GIS（Geography Information
System，地理信息系統）是融合計算機圖形和數據庫于一體，用來(lái)存儲和處理空間信息的高新技術(shù)，它把地理位置和相關(guān)屬性有機地結合起來(lái)，根據用戶(hù)的需要將空間信息及其屬性信息準確真實(shí)、圖文并茂地輸出給用戶(hù)，滿(mǎn)足城市建設、企業(yè)管理、居民生活對空間信息的要求，借助其獨有的空間分析功能和可視化表達功能，進(jìn)行各種輔助決策。
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在全球協(xié)作的商業(yè)時(shí)代，85%以上的企業(yè)決策數據與空間位置相關(guān)，例如客戶(hù)的分布、市場(chǎng)的地域分布、原料運輸、跨國生產(chǎn)、跨國銷(xiāo)售等。對于包羅萬(wàn)象的信息，傳統方法局限于枯燥無(wú)味的數據處理和表現，缺乏直觀(guān)性和決策可視化，而GIS能夠幫助人們將電子表格和數據庫中無(wú)法看到的數據之間的模式和發(fā)展趨勢以圖形的形式清晰直觀(guān)地表現出來(lái)，進(jìn)行空間可視化分析，實(shí)現數據可視化、地理分析與主流商業(yè)應用的有機集成，從而滿(mǎn)足企業(yè)決策多維性的需求。GIS可以將晦澀抽象的數據表格變?yōu)榍逦?jiǎn)明的彩色地圖，幫助企業(yè)進(jìn)行商業(yè)選址，確定潛在市場(chǎng)的分布、銷(xiāo)售和服務(wù)范圍;
尋找商業(yè)地域分布規律、時(shí)空變化的趨勢和軌跡；此外，還可以?xún)?yōu)化運輸線(xiàn)路，進(jìn)行資源調度和資產(chǎn)管理。
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GIS作為計算機科學(xué)、地理學(xué)、測量學(xué)、地圖學(xué)等多門(mén)學(xué)科綜合的一種邊緣性學(xué)科，其發(fā)展與其他學(xué)科的發(fā)展密切相關(guān)。近年來(lái)GIS技術(shù)發(fā)展迅速，其主要的源動(dòng)力來(lái)自日益廣泛的應用領(lǐng)域對地理信息系統不斷提高的要求。另一方面，計算機科學(xué)的飛速發(fā)展為地理信息系統提供了先進(jìn)的工具和手段。許多計算機領(lǐng)域的新技術(shù)，如Internet技術(shù)、面向對象的數據庫技術(shù)、三維技術(shù)、圖像處理和人工智能技術(shù)都可直接應用到GIS中。下面我們一起來(lái)看看GIS的最新發(fā)展趨勢。
WebGIS
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Internet改變了我們的世界。當前，Internet已不僅僅是一種單純的技術(shù)手段了，它已演變成為一種經(jīng)濟方式——網(wǎng)絡(luò )經(jīng)濟。人們的生活也已離不開(kāi)Internet。大量的應用正由傳統的Client/Server(客戶(hù)機/服務(wù)器)方式向Brower/Server（瀏覽器/服務(wù)器）方式轉移，GIS技術(shù)也是如此。GIS技術(shù)和Internet技術(shù)的融合，正逐漸形成一種新的技術(shù)，我們稱(chēng)之為WebGIS。和傳統的基于Client/Server的GIS相比，WebGIS有如下優(yōu)點(diǎn)。
。。更廣泛的訪(fǎng)問(wèn)范圍 客戶(hù)可以同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)多個(gè)位于不同地方的服務(wù)器上的最新數據，而這一Internet/Intranet所
特有的優(yōu)勢大大方便了GIS的數據管理，使分布式的多數據源的數據管理和合成更易于實(shí)現。
平臺獨立性 無(wú)論服務(wù)器/客戶(hù)機是何種機器，無(wú)論WebGIS服務(wù)器端使用何種GIS軟件，由于使用了通用的Web瀏覽器
，用戶(hù)就可以透明地訪(fǎng)問(wèn)WebGIS數據，在本機或某個(gè)服務(wù)器上進(jìn)行分布式部件的動(dòng)態(tài)組合和空間數據的協(xié)同處理與分析，實(shí)現遠程異構數據的共享。降低系統成本
傳統GIS在每個(gè)客戶(hù)端都要配備昂貴的專(zhuān)業(yè)GIS軟件，而用戶(hù)使用的經(jīng)常只是一些最基本的功能，這實(shí)際上造成了極大的浪費。WebGIS在客戶(hù)端通常只需使用Web瀏覽器（有時(shí)還要加一些插件），其軟件成本與全套專(zhuān)業(yè)GIS相比明顯要節省得多。另外，由于客戶(hù)端的簡(jiǎn)單性而節省的維護費用也不容忽視。更簡(jiǎn)單的操作
