2023年7月1日发(作者：)

论述GIS当前现状以及未来的发展前景GIS是空间技术和信息技术的交叉学科，相关领域的研究热点都有可能成为GIS的发展趋势。GIS的技术环节⽆外乎数据获取、数据分析、数据呈现三个⽅⾯，从近年的发展情况看，GIS可能在这三个⽅⾯都有着激动⼈⼼的前景。⼀、数据获取数据是GIS的基础，数据获取技术是GIS的技术之源。在已有存量数据的基础上，GIS的增量数据源⼤体有卫星遥感、定位信息、摄影测量等，数据获取的发展关键在于增量数据源的发展。1.1倾斜摄影测量倾斜摄影测量是这两年蓬勃发展的⼀项技术，相对于竖直航空摄影在地物⽴⾯信息获取⽅⾯的缺陷，倾斜航空摄影可以快速获取⼤范围区域地表物体三维⽴⾯信息，可以⽀持对摄影区域的三维测量。倾斜摄影测量有着⾮常⾼的⾼程测量精度，可以实现快速的⼤场景建模与地物测量，能够⽣成接近真实的地表三维场景。1.2近景摄影测量近景摄影测量与倾斜摄影测量有着相似的技术背景，区别在于倾斜摄影测量⼀般利⽤空基航摄仪进⾏，近景摄影测量则是采⽤地⾯或近地⾯短距摄影测量设备进⾏。相对于倾斜摄影的⼤范围和较⾼精度，近景摄影测量更注重于对单个地物的超⾼精度测量，可以获得具有极⾼精度和分辨率的精细地物模型，可以完美还原如雕塑、⽂物、景观等复杂地物。对⽯窟内佛像的三维精细扫描测量1.3影像智能识别随着遥感⼿段的发展，获取的遥感影像分辨率越来越⾼，数据量越来越⼤，基于影像采集的⽮量要素也越来越多，累积了⼤量的采集经验和解译样本。在⼈⼯智能技术的加持下，对这些影像解译样本开展深度学习，计算机⾃动从影像提取要素的能⼒会越来越强，精度也越来越⾼，未来有望实现⾃动利⽤卫星影像⽣产⽮量地图。卫星照⽚中美军基地战机清晰可见1.4智能数据匹配近年来以⾕歌地图、百度地图等为代表的基于位置服务（Location Basde Service，LBS）应⽤已经⾛⼊每个⽤户的⼿机中，深刻得影响着互联⽣活。LBS应⽤的对数据的鲜活性要求极⾼，尤其是对道路、地名变化的响应能⼒对⽤户体验影响很⼤。智能数据匹配是利⽤搜索引擎获取的海量⽹络信息进⾏筛选，获得与地理位置相关联的信息，并与地图数据进⾏匹配，达到快速发现变化，⾃动进⾏更新的⽬的。随着AI的不断发展，对海量信息的分析匹配能⼒不断增强，数据匹配的准确性和⾃动化程度也会越来越⾼。亚⽶级⾼精度位置服务1.5定位技术发展（室内、⾼精度、⼩型化）智能⼿机让每个⼈都有了感知地理位置的能⼒，然⽽，⽬前的定位还存在很多局限。例如，室内、野外还有很多卫星定位盲区，定位精度还不够⾼，⾼精度定位设备不够便携等。现在，室内定位、差分定位、⽹络定位等技术发展很快。不远的将来，仅⽤⼀部⼿机甚⾄⼿表，就可以实现随时随地精准定位⾄厘⽶⽔平。定位信息的迅速发展，会对位置服务的应⽤带来深远的影响。精准的室内定位技术1.6空间信息扩展（地下、深海、深空）⽬前空间信息在很多⼈的概念中依然是地⾯或者近地⾯的信息，随着探索和测量⼿段的不断发展，⼈类活动的范围已经扩⼤到了地下空间、深海、外太空甚⾄地外⾏星，观测尺度从空间更是扩展到了时空。