GIS的發(fā)展是與空間信息的應用直接聯(lián)系在一起的。所以GIS的起源可以追溯到19世紀以來地圖(包括地形圖和專題圖)的應用。其中地圖相當于圖形數(shù)據(jù)庫,而描述地圖信息的文獻著作相當于屬性數(shù)據(jù)庫,兩者的結(jié)合可看作是一種地理信息系統(tǒng)的雛形。但是,這種雛形,基于地圖的空間信息系統(tǒng)使用起來是很不方便的。首先,表示在圖面上的空間數(shù)據(jù)不便于作多層疊置分析,不便于作精確和快速的量算,而且也不便于經(jīng)常和及時地更新。此外,圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)難于相互連接和共同分析。因此廣大科技人員是不可能充分利用這種模擬式空間信息系統(tǒng)。
20世紀50年代,由于電子計算機的興起和它在航空攝影測量與成圖中的應用,使人們開始有可能用電子計算機來收集、存貯和處理各種與空間和地理分布有關(guān)的圖形和屬性數(shù)據(jù),并通過計算機對數(shù)據(jù)的分析來直接為管理和決策服務(wù),于是就導致了地理信息系統(tǒng)的問世。所以20世紀50年代是GIS的技術(shù)準備階段。
60年代,GIS步入了初始發(fā)展階段。加拿大測繪學家R.F.Tomlinson,于1960年提出了地圖數(shù)字化管理分析的構(gòu)想,并于1962年利用計算機進行森林分類和統(tǒng)計取得了成功。后來在加拿大農(nóng)業(yè)部的支持下,從1963年開始研制地理信息系統(tǒng),并首先提出了地理信息系統(tǒng)這一術(shù)語,并建立了世界上第—個GIS,加拿大地理信息系統(tǒng)(CGIS),用于自然資源的管理和規(guī)劃。稍后美國哈佛大學研究出SYMAP系統(tǒng)軟件。但是,由于當時計算機技術(shù)水平不高、存貯量小、磁帶存取速度慢,使得GIS帶有更多的機助制圖的色彩,地學分析功能極為簡單。當時的系統(tǒng)能實現(xiàn)手扶跟蹤數(shù)字化地圖,進行地圖數(shù)據(jù)的拓撲編輯,分幅數(shù)據(jù)的拼接,并發(fā)展了基于柵格的操作 *** 。
60年代GIS發(fā)展的另一顯著特點是許多與GIS的有關(guān)的組織和機構(gòu)紛紛建立。例如,1966年美國成立城市和區(qū)域信息系統(tǒng)協(xié)會(URISA),1969年又建立起州信息系統(tǒng)全國協(xié)會(NASIS)。國際地理聯(lián)合會(IGU)于1968年設(shè)立了地理數(shù)據(jù)收集和處理委員會(CGDSP)。這些組織和機構(gòu)的建立,對于傳播地理信息系統(tǒng)的知識和發(fā)展GIS鋒術(shù),起到了重要的指導作用。
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70年代被稱為GIS的鞏固、發(fā)展階段。由于計算機硬件和軟件技術(shù)的飛速發(fā)展,尤其是大容量存取設(shè)備一磁盤的使用,為空間數(shù)據(jù)的錄入、存貯、檢索和輸出提供了強有力的手段。用戶屏幕和圖形、圖像卡的發(fā)展增強了人機對話和高質(zhì)量圖形顯示功能,促使GIS朝實用方向迅速發(fā)展。一些發(fā)達國家先后建立了許多專業(yè)性的土地信息系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)。例如,1970?1976年,美國地質(zhì)調(diào)査局就建成50多個信息系統(tǒng),作為地理、地質(zhì)和水資源等領(lǐng)域空間信息的工具。其它如加拿大、聯(lián)邦德國、瑞典和日本等國也相繼發(fā)展了自己的GIS。與此同時,一些商業(yè)公司開始活躍起來,軟件在市場上受到歡迎。據(jù)統(tǒng)計在70年代大約有300多個系統(tǒng)投入使用。美國地質(zhì)調(diào)査局出版了《空間數(shù)據(jù)處理計算機軟件》的報告,總結(jié)了1979年以前世界各國空間信息系統(tǒng)的發(fā)展概況。這期間許多大學和研究機構(gòu)開始重視GIS軟件設(shè)計及應用的研究。例如,美國紐約州立大學布羅校區(qū)創(chuàng)建了GIS實驗室,后來發(fā)展成為包括加利福尼亞州大學和緬因州大學在內(nèi)的由美國國家科學 基金會支持的國家地理信息和分析中心(NCGIA)。因此,GIS這一技術(shù)受到 *** 部門、商業(yè)公司和大學的普遍重視,成為一個引人注目的領(lǐng)域。
