时间：2023-12-29 14:40:39
导语：在地理信息科学进展的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
系统综述(systematicreview)又称系统评价，起源于医学领域，是指在复习、分析、整理和综合原始文献的基础上进行的二次研究方法［12］，目前已经被广泛应用于循证医学(evidence-basedmedicine)［13］，逐步应用于社会学、教育学、图书情报等领域［14］。系统综述可被精确区分为两种类型:(1)定性系统综述，原始文献的研究结果被分析与总结，但未经统计学合并;(2)定量系统综述，又称元(meta)分析或荟萃分析，应用统计学方法对若干个研究结果进行定量统计合并的过程。在某些不强调或较难实施统计学合并的研究领域，直接将定性系统综述称为系统综述，将其作为一种对某研究问题、主题或现象的可获得的所有研究进行评价和解释的方法，目标在于通过一种可信的、严格的以及可审计的方法来提供公正的研究评价［15］。信息科学与旅游科学的交叉研究属于较难实现统计学合并的研究领域，因此本文采用定性系统综述方法，简称系统综述。本文关于信息科学与旅游的交叉研究的系统综述研究包含如下步骤:(1)确定研究问题为了全面了解与分析信息科学与旅游的交叉研究现状，本文确定了如下系统综述的研究问题:①信息科学研究中面向旅游的研究主要有哪些方面?②旅游研究中与信息科学相关的研究主要有哪些方面?③信息科学与旅游的交叉研究有哪些趋势?(2)确定文献搜索策略基于所确定的研究问题，设计如下文献搜索策略:①搜索工具与数据库:采用GoogleScholar、IEEEXplore、ScienceDirect;②搜索关键字:采用关键字组合“tourism”AND(“computer”OR“communicationtechnology①”)，即“旅游”与“计算机”或“通信技术”同时出现;计算机科学与技术是信息科学研究领域中最为活跃的方向之一，计算机科学与技术、通信科学与技术在信息科学研究中具有一定的代表性;经过反复搜索测试，“计算机”与“通信技术”作为关键字与“旅游”进行组合搜索，搜索结果能够较为全面地覆盖信息科学与旅游的交叉研究，实现本文系统综述的研究目标;③搜索的时间范围:2000年之后。(3)文献搜索按照上述搜索策略分别在3个工具与数据库进行搜索。GoogleScholar显示共有54500条结果(2011年12月22日)，其只提供最相关的前1000条;IEEEXplore(搜索字段为“摘要”)共搜索到46条结果(2011年12月24日);ScienceDirect(搜索字段为“题目”或“关键字”或“摘要”)共搜索到36条结果(2011年12月24日)。(4)文献筛选在上述搜索到的条目中，按照表1所示的文献入选和剔除标准，筛选用于本文系统综述的文献。表1所示第一步完成后共有512篇文献入选。第二步经过多次逐步细化筛选，最终确定用于本文系统综述的入选文献共245篇，其中期刊论文158篇，会议论文87篇。245篇文献来自106种期刊和58种会议，文献来源分散且涉及领域广泛，有关文献来源、作者等的定量分析结果已另文撰写［16］，本文则侧重对系统综述研究步骤(1)所确定的研究问题的回答。(5)分析与完成报告根据系统综述研究步骤(1)所确定的研究问题，对入选文献进行分类、分析与总结。分析结果见下一章节。为了分别回答问题1与问题2，本文需要将入选文献划分为旅游研究和信息科学研究两种视角，分别简称为旅游类研究和信息类研究。而事实上，当两种研究产生交叉与融合，进行上述严格区分是较为困难的。为此，本如下处理:(1)按照文献来源所属学科范畴进行划分，如来源于TourismManagement及《旅游学刊》的文献则划入旅游类，来源于ExpertSystemswithApplications及《计算机工程》的文献则划入信息类;(2)按照期刊载文的学科范畴划分，如《华东经济管理》刊载旅游类文章，则归为旅游类，《北京工商大学学报(自然科学版)》刊载信息技术类文章，则归为信息类;(3)按照入选文献的具体内容划分，一些综合性期刊无法直接确认属于哪一类，则阅读入选文章原文，如果偏重人文社会学视角，则归入旅游类;如果偏重信息科学及技术视角，则归入信息类。由此，经管类、电子商务、地理类等期刊归入旅游类中，测绘类期刊归入信息类中;两类分别含有入选文献147篇和98篇。
