地理信息系统的发展历史

3.1.1　地理信息系统的发展历史

GIS技术是20世纪60年代以后发展起来的新型学科，也是一门涉及计算机图形学、测绘科学、环境科学、数据库技术等多学科的交叉学科。它最初源于解决自然资源管理问题。地理信息系统这一概念最早是由加拿大测量学家R.F Tomlinson在1963年提出的。他首先尝试利用数字计算机处理和分析土地利用数据，并建成世界上第一个GIS(加拿大地理信息系统CGIS)。这个系统实现了专题地图的叠加、面积量算、自然资源的管理和规划等功能。进入20世纪70年代以后，由于计算机软硬件水平的提高，GIS朝着实用化方向迅速发展，一些经济发达国家如美国、加拿大、英国、西德、瑞典和日本等国先后建立了许多专业性的GIS。例如，从1970年到1976年，仅美国国家地质调查局(USGS)就建成了50多个地理信息系统，广泛应用于地质、地理、地形和水资源数据的获取和处理。1974年日本国土地理院开始建立数字国土信息系统，用于存储、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。而北欧的瑞典在中央、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。

进入20世纪80年代以后，西方国家工业化进程加快，城市人口迅猛膨胀，出现了水资源匮乏、能源短缺、用地紧张、良田锐减、生态环境屡遭破坏的严重局面。环境危机的出现迫使人们转变思路，寻找保护生态环境和合理利用资源的更有效的办法和手段，这为地理信息系统的快速发展奠定了基础。与此同时，计算机软硬件技术的大幅进步也为地理信息系统的普及提供了技术支持，GIS的应用领域与范围因此不断扩大。GIS与卫星遥感技术相结合，开始用于全球性问题的研究，如全球的土地利用和土地覆盖(LUCC)变化和监测、全球沙漠化、全球可居住性评价、厄尔尼诺现象、酸雨、全球性大面积小麦估产、全球海平面变化、火山爆发的预测、周期性全球天气的分析预报等;在区域和城市领域，从土地利用、城市规划等宏观管理应用，深入到解决工程问题，如环境与资源评价、工程选址、设施管理、紧急事件响应等。在这一时期，出现了一大批代表性的GIS软件，如Arc/Info、GenaMap、SPANS、MapInfo、ERDAS、MicroStation等。

进入20世纪90年代以后，GIS的用户时代来临。目前，GIS的应用已经渗透到各行各业，成为人们工作、生活、学习中不可缺少的工具。从应用方面看，地理信息系统已在资源开发、环境保护、城市规划建设、土地管理、农作物调查与结产、交通、能源、通信、地图测绘、林业、房地产开发、自然灾害的监测与评估、金融、保险、石油与天然气、军事、犯罪分析、运输与导航、110报警系统、公共汽车调度等方面得到了具体应用。随着地理信息系统的日益普及，GIS成了一个产业。在全世界的范围内，投入使用的GIS系统，每2～3年就翻一番，GIS的市场增长迅速。

我国对地理信息系统方面的研究工作自20世纪80年代初开始。1980年中国科学院遥感应用研究所成立了全国第一个地理信息系统研究室。从第七个五年计划开始，地理信息系统研究作为政府行为，正式列入国家科技攻关计划，开始了有计划、有组织、有目标的科学研究、应用实验和工程建设工作。“九五”期间，国家更是将地理信息系统的研究应用作为重中之重的项目予以支持。自20世纪90年代起，我国的地理信息系统步入快速发展阶段。在实行地理信息系统和遥感联合科技攻关计划的同时，强调地理信息系统的实用化、集成化和工程化，使地理信息系统从初步发展时期的实验研究、局部实用走向实用化和生产化，为国民经济重大问题提供分析和决策依据。目前在全国范围内，正在努力实现基础环境数据库的建设，推进国产软件系统的实用化、遥感和地理信息系统技术一体化等工作。