80年代是GIS普及和推廣應用的階段。由于計算機的發(fā)展,推出了圖形工作站和微型PC機等性能價格比值較高的新一代計算機,計算機和空間信息系統(tǒng)在許多部門廣泛應用。計算機 *** 的建立,使地理信息的傳輸時效得到極大的提高。GIS系統(tǒng)軟件和應用的發(fā)展,使得它的應用從解決基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃(如道路、輸電線)轉(zhuǎn)向更為復雜的區(qū)域開發(fā),例如土地的合理利用、城市的發(fā)展、人口規(guī)劃與布置等。地理因素成為投資決策中不可缺少的依據(jù)。在許多工業(yè)國家,GIS作為有關(guān)部門的必備工具,投入日常運作。GIS與衛(wèi)星遙感技術(shù)相結(jié)合,GIS開始用于全球性問題,例如全球荒漠化、全球可居住區(qū)的評價、厄爾尼諾現(xiàn)象、酸雨、核擴散及廢料,以及全球變化與全球監(jiān)測。80年代中,GIS軟件研制和開發(fā)也取得了很大成績,僅1989年市場上有報價的軟件達70多個,并且涌現(xiàn)出一些有代表性的GIS軟件,如ARC/INFO,TIGRIS,GENAMAP,SYSTEM9等,它們可在工作站或微機上運行。
此外,GIS發(fā)展的另一個特點是先從應用開始,在應用中不斷地促進理論研究,以完善GIS。Marble等在1984年擬訂了處理空間數(shù)據(jù)的計算機軟件說明的標準格式,提出地理信息系統(tǒng)今后的發(fā)展應用著重研究空間數(shù)據(jù)的算法,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與模型以及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等方面。
90年代是GIS迅速發(fā)展的新階段。90年代初雖然西方世界經(jīng)濟處于衰退的時期,然而由于計算機軟硬件的開發(fā),而帶來了商品化生產(chǎn)的繁榮,而現(xiàn)代社會的發(fā)展,又不斷地對GIS技術(shù)提出新的要求。這一時期,激光掃描技術(shù), *** 技術(shù)等一系列新技術(shù)的發(fā)展和應用,使GIS空間數(shù)據(jù)的處理、分析功能日趨加強。并通過與遙感技術(shù)、機助制圖的整體組合,構(gòu)成了完善的技術(shù)體系。而且逐步形成了從數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理分析,直到?jīng)Q策規(guī)劃、監(jiān)測管理的綜合信息流,在效率和效益方面的優(yōu)勢而推動著GIS迅速發(fā)展的新局面。隨著地理信息產(chǎn)業(yè)的建立和數(shù)字化信息產(chǎn)品在世界上的普及,GIS將深入到各行各業(yè),成為人們生產(chǎn)和工作中不可缺少的工具和助手。根據(jù)“GISWorld”提供的資料,90年代世界各種商業(yè)GIS軟件銷售總數(shù)達38.8萬套,總裝機數(shù)在45萬套左右,估計世界上各類GIS達10萬個。許多工業(yè)化國家投入巨大人力和財力在各行各業(yè)廣泛開展GIS的研究和應用。其中較大的有美國海圖系統(tǒng)、英國的Domesday計劃、美國土地管理局的自動土地與礦產(chǎn)資源系統(tǒng)(ALMRS)和林務(wù)局的監(jiān)測項目等。許多國際組織,如聯(lián)合國發(fā)展署(UNDP)、環(huán)境署(UNEP)、糧農(nóng)組織(FAO)、教科文組織(UNESCO)、國際開發(fā)研究中心(IDRC)、亞太經(jīng)合會(ESCAP)、世界自然基金會(WWF)等機構(gòu)專設(shè)了GIS項目和培訓計劃。此外,許多發(fā)展中國家也不同程度地開展了GIS的研究的應用。隨著GIS的向前發(fā)展,GIS的理論也有突破,地球信息科學的提出,使GIS不再是一個簡單的技術(shù),而成為一門新的邊緣學科。GIS的向前發(fā)展,GIS的標準化,質(zhì)量控制和精度評價,又成為GIS研究的核心問題。國際標準化組織(ISO)于1994年成立了地理信息/地球信息業(yè)技術(shù)委員會(TC211),制定了統(tǒng)一的技術(shù)標準,為地理信息的采集、處理、分析、査詢、表示以及轉(zhuǎn)換提供服務(wù)。此外,有關(guān)國際組織多次聯(lián)合舉行了有關(guān)地理信息質(zhì)量控制的學術(shù)討論會。90年代GIS發(fā)展的另一個特征是GIS與其他相關(guān)先進技術(shù)的互相結(jié)合,有機集成。隨著信息時代的到來,信息高速公路和數(shù)字地球技術(shù)的發(fā)展,促進GIS在信息革命浪潮中的崛起。
來源:開源地理空間基金會中文分會
來源鏈接:https://www.osgeo.cn/post/17b34
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