地理信息系统的发展现状及趋势
地理信息系统是以地理空间数据库为基础，以计算机软硬件为支撑，利用地理模型分析方法，采集、管理、操作、分析、模拟和显示空间相关数据，及时提供各种空间和动态地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。从外表看，它是一个计算机软硬件系统，但其内涵是由计算机程序和地理数据组成的地理空间信息模型。这是一个逻辑简化和高度信息化的地理系统。计算机系统的支持是GIS的主要特点，它使GIS能够快速、准确、全面地定位和分析复杂的地理系统。
世界上第一个地理信息系统是由加拿大测量员R.F. Tomlinson于1963年提出并建立的。它被称为加拿大地理信息系统，主要用于自然资源的管理和规划。后来哈佛大学开发了SY-MAP系统软件。但当时计算机技术水平不高，存储容量小，磁带存储速度慢，使得GIS具有了更多的计算机辅助制图色彩，对于地学分析和空间数据模拟的功能也极其简单。
20世纪70年代以来，计算机软硬件技术的飞速发展，特别是硬盘这种大容量存储设备的使用，为空间数据的输入、存储、检索和输出提供了强有力的手段。高性能图形显示的发展增强了人机对话和高质量图形显示的功能，促进了GIS向实用方向的快速发展。这一阶段的标志是一些发达国家相继建立了许多专业的土地信息系统和地理信息系统。据统计，20世纪70年代约有300套系统投入使用。例如，美国地质调查局建立了从1970到1976的50多个信息系统，以获取和处理地质、地理、地形和水资源方面的信息。从1974开始，日本国土地理研究所开始建立数字国土信息系统，存储、处理和检索调查数据、航拍照片信息、行政区划、土地利用、地形、地质等信息，为国家和区域国土规划服务。瑞典在中央、地区和城市各级建立了许多信息系统。一些商业公司开始活跃起来，该软件在市场上受到欢迎。许多大学和研究机构开始重视GIS软件的设计和应用研究，并成立了各种GIS研究实验室。
20世纪80年代是GIS普及应用阶段。随着计算机的快速发展和普及，地理信息系统(GIS)在世界范围内逐渐成熟并推向应用阶段。第三世界国家也开始引进、应用和发展自己的地理信息系统。随着高性能微型计算机的出现，基于微型计算机的地理信息系统蓬勃发展，GIS工具具有更高的效率、更强的通用性和独立性，对应用领域和计算机硬件环境的依赖性更小，为地理信息系统的建立和应用开辟了新的途径。地理信息系统的应用已从解决简单的规划和管理问题(如道路和电力线路)转向更复杂的区域发展和决策问题，如土地利用、荒漠化、城市化、环境和资源评价。随着地理信息系统与卫星遥感技术的结合，地理信息系统已被用于全球变化和全球监测。20世纪80年代，地理信息系统的发展取得了突破。1989年市场上有70多个GIS软件，涌现出一批具有代表性的GIS软件，如ARC/IN-FO、MicrostationSICAD、Genamap、System9等。
进入90年代后，微机地理信息系统发展迅速，性能也大大增强，向综合化、智能化方向发展。GIS已经成为一个新的确定性产业。投入使用的GIS系统数量每2-3年翻一番。GIS市场年增长率在35%以上，GIS生产企业超过300家。GIS已经渗透到各行各业。越来越多的国际会议和学术出版物以GIS为主题，越来越多的学科，如地理、工程、林业、城乡规划、计算机科学、测绘、空间遥感、矿床地质和水资源，将GIS作为其发展方向。美国和英国等主要西方国家都建立了国家和区域GIS研究中心。
二、中国地理信息系统的发展
中国地理信息系统的开发和应用始于20世纪70年代末，其发展以计算机图形学、计算机技术、计量地理学和遥感技术为基础。
1978 ~ 1980是准备阶段，主要是做好舆论准备，正式提出倡议，开始组建团队，进行实验研究。