综述结果与分析
1:信息科学研究中面向旅游的研究主要有哪些方面?“面向旅游”并不特指专用于或专门针对旅游的研究，而是指其研究问题由旅游领域而产生，或者旅游是其最为典型的应用。面向旅游的信息科学研究几乎涉及了信息科学研究范畴的各个方面，而许多研究领域更是体现了信息科学领域较新及较前沿的研究方向与热点，如表2所示①。面向旅游的信息科学研究中最受关注的研究主题是应用系统、人工智能、地理信息系统、移动应用、推荐系统以及语义网与本体等;而Web服务、虚拟现实、普适计算、计算机仿真也受到了一定程度的关注。下面对表2排序前10的研究主题的进展情况进行详细阐述。应用系统指面向各种终端设备，如电脑、手机、PDA(掌上电脑)、电话等使用者的可用人机交互系统，也包含网站(Web)应用系统。本文为了强调移动应用和推荐系统两类特殊的应用系统，在本类研究主题统计中将其排除，另列类别。应用系统研究占据了面向旅游的信息科学研究的较大比重。一方面是因为信息科学向旅游研究中进行渗透的最初方式正是其在旅游行业中的实际应用;另一方面是入选文献中我国研究占据较大比重且较集中于该类研究。应用系统的相关研究可分为:①战略设计或实施建议，如航空业信息技术应用战略与战术研究［17］，以及非洲撒哈拉以南地区的旅游组织实施电子商务的建议［18］;②技术架构设计，如基于面向服务的体系架构(serviceorientedarchitecture，SOA)的旅游资源信息服务模型研究［19］;③系统设计与开发，如一种智能旅游行程导航系统［20］，以及四川［21］、山西［22］和赣东北［23］等目的地或区域管理信息系统的设计与开发。人工智能是面向旅游的信息科学研究较多采用的方法与技术，可将相关研究分成以下几个方面:①推理，即采用人工智能推理技术支撑各种应用系统，如基于贝叶斯网的旅游行程推理［24］;②数据挖掘，如旅游突发事件预测预警［25，26］、消费者特征分析［27］、基于机器学习的旅游博客观点挖掘［28］以及数据仓库技术在旅游业中的应用［29］;③主体(agent)，如主体旅游者进行数据采集、分析并向旅游者进行旅游推荐［30－32］;④评价，如基于神经网络的上海旅游可持续发展能力评价［33］;⑤决策支持，如旅游目的地选择决策支持系统［34］。旅行活动是一种人地关系，地理信息是设计与开发各种旅游应用系统的重要信息资源，地理信息系统就是为这些应用系统提供地理信息使用接口的重要支撑系统。个性化目的地推荐系统［35］、基于短信服务的餐馆推荐系统［36］、导航系统［20］、位置服务系统［37］、旅游资源监控预警系统［38］以及古建筑信息系统［39］等应用系统都离不开地理信息系统的支撑。上述“应用系统”主题研究中，几乎所有面向目的地与区域的管理信息系统的设计与开发都离不开地理信息系统。有关旅游地理信息系统本身的研究也较为活跃，如雅安市WebGIS(万维网地理信息系统)的实现研究［40］、基于WebGIS的旅游地理信息系统研发［21］以及泰山三维(3D)地理信息系统的研发［41］。移动通信技术，特别是移动终端技术的快速发展，使得面向旅游者手持终端(如手机、PDA)的各种移动应用得到了迅猛发展。相比较于传统的计算机应用，移动应用较好体现了旅游以“人为中心”而不是计算机为中心的理念。相关研究主要集中于面向旅游者服务的信息推送与搜索［37］、导航［42，43］、实时路线及目的地推荐［34，36，44，45］;并向普适计算的方向进行扩展，如手机电子门票［46］、基于全球定位系统的车辆监控与导航以及手机与环境之间的交互游戏［47］等。