更⼴袤的时空信息不断涌现，催⽣着GIS上天⼊地，谈古论今，这样未来只能说眼界限制了我们的想象。BAE公司将为美国研发深海定位导航系统1.7为我们的世界建模⼗多年前曾经有本GIS的书叫《Modeling Our World》，在当时，还显得有些诗意和概念化。⽽如今，这样的前景已经⾮常清晰。未来，在各种探索和测量⼿段的⽀持下，整个世界甚⾄是外太空都可以被装进虚拟的世界，每个⼈都可以⾃由出⼊于虚拟与现实之间。进可纵观天下，退可⽥园诗意，⼀起为我们的世界建模。⼆、数据分析GIS之所以是⼀门学科⽽不仅是技术，在于其智慧的⼀⾯。如果说数据是其⽣命⼒，那么智慧就是空间数据的分析能⼒。数据分析的发展与⼤数据、⼈⼯智能、云计算等信息技术有着密切的联系。2.1⾼效的数据管理空间数据库⼀直是GIS的⼀个基础理论，却也是⼀直发展不够成熟的⼀个领域。因为GIS的数据确实太多太复杂了，这些数据有不同的形状（如湖泊、道路、房屋、河流），不同的性质（如线划地图、卫星地图、街景地图），不同的轨迹（如⾏驶的汽车、空中的飞机、奔流的洪⽔、隐蔽的洋流），它们很难⽤⼀个统⼀的模型来描述，进⽽对数据分析时的数据使⽤效率带来很⼤局限。现在，数据管理技术由于NoSQL、分布式存储、空间数据模型等的发展，GIS数据的管理模型有望获得统⼀，为更好的应⽤数据打下坚实的基础。数据库运维服务2.2跨⾏业数据透视空间数据分析和挖掘⼀直是GIS最强⼤的武器，但它却没有得到充分利⽤。随着⼤数据、云计算的发展，数据进⼊了⼀个爆炸的时代，GIS数据能够与很多⾏业数据进⾏交叉，产⽣奇妙的化学反应。随着研究⼈员的不断努⼒，现在很多⾏业的评价、统计、分析指标都加⼊了位置参数，GIS开始⾛出家门，说百家话，穿万家⾐。2.3空间尺度衍伸（宏观、微观）GIS⼀直以来在做分析时都离不开⼀张内容复杂的地图，地图的边界就成为了GIS想象⼒的局限。在数据⼤爆炸的时代，数据挖掘后形成的多层次指标，让GIS信息冲破了这⼀边界。向上，伴随指标不断的概括与综合，GIS可以参与到各类宏观决策当中，突破区域、时间的限制；向下，GIS可以具象每⼀个细⼩的抽象空间，进⼊物质内部，描述每⼀个微⼩的位置变化。宏观和个体结合GIS分析⾃⾏车系统宏观和个体结合GIS分析⾃⾏车系统2.4迅捷的处理速度毫⽆疑问，计算技术的发展⼀定会让GIS的分析速度更快。这种变快是量变到质变的过程，随着单位时间能处理的数据量的极速增长，我们获得有效信息的时间被⼤⼤缩短，进⾏更复杂计算的可能性也在⼤⼤增加。这让数据分析出现两个趋势，⼀是实时化，结合全世界建模的概念，可以让⼀个⼈随着运⾏轨迹实时的计算出场景变化（例如⾃动驾驶）；⼆是深度化，计算可以覆盖的⾯越来越⼴，涵盖的信息越来越多，可能会获得更多抽象的、内涵丰富的数据加⼯产品（例如基于真实场景的游戏）。⽆⼈驾驶正向我们驶来2.5从计算到决策不得不再次请出⼈⼯智能。现在的GIS依然还停留在你想要什么我给你分析什么的阶段，⼈⼯智能在GIS领域的不断学习真逐渐的揭⽰出⼀种新前景，我给你什么你才想到什么。这样的前景是不是很令⼈激动，GIS真正从⼀个⼯具成为了助⼿，⼀个聪明的、懂你⼼意的、精确⽆⽐的助⼿。