要廣泛推廣GIS，使GIS系統為廣大的普通用戶(hù)所接受，而不僅僅局限于少數受過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓的專(zhuān)業(yè)用戶(hù)，就要降低對系統操作的要求。通用的Web瀏覽器無(wú)疑是降低操作復雜度的最好選擇。
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目前，WebGIS在Internet/Intranet上的應用為典型的三層結構，三層結構包括客戶(hù)機、應用服務(wù)器與Web服務(wù)器、數據庫服務(wù)器。
這種方式又稱(chēng)瘦客戶(hù)機系統。瘦客戶(hù)機系統是指在客戶(hù)機端沒(méi)有或者有很少的應用代碼。在以往的終端和主機的體系結構中，所有系統都是瘦客戶(hù)機系統?，F在隨著(zhù)Internet技術(shù)以及Java、ActiveX技術(shù)的出現，瘦客戶(hù)機系統又重新出現?？蛻?hù)機負責數據結果的顯示和用戶(hù)請求的提交;
地圖應用服務(wù)器和Web服務(wù)器負責響應和處理用戶(hù)的請求;
而數據庫服務(wù)器負責數據的管理工作。所有的地圖數據和應用程序都放在服務(wù)器端，客戶(hù)端只是提出請求，所有的響應都在服務(wù)器端完成，只需在服務(wù)器端進(jìn)行系統維護即可，因此大大降低了系統的工作量。
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現在，WebGIS得到越來(lái)越廣泛的應用。概括起來(lái)，其應用方向分為兩大類(lèi)，一類(lèi)為基于Internet的公共信息在線(xiàn)服務(wù)，為公眾提供交通、旅游、餐飲娛樂(lè )、房地產(chǎn)、購物等與空間信息有關(guān)的信息服務(wù)。在國內外的站點(diǎn)上已有了成功的應用，如MapQuest(
http://www.mapquest.com)和圖行天下(
http://www.go2map.com.cn)。
這些站點(diǎn)提供大量的與空間位置有關(guān)的各種生活類(lèi)信息服務(wù)。WebGIS的另外一類(lèi)應用為基于Intranet的企業(yè)內部業(yè)務(wù)管理，如幫助企業(yè)進(jìn)行設備管理、線(xiàn)路管理以及安全監控管理等等。隨著(zhù)企業(yè)Intranet應用的深入和發(fā)展，基于Intranet的WebGIS應用會(huì )有越來(lái)越大的市場(chǎng)，這無(wú)疑是未來(lái)的發(fā)展方向。
GIS協(xié)助海量數據管理
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GIS技術(shù)的瓶頸之一就是如何解決海量空間數據管理問(wèn)題，因為對于一個(gè)城市級的GIS系統，其數據量極其巨大，一般可達到GB的數據量級。例如沈陽(yáng)市1:500的基礎地圖就有2.4GB。傳統的基于文件的管理方式顯然不能處理這些問(wèn)題，而利用面向對象的大型數據庫技術(shù)則能夠有效地解決這一問(wèn)題。
---- 在面向對象的空間數據庫中，海量地圖數據的使用變得更加簡(jiǎn)單:
只需建立單一圖層，不必再進(jìn)行分幅處理。如果用戶(hù)原來(lái)的數據源是分幅的，可將其全部存儲到一個(gè)圖層中，數據庫將自動(dòng)對其進(jìn)行拼接和索引處理，即可形成一個(gè)完整的圖層。在應用時(shí)，客戶(hù)端只需極少量的編程（實(shí)際上只是指定數據源），就可實(shí)現對數據庫里數據的動(dòng)態(tài)顯示。數據庫會(huì )根據當前地圖客戶(hù)端的顯示視野，自動(dòng)將此范圍內的圖形檢索出來(lái)，并送到客戶(hù)端顯示。因§此，即使服務(wù)器端的數據是GB級的，在客戶(hù)端的數據量卻僅是幾十到上百KB，大大減輕了客戶(hù)端系統的配置需求，并減輕了網(wǎng)絡(luò )流量。
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所以，利用面向對象的數據庫技術(shù)，可建立一種真正的Client/Server結構的空間信息系統，這不僅可以解決海量數據的存儲與管理等問(wèn)題，也解決了多用戶(hù)編輯、數據完整性、數據安全機制等許多問(wèn)題，將給GIS的應用帶來(lái)更廣闊的前景。
高分辨率遙感與GIS結合
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現在，高分辨率的遙感影像已逐漸應用到商業(yè)領(lǐng)域當中，其最高精度可以達到1m左右（如圖2）。高分辨率遙感影像意味著(zhù)什么？它意味著(zhù)人們在數據采集和數據更新上的一場(chǎng)革命。在傳統的地圖數據采集過(guò)程中，人們是采用手工作業(yè)方式，這要耗費大量的人力和物力，而且數據更新的周期很長(cháng)。但是，利用衛星拍攝的高分辨率的遙感影像，人們可以迅速得到幾周前甚至幾天前的最新更新數據使得數據更加真實(shí)準確，成本還可以降低十幾倍。高分辨率的遙感影像在商業(yè)領(lǐng)域有很多應用，如國土資源統計、災害評估、自然環(huán)境監測以及城建規劃等各個(gè)領(lǐng)域。