除了面向旅游者服务外，移动应用研究还包含面向旅游研究者、旅游公共管理与服务部门以及旅游企业的旅游行为数据采集与分析，如可通过基于手机数据的散客流分析，对目的地住宿的可容纳量进行估算［48］。移动应用中与位置信息相关的应用也被称为位置服务，如位置信息服务、导航以及实时路线推荐等。推荐系统是为解决互联网“信息过载”问题而提出的一种个性化服务，帮助用户从大量信息中发现其可能感兴趣的或者满足其需求的资源，如信息、服务以及商品等，并自动生成个性化推荐［49］。目前，推荐系统在旅游中的典型应用为旅游行程规划，可面向旅游电子商务用户［50］，也可面向互联网用户［4，51，52］;可规划旅行的时间、地点以及活动等全套行程规划［4，51－53］，也可推荐旅游目的地［35］、餐厅［36］以及住宿［54］等。推荐系统主要采用人工智能［50］、语义网［24，53］、移动应用［36，45］、定位与地理信息系统［36］等技术。相关研究还涉及用户个性语义模型［55］、系统架构设计［56］等方面。语义网(semanticWeb)是传统网站的一种扩展。在语义网中，信息具有明确的含义———语义，人类语言与机器语言之间能够相互理解，机器能够自动地处理和集成网上对于人而言可用的信息，使得人与机器之间的交流变得像人与人之间交流一样顺畅。本体(ontology)是用来描述网络文档中术语的明确含义及其之间关系的技术，能够实现语义网信息处理的自动化，提高网站搜索的准确性以及网站服务质量［57］。旅游领域是语义Web与本体研究的问题来源与典型应用对象，如基于语义Web与本体技术的旅游中小企业间信息交换［58］、动态生成客户供给的客户关系管理［59］、旅游网站信息系统［60］、旅游目的地管理系统［61］以及旅行推荐系统［24，30，53，54，56］。这些系统能够对旅游领域知识进行本体表达，从而集成对于用户有用的或者满足用户需求的语义信息;其中，旅游知识域的本体表达［62］、行程规划的语义信息推理［24］是实现这些系统的关键技术。Web服务(Webservices)是Web上数据和信息集成的有效机制，是解决Web上各种应用系统高维护与更新代价的最为合理的解决方案［57］。因此，Web服务在旅游中主要用于信息集成、交换以及系统之间的互操作［63，64］。Web服务技术对于旅游目的地管理而言非常重要，能够实现旅游目的地营销系统与旅游企业之间以及目的地旅游企业之间的异构数据交换、共享以及集成［65］。Web技术还是Web推荐系统的重要技术之一，能够获取推荐系统所需的动态与实时的万维网数据［52］。虚拟现实技术主要用于旅游目的地、景区、景点的市场营销。国内的相关研究集中于旅游目的地、景区及景点等的虚拟展示，如西安市360度全景虚拟旅游系统［66］、北京妙峰山古建筑群的网络虚拟漫游系统［67］、村镇民俗旅游资源的立体展示［68］。郑鹏等认为这是一种旅游产品的虚拟试用体验［69］。而国外的相关研究则侧重于游客的现场体验，特别针对历史文化遗产与遗迹，如意大利的PEACH(personalexperiencewithactiveculturalheritage，个性化体验活动的文化遗产)项目针对提升游客在博物馆对于文化遗产的体验［70］以及马来西亚凯利城堡(Kellie’sCastle)的虚拟旅游原型研发［71］。虚拟现实技术在旅游中的应用还包含了旅游开发与遗产保护，如十三陵景区的虚拟复原［72］。普适计算模式下人们能够在任何时间、任何地点、以任何方式进行信息的获取与处理。由于移动终端设备及其应用的发展，普适计算在旅游研究中非常活跃，如一种面向移动终端的基于旅游本体的信息广播与推送方法研究，用以解决传统移动终端对于旅游者需要花费昂贵的“漫游”网络连接费用以及需要主动获取信息等问题［73］;一个面向德国雷根斯堡(Regensburg)游客的移动终端游戏的设计与应用，游客可以通过在空中晃动手机来与游戏中的历史人物沟通，该游戏以一种有趣的方式向游客介绍雷根斯堡的历史［74］。普适计算是我国目前形成研究热点的物联网应用的基础理论与技术之一。计算机仿真技术研究中面向旅游的研究包含基于概率统计方法对上海旅游服务系统顾客满意度进行仿真［75］以及基于系统动力学方法对新度假制度对城郊旅游的影响进行仿真［76］等。
