第一章 地理信息系统历史与概貌培训资料.ppt

地理信息系统历史与概貌 地图是表达地理信息基本语言，纸介质地图在分析、表达地理信息的局限性 （1）精度不高，定位、量算不准。 （2）分类、重组不方便，不灵活。 （3）信息负荷量有限（幅面限制、内容重叠）。 （4）更新周期长，工作量。 （5）地图和地图、地图和地图以外的信息建立联系不方便。 1960年代蒙发期 1957，就有瑞士气象学家、英国生物学家用计算机产生简易地图，有学术文献记载，但对后人影响不大。 1960年代诞生了三个里程碑 1963，加拿大政府做土地资源调查，尝试用计算机量算土地面积，1960年代末初步完成。这是第一次大规模的实践，建立了计算机在地理信息应用领域的信心，而且正式启用了Canada Geographic Information System（CGIS）这个名称。 1964，哈佛大学成立了计算机图形与空间分析实验室（Harvard Laboratory for Computer Graphics and Spatial Analysis）。该实验室持续、有效地开展了空间数据结构、空间分析计算方法的探索性研究，对GIS技术的发展影响深远。该实验室在1980年代初结束。 1967，DIME-GBF（Dual Independent Map Encoding – Geographic Based Files），基于街道地址的地理编码，为人口普查服务，在1988年发展成TIGER（Topologically Integrated Geographic Encoding and Referencing）。社会经济调查信息有了合适的定位方法，而且免费向社会提供基础数据，极大推动了GIS在人文、社会领域的推广、普及。 70年代技术储备期 80年代理论走向实用期 60年代末70年代初二项重要促进 1969，Design With Nature（设计结合自然）出版，Ian McHarg提出了用空间叠合方法评价土地、资源、景观，对城市规划及其相关领域的GIS应用方法有很大促进。 1972，Landsat 1投入运行，卫星遥感影像用于资源、环境调查，逐步和GIS相结合。 GIS在1970年代侧重技术研究。研究空间数据的储存、检索、转换、分析、表达的技术问题，实用系统的进展不显著。 1980年代开始实用。计算机（工作站）成本下降，GIS软件通用化、商品化，各种实用系统逐步涌现。1981，以ARC/INFO为代表的多种GIS软件进入商业化阶段，GIS在发达国家逐步进入各个领域的应用。 1985，GPS（Global Position System）开始运作，先用于军事，然后逐步向民用开放。 90年代推广应用期 21世纪广泛应用 1990年代推广、普及。软件进一步改进，二次开发简化，易学易用，便于集成，GIS应用已渗透到和地理空间信息处理的各个领域，地籍、农业、水资源、林业、地质、环保、公用事业、基础设施、交通运输、物流、城市规划、治安、防灾、社会研究、卫生保健、商务、军事、…。 1994，NSDI（US National Spatial Data Infrastructure），OpenGIS Consortium。 1996，出现了Internet GIS网站，MapQuest商业化运作。 21世纪GIS广泛应用，大众化的趋势更明显，专业应用走向深化、融合。 在欧美国家，脱离GIS，难以开展规划、城市建设管理。 地理信息系统和城市规划的关系 GIS是解决空间信息的处理，城市规划是空间资源的分配、管理。因此两者有天然的联系。 世界上第一个有实用价值的CGIS（Canada Geographic Information System，CGIS，1960年代中期）的服务对象是土地资源管理，所做的工作是土地资源调查、量算。 对GIS技术进行初始性、开创性研究的哈佛大学计算机图形与空间分析实验室（1960年代末到1980年代初）所依托的专业是景观规划设计。 “千层饼”式的空间叠合的应用对象也是景观设计（Design With Nature, McHarg, 1969，《设计结合自然》，麦克哈格）。 当前世界上最大的GIS软件公司（Environment Systems Research Institute, Inc., ESRI，1969年创立）最初创立是规划设计咨询公司。 地理信息系统的发展动力 社会需要 资源紧张、环境问题激化，资源和环境意识增强 交通条件改善，运输量增加，人、物空间流动性提高，时间和运输成本依然重要 社会、经济的空间特征变化加快 城市化，建设规模大（发展中国家） 土地开发，工程建设限制条件越来越多，难度越来越大 基础设施维护费用上升 军事、治安、防灾用途关系密切 为公众日常生活服务 技术可能 计算