El estado de desarrollo y las tendencias de los sistemas de información geográfica.
Los sistemas de información geográfica se basan en bases de datos geoespaciales, respaldadas por software y hardware informático, y utilizan métodos de análisis de modelos geográficos para recopilar, gestionar, operar y analizar. , Un sistema de tecnología informática que simula y muestra datos relacionados con el espacio, proporciona diversa información geográfica espacial y dinámica de manera oportuna y sirve para la investigación geográfica y la toma de decisiones geográficas. Desde fuera, es un sistema de software y hardware de computadora, pero su connotación es un modelo de información geoespacial compuesto por programas de computadora y datos geográficos. Se trata de un sistema geográfico lógicamente simplificado y altamente basado en información. El soporte del sistema informático es la característica principal del SIG, que permite al SIG localizar y analizar de forma rápida, precisa y completa sistemas geográficos complejos.
El primer sistema de información geográfica del mundo fue propuesto y establecido por el topógrafo canadiense R.F. Tomlinson en 1963. Se llama Sistema Canadiense de Información Geográfica y se utiliza principalmente para la gestión y planificación de recursos naturales. Posteriormente, la Universidad de Harvard desarrolló el software del sistema SY-MAP. Sin embargo, el nivel de tecnología informática en ese momento no era alto, la capacidad de almacenamiento era pequeña y la velocidad de almacenamiento en cinta era lenta. Esto hizo que los SIG fueran más cartográficos asistidos por computadora, y sus funciones para el análisis geológico y la simulación de datos espaciales también eran extremadamente altas. simple.
Desde la década de 1970, el rápido desarrollo de la tecnología de software y hardware, especialmente el uso de dispositivos de almacenamiento de gran capacidad, como los discos duros, ha proporcionado un poderoso medio para la entrada, el almacenamiento, la recuperación y la salida de datos espaciales. El desarrollo de la visualización de gráficos de alto rendimiento ha mejorado las funciones del diálogo entre personas y computadoras y la visualización de gráficos de alta calidad, y ha promovido el rápido desarrollo de los SIG en una dirección práctica. Esta etapa está marcada por el establecimiento de muchos sistemas profesionales de información territorial y sistemas de información geográfica en algunos países desarrollados. Según las estadísticas, en los años 70 se pusieron en funcionamiento unos 300 sistemas. Por ejemplo, el Servicio Geológico de Estados Unidos estableció más de 50 sistemas de información entre 1970 y 1976 para adquirir y procesar información geológica, geográfica, topográfica y sobre recursos hídricos. A partir de 1974, el Instituto Japonés de Tierra y Geografía comenzó a establecer un sistema digital de información terrestre para almacenar, procesar y recuperar datos topográficos, información de fotografías aéreas, divisiones administrativas, uso de la tierra, topografía, geología y otra información para servir a la tierra nacional y regional. planificación. Suecia ha establecido muchos sistemas de información a nivel central, regional y municipal. Algunas empresas comerciales se activaron y el software se hizo popular en el mercado. Muchas universidades e instituciones de investigación han comenzado a prestar atención al diseño y la investigación de aplicaciones de software SIG y han establecido varios laboratorios de investigación SIG.
La década de 1980 fue la etapa de popularización y aplicación de los SIG. Con el rápido desarrollo y popularización de las computadoras, los sistemas de información geográfica (SIG) han madurado gradualmente y han sido llevados a la etapa de aplicación en todo el mundo. Los países del tercer mundo también han comenzado a introducir, aplicar y desarrollar sus propios sistemas de información geográfica. Con la aparición de microcomputadoras de alto rendimiento, los sistemas de información geográfica basados en microcomputadoras están en auge. Las herramientas SIG tienen mayor eficiencia, mayor versatilidad e independencia y dependen menos de los campos de aplicación y los entornos de hardware informático. abrió nuevos caminos. La aplicación de sistemas de información geográfica ha pasado de resolver problemas simples de planificación y gestión (como carreteras y líneas eléctricas) a problemas más complejos de desarrollo regional y toma de decisiones, como el uso de la tierra, la desertificación, la urbanización, el medio ambiente y la evaluación de recursos. Con la combinación de sistemas de información geográfica y tecnología de teledetección satelital, los sistemas de información geográfica se han utilizado para el cambio global y el monitoreo global. En la década de 1980, el desarrollo de los sistemas de información geográfica logró un gran avance. En 1989, había más de 70 software SIG en el mercado y surgieron varios software SIG representativos, como ARC/IN-FO, MicrostationSICAD, Genamap, System9, etc.