问题2:旅游研究中与信息科学相关的研究主要有哪些方面?旅游研究中与信息科学方法与技术相关的研究范围较为广泛，表3显示本文入选文献中归入旅游类的研究主题共有43种①。其中最受关注的研究主题是电子商务、网站评估以及在线消费者行为。人工智能、移动通信、地理信息系统等信息科学方法与技术在旅游中受到了相应重视。旅游网站空间、系统评价、网络营销、应用系统以及正在大范围普及的Web2.0互联网应用模式也受到了旅游研究的重视。信息科学领域中的某些前沿研究也在旅游研究中得到了关注，如计算机仿真、推荐系统、Web服务、语义网与本体。进一步对表3各类主题的文献内容进行剖析与归纳，可以得到以下旅游研究中与信息科学方法与技术相关的6个研究范畴:信息技术对旅游的影响研究主要包含信息技术对旅游产业的影响与信息技术在旅游中的应用影响两个方面。其中，信息技术在旅游中的应用影响又分为现状研究、作用研究、影响因素研究等方面。信息技术对旅游产业的影响主要体现在其对传统旅游产业价值链的重构上，集中表现于电子商务对旅游产业的影响［77］、新型电子中介(供应商、互联网门户网站、拍卖网站、数字电视、移动商务等)对传统电子中介(计算机订座系统、全球分销系统等)的影响［78］、信息技术对分销渠道的影响［79］。信息技术在旅游中的应用现状研究主要侧重于旅游企业，如电子商务在北京旅游企业中的应用现状［80］、土耳其旅行社对互联网的使用情况［81］、爱尔兰旅游中小企业和乡村微型住宿业对信息技术使用情况的分析［82］、南非中小旅游企业对于信息技术使用的状况研究［83］.信息技术对旅游的作用研究既包含旅游企业整体层面，如信息技术对埃及中小接待企业发展的积极作用［84］、知识管理对于澳大利亚旅游业的作用［85］等;又包含旅游企业的某项具体功能，如信息技术应用对于泰国酒店运营效率的作用［86］;还包含旅游资源开发与保护方面，如计算机技术对于泰国古建筑重建的重要作用［87］。信息技术应用的影响因素研究对于旅游业如何有效应用信息技术而言是非常重要的。相关研究包含:①电子商务的应用影响，如泰国旅游企业应用电子商务的影响因素［88］、酒店业应用电子商务的影响因素［89］;②网络营销对旅游企业的影响，如互联网广告对旅行社运营的影响［90］;③旅游企业对技术应用的态度，如希腊旅行社对互联网技术的使用情况与态度［91］;④旅游者对信息技术使用的态度，如游客在度假时是否愿意使用基于技术的信息［92］、影响旅游者使用互联网进行旅游规划的因素［93］。目前，信息技术在旅游中的应用模式研究主要集中于电子商务模式、网络营销以及Web2.0。电子商务模式的相关研究有区域旅游电子商务开发计划研究［94］、旅游电子商务模式现状与趋势研究［95］、旅游电子商务模式［96］以及运营模式研究［97］等。网络营销是除了电子商务之外信息技术在旅游中最主要的应用模式。网络营销研究多围绕网站展开，如英国农村接待企业网站营销现状研究［98］、塞尔维亚旅游网站网络促销现状和形式研究［99］、美国旅游官方网站网络营销使用分析［100］、旅游目的地营销组织网站的客户需求研究［101］。此外，在线葡萄酒旅游［102］以及在线客户关系管理［103］都是一种网络营销方式。随着互联网技术的发展，Web2.0作为一种新型的互联网应用模式受到了旅游领域的高度关注。相关研究可以分为如下几个方面:①营销，即基于Web2.0的网络营销方式，这是目前旅游研究领域最为关注的方面，如Web2.0对克罗地亚旅游产品的营销作用研究［104］、博客对于旅游市场营销的中介作用［105］;②旅游者行为与服务，如Web2.0下网络旅游消费行为模式及旅游网站应用研究［106］、基于Web2.0的用户个性化定制研究［107］以及基于人工智能技术的微博“旅游情感”数据挖掘［108］;③网站分类，如Web2.0旅游网站的分类机制研究［109］。