基于计算机技术的GIS技术研究

◆朱渔 罗来曦

基于计算机技术的GIS技术研究

◆朱渔 罗来曦

（宜春职业技术学院 江西 336000）

地理信息系统GIS是一门依托计算机技术形成的新兴技术，在计算机的普及和应用过程中提供了大量的推力。现如今无论是计算机技术还是GIS技术，由于其不断快速深入的发展，都发生着巨大的变化。此次文章主要是结合了当前计算机、GIS技术的发展特点，预测分析未来GIS技术发展的趋势及前景。

计算机技术；GIS

地理信息系统（GIS，Geographic Information System），它是一种依托于计算机软件和硬件功能，可以对地理空间信息进行采集、存储、处理、分析、检索和显示空间数据的系统应用技术，可以为使用用户提供决策信息支持。与传统舆图相比，地理信息系统GIS能有效将地理信息数据进行存储和分析表达。随着计算机技术的不断更新，GIS的功能也在不断发展开拓，从最初的仅仅利用计算机进行“绘图”应用，到现在配合各种组成式工具应用于各个领域。现在GIS技术依托计算机技术的不断开发，正处于一个急剧变化过程之中。

1 GIS技术的构成

地理信息系统（GIS）是一种具有信息系统空间专业形式的数据管理系统，他具有集中、存储、操作、和显示地理参考信息等功能。他主要由硬件系统、地理数据、软件系统组成，其硬件系统主要设施有摄入设备、储存设备、输出设备；软件系统主要包含计算机系统软件、GIS软件、应用分析程序。其地理信息系统的组成图如图1。

2 GIS技术的发展

传统GIS技术主要是依托集中式的信息处理方式，其数据查询、数据储存、数据分析处理、应用技术管理等都是依靠电脑主机来完成。通过分析发现，该种地理信息系统处理方式对于电脑主机的要求并非特别高，普通的中小型处理站就可以担任处理。我们可以将其技术分为两部分完成，一是由GIS应用的主机完成，另外一部分由用户的软件程序来执行完成。这样就可以在不限地域不限制时间不限环境的状况下，只要是GIS技术的操作用户，就可以在网络上通过GIS技术获取不同地区的地理信息[1]。

图1 组成图

在实际使用过程中，我们往往将GIS技术与GPS技术相结合，让GPS技术来成为GIS技术对空间数据的需求。这样无论在车辆导航、还是自动智能化驾驶中都可以依靠GPS的定位系统和GIS的电子地理信息内容，通过软件程序中设定的多媒体等高新技术将具有实时动态监测GIS系统信息通过计算机的智能化数据分析，将可能产生或者存在的情况反馈给业主，给用户提供更加科学化的决策咨询。

随着纳米电子技术的出现，其生产的电子元件可以让计算机元件生产进入微型化、智能化，它很好解决了早期对计算机集成度和处理速度的限制，致使计算机技术不断突破自身的元转速度，达到更加智能高效的处理程度及速度。而处理速度的不断提高，也导致计算机技术可以打破限制，可以同时处理更多地理信息数据，在对采集到的大量数据可以同时开展多项内容的同时分析，大大提高了用户使用该数据的体验满意度，同时也减少了使用GIS技术的数据分析时间，为用户提供了更加高效、高质量的数据信息[2]。

3 GIS技术在各领域的应用

（1）农业领域的应用。在农业领域的应用中，地理信息系统GIS技术主要应用于国土资源信息管理、农业资源信息管理、区域农业规划等各方面的研究应用。在实际运用中利用全球定位系统GPS和地理信息系统GIS相结合对农业地块信息进行统筹处理分析等。该技术在农业领域的运用得到了丰富的回报[3]。

（2）林业领域的应用。将各地林业地区的使用状态、植被分布情况及物质等数据信息进行整理，以供决策者开展决策参考。

（3）土地资源领域的应用。通过收集、调查和存储数据，将地块土地资料信息整理，开展土地资源评价、国有土地资源规划、土地利用等方面工作。

（4）环境领域的应用。利用GIS技术，将自然资源环境状况、动态变化、土壤资料信息等整合分析，充分利用于监管、评价、治理、追踪等各方面的环境资源管理之中。

（5）在灾难发生的应用。通过对自然灾害信息收集，根据地理信息系统数据的变化，预测、评估可能产生的自然灾害，或者模拟该自然灾害发生时可能产生的危害，相关数据信息及时共享，借此帮助决策者在自然灾害发生之时为其提供决策依据及决策建议。

（6）石油行业的应用。GIS技术在石油行业的应用非常广泛，其使用涉及石油前期的勘探开发到采集到陆地、管道运输，到最后的销售过程GIS技术的应用都贯穿其中。其主要运用包括的内容有：石油的勘探，GIS技术可以整合现有的油田资源及各地的地理信息，结合分析评估具有潜在石油储存的地域处在什么空间位置及其存在的特点。人们可以通过分析出来的各种情况及数据对存在潜在油田的地区进行开发，由此减少了勘探开发时期的时间，降低勘探开发难度。同时，我们可以利用GIS技术电子地图，进行更加合理的管道规划及管道运输的维护工作。最后在市场销售过程中，GIS技术可以给销售公司提供所处市场的石油市场行情、人口数据及交通信息，分析该地是否存在石油需求或者是否已经达到销售饱和。

