当前GIS发展趋势的几个关键问题

时间：2022-05-20 19:00:18 其他范文收藏本文下载本文

【导语】下面是小编收集整理的当前GIS发展趋势的几个关键问题（共5篇），仅供参考，希望能够帮助到大家。

当前GIS发展趋势的几个关键问题

篇1：当前GIS发展趋势的几个关键问题

当前GIS发展趋势的几个关键问题

主要论述了GIS(地理信息系统)在数据结构、数据模型、信息处理模式、集成化和智能化、软硬件技术发展,以及误差与不确定性研究等几个方面的`发展趋势,指出这几个方面是相互影响、相互促进的.

作者：李云芝秦大国 Li Yunzhi Qin Daguo 作者单位：指挥技术学院,北京,101416 刊名：系统工程与电子技术 ISTIC EI PKU英文刊名：SYSTEMS ENGINEERING AND ELECTRONICS 年，卷(期)： 21(12) 分类号：P208 关键词：数据结构信息处理 +地理信息系统

篇2：当前计算机技术与GIS发展趋势

当前计算机技术与GIS发展趋势

【摘要】地理信息系统(GIS) 是随着计算机技术的发展而形成的一门新兴技术，并成为一种主要的信息产业，它极大地推动了计算机的普与应用。随着信息技术，尤其随着是计算机技术以前所未有的速度快速发展，以及GIS的应用深度的不断深入和广度的扩大，GIS正处于急剧变化与发展之中。本文结合当前计算机技术发展的特点，分析当前GIS的发展趋势及其主要功能。【关键词】

1 引言

地理信息系统（GIS，Geographic Information System）是以采集、存储、管理、分析、描述和应用整个或部分地球表面（包括大气层在内）与空间和地理分布有关的数据的计算机系统（的参考文献）。它由硬件、软件、数据和用户有机结合而构成。它的主要功能是实现地理空间数据的采集、编辑、管理、分析、统计、制图的工具已逐步发展起来。

GIS始于60年代的加拿大与美国，尔后各国相继投入了大量的研究工作，自80年代末以来,特别是随着计算机技术的飞速发展,地理信息的处理、分析手段日趋先进，GIS技术日臻成熟，已广泛地应用于环境、资源、石油、电力、土地、交通、公安、急救、航空、市政管理、城市规划、经济咨询、灾害损失预测、投资评价、政府管理和军事等与地理坐标相关的几乎所有领域。

但是，随着信息技术，尤其是计算机技术的快速发展、数字地球（Digital Earth）的提出与实施，以及GIS的应用深度的不断深入和广度的扩大，GIS正处于急剧变化与发展之中，并对GIS提出了许多新的要求。一方面，计算机的进步、信息网的发展和利用等技术上的突破，使得以数字形式表示信息更加容易，另一方面，地理信息仍滞后于其它更适合于以数字形式表示的信息，例如数字和文本。因此，地理信息的使用，又存在一定的困难和障碍，如果这些障碍能够妥善解决，GIS的应用将会取得突飞猛进的发展。本文就目前地理信息系统的热点问题进行介绍、分析和总结。

计算机技术对GIS发展趋势的影响

GIS技术依托的主要工具和平台是计算机及其相关设备。进入90年代以来，随着计算机技术的发展, 计算机其微处理器的处理速度愈来愈快性能价格比更高; 其存储器能实现将大型文件映射至内存的能力,并且能存储海量数据。此外, 随着多媒体技术、空间技术、虚拟实景、数字测绘技术、数据仓库技术、计算机图形技术三维图形芯片、大容量光盘技术及宽频光纤通讯技术的突破性进展，特别是消除数据通讯瓶颈的卫星互联网的建立，以及能够提供接近实时对地观测图象的高分辨、高光谱、短周期遥感卫星的大量发射，这些为GIS技术的广泛、深入应用展示了更加光明的前景。同时, 也使当前的GIS已不能满足信息时代、数字时代的要求，目前GIS主要总体上呈现网络化[1][3]、开放性[5]、虚拟现实[1]、集成化[2]、空间多维性[4][6]等发展趋势。