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以GIS為核心的高分辨率遙感影像與GIS、GPS（全球定位系統）的集成,使得人們能夠實(shí)時(shí)地采集數據、處理信息、更新數據以及分析數據。GIS已發(fā)展成為具有多媒體網(wǎng)絡(luò )、虛擬現實(shí)技術(shù)以及數據可視化的強大空間數據綜合處理技術(shù)系統。高分辨率遙感影像是實(shí)時(shí)獲取、動(dòng)態(tài)處理空間信息對地觀(guān)測、分析的先進(jìn)技術(shù)系統，是為GIS提供準確可靠的信息源和實(shí)時(shí)更新數據的重要保證。GPS主要是為遙感實(shí)時(shí)數據定位提供空間坐標，以建立事實(shí)數據庫。
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上述系統各自獨立，又可平行運行。它們之間的集成，不僅實(shí)現了互補，而且產(chǎn)生了強大的邊緣效應，將極大地增強以GIS為核心的綜合體系的功能。
三維GIS與虛擬現實(shí)
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三維GIS是許多應用領(lǐng)域對GIS的基本要求。三維GIS和二維GIS相比，可以幫助人們更加準確真實(shí)地認識我們的客觀(guān)世界。以前的三維顯示只能應用在大型的主機和圖形工作站上，且只在極少數的部門(mén)如地震預測、石油勘探、航空視景模擬器中得到應用（如圖3），成本動(dòng)輒上百萬(wàn)美元。隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展，硬件成本不斷地降低，一臺普通的PC機就可以很輕松地進(jìn)行真三維顯示和分析。以前的GIS大多提供了一些較為簡(jiǎn)單的三維顯示和操作功能，但這與真三維表示和分析還有很大差距?，F在，三維GIS可以支持真三維的矢量和柵格數據模型及以此為基礎的三維空間數據庫，解決了三維空間操作和分析問(wèn)題。
無(wú)線(xiàn)通訊與GIS
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無(wú)線(xiàn)通訊改變了人們的生活和工作方式。隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)的發(fā)展，特別是WAP技術(shù)的應用，使無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)與GIS技術(shù)以及Internet技術(shù)的結合成為可能，形成了一種新的技術(shù)——無(wú)線(xiàn)定位技術(shù)（Wireless
Location Technology）。因此也衍生一種新的服務(wù)，即無(wú)線(xiàn)定位服務(wù)(Wireless Location
Service)。無(wú)線(xiàn)定位技術(shù)的應用很廣泛。利用這種技術(shù)，人們可以利用手機查詢(xún)到自己所在的位置（如圖4）;
再利用GIS的空間查詢(xún)分析功能，查到自己所關(guān)心的信息。舉個(gè)例子，您走在大街上，就可以利用手機查詢(xún)離您最近的餐館在哪里、怎么走、有什么特色菜；再比如您來(lái)到一個(gè)陌生的城市，迷失了方向，就可以利用手機迅速地調出您所在位置附近的地圖，標出目標地點(diǎn)，手機就會(huì )自動(dòng)顯示出您應該行走的路線(xiàn)，指導您順利地到達目的地。
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據估計，利用手機進(jìn)行無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)資料傳輸將是下一個(gè)熱潮。到2002年，全球將有超過(guò)1億部手機有上網(wǎng)功能，到2003年其數量將達到10億部。GIS與無(wú)線(xiàn)通訊的結合，使GIS借助于無(wú)線(xiàn)通訊等技術(shù)手段更加深入地融入到我們的日常生活當中，這將是一個(gè)非常廣闊的市場(chǎng)。
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GIS已深入到各行各業(yè)。據抽樣調查，我國25個(gè)省市、19個(gè)行業(yè)中不同程度地使用了GIS。GIS的應用日趨廣泛，已成為城市規劃、設施管理和工程建設的重要工具，同時(shí)還進(jìn)入到軍事戰略分析、商業(yè)策劃、移動(dòng)通信、文化教育乃至人們的日常生活當中，其社會(huì )地位發(fā)生了明顯的變化。GIS已被公認為21世紀的支柱產(chǎn)業(yè)。