通过各领域应用我们可以看出GIS技术的作用是开展数据分析，时而会涉及分析大量数据的状况，如果存储空间狭小则不利于数据的存储，从而导致分析数据时产生数据分析错误。GIS数据分析时需要将所有数据进行处理、分析，因而需要较大的存储空间进行数据储存，计算机技术很好解决了这个问题，在网络云端为GIS提供了庞大的数据储存空间。同时，GIS技术具有存储数据功能，所以他可以代替以往纸质档数据储存方式，让各个地方的数据汇总在一起。进而在数据分析时降低人力成本，节约时间。纸质档数据储存方式，需要良好的存储地并且妥善保管，若出现丢失或者损坏只能重新采集，对工作造成影响。而GIS技术很好解决了该项问题，GIS技术利用计算器将数据传送云端，大量数据汇总并共享，使人们使用数据方式提取需要的信息更加方便快捷，同时也降低了数据丢失的风险，提高了数据分析效率及准确性。

4 计算机技术对GIS技术的影响

地理信息系统GIS实现基础是计算机和相关的设备。20世纪90年代初开始，随着计算机技术的快速发展，计算机对数据的处理能力越来越高，随着多媒体、空间、虚拟实景、数字测绘等多项技术的反正，将GIS发展趋向于更多的可能，让其总体上呈现出“网络化”、“开放化”“虚实结合”、“集成化”、“空间多维化”等发展演变[4]。具体情况如下：

（1）网络化-Web GIS技术。Web GIS技术是在传统GIS技术上利用浏览、发布、下载等网络手段，实现GIS各项基础数据库查询和分析功能。人们可以利用它在更广阔的空间寻找各种空间数据、图形、图像。与传统GIS相比，其适应性强、应用广泛、实时性强、社会化维护，减少重复劳动、操作简单。目前Web GIS技术分为被动式的Web GIS和主动式的Web GIS。被动式的Web GIS主要是采用CGI和Server API技术实现，具有开发率高、对服务器性能要求较高、等待时间较长等特征。其产品图形如图2：

图2 产品图形

主动式的Web GIS方式不是由服务器包办处理用户的一切请求，而是通过服务器向客户端发送一段运行在本地机上的客户程序。他具有与客户相交互通的功能，其解决空间信息网上发布优于被动式的Web GIS。

（2）开放化。利用各行业标准及接口简历地理信息系统，使其可以在数据应用系统和自身系统内流动。这样可以让数据在世界各地共享，实现数据全球化。与传统GIS相比具有互相操作无障碍，可在不同软件、硬件电脑上运行，技术公开化，不限制电脑配置、地点等限制。

（3）虚实结合-VR-GIS技术。虚拟实现技术，是利用VR技术相结合，通过VR技术将虚拟系统数据成像化，让其可以模拟现实环境。但由于目前技术有限，所以此仍处于技术待攻克范畴。

（4）多媒体-多媒体GIS技术。运用多媒体技术，让GIS技术拥有声音、图像、色彩、动画、文字等表达感知信息。与传统GIS相比具有更丰富、更灵动、更高效的特点。

（5）集成化-3S技术。全球定位系统（GPS）、遥感技术（RS）及地理信息系统（GIS）技术相结合，通过集成作用将GIS技术变成实时、动态的电脑技术。具有自主开展地理数据信息采集、处理和更新数据的功能，能够通过自身智能化的设计对数据进行分析和运用，为各种科学决策提供咨询并分析回答用户提出的各项复杂的地理信息问题等特点。工作方式如图3：

图3 工作方式

（6）空间多维化-3D GIS技术。利用3D空间技术，将3D研究对象开展模型建设，让人们更加直观看到空间数据，能够更好地开展地质、矿山、海洋、城市地下管理、城市空间规划、城市景观分析等的工作探索。利用3D GIS二次开发工具来开发3D GIS软件，既能实现3D GIS的基本功能，又能提高开发效率，是一种比较理想的3D GIS开发方法。现阶段国内外比较成熟的3D GIS软件有多种，如Terra Vista、Skyline、TerrainView、灵图的VRMap等。

综上所述，GIS技术在计算机技术的不断更新换代下，呈现多种发展趋势。他们的多项技术结合，不仅促进了GIS技术的更新发展，也促进了地理信息产业的建设和发展。未来随着计算机技术的不断发展，信息共享化的建成，人们可以通过地理信息系统平台共享其数据，方便人们进行信息交流与共享。

[1]郭占军. 当前计算机技术与GIS发展趋势[J]. 科技资讯，2006，000（024）：17-18.

[2]刘海霞，张洪波. 计算机技术与GIS发展趋势[J]. 中国科技信息，2005（16A）：57-57.

[3]陈延辉，甘泉. 基于计算机技术的GIS技术发展趋势探讨[J]. 煤炭技术，2013，32（001）：265-266.

[4]王少安. 地理信息系统（GIS）及其发展趋势[J]. 焦作工学院学报，2001.