试资源环境管理以及实践模式，为决策制定、科学评价提供便利，也能够动态监测并分析比较不同时期资源环境情况和生产变动情况，使数据收集、空间分析以及决策工作综合起来，提高工作效率以及经济效益，为资源环境持续发展奠定良好的基础。

2 新一代GIS基础软件四大关键技术

2.1 跨平台GIS技术

跨平台是在同一软件或开发应用的运行不依靠硬件设备以及操作系统，硬件设备中涉及了不同CPU服务器、电脑、移动设备，操作系统涉及了Windows、Linux都能够操作系统、移动终端设备中的Android系统。而随着大数据、云计算等技术的发展，GIS软件也需要具有跨平台能力，跨平台GIS技术就是在同一GIS内核下，同时支持以上硬件和操作系统，具体包括：

（1）主流服务器和操作系统。云计算、大数据技术一般使用性能稳定的Linux系统，为将新技术性能充分发挥出来，GIS要保证能够在各主流服务提操作系统中得以应用。

（2）移动终端。移動设备类型多，操作系统主要应用Android系统和iOS系统。在线情况下，B/S架构能够使各种终端访问服务器中的GIS功能，进而支持多种移动终端。离线全国你看下，若是无信号区域，跨平台中的微内核、松耦合等社交可以使GIS软件在硬件平台发生变化的情况下实现离线应用[2]。

（3）自主可控软硬件。为确保空间信息安全，政府和军事领域都是用自主可控计算机装置，对此，GIS软件需要能够支持申威等自主CPU、中标麒麟等自主操作系统。

2.2 云GIS技术

云计算属于分布式计算技术，其是利用网络将计算资源集中的同时按需应用，进而使计算资源得到有效利用，便于大规模计算，为解决庞大的数据提供了技术指导。云GIS技术是将GIS科学理论和方法通过云计算方式实现出现，具有按需自服务、动态伸缩、根据使用付费和狂妄了访问等功能。

云GIS技术就是在云计算中运行GIS软件及其应用，通过云计算中的功能实现地理空间数据的存储、建模以及处理分析，创新了GIS应用方法，其特征表现在以下几方面：

（1）资源集成和计算。云计算环境下，数据分布会导致数据孤岛现象出现，而通过开放式空间数据库互联互访接口能够共享数据，并实现无缝集成。通过云计算机的优势对数据处理算法进行优化，实现并行计算，提高数据处理效率。同时，通过云计算实例化技术和微服务架构也能够隔离运行服务，促使GIS计算性能以及资源利用率得以提升[3]。

（2）跨国终端访问和开发应用。B/S架构下，多个终端的统一访问是通过表述性状态专业架构实现的，并减轻对web的依赖，将云计算优势充分发挥出来。

（3）互联协同。云GIS连接各种终端，利用远程服务代理等技术提高终端访问效率。而服务端和客户端的分别聚合能够实现跨区域、跨层级整合资源，实现协同在线工作。

2.3 三维GIS技术

三维GIS技术可以拓展研究对象，实现全空间的对象研究，同时能够融合多源数据，新型测绘手段可以将倾斜摄影、BIM、矢量、地下管线等多源数据融合起来，提高三维场景模型的建设精度[4]。此外，web三维空间分析能够实现沉浸式交互，与AR等虚拟现实技术的结合为GIS应用提供了新的方向。

2.4 大数据GIS技术

互联网、物联网等技术的发展推动了全球数据的迅速增长，传统数据分析技术无法进行全面的管理分析，其中的隐含空间位置信息也为GIS提供了新的数据来源，通过对空间模式和特征的分析，将其中的自然和人文规律挖掘出来，能够将数据价值更大发挥出来[5]。大数据GIS技术局势在以上三个技术为基础，将大数据技术和GIS内核融合起来，实现分布式存储管理、流数据处理和可视化、分布式空间分析等基础能力，该技术的应用能够解决新空间数据管理分析和计算性能问题。

结束语：在信息技术和应用需求的不断推动下，新一代GIS技术产生了四个关键技术，也是其重要发展方向，主要为跨平台GIS技术、云GIS技术、三维GIS技术、大数据GIS技术，这四个技术为GIS软件发展产生了深远的影响。

参考文献

[1] 宋关福，卢浩，王晨亮，等.人工智能GIS软件技术体系初探[J].地球信息科学学报，2020，22（1）.

[2] 宋关福，李绍俊.三十年中国GIS基础软件市场回顾与发展展望[J].地理信息世界，2018，25（001）：8-11.

[3] 李丽，雷平华.市政交通建管中GIS的应用与发展[J].百科论坛电子杂志，2018，000（017）：124.

[4] 宋关福，钟耳顺，，李绍俊，等.大数据时代的GIS软件技术发展[J].测绘地理信息，2018，043（001）：1-7.

[5] 张文.大数据时代的GIS软件技术发展[J].河南科技，2018（2）：28-29.