2.1 网络化网络GIS

计算机网络技术的最新发展推动着当代GIS技术的快速更新和发展，使得在因特网上实现GIS应用日益引起人们的关注，建立万维网GIS(WWWW GIS或Web GIS)是近年来GIS研究领域的一个热门话题。Web GIS或互联网地理信息系统（Internet GIS）是当前GIS的一个重要发展方向。

目前，WWWGIS的建设面临四个方面的挑战：网上数据发布、网上数据互操作、网上数据采掘和网上数据管理及安全性。与传统的GIS相比，Web GIS具有以下特点：

(1)适应性强 Web GIS是基于互联网的，因而是全球的，能够在不同的平台运行。

(2)应用面广网络功能将使Web GIS应用到整个社会，真正实现GIS的无所不能，无处不在。

(3)现实性强地理信息的实时更新在网上进行，人们能得到最新信息和最新动态。

(4)维护社会化数据的采集、输入、空间信息的分析与发布将是在社会协调下运作，对其维护将是社会化，减少重复的劳动。

(5)使用简单用户可以直接从网上获取所需要的各种地理信息，直接进行各种地理信息的分析，而不用关心空间数据库的维护和管理。

网络GIS可实现网上发布、浏览、下载，实现基于Web的GIS查询和分析。尽管目前已有多家国内外公司推出Web GIS,总地来说，Web GIS尚处在试验研究阶段，其最终目标是应能实现GIS与WWW技术的有机结合，GIS通过WWW成为大众使用的技术和工具。

2.2 开放性开放式GIS

开放式地理信息系统（Open GIS）是指在计算机和通信环境下，根据行业标准和接口（Interface）所建立起来的地理信息系统。它不仅使数据能在应用系统内流动，还能在系统间流动。Open GIS是为了使不同的地理信息系统软件之间具有良好的互操作性，以及在异构分布数据库中实现信息共享的途径。为此，Open GIS要具有下列特点：

(1)互操作性：不同地理信息系统软件之间连接、信息交换没有障碍。

(2)可扩展性：硬件方面，可在不同软件、不同档次的计算机上运行，其性能和硬件平台的性能成正比；软件方面增加新的地学空间数据和地学数据处理功能。

(3)技术公开性：开放的思想主要是对用户公开，公开源代码及规范说明是重要的途径之一。

(4)可移植性：独立于软件、硬件及网络环境，不需修改便可在不同的计算机上运行。

除此之外，还有诸如兼容性、可实现性、协同性等特点。

为了研究和开发Open GIS技术，在美国成立的开放地理信息联合会主要研究和建立了开放式地理数据交互操作规程（OGIS，Open Geodata Interoperable Specification）。OGIS是为了寻找一种方式，将地理信息系统技术、分布处理技术、面向对象方法、数据库设计及实时信息获取方法更有效地结合起来。基于OGIS规范制订的开放系统模型是一种软件工程和系统设计方法，这种方法应用于GIS领域，侧重于改变当前GIS模型中特定的应用系统及其功能与它内部数据模型及数据格式紧密捆绑的现状。当然，OGIS只是对Open GIS定义了抽象的互操作规程，具体如何实现，还需采用分布式对象的技术，通过Acrobat、OLE、ActiveX、Java等语言实现。

Open GIS技术将使GIS始终处于一种组织、开放式的状态，真正成为服务于整个社会的产业以及实现地理信息的全球范围内的共享与互操作，是未来网络环境下GIS技术发展的必然趋势。

2.3虚拟现实虚拟GIS

虚拟GIS就是GIS与虚拟现实技术（Virtual Reality）的结合。VR技术是当代信息技术高速发展，并与其他技术集成的'产物，是一种最有效地模拟人在自然环境中视、听、动等行为的高级人机交互技术。这种模拟具有三个最基本的特征，即Immersion(沉浸)-Interaction(交互)-Imagina-tion(构想)。

