业，培养了大批人才，并积极开展国际合作，参与全球性地理信息系统的讨论和实验。在科
技部等国家有关部门的大力组织和支持下，国产

GIS 基础软件开发工作取得了重要进展，

出现了一批

GIS 高技术企业，开发出了较为成熟的国产 GIS 软件，如

MapGIS、GeoStar、CityStar、SuperMap、MapEngine、GROW 等，并形成了一定的产业规模。这
些国产

GIS 软件以较高的性价比，打破了国外 GIS 软件对我国市场的垄断，有力促进了我

国地理信息系统技术的发展。近年来，

GIS 技术在我国得到了广泛应用，其应用面从传统的

城市规划、土地利用、测绘、环境保护、电力、电信、减灾防灾等领域渗透到矿产资源调查、海洋
资源调查与管理等各方面，取得了丰硕的成果和巨大的经济效益。当前，国家有关部门正逐
步将

GIS 嵌入到电子政务系统中。 

　　随着计算机和信息技术的快速发展，近年来

GIS 技术得到了迅猛的发展。GIS 系统正朝

着专业或大型化、社会化方向不断发展着。

“大型化”体现在系统和数据规模两个方面；“社会

化

”则要求 GIS 要面向整个社会，满足社会各界对有关地理信息的需求，简言之就是“开放

数据

”、“简化操作”，“面向服务”，通过网络实现从数据乃至系统之间的完全共享和互动。下

面我们从地理信息系统技术角度来讨论和分析当前

GIS 的相关技术及其发展趋势。 

　　

1.1 空间信息的获取、处理与交换 

　　地理空间数据是

GIS 的血液，构建和维护空间数据库是一项复杂、工作量巨大的工程，

它包括：数据的获取、校验和规范化、结构化处理、数据维护等过程。

GIS 处理的数据对象是

空间对象，有很强的时空特性，获取数据的手段及数据的形式也复杂多样。获取数据的基本
方式有：野外全站仪平板测量、

GPS 测量、室内地图扫描数字化、数字摄影测量、从遥感影像

进行目标测量和数据转换等。目前，这些获取技术已基本成熟。同时，空间数据也具有很强
的时效性，不同的空间数据必须进行周期不等的数据更新维护，空间数据库中数据的准确、
及时、完整是实现

GIS 应用系统价值的前提基础。空间数据维护往往涉及跨部门、跨行业的多

种数据格式和多种数据类型的大量数据，提供有效的空间数据编辑更新手段是当前亟待解
决的一个重要课题。

 

　　基于上述信息获取技术，在过去的二十年间，国家有关部委和行业部门已经积累了大
量原始数字化数据和相应资料，建立了

1100 多个大、中型数据库以及大量的各类数字化地

理基础图、专题图、城市地籍图等。国家测绘局已经完成了全国

l：100 万、 1：25 万基础地理

空间数据库以及全国七大江河数字地形模型的建设，并启动了全国

l：5 万，部分省份 1：1

万基础地理空间数据库的建设。这些基础数据有力促进了

GIS 技术的广泛应用，进而产生了

大量的

GIS 数据。但由于地理信息系统软件大多采用不同的空间数据模型，以及它们在地理

实体上的认识差异，使得所积累的数据难以转换和共享（即使能够数据转换，也会产生信
息的丢失），从而形成一个个新的数据孤岛。制订数据交换的格式标准已成为大家的共识。
目前一些国家和组织已经在进行这方面的工作，并定义了一些数据交换标准，如
SDTS，OpenGIS 联盟制订的 GML，另外一些公认的数据格式如 DXF，Shapefile 和 MIF 文
件格式等正逐渐成为数据交换的事实标准。我国也在

“九五”期间制定了地球空间数据转换标

准。但是由于目前人们对空间信息认识和研究成果的制约，还没有一个统一的地理数据模型，
因此建立实用的数据交换格式和信息标准将是一个长期、复杂过程。

 

　　

1.2 空间数据的管理 

　　空间数据的管理涉及到二个方面的内容：空间数据模型和空间数据库。

 

空间数据模型刻画了现实世界中空间实体及其相互间的联系，它为空间数据的组织和空间
数据库的设计提供了基本的方法。因此，空间数据模型的研究对设计空间数据库和发展新一
代

GIS 系统起着举足轻重的作用。在 GIS 中与空间信息有关的信息模型有三个，即基于对象

(要素)(Feature)的模型、场(Field)模型以及网络(Network)模型。目前 GIS 基础软件平台的研制
和应用系统的设计开发一直沿用这三种空间数据模型，但这些模型在空间实体间的相互关