此外，面向产业价值网络的四川旅游信息资源整合推进模式和机制是一种信息技术在旅游中应用模式的有效探索［110］。网站评价是信息技术应用评价研究中最主要的内容［111］。从评价对象上看，相关研究涉及官方旅游网站［112］、目的地营销组织网站［113］、各国及地区旅游网站［114－116］;从评价内容上，包含有效性评价［112］、可用性评价［114，117］、使用分析［118］、功能分析［113，119］、网站设计［116，120］、网站旅游本体分析［121］、游客价值［116］以及网站访问者分析［119］等;从评价方法上有调查法［114］、启发式方法［115］、数据包络分析法［122］、内容分析法［113］、网站日志分析法［118］、领域本体分析法［121］等。随着移动通信技术的发展，移动应用在旅游领域得到了广泛应用，针对移动应用系统的评价研究也受到研究者的关注，如从用户角度对移动应用进行评价［123］、各种移动旅游者指南功能与可用性评价［124］。较传统旅游研究对象，如旅游资源、旅游企业以及旅游者等，信息社会视角的旅游研究对象发生了扩展，如从旅游者的地理时空变化扩展到了在线旅游者行为变化，从旅游资源的空间格局扩展到了旅游网站的网络结构等。在线旅游者行为研究中最受关注的是消费行为研究，如消费影响因素与满意度［125］、忠诚度与推荐行为［126］、在线分享行为［127］。随着社会网络的形成，在线旅游者的情绪研究得到关注，如通过旅游者在论坛、博客(微博)上的评论分析旅游者情绪［3，108，128］，相关方法包含内容分析［3］、统计与语言学分析［128］、人工神经网络方法［108］以及数据挖掘技术［127］等。一项研究还将旅游者的博客进行了计算机可视化，用来辅助其他旅游者的旅行计划［129］。此外，旅游目的地营销组织网站的旅游者在线行为也受到研究者的关注［101］。目的地地理尺度的旅游网站空间结构也受到研究者的关注，主要包含方法研究与案例研究。方法研究有统计方法［130］以及网络拓扑图方法［131－133］等;案例包含欧洲［131］、意大利厄尔巴岛［132］以及河北省［134］等。旅游虚拟社区是社会信息化背景下形成的新型社区，部分旅游研究者对其给予了关注，如针对具有中国文化背景的芒果社区网(Mango)的综合性研究［135］。社会信息化下的旅游研究方法包含两个方面的含义。一是指传统旅游研究方法可借助社会信息化背景进行扩展，如网络调查方法［1，136］扩展了传统现场发放问卷的调查方法;基于射频识别(RFID)与全球定位系统(GPS)技术的追踪系统扩展了传统旅游者游憩行为问卷调查方法，并提高了数据的精度［137，138］;遥感与地理信息系统(RS＆GIS)技术可提高旅游资源监测的准确性［139］等。二是指旅游研究方法对于信息科学方法与技术的借鉴。人工智能是旅游研究中采用最多的信息科学方法与技术，其在旅游研究中的应用可以分为以下几个方面:①需求预测，如基于人工神经网络的西班牙巴利亚利群岛旅游时间序列预测［5］、遗传算法在旅游需求预测中的应用［140］、模糊时间序列及灰色理论在短时间序列旅游需求预测中的应用［141］以及人工智能方法与其他预测方法的比较［142］;②在线行为分析，如基于机器学习(machinelearning)的在线消费者行为数据挖掘［127］;③基于主体(agent)的旅游系统仿真研究，采用人工智能研究领域的重要分支———多主体系统(multi-agentsystem，MAS)对多层面、多地理尺度旅游系统进行计算机仿真，探索旅游主体之间的相互作用与规律，如基于多主体的旅游空间结构演化研究［143］、旅游者在目的地［144］以及景区范围的动态性研究［6］。