由于技术的限制，目前还未能开发出适用于遥感和GIS用户需要的真3维可视化的数据分析软件包。GIS与虚拟环境技术相结合，将虚拟环境带入GIS将使GIS更加完美。GIS用户在计算机上就能处理真3维的客观世界的虚拟环境中将能更有效地管理，分析空间实体数据。目前虚拟GIS（VGIS）的研究主要集中在虚拟城市。

2.4 多媒体GIS

多媒体技术（Multia-Media）是一种集声、像、图、文、通讯等为一体，并以最直观的方式表达和感知信息，以形象化的、可触摸（触屏）的甚至声控对话的人机界面操纵信息处理的技术。应用多媒体技术对GIS的系统结构、系统功能及应用模式的设计产生极大的影响，使得GIS的表现形式更丰富，更灵活，更友好。

多媒体地理信息系统（MGIS）将文字、图形（图像）、声音、色彩、动画等技术融为一体，为GIS应用开拓了新的领域和广阔的前景。它不仅能为社会经济、文化教育、旅游、商业、决策管理和规划等提供生动、直观、高效的信息服务，而且将使电脑技术真正走进人类社会生活。多媒体技术在GIS领域的深入应用，乃至出现具有良好集成能力的MGIS是技术发展的必然。

2.5 集成化3S技术的结合

3S技术指的是全球定位系统（GPS）、遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）。3S技术的结合与集成充分体现了学科发展从细分走向综合的规律。

GIS发展的重要趋势是与全球定位系统（GPS）和遥感（RS）的集成，从而构成实时的，动态的GIS。GPS为GIS的快速定位和更新提供手段，遥感技术的多谱段、多时相、多传感器和多分辨率的特点，为GIS不断注入“燃料”，反过来又可利用GIS支持从遥感影像数据中自动提取语义和非语义信息。

3S技术整体结合所构成的系统是高度自动化、实时化的GIS系统。这种系统不仅具有自动、实时地采集、处理和更新数据的功能，而且能够分析和运用数据，为各种应用提供科学的决策咨询，并回答用户可能提出的各种复杂问题。

空间多维性三维GIS与时态GIS

2.6.1三维GIS

在许多地学研究中，人们所要研究的对象是充满整个3D空间的，如大气污染、洋流、地质模型等，必须用一个（X，Y，Z）的3D坐标来描述。在3D GIS中，研究对象是通过空间X、Y、Z轴进行定义，描述的是真3D的对象。随着计算机技术和GIS在许多行业诸如地质、矿山、海洋、城市地下管网，城市空间规划、城市景观分析、无线通信覆盖范围分析等对三维GIS的需求日益迫切，3D GIS的理论和应用近年来受到许多学者的关注。到目前为止，虽然有3D GIS系统问世，但其功能远远不能满足人们分析问题的需要，原因主要是3D GIS理论不成熟，其拓扑关系模型一直没有解决；另外三维基础上的数据量十分大，很难建立一个有效的，易于编程实现的三维模型,计算机海量数据的处理为三维GIS提供了基础。

2.6.2 时态GIS

人们都在一定的空间和时间环境中生存并从事各种社会活动。从信息系统，尤其是GIS的实用角度出发，时间可以看成是一条没有端点，向过去和将来无限延伸的线轴，它是现实世界的第四维。时间和空间不可分割地联系在一起，跟踪和分析空间信息随时间的变化，应当是GIS的一个合理目标。这样的GIS就被称为时态GIS（Temporal GIS）。

记录历史数据有时候是非常重要的。在GIS中也要经常查询历史，最明显的例子就是宗地，一块宗地可能经过许多次的买卖或变化。在土地纠纷中，人们需要详细的历史记录作为法律依据。GIS在环境应用中，也经常需要用到多时态的信息对环境进行综合评价。所以，研究GIS的时态问题则成为当今GIS领域的一个重要方向。

