地理信息系统的发展历史和趋势
1.地理信息系统的发展历史
回顾GIS发展的历史，可以概括为三个阶段。20世纪50年代中期到80年代后期，是GIS的发展时期。在这一阶段，GIS软件是以地图为基础，以单机、集中的方式进行处理，具有初步设计的数据处理系统和管理信息系统的主要特点。GIS的第二个发展阶段是从20世纪80年代末到90年代初。在这个阶段，GIS在迅速发展的计算机硬件和软件的支持下迅速发展。商业化的GIS软件正式进入传统软件市场，并被广泛应用于各个行业。20世纪90年代中后期以来，是GIS发展的第三个重要历史时期。此时，面向对象软件技术被广泛应用于GIS中，大大提高了GIS的二次开发能力，实现了空间数据和属性数据的一体化存储。在此基础上，逐渐形成了“3S”技术集成，在一定程度上实现了矢量数据和影像数据的集成存储和叠加，以及矢量栅格数据的相互转换。
在地学应用方面，GIS的发展主要经历了以下几个阶段:20世纪70年代末，一些数学地质、遥感地质和计算机地学处理方面的专家积极开展了这一应用；20世纪80年代中后期，GIS的地学应用，特别是矿产资源的评价和预测，处于实验成熟阶段。自20世纪90年代以来，地理信息系统被广泛应用于地球科学和其他领域。20世纪90年代初，包括GIS在内的计算机信息处理技术被广泛应用于美国矿产资源的评价和预测。20世纪90年代中后期，GIS在矿产资源预测中采用了模糊逻辑法、代数法、神经网络法等多种数学模型，极大地促进和丰富了地学研究与GIS的结合。
2.地理信息系统的未来发展趋势
从系统角度看，未来几十年，GIS将向数据标准化(互操作GIS)、数据多维化(3D/4D GIS)、系统集成(组件GIS)、平台网络化(Web GIS)、应用社会化(数字地球，DE)方向发展。
互操作地理信息系统(Interoperability GIS)是GIS系统的集成平台，它实现了异构环境中多个地理信息系统或其应用系统之间的通信和协作，以完成某一特定任务。
三维或四维地理信息系统(3D/4D GIS)是由静态的二维GIS模型向三维、四维甚至多维的动态模型转化，从而用GIS表达世界真实的三维空间数据场。目前，三维地理信息系统已经在许多行业得到应用，如矿山三维地理信息系统的构建、地质结构模型的三维可视化、城市三维景观的制作、三维可视化在固体矿产中的应用、三维可视化在地震解释中的应用、三维地理信息系统在地质灾害中的应用、三维地理信息系统在数字区域调整中的应用。
Com GIS (Component GIS)是一种面向对象、基于组件的地理信息系统，它将GIS的功能模块划分为多个控件，每个控件执行不同的功能，通过可视化的软件开发工具将它们集成起来，形成最终的GIS应用。
Web GIS是Internet和WWW技术在GIS发展中应用的产物，是实现GIS互操作的最佳解决方案。用户可以从互联网的任何一个节点浏览Web GIS站点中的空间数据，制作专题地图，进行各种空间信息检索和空间分析。随着互联网的快速发展，Web GIS的发展更加广阔，它改变了GIS数据和应用的访问和传输方式，使GIS真正成为大众的工具。
数字地球(DE)是对真实地球及其相关现象的统一的数字表示和理解。其核心思想是以数字化手段统一处理地球问题，最大限度地利用信息资源。数字地球是地理信息系统的延伸，建立数字地球的核心技术包括地理信息系统和数据库、遥感、遥测和信息技术。利用遥感和遥测技术完成数据的采集、处理和识别，利用GIS和数据库技术完成数据的存储、检索、集成、融合、综合和分析，从而完成数字地球的核心功能，利用光缆、卫星通信技术和计算机网络等技术完成海量空间数据的传输。