⼈⼯智能与智慧城市三、数据呈现GIS的精彩与其数据呈现能⼒密不可分。可以说，⼀般公众对于GIS的理解⼤多停留在数据呈现环节，⼴义的数据呈现包括但不限于地图、图表、⼿机APP、Web应⽤程序等，它不仅仅是指可视化效果，⽽更应视为触及最终⽤户的各种功能。数据呈现与互联⽹、计算机视觉等领域息息相关。领域息息相关。3.1⽆限扩张的三维空间依然回到为我们的世界建模这个话题，既然建模了就要展现出来，⼀个真实的、⽆延迟的三维空间才是最酷的。现在的三维受限于硬件机能、建模技术等因素，⼤多将场景限制在⼀个不⼤的范围内。未来，建模范围都那么⼤了，展⽰能⼒也会提⾼。场景⼀天天的变⼤，模型越来越接近真实，直到有⼀天，边界会消失，模型会如实景⼀模⼀样。福⿍市三维数字城市3.2 VR和AR在三维技术的加持下，VR和AR如两个兄弟并肩发展。VR是将真实的⼈放进虚拟的场景⾥，终极⽬标是⼈忘记了⾃⼰在⼀个虚拟的世界⾥；AR是将虚拟的场景放进真实的世界中，终极⽬标是⼈⽆法分辨什么是真实，什么是虚拟。VR和AR注定是阶段性的技术，未来会⾛向同⼀个终点。3.3精彩纷呈的Web地图也许，我⽤Web来形容地图已经受到了我想象⼒的限制。但我想表达的是，未来的电⼦地图会内容更丰富、更好看、更艺术，同时我们不再会受到硬件机能和⽹速的困扰，想看什么就看什么，想查什么就查什么，喜欢什么风格的地图就能让地图变得那么漂亮。HT for Web整合OpenLayers实现GIS地图应⽤3.4潜⼒⽆限的⼿机APP坚持要把电⼦地图分为Web地图和⼿机APP两种，是因为APP代表了另⼀个⽅向，那就是随时随地。也许未来智能⼿机都成为了古董，可坚持要把电⼦地图分为Web地图和⼿机APP两种，是因为APP代表了另⼀个⽅向，那就是随时随地。也许未来智能⼿机都成为了古董，可能是头盔？眼镜？眼前的⼀团空⽓？总之，把世界随⾝携带，让⼈⽆限期待。3.5叹为观⽌的专业化应⽤在专业领域⾯前，⼤众消费品有时会显得⾮常普通。既然世界都已在掌握，那么各个⾏业肯定也会充分应⽤。未来的⼯⼚⾥、机床上、飞机中，有可能随时都会呈现出所需的空间信息，让专业⼈员随时掌握对象的空间要素，不会遗漏每⼀个细节。⾏业实在是太多了，这⾥只能留给各领域的⼤神⾃⼰发挥想象啦。路由分析四、结尾⾸先，我更关注gis技术⽽⾮⾏业，我看好的很多技术前景未必会由gis⾏业来实现，事实上，⾕歌地球和地图就曾深刻地影响了我们这个⾏业。眼下，站在变⾰的⼗字路⼝，⾏业未来如何很难预料。但是gis技术会⼀直发展下去，会与更多的领域交叉融合，这是⼀定的。再者⽂中提及的⼤多数技术热点并不是空中楼阁，有的已经⼴泛应⽤，有些已有了明晰的技术前景，个别内容略有想象但仍有现实基础。例如倾斜，近景，⾼分遥感，室内定位，便携式差分定位等等应⽤都⾮常⼴泛了，市场也逐渐培育了出来；空间分析⽅⾯随着地理国情监测这两年的发展，已在很多⾏业发展出了特有的指标体系，上升到宏观层⾯是⾃然⽽然的趋势；终端应⽤⽅⾯，互联⽹公司应⽤gis的规模很⼤，当然他们更愿意称之为位置服务。