GIS 技术的未来发展趋势

随着计算机技术的飞速发展、空间技术的日新月异及计算机图形学理论的日渐完善，

GIS(Geographic Information System）技术也日趋成熟，并且逐渐被人们所认识和接受。近年
来，

GIS 被世界各国普遍重视，尤其是“数字地球”概念的提出，使其核心技术 GIS 更为各

国政府所关注。目前，以管理空间数据见长的

GIS 已经在全球变化与监测、军事、资源管理、

城市规划、土地管理、环境研究、农作物估产、灾害预测、交通管理、矿产资源评价、文物保护、
湿地制图以及政府部门等许多领域发挥着越来越重要的作用。当前

GIS 正处于急剧发展和变

化之中，研究和总结

GIS 技术发展，对进一步开展 GIS 研究工作具有重要的指导意义。因此，

本文就目前

GIS 技术的研究现状及未来发展趋势进行总结和分析。 

一

  GIS 研究现状及其分析

    1.1 GIS 研究现状

    世纪 90 年代以来，由于计算机技术的不断突破以及其它相关理论和技术的完善，GIS 在
全球得到了迅速的发展。在海量数据存储、处理、表达、显示及数据共享技术等方面都取得了
显著的成效，其概括起来有以下几个方面

[1]：①硬件系统采用服务器/客户机结构，初步形

成了网络化、分布式、多媒体

GIS；②在 GIS 的设计中，提出了采用“开放的 CIS 环境”的概

念，最终以实现资源共享、数据共享为目标；③高度重视数据标准化与数据质量的问题，并
已形成一些较为可行的数据标准；④面向对象的数据库管理系统已经问世，正在发展称之
为

“对象--关系 DBMS（数据库管理系统）”；⑤以 CIS 为核心的“3S”技术的逐渐成熟，为资

源与环境工作提供了空间数据新的工具和方法；⑥新的数学理论和工具采用

CIS，使其信

息识别功能、空间分析功能得以增强等等。

       1.2 当前 GIS 发展存在的主要问题

    基于以上 GIS 技术现状研究，本文分析认为 GIS 技术在模型、数据结构等方面存在着不足，
一定程度上制约了

GIS 技术的发展。

    (1)数据结构方面存在的问题

    目前通用的 GIS 主要有矢量、栅格或两者相加的混合系统，即使是混合系统实际上也是将
两类数据分开存储，当需要执行不同的任务时采用不同的数据形式。在矢量结构方面，其缺
点是处理位置关系（包括相交、通过、包含等）相当费时，且缺乏与

DEM 和 RS 直接结合的

能力。在栅格结构方面，存在着栅格数据分辨率低，精度差；难以建立地物间的拓扑关系；
难以操作单个目标及栅格数据存贮量大等问题

[4]。

    (2)GIS 模型存在的问题

    传统 GIS 模型是按照计算机的方法对客观世界地理空间不自然的分割和抽象，使得人们
认知地理空间的认知模型与计算机中的数据模型不能形成良好的对应关系，难以表达复杂
的地理实体，更难满足客观世界的整体特征要求。在

GIS 软件开发中，如果语义分割不合理，

将难以有效表达地理空间实体间的关系，这就导致较深层次的分析、处理操作难以实现。随
着

GIS 应用需求领域的不断开拓及计算机技术的迅速发展，对空间数据模型和空间数据结

构提出了更高的要求，使得传统的地理空间数据模型力不从心，逐渐暴露其弊端。