时态GIS的组织核心是时空数据库，其概念基础则是时空数据模型。时空数据结构的选择应以不同类型的时空过程和应用目的作为出发点。虽然人们已分别在时态数据库和空间数据库研究方面取得很大进展，但是“时态”+“空间”≠ “时空”，两者难以简单地组合起来，这导致了时态GIS研究与应用的困难。作为一种系统方法，时态GIS的研究和应用还有很长的路要走。

2.7 部件组装化组件式GIS

GIS软件是一种大型的软件，开发一个功能完备的GIS软件是一项极其复杂的工程。如何合理地组织GIS软件的结构,一直是GIS软件技术专家们研究的问题。它的发展体经历了如下历程：GIS模块、集成式GIS、模块化GIS和核心式GIS。当前计算机软件控件技术（ActiveX控件，其前身OLE控件）为GIS软件提供了一种新的开发模式。

组件化GIS基于标准的组件式GIS平台，各组件之间不仅可能自由、灵活地重组，而且具有可视化的界面和方便的标准的接口。其特征主要体现在：

(1)高效无缝的系统集成允许将专业模型、GIS控件、其它控件紧密地结合在统一的界面下。

(2)无须专门的GIS开发语言只要掌握基于Windows平面的通用环境(VB,VC++,Delphi,power Builder等)，以及组件式GIS各控件的属性、方法和事件，就能完成应用系统的开发。

(3)大众化的GIS 用户可以象使用其它ActiveX控件一样使用GIS的控件，使非专业的GIS用户也能胜任GIS应用开发工作。

(4)开发成本低非GIS功能可以利用非专业控件，降低了系统的成本。

结束语

当前计算机技术的发展使GIS的发展主要呈以上几种趋势外，GIS软件与建筑及规划设计CAD、办公自动化、统计分析等软件系统的集成等都是GIS研究与发展的热点。

上述这些GIS的发展趋势并不是孤立的，而是相互影响、相互促进，它涉及多学科的相互渗透、相互支撑。其目的就是促进地理信息产业的建设与发展，更好地为人类了解和保护人类赖以生存的环境服务。面对今天的计算机技术的快速发展，面对GIS充满生机与活力的前景，我们应该进一步面向世界、抓住机遇、探索规律、促进GIS技术与产业的发展。可以预见，随着计算机技术的发展，信息高速公路的建成，一个以地理信息系统为平台，以信息高速公路为纽带的“数字地球”，必将为人类信息交流与共享提供一种全新的方式。

参考文献

[1]龚健雅主编．当代GIS的若干理论与技术．武汉：武汉测绘科技大学出版社，1999

[2] 李德仁.论RS、GPS与GIS集成的定义、理论与关键技术.遥感学报，，1(1)：64―68.

[3]袁相儒等．Internet GIS的部件化结构．测绘学报，,27(4),363-369.

[4]边馥苓.地理信息系统原理和方法.北京:测绘出版社,,172-175.

[5]韩海洋，龚健雅．开放地理信息系统的内涵与地理信息互操作性的实现．测绘通报，1999,(6):22-25.

[6]张子平,肖平,龚健雅. 时态土地资源信息系统中数据结构的研究. 武汉测绘科技大学学报,1998,23(2):141-144

篇3：当前经济发展趋势论文

当前经济发展趋势论文

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新制度经济学家认为，改革能否推进关键在于改革能否给人们带来利益，但从中国改革的实践来看，利益集团主要关注的是成本，因为改革的收益是一个很不确定的因素，而成本则是非常现实的支付，因此，支持改革成本最小的变迁路径，或将改革的成本转嫁给其他群体，这是中国改革历程中各种利益集团最基本的行为方式。

制度变迁的成本可以从两个方面分析，一方面是社会的总成本，这是由全体社会人员或不同的利益群体实际支付的成本，它表示社会为完成一项制度变迁消耗的资源总量；另一方面是不同利益集团承担的成本，在资源消耗量既定的前提下，不同的利益集团承担的并不是平均成本，获得的也不是平均收益，这样就会产生一种分配结果，一部分人占有制度创新的主要成果，另一部分人则主要承提制度创新的成本。因此，制度变迁表面上看是新制度与旧制度之间的博弈，但隐藏在制度后面的却是不同利益集团之间的冲突，社会变迁的总成本虽然是制度变迁的一个重要变量，但对制度选择并不起决定作用，成本与收益的分配才是制度变迁的关键，谁都希望通过改革获得更多的收益，而希望他人承担更多的成本，那么制度变迁过程是如何解决利益的'分配问题的呢？