计算机仿真方法与技术在旅游研究中的应用也受到了旅游研究者的关注，具体研究包含以下几个方面:①预测，如旅游收入预测［145］;②旅游经济研究，如区域旅游经济系统动力学分析［146］;③旅游主体行为研究，如上述人工智能研究中基于主体的旅游系统仿真研究［6，143，144］。地理信息系统(GIS)是信息科学与地理科学的交叉研究领域，作为旅游研究的一种研究方法或工具，主要被用于旅游资源评价［147，148］。随着移动终端设备在旅游者中的普及，旅游研究者对移动应用的相关研究给予了较大关注，如上下文适应的移动应用体系框架设计［149］、上下文相关的信息推动服务系统设计［150］以及用于博物馆导游的多媒体技术研究［151］。语义网与本体是信息科学的前沿领域，但由于其对于提升面向旅游者的网络服务质量具有非常重要的作用，也受到了旅游研究者的关注，如用于搜索引擎的旅游域语义表示研究［152］。智能系统作为信息科学的前沿领域，在旅游研究中也受到了关注，除了综述性研究外［153］，还出现了有关智能系统设计方面的研究［154］。应用系统的规划建议与系统结构设计是旅游研究者较为关注的信息技术研究，如基于知识管理视角的目的地管理系统设计［155］。而其中以我国的相关研究为最多，如赣东北网络旅游信息系统研究［23］、上饶市旅游资源信息系统［156］。数字旅游是一种典型的旅游与信息技术的综合叉研究主题，在我国旅游研究领域受到了关注，既包含了偏重技术的研究，如数字旅游的体系框架［157］，也包含了围绕数字旅游系统建设的保障体系研究，如相关政策法规方面的研究［158］。
问题3:信息科学与旅游的交叉研究有哪些趋势?尽管信息科学与旅游的交叉研究在近12年间经历了快速发展，但其仍然属于新兴交叉学科，其发展需要相关学者更为广泛与深入的探索研究。在本节，笔者在对最近12年信息科学与旅游的交叉研究进行系统整理的基础上，通过捕捉旅游类与信息类研究共同关注的研究主题(表4)，以及基于笔者对信息科学以及旅游研究趋势的把握，找到信息科学与旅游交叉研究中的研究重点，其反映了两类科学的交叉发展趋势，或者研究者们重新认识某些对该交叉领域的发展来讲非常重要的问题。以下分别对它们进行阐述:人工智能方法与技术是信息技术发展的高级阶段，研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术，涉及知识表示、自动推理和搜索方法、机器学习和知识获取、知识处理系统、自然语言理解、计算机视觉、智能机器人、自动程序设计等方面的研究内容。尽管目前人工智能在旅游中的应用以旅游需求预测最为成熟，然而其相关理论、方法与技术并没有在旅游领域中得到充分应用。如何充分利用人工智能方法与技术来有效处理与使用旅游数据、信息与知识，深入挖掘旅游者、旅游公共管理与服务部门以及旅游企业的特征、存在的问题并进行决策支持，是信息科学与旅游科学交叉研究中较为迫切与前沿的问题。语义网与本体研究是信息科学领域的前沿领域，是海量网络信息之间相互理解的基础。互联网的发展使得传统面向旅游者的“线下”服务扩展至“线上”，包含以传统计算机为中心的和以新兴各种移动终端为中心的“线上”服务，“线上”服务质量对于信息时代的旅游者体验是非常重要的。基于语义网与本体技术的旅游推荐系统正是提升网络服务质量的有效方法与工具，如何将语义网、本体技术以及旅游推荐系统进行理论、方法以及应用上的有效集成，使其对旅游者具有实际应用价值，是信息科学与旅游科学交叉研究中的另一个前沿问题。普适计算是我国目前形成研究热点的物联网应用的基础。随着移动终端设备及其应用的发展，传统以计算机为中心的网络服务扩展至以移动终端—旅游者为中心，基于普适计算模式的连接物与物、人与物、人与人的物联网以及各种移动应用系统在旅游研究与实际应用中得到了重视。然而，无论是普适计算还是物联网，在信息科学研究中都是前沿领域，存在许多未解问题，因此，普适计算以旅游领域为问题域或典型应用，将同时有助于其本身以及旅游问题的解决。
【 关键词 】 地理信息科学；数字地球；云计算；空间计算；时空；高性能计算；地理信息网络基础设施
1 引言