Después de entrar en la década de 1990, los sistemas de información geográfica de microcomputadoras se desarrollaron rápidamente, su rendimiento mejoró enormemente y se desarrollaron en la dirección de la amplitud y la inteligencia. Los SIG se han convertido en una nueva industria determinista. El número de sistemas SIG en uso se duplica cada 2 o 3 años. La tasa de crecimiento anual del mercado de SIG supera el 35% y hay más de 300 empresas fabricantes de SIG. Los SIG han penetrado en todos los ámbitos de la vida. Cada vez más conferencias internacionales y publicaciones académicas toman como tema los SIG y cada vez más disciplinas, como geografía, ingeniería, silvicultura, planificación urbana y rural, informática, topografía y cartografía, teledetección espacial, geología de depósitos minerales y recursos hídricos. , consideran los SIG como una dirección de su desarrollo. Los principales países occidentales, como Estados Unidos y el Reino Unido, han establecido centros de investigación SIG nacionales y regionales.
2. Desarrollo del Sistema de Información Geográfica de China
El desarrollo y aplicación del Sistema de Información Geográfica de China comenzó a finales de la década de 1970. Su desarrollo se basa en gráficos por computadora, tecnología informática y cuantitativa. Geografía basada en la ciencia y la tecnología de teledetección.
1978 ~ 1980 es la etapa preparatoria, que implica principalmente prepararse para la opinión pública, proponer formalmente iniciativas, comenzar a formar un equipo y realizar investigaciones experimentales.
El período inicial fue de 1981 a 1985, el cual se centró principalmente en la exploración teórica y la investigación experimental regional sobre sistemas de información geográfica, y sobre esta base se formularon las especificaciones de los sistemas de información geográfica nacionales. En 1981, la prueba se llevó a cabo en Ertan, Dukou, provincia de Sichuan. A partir de datos de teledetección aérea, se lleva a cabo la recopilación de datos y el diseño del modelo de base de datos. A partir de 1984, el Instituto de Ciencias de Topografía y Cartografía de la Oficina Nacional de Topografía y Cartografía comenzó a establecer un sistema básico de información territorial; en 1985 se creó el Laboratorio del Sistema Nacional de Información Ambiental y de Recursos.
De 1986 a 1993, los sistemas de información geográfica se incluyeron en el "Séptimo Plan Quinquenal" nacional y lograron importantes avances y beneficios prácticos, formando un plan de investigación más sistemático: estudiando normas y estándares nacionales para la gestión de recursos y sistemas de información ambiental, resolver los problemas de intercambio de información y compatibilidad de sistemas, realizar investigaciones sobre la construcción y modelos de aplicación de sistemas de información nacionales y regionales, investigar y desarrollar sistemas de software y sistemas expertos, establecer una serie de bases de datos y desarrollar una serie de; software de procesamiento de información espacial y cartografía; se ha completado un sistema de información integral, regional y temático.
Desde 1994 es escenario de comercialización de software. Si bien el software extranjero maduro se utiliza ampliamente en China, ha promovido el surgimiento del software básico SIG nacional con derechos de autor independientes. Se ha desarrollado y comercializado con éxito una serie de software nacional con altos puntos de partida, funciones sólidas y precios bajos. Para comprender objetivamente el nivel de desarrollo, el estado de desarrollo y las perspectivas de industrialización del software básico SIG de mi país, y promover el desarrollo saludable del software básico SIG de mi país con derechos de autor independientes, el Centro Nacional de Teledetección, la Asociación de Sistemas de Información Geográfica de China y China La Asociación de Sistemas de Información en el Extranjero comenzó a realizar investigaciones sobre software básico de SIG nacional en 1996. Se evalúan el software básico de SIG y el software de aplicaciones especializadas. A juzgar por los resultados de la evaluación de cuatro años, el desarrollo del software SIG nacional es gratificante. Las funciones, el rendimiento, la variedad y la comercialización del software se han mejorado enormemente y se pueden aplicar en campos relacionados. La brecha con el excelente software SIG extranjero se está reduciendo gradualmente. En algunos campos, ha superado al software SIG extranjero. Tiene la fuerza para competir con el software SIG extranjero en software SIG para computadoras (PC) y algunos campos de aplicación.
3. Tendencias de desarrollo de los sistemas de información geográfica
El desarrollo de la tecnología SIG ha logrado grandes logros y ha hecho enormes contribuciones al desarrollo de la sociedad, pero aún está lejos de satisfacer las expectativas de las personas. y requisitos. El mayor desarrollo de los sistemas de información geográfica debería reflejarse principalmente en los siguientes aspectos:
1. Gestión y gestión de operaciones de datos geográficos multimedia
En un sistema híbrido donde coexisten múltiples tipos de datos, Cómo lograr un funcionamiento arbitrario y una gestión eficaz de diversos tipos de datos es una cuestión destacada en la nueva era de los medios de información diversificados, que es mucho más compleja que el funcionamiento de una única base de datos cartográfica. La base de datos de recursos de información incluye: base de datos geográfica, base de datos profesional, base de datos de imágenes, base de datos de documentos y base de datos de sonido.
2. Tecnología cartográfica digital
Los mapas en papel no se pueden sustituir en ningún momento. El núcleo de la cartografía automática en un entorno de mapas digitales es la tecnología de síntesis automática de mapas digitales, que es mucho más compleja que la producción de mapas electrónicos mostrados en la pantalla. Abordar la relación entre diversos elementos todavía se considera una cuestión internacional. Además, también debería incluir el establecimiento de un sistema de producción de mapas basado en la integración de bases de datos de mapas y tecnología SIG.
3. Tecnología integrada "3S"
GPS (Sistema de Posicionamiento Global), RS (Detección Remota) y SIG (Sistema de Información Geográfica) se produjeron en diferentes épocas, y sus fundamentos teóricos. y características técnicas No es lo mismo, pero su carácter disciplinar es el mismo, es decir, forma una relación complementaria con la investigación, expresión y análisis de la información de las ciencias de la tierra en proceso de desarrollo paulatino. La combinación de los tres cubre todo el proceso de recopilación, procesamiento y análisis de información, haciendo que GPS y rs.
4. Tecnología de visualización espacial y tecnología de realidad virtual
La visualización se refiere al uso de gráficos por computadora y tecnología de procesamiento de imágenes para visualizar fenómenos científicos complejos o paisajes naturales, o incluso conceptos muy abstractos. comprendiendo así fenómenos, descubriendo patrones y difundiendo conocimientos. La realidad virtual, también conocida como entorno virtual o realidad artificial, es un sistema avanzado de interacción persona-computadora generado por computadoras, que forma un entorno perceptivo basado en la visión.
La tecnología de visualización espacial y la tecnología de realidad virtual se pueden utilizar para producir mapas dinámicos, simulación del entorno del terreno, diseño y producción de mapas, etc.
SIG 5.3D y tecnología SIG temporal
En geología, minería, aguas subterráneas, atmósfera, medio ambiente, etc., las personas no solo necesitan estudiar la distribución bidimensional de los fenómenos, sino también también su distribución espacial tridimensional e incluso las características y leyes de distribución espacio-temporal relacionadas con el tiempo. Por lo tanto, la demanda de un verdadero SIG tridimensional y cuatridimensional es más urgente. El verdadero cuatro dimensiones es agregar la dimensión del tiempo sobre la base del verdadero tridimensional.
6. Tecnología SIG en red y SIG WWW.
Debido a su interfaz abierta y fácil de usar, la World Wide Web se ha convertido rápidamente en la principal herramienta para el procesamiento y difusión de información en red. Del lado del servidor, el sistema de software SIG está conectado al servidor HTTP (Protocolo de transferencia de hipertexto) de la World Wide Web a través de CGi (conector). En el lado del cliente, hay un navegador web que crea la interfaz de usuario en HTML (lenguaje de marcado de hipertexto).