解决这个问题的理论依据是帕累托改进。所谓帕累托改进(PARETO IMPROVEMENT)是以意大利经济学家帕累托(Vil-fredoPareto)命名的，并基于帕累托最优(PARE-TOEFFICIENCY)基础之上。帕累托最优是指在不减少一方福利的情况下，就不可能增加另外一方的福利；而帕累托改进是指在不减少一方的福利时，通过改变现有的资源配置而提高另一方的福利。如果一项改革能使一部分人处境变好，而其他人的处境也不会变坏，这就会认为原有制度仍存在可以创新的空间，或者说社会还存在潜在利润，制度创新的目的就是寻找潜在利润。如果一项改革给一部分人带来利益的同时，能够补偿利益受损者的损失，那么社会对这项改革就可以承受，在这种补偿前提下的改革被称为帕累托改进。根据帕累托改进的基本含义，帕累托改进实质上包含了以下三个要点：

1.资源配置仍有改进的余地；根据效率标准来衡量，资源配置还不是最优的，是制度因素而不是技术因素阻碍了社会对资源的有效配置；

2.创新集团能通过创新获得创新收益；创新集团可以是社会群体也可以是政府组织，原有体制下资源配置的非效率只有被有关集团发现，并且预期会获得制度创新的收益时，社会才会形成制度创新主体；

3.利益集团不会因改革受到损害；创新集团只有能够补偿原有体制下利益集团的损失，改革才能推进，否则，改革就会受到旧制度的顽强抵制，使新制度难以实施。

这三条是改革的必备条件，缺少任何一条改革都难以推行。因为这三条实际上是改革的目标(潜在利益)、改革的主体(创新集团)、改革的策略(利益补偿)的有机统一。

显然，基于帕累托改进基础上的制度变迁都只能算是渐进式的改革，因为改革如果不损害一部分人的利益，改革就只能逐步推进。所以凡是符合帕累托改进的三条标准的都可以归入渐进式改革范畴，而只符合前两条，但不符合第三条的改革一般反映的是急进式改革。

这就是说，无论何种制度变迁方式，是诱导性制度变迁而是强制性制度变迁，只要这种改革不是在损害另一方的前提下推进的，那么这种改革就具有渐进式改革的基本属性。然而，虽然渐进式改革的两种不同方式都必须面对以上三大问题，但不同路径的改革成本的分摊机制是不同的。诱致性制度变迁是一个由下而上，由局部到整体的逐渐推进的过程。这一过程大体是：个别创新集团最先发现潜在利润的存在，并开始制度创新，其他准创新集团起来仿效，使创新成为一种趋势，创新集团用创新收益补偿利益集团，利益集团开始分化，或与创新集团结为一体，原有制度被击破，新制度取代旧制度，制度变迁完成。例如，封建土地所有制的消亡就是一个例证，当新兴资产阶级发现对土地进行资本主义经营可以带来新的利益时，资产者有了高价租用土地的愿望，而土地所有者也认为将地租给资产者比租给佃农更合算时，农业的资本主义生产方式就产生了。所以诱导性制度变迁有一个重要特点，在制度变革中成本与收益的分摊基本上是对称的，创新集团占有创新收益，其他未参与创新的集团只能得到补偿。

篇4：当前世界职业技术教育的发展趋势

当前世界职业技术教育的发展趋势

由于当前社会和科学技术迅速发展，对劳动力素质的要求不断提高，具有高等教育学历者在就业和收入方面具有明显的优势，这一切不断推动高等教育规模迅速扩大，导致世界职业技术教育出现了以下发展趋势：