“唯一不变的是变化本身”——肯尼迪。在全球化和人类活动地域扩张的21世纪，理解变化变得越来越重要（Brenner 1999； NRC 2009b）。这些变化在一定的空间范围内发生，这个范围可以小到个人或周围的小空间，也可以大到整个地球（Brenner 1999）。我们用时空维度来更好地记录空间的相关变化（Goodchild 1992）。为了理解、保护和改善我们的生活环境，人类已经积累了约十万年或更长时间发生的变化的宝贵记录。这些记录通过各种传感技术获得，这些传感技术包括我们人类的视觉、触觉和感觉，以及最近发展的卫星、天文望远镜、原位传感器和传感器网（Montgomery and Mundt， 2010）。传感技术的进步极大地提高了记录的精度和时空范围。总的来说，我们已经积累了EB级的记录数据，而且这些数据集每天以PB级的速度在增加（Hey， Tansley and Tolle 2009）。
云计算的出现为解决地理科学的挑战，即能够灵活访问广泛集中的、实体化的以及负担得起的计算机资源，带来了可能的解决方案（Cui et al.， 2010； Huang et al.， 2010）。21世纪的地理空间科学与所描述的密集问题可以受益于最新的云计算框架，并充分利用时空原理以优化云计算。要抓住云计算和地理空间科学之间的内在关系，我们引入了空间云计算：a）解决地理空间科学中的4个密集问题；b）促进实施和优化云计算汇集、弹性、按需以及其他特点。
2 空间云计算（Spatial Cloud Computing （SCC））
云计算正在成为下一代的计算平台，政府机构正在促进它的使用以降低启动、维护和能源消耗成本（Buyya et al.， 2009； Marston et al. 2011）。结合地理空间科学，几个试验性的云计算项目正在诸如FGDC、 NOAA和 NASA等联邦机构内实施。商业机构，如微软、亚马逊和ESRI正在调研如何在云计算环境中操作地理空间应用，了解如何最好地适应这个新的计算模式。早期的调研发现云计算不仅能够帮助地理空间科学，而且能够采用时空原理进行优化以最好地使用分布式计算资源（Yang et al.， 2011）。地理空间科学问题具有强时空约束和原则，能够通过系统地考虑通用时空规则来获得最好的答案（De Smith 2007； Goodchild 1990； Goodchild et al.， 2007； Yang et al.， 2011b）：1）物理现象是连续的，数据表示在时空上是离散的；2）物理现象在空间、时间和时空关系上是异构的；3）物理现象在局部地理域上是半自治的，并且能够被分割和合并；4）地理空间科学和应用问题包括数据存储、计算/处理资源、物理现象和用户的时空位置；上述四种位置的相互作用随空间分布强度愈发复杂；5）时空现象越接近越相关（Tobler' first law of geography）。
一个支持地理空间科学的云计算平台应该利用上述时空原则和限制，以便以一种时空形式更好地优化与使用云计算，而不是设置限制条件和重新设计应用架构（Calstroka and Waston 2010）。
时空云计算涉及地理空间科学驱动的计算规范，通过将分布式计算环境应用于地理空间和其他科学发现，其能够被时空原则所优化。
空间云计算框架包括物理计算基础设施、分布在多个区域的计算资源，和用来管理为终端用户提供服务的资源的空间云计算虚拟服务器。
空间云计算可以用一个架构来表示，这个架构包含物理计算基础设施、分布在多个区域的计算资源，以及一个管理为终端用户提供服务的资源的空间云计算虚拟服务器。
空间云计算环境的核心组件主要通过结合时空原则的SCCM来支持地理空间科学，以寻求计算资源的优化。基于传统空间云计算平台和核心GIS功能是能够实现的，例如动态重投影和空间分析。本地用户和系统管理员通过SCCM管理接口，能够直接访问私有云服务器，云用户能够通过空间云门户访问云服务。还需要进一步研究IaaS、PaaS、SaaS和DaