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【摘 要】随着计算机技术的发展,GIS应用水平的不断提高,GIS的软件技术产生了新的变革.本文由GIS的发展历史展开,提出了GIS发展的新趋势.主要以地理数据的分布式处理、三维GIS、GIS开发快捷化、地理数据标准化为代表的方向上发展,并以国内外GIS软件在这些趋势方面的成功应用的为例进行说明.

【关 键 词】云GIS三维GIS自发式地理信息应用集成开发平台标准化数据模型

Abstract:WiththedevelopmentoftheputertechnologyandtheunceasingenhancementfortheGISapplicationlevel,GISsoftwaretechnologycreatesnewchanges.BasedonthedevelopmenthistoryofGIS,thispaperputsforwardthenewtrendofdevelopmentofGIS.Itsdirectionofthedevelopmentmainlyinthegeographicdataprocessing,the3dGIS,theGISdevelopmenthigh-speeding,andthegeographicaldatastandard.ThispaperexplainsitbytheexampleofthesuccessfulapplicationinthesetrendsinGISsoftware.

引言

GIS(GeographyInformationSystem)自诞生以来,其平台软件技术就非快地发展着,在不断带来惊喜的同时,也带来了挑战.技术的不断进步意味着新的应用模式成为可能,从20世纪九十年代末至今,GIS软件技术已经经历了三个阶段.这三个阶段不仅深刻地影响了过去十年的GIS应用开发方式,并把GIS的应用推到前所未有的高度.

第一阶段从1970年到1980年,为准备阶段,主要经历了提出倡议、组建队伍、培训人才、组织个别实验研究等阶段.第二阶段从1981年到1985年,为起步阶段,完成了技术引进、数据规范和标准的研究、空间数据库的建立、数据处理和分析算法及应用软件的开发等环节.第三个阶段从1986年到现在,为初步发展阶段,我国GIS的研究和应用进入有组织、有计划、有目标的阶段.

随着互联网技术,以及计算机技术、数据库技术的飞速发展,GIS即将步入新一展阶段.新一代GIS软件将在空间数据处理、三维GIS、多来源的数据信息、更为快捷开发模式、行业数据标准化等方面发生革命性的变化.

1.GIS技术发展新趋势

1.1云GIS(CloudGIS)

计算机网络技术的飞速发展,分布式处理(DistributedComputing)、并行处理(ParallelComputing)和网格计算(GridComputing)的技术也越来越成熟,并在此基本上进一步发展出云计算.云计算与地理信息系统的结合即构成了云GIS.只需要一台笔记本或者一个手机,用户就可以通过网络服务来满足用户对GIS功能的需求,甚至包括超级计算这样的任务.这就是云GIS,用户无需了解、也不用担心系统应用运行的具体位置,只需通过终端就可以在任意位置获取具有超大规模、虚拟化、按需服务等一系列特性的GIS服务.

ESRI的产品ArcGIS10PreviewRelease版本推出,标志着全系ArcGIS产品发展重心向云计算方向的转移.其子产品ArcGISOnline是ESRI的GIS云计算平台.它供了大量的GIS工具,包括地理处理分析Geoprocessing和地理定位等.获取所有这些信息和功能,用户仅需安装一个浏览器即可.

同样采用云计算思想的还有Autodesk公司的ProjectTwitch.它利用云计算,使用户可以直接从运行在服务器上的网络中访问到Autodesk软件.

1.2三维GIS

二维空间展示是地理信息科学的核心,无论是在空间关系的原理上,还是数据模型,还是运算,还是在空间分析软件技术.随着二维GIS数据模型与数据结构理论和技术的成熟,图形学理论、数据库理论技术及其它相关计算机技术的进一步发展,加上应用需求的强烈推动,三维GIS的大力研究和加速发展现已成为可能.

Skyline公司以新的视角提出三维GIS的解决方案SkylineGlobeEnterpriseSolution(Skylineglobe企业解决方案),使用户能创建自定义的三维可视化场景,进行浏览、查询和分析,通过三维交互的方式展示大量的空间地理数据,并在此基础上实现与业务的轻松整合,使其行业应用日益广泛.它给客户提供一站式服务,并开放了所有的API,不论是在网络环境中还是单机应用,让用户能够根据自己的需求定制功能,建立个性化的三维地理信息系统.

北京国遥新天地的产品EV-Globe的地图服务器不但兼容了二维GIS绝大部分的功能,而且可以提供一般三维GIS平台不具备的缓冲区分析、最优路径分析等强大功能,同时,还提供距离测量、线段剖面、折线剖面、区域淹没、通视分析等三维GIS特色的空间分析功能.此外,用户还可以在EV-Globe中看到烟雾、尘暴、火焰以及下雨、下雪等特殊效果.EV-Globe在空间分析上的优势,可以说是集二维GIS与三维GIS之长,受到国内市

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1.3自发式地理信息(VolunteeredGeogra-

phicInformation)

自发式地理信息的概念是由MichaelF.Goodchild提出来的.它是指用户通过移动设备和浏览器自发贡献地理数据.在传统的以电子地图为基础的GIS时代,数据提供者与用户有明显的界线,而现在,数据使用者和用户间已没有明显界线,因为地理信息的更新与维护可以是数据提供者,也可以是终端用户.更新与维护是提供者和终端用户,从专业的定期更新走向大众化的更新和服务,更新模式从静态定期更新走向实时和准实时的大众参与更新.

Google公司的GoogleEarth是非常典型的由用户参与地理数据的例子.在GoogleEarth中可以轻松插入要返回的地点的标记,或者将自己的图像覆盖在所创建的地图上.一切工作都可以在工具栏中完成.还可以将用户的文件导入到GoogleEarth中来显示路线、兴趣点、边界数据等.GoogleEarth可以理解一种名为KML的语言,在GoogleEarth应用程序中打开自己的KML文件,然后看着数据显示在GoogleEarth图像中.

有关VGI一个更有说服力的例子就是Wikimapia,它采用的一些程度,已经在Wikimapia百科全书里运行的非常成功,而且将它们提供给地名辞典共享.任何人只要可以上网就可以选择地球上任何地点为其他添加描述,包括链接它的其他资源.任何人都可以编辑词条,义务评论查看结果,以检查其准确度和意义.

1.4开发模式的新发展

传统的常用的开发模式有以下三种:独立开发、宿主型二次开发、GIS组件二次开发.其中GIS组件二次开发一直是现在应用GIS的主流方向,但是依然存在开发难度大,投入高的问题.而现在出现的应用集成开发平台的提出,"零编程、巧组合、易搭建"的可视化开发大大的提高了GIS降低开发难度提高了开发效率.专业GIS数据模型的建立,简化GIS开发步骤的同时,推动GIS往数据标准化,行业化的方向发展.

1.4.1应用集成开发平台

MapGISK9于2009年4月由中地数码发布.MapGISK9是国家863计划重点攻关成果.它在开发模型上有新突破,那就是应用集成开发平台.许多企业普遍采用面向对象、组件化技术开发,这些技术复杂、开发难度大,其次,地理信息系统是跨学科、跨行业的技术,涉及面广,GIS应用系统需要访问分布在多个数据源的异构数据,也需要整合诸如文档、数据库属性表等非空间数据,另外,用户需求不断变动,系统设计不断调整,使系统的开发与维护面对巨大的挑战.

中地数码在这种形势下,提出了新一代GIS架构技术及新一代GIS开发模式,率先推出了数据中心集成开发平台,实现了“零编程、巧组合、易搭建”的可视化开发,使

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