传统意义上的中等职业技术教育萎缩在世界发达国家普遍地出现了中等职业技术教育萎缩的现象。日本中等职业技术教育的学生占高中段学生总数1980年为31.77％，到则下降到25.15％；美国1982年相应的比例为34％，到1994年下降为25％，此后基本稳定在这个比例。值得注意的是，中等职业技术教育规模在过去中确实不断缩小，但是，这一萎缩是一个逐渐稳步的过程。历经20年，日本中等职业技术教育学生占高中段学生总数的百分比才下降了6个百分点，美国则经过下降了9个百分点。此外，这一稳步下降的过程是在高等教育不断扩张的过程中发生的：日本1985年高等学校升学率为30.5％，19达到44.2％，在中上升了近14个百分点；美国1980年高等学校升学率为49.3％，1995年为61.9％，在15年间上升了12个百分点。

高等职业技术教育有了较大发展在世界主要发达国家出现的中等职业技术教育萎缩并不意味着整个职业技术教育在教育系统中不再占有重要地位了，而恰恰相反，随着中等职业技术教育的萎缩，高等职业技术教育迅速发展起来，职业技术教育的重心上移了，中等职业技术教育与高等职业技术教育更有机地衔接起来了。

职业技术教育观念发生了变化在世界许多国家职业技术教育已从设立时对日进行狭隘的职业技术培训、为企业输送急需的技术工人或初级技术人员的初衷偏离了，职业技术教育观念发生了重大变化，这样的变化集中体现在年4月26日至4月30日联合国教科文组织在汉城召开的第二届世界技术与职业教育大会的文件和主要发言中。这次大会认为：第一，职业技术教育应该是所有国家发展日程的一个重要构成部分；第二，必须重视教育、培训和就业政策的紧密联系；第三，职业技术教育不应该仅仅由“需求驱动”，也应该由“发展需要”驱动，职业技术教育应该是人的整体教育的一个组成部分，应该为全民提供终生学习机会。

从上述我们不难看出职业技术教育发生了以下重大变化：

第一，职业技术教育已经从正规学校教育的一个特定阶段转为终身教育的重要构成部分。作为终身教育的重要构成部分，职业技术教育不仅要为部分学生提供职业技术培训，使他们具备一定的职业技术技能，顺利进入某一职业就业，而且还要贯穿和渗透于学校教育的各个阶段，使所有学生都有机会探索职业，了解职业和具有一定的职业意识，此外，还要为全民提供技术和职业教育与培训；

第二，职业技术教育不再是孤立于正规学校教育一隅的一种类型或一个阶段的教育，而是已经转化为职前教育、就业培训和在职培训紧密结合的'一个统一和连续的过程；

第三，职业技术教育不再是只重职业和技术培训的狭隘的教育，而是转为把国家、社会和个人的可持续发展作为根本出发点的全面教育，也就是说，是一种把职业和技术技能的培训与人文素质教育有机结合起来，把培养职业技能与培养学习习惯和学习能力有机结合起来，把对国家和社会发展的关注与对环境保护的关注有机结合起来的教育。适应新经济，加强普通教育，拓宽专业在新经济条件下，劳动力需要具备很强的适应能力，能够迅速地迁移所学的知识于新的环境，能够迅速地更新知识以适应新生的行业或职业的要求。在新经济条件下，劳动力可能不得不较经常地变换职业，许多劳动力需要具备创业能力，在激烈竞争的就业市场中立于不败之地。许多国家都改革了职业技术教育，加强普通教育，全面提高学生基础文化水平，同时拓宽专业，以适应新经济条件下就业市场的需要。例如，俄国技术工人培训的专业最高曾达到5500种，现在经改革合并，减少到80至100个专业面，中等职业教育则只设立30至40个专业面；德国所设立的职业资格从1972年的600个减少到目前的377个，德国要求获得一种职业资格的受训者要同时熟悉7至8个工种所要求的岗位能力；美国在“从学校到工作”的联邦项目中，要求参加项目的所有中学为学生提供4至6大类职业课程模块。

责编：花勇