地理信息系統技術開發、應用與產品化
地理信息系統技術(GIS)在我國已經廣泛應用,在資源環境及設施的管理和規劃中發揮著日益重要的作用,并且逐步形成為一門新興的信息產業。隨著21世紀的來臨,一個新型的信息社會和空間時代即將展現在人們面前,地理信息技術將在國民經濟建設中將發揮更加重要、更加積極的作用。
信息經濟已經成為當今世界經濟發展的重要特征之一,信息技術和信息產業的國際競爭日益激烈,我國GIS產業正面臨著嚴峻挑戰。 正確認識GIS技術的發展動向,開發產品,推廣應用,發展產業,增加國際競爭能力,才能立足于世界信息技術發展的潮流之中。
一、地理信息技術的發展與開發對策
GIS技術已經進入一個新的發展時期,從技術上和應用上,都已經達到了一個新的階段,它的社會作用和影響,以及所涉及的法律規章,不斷擴大。正確認識GIS的作用和掌握這一技術的發展動向,是我們制定技術和產業政策,以及組織技術開發和產品化的重要前提。
1、GIS是信息技術(IT)的重要組成部分
過去,GIS往往被認為是一項專門技術,其應用主要限于測繪、制圖、資源和環境管理等領域。隨著技術的發展和社會需求的增大,GIS應用日趨廣泛,它不但在資源和環境管理與規劃中成功應用,而且是設施管理和工程建設的重要工具,同時,還進入了軍事戰略分析、商業策劃和文化教育,乃至人們的日常生活領域之中。GIS的社會地位也發生了明顯的變化,它和數據庫、信息處理、通信等技術一樣,已經成為信息技術(IT)的重要組成部分。
GIS是一門綜合性技術,它已經與其他技術相互融合。GIS的應用需要利用和集成其他技術,同時,其它信息技術的應用也需要GIS。
在北美和西歐一些國家,GIS已經被納入IT之中,在政府的統計和法律文件中,給予了GIS明確的地位。甚至一項地理信息標準,需要由國家首腦頒布法令加以實施。在聯合國,也設立了專門機構和召開了專門會議討論GIS的應用。
我們在探討GIS產品化途徑和制定產業政策時,必須把GIS與IT結合起來加以考慮,把發展GIS視為與數據庫等技術一樣重要。同時,在技術上,發展GIS必須符合信息技術潮流。
2、GIS的技術走向與產品化對策
發展我國GIS技術,開發我們的GIS產品,需要了解和預測國際GIS的發展趨勢。了解和預測技術的發展,就必須了解和掌握國際大型GIS公司的發展動向,看看它們在做什么,在想什么。當然,“預測未來的最好辦法是把它創造出來” 。也就是說,在跟蹤的同時,開發自己的產品,使自己產品有一個高的起點。
近年來,計算機技術飛速發展,特別是軟件技術的發展,促使GIS技術發生了很大的變化。國際GIS技術的發展趨勢,主要體現在兩個方面,一是技術的綜合(Integration),二是軟件技術的分化(Fractionation)。
(1)綜合(Integration):GIS技術的綜合,主要體現在GIS與其他信息技術的結合之上,我們常常所說的“3S”,或GIS、遙感和GPS的一體化,就是技術綜合的體現。然而,現在的GIS已經遠遠超出了這些,它已經與CAD、多媒體、通信、Internet、辦公自動化、虛擬現實等多種技術結合,形成了綜合的信息技術。這一點,已經被許多從事不同業務的公司所重視。綜合是GIS技術開發和應用值得注意的重要方向。GIS與有關信息技術結合見表1。
表1 GIS與幾種信息技術結合簡要
2 .分化(Fractionation):GIS軟件的發展經歷了從早期的功能處理模塊,發展到組件式GIS和Web GIS的過程(見表2)。目前,組件式GIS和Web GIS已經成為許多大型GIS公司產品的開發方向。組件式GIS的最大好處是能夠使GIS功能嵌入其它軟件,或將其它軟件功能引入到GIS中來。Intergraph稱該公司已經進入組件式GIS的時代,其Jupiter計劃,正在移植和開發多種組件式GIS。ESRI在組件式GIS方面也作了新的探索,推出了以MapObjects為代表的新一代GIS。MapInfo公司也不示弱,投入巨資開發MapX,具有很好的發展前景。
我國近期也有類似軟件推出,如MapEngine和我們開發的ActiveMap等都是很好的例子。在軟件開發方面,我們認為組件式GIS是一個重要發展方向,它將對套裝軟件形成極大的沖擊。同時采用組件式GIS,對于更好地組織軟件開發,發揮各單位的優勢,根據分工開發不同的功能組件,對于盡快推出我國的GIS軟件,也是一種好的技術途徑。
表2 GIS軟件發展模式
Web GIS已經是當今GIS技術發展的重要方向,成為GIS競爭焦點。世界各大GIS專業公司相繼推出了各自的產品,如Autodesk公司的MapGuide,ESRI公司的Internet Map Server,Intergraph公司的GeoMedia Web Map,MapInfo公司的ProServer以及Bentley公司的Model Server/Discovery 等,都希望搶占市場。然而,這些軟件還不完善,留給人們的機會很多。我國許多GIS專家和單位都注意到這一新的發展,也在致力于發展自己的WebGIS,我們應該抓住這一時機。
GIS發展的下一階段也許是GIS造型語言(Geographic Information Modeling Language)。超文本語言(html)和虛擬現實造型語言(VRML),能夠在Internet上很好的描述和表達文字、多媒體和圖形。預計很快發展類似的語言,將對GIS產生巨大的影響。
在跟蹤國際GIS發展動向的同時,我們結合研究任務,利用Visual C++(5.0),在Windows NT/95平臺上開發了一套組件式GIS—ActiveMap。這套系統已經在“香港綜合地理信息系統”和“南寧市土地信息系統”等項目中成功應用。組件式GIS與傳統GIS比較具有很多優點。首先它能夠嵌入到其它軟件和其它任務之中,可以利用Visual C++,Visual Basic和Delphi等軟件進行集成,無須專門的開發語言,系統集成和開發非常便利。同時,ActiveMap還具有顯示速度快和功能靈活等特點,可以將遙感、多媒體等功能加入系統,并具有GPS接口。我們正在著手開發基于Internet的GIS系統,力爭盡快形成產品。
二、地理信息系統技術的產品化
GIS是一個非常大的市場,全球GIS的產值(包括軟件、硬件、數據和服務)已經接近100億美元。根據位于美國加州San Jose的Dataquest公司于97年11月份發布的統計數字,美國1996年GIS軟、硬件和服務產值為28億美元,數據產品未能統計在內。各公司所占份額,以Intergraph為第一位,共5.9億美元,Sun Microsystems為第二位,2.3億美元,Digital公司為2.2億美元。ESRI僅提供軟件,其產值已達1.9億美元。
我國GIS的產值無法統計,據初步估計,每年市場規模已接近千萬美元。隨著我國信息產業化進程的加快,GIS的市場會不斷增大。 根據國際權威信息評估機構的劃分,GIS產業對象主要包括下列七個方面:
1、硬件;
2、軟件;
3、數據采集與數據轉換;
4、電子數據;
5、遙感信息獲取與處理;
6、系統開發與集成;
7、咨詢與技術服務。
從現階段來說,我國GIS產品主要集中于軟件和數據。GIS產品是產業的重要部分。GIS產品化包括市場調研、投資、技術開發、產品包裝、技術文檔、宣傳廣告、銷售和服務體系的建立等過程。從技術的角度看,我國已經基本具備了研制GIS軟件的能力。在軟件開發方面,我們也已起步,如MapGIS等具有我國版權的產品已經取得了好的成績。但是,總體上我國的GIS產品開發與市場需求有較大的差距,仍然處于研究式模式。在軟件的市場化,包括產品包裝、培訓與維護,還沒有形成體系,這方面的工作仍有待GIS界共同努力。
另一方面,我國GIS軟件的開發應該參照國際上成功做法,如第三方廠商產品的開發,盡可能開展國際合作,使我們的產品進入國際市場,到國際市場去檢驗。同時,我國的GIS軟件認證和標準也需要與國際接軌。
另外,發展自己的產品不應該僅僅局限在套裝軟件上。如印度,并沒有開發象樣的套裝GIS軟件,但是他們為西方,特別是美國開發了許多軟件模塊,同時還承接了大量數據庫工程。如今,美國ESRI公司的大多地圖數字化和數字錄入工作都由印度人承攬。在印度,有“電子移民”的說法,即在國內干著國外的工作,通過Internet把結果傳到對方,拿國外的工資。我們可以適當做一些這方面的工作,有利于提高人員素質和在工程管理上與國際接軌。
GIS技術的一類新型產品是以網絡或者CD-ROM的方式,提供數據、軟件和模型一體化的系統,這類系統在城市、資源環境等領域有很大的市場,是未來重要的一類GIS產品。
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