§6.地理信息系统的发展趋势

一、GIS 的发展阶段

地理信息系统的创立和发展是与地理空间信息的表示、处理、分析和应用手段的不断发展分不开的。考察地理信息系统的发展,可分为 60 年代的起始发展阶段、70 年代的巩固阶段和 80 年代的大发展阶段。

地理信息系统起源于北美。加拿大国家土地调查局为了处理大量的土地调查资料,于 60 年代开始建立地理信息系统,经过十多年的试验与研究,于

70 年代初投入产品生产,成为世界上第一个运行性地理信息系统。同一时期的美国哈佛大学的计算机图形与空间分析实验室,建立通用的制图软件包, 竭力发展空间分析模型和软件。国际地理联合会(IGU)在 1968 年成立了地理数据收集和处理委员会,对组织地理信息系统的国际讨论,促进这一领域的发展起了重要作用。

70 年代,不同专题、不同规模、不同类型的各具特色的地理信息系统在世界各地纷纷研制,美国、加拿大、英国、西德、瑞典和日本等国对地理信息系统的研究均投入了大量的人力、物力、财力。在这一阶段,国际地理联合会召开了几次地理信息系统会议,并于 1972 年出版了地理信息系统方面的第一本专著《地理数据处理》。人员培训受到重视,许多大学培养 GIS 人才, 创建了地理信息系统实验室。

美国地质调查局发展了 50 多个地理信息系统,用于获取和处理地质、地理、地形和水资源信息,较典型的有 GIRAS,主要用于输入处理、分析和输出全国范围土地利用和土地覆盖制图的空间数据;日本国土地理院从 1974 年开始建立数字国土信息系统,存储、处理和检索测量数据、航空像片信息、行政区划、土地利用、地形地质等信息,为国家和地区土地规划服务;瑞典在中央、区域和城市三级建立了许多信息系统,如土地测量信息系统、斯德哥尔摩地理信息系统、城市规划信息系统等。

在这期间,世界上发展了许多功能较强的地理信息系统,出现了大量的数据库,但这些系统的分析功能和 60 年代相比,并没有得到很大的扩充,而

且数据库的容量一般都比较小,因此说 70 年代为巩固阶段。

80 年代为地理信息系统的大发展阶段。随着计算机的迅速发展和普及, 地理信息系统也逐步走向成熟,并在全世界范围内全面地推向应用阶段。如加拿大、日本、英国、荷兰、瑞典等国将地理信息系统用于国土规划、支持资源与环境管理决策,同时发展中的第三世界国家,在高技术的冲击下,也迈开了信息时代的步伐,开始引进、应用和发展自己的地理信息系统。

在此期间,地理信息系统已进入多学科领域,由比较简单的、单一功能的、分散的系统发展成为多功能的、用户共享的综合性信息系统,并向智能化发展,应用专家系统知识,进行分析、预报和决策。如已开始用地理信息系统来研究全球厄尔尼诺现象和全球沙漠化问题。此外,还发展了操作地理信息系统,如美国地质调查局应用地理信息系统,对美国三里岛核泄漏事件在 24 小时内就做出反应,并迅速地对核扩散进行影响评价。

高性能的微型计算机的问世,使得微机地理信息系统蓬勃发展,并得到广泛的应用。这一发展,使得地理信息系统工具具有更高的效率、更强的独

立性和通用性,更少依赖于应用领域和硬件环境,为地理信息系统的建立和应用开辟了新的途径。

此外,在此期间出现了一些性能较好的软件,如美国环境系统研究所

(ESRI)开发的 ARC/INFO 地理信息系统。