初期为1981 ~ 1985，主要侧重于地理信息系统的理论探索和区域实验研究，并在此基础上制定国家地理信息系统规范。1981，试验在四川省渡口二滩进行。基于航空遥感数据，进行数据采集和数据库模型设计。从1984开始，国家测绘局测绘科学研究所开始组建土地基础信息系统；1985国家资源环境信息系统实验室成立。
从1986到1993，地理信息系统被列入国家“七五”计划，取得了重要进展和实践效益，形成了较为系统的研究计划:研究资源环境信息系统国家规范和标准，解决信息共享和系统兼容问题；开展国家和区域信息系统建设和应用模式研究；研究和开发软件系统和专家系统，建立一批数据库，开发一系列空间信息处理和制图软件；一些全面、区域和专题信息系统已经完成。
从1994开始，就是软件商业化的阶段。成熟的国外软件在国内广泛使用的同时，推动了具有自主版权的国产GIS基础软件的崛起，一批起点高、功能强、价格低的国产软件研发成功并投放市场。为客观了解我国GIS基础软件的发展水平、发展现状和产业化前景，促进我国拥有自主版权的GIS基础软件健康发展，国家遥感中心、中国地理信息系统协会、中国海外信息系统协会从1996开始对国产GIS基础软件和专项应用软件进行评估。从四年的评估结果来看，国产GIS软件的发展是可喜的。软件的功能、性能、品种和商品化程度都有了很大的提高，可以应用于相关领域。与国外优秀GIS软件的差距正在逐步缩小，部分领域已经超过国外GIS软件，在微机(PC)GIS软件和部分应用领域具备了与国外软件竞争的实力。
三、地理信息系统的发展趋势
GIS技术的发展已经取得了巨大的成就，为社会的发展做出了巨大的贡献，但是还远远不能满足人们的期望和要求。地理信息系统的进一步发展应主要表现在以下几个方面:
1.多媒体地理数据的管理和操作管理
在多种数据类型并存的混合系统中，如何实现对各类数据的任意操作和有效管理，是信息媒体多元化新时代的突出问题，比单一地图数据库的操作复杂得多。信息资源库包括:地理数据库、专业数据库、图像数据库、文件数据库和声音数据库。
2.数字制图技术
纸质地图是任何时候都无法替代的。数字地图环境下自动成图的核心是数字地图的自动成图合成技术，它比屏幕显示的电子地图的制作复杂得多。处理各种要素之间的关系，仍然被认为是一个国际问题。此外，还应包括建立基于地图数据库和GIS技术集成的地图生产系统。
3.“3S”集成技术
GPS(全球定位系统)、RS(遥感)和GIS(地理信息系统)产生的时代不同，其理论基础和技术特点也不尽相同，但其学科性质是相同的，即* *与地球科学信息的研究、表达和分析在逐渐发展的过程中构成互补关系。三者的结合涵盖了信息采集、处理和分析的全过程，使GPS和rs。
4.空间可视化技术和虚拟现实技术
可视化是指利用计算机图形和图像处理技术，将复杂的科学现象或自然景观，甚至是非常抽象的概念可视化，从而认识现象、发现规律、传播知识。虚拟现实又称虚拟环境或人工现实，是由计算机生成的高级人机交互系统，构成以视觉为主导的感知环境。空间可视化技术和虚拟现实技术可用于制作动态地图、地形环境模拟、地图设计和制作等。
5.3D GIS和时态GIS技术
在地质、矿山、地下水、大气、环境等方面，人们不仅需要研究现象的二维分布，还需要研究它们的三维空间分布乃至与时间相关的时空分布特征和规律。因此，对真三维、四维GIS的需求更加迫切，真四维就是在真三维的基础上增加时间维度。
6.网络GIS和WWW GIS技术。
由于其开放和友好的用户界面，万维网已迅速成为网络信息处理和传播的主要工具。在服务器端，GIS软件系统通过CGi(连接器)与万维网的HTTP(超文本传输协议)服务器连接。在客户端，有一个万维网浏览器以HTML(超文本标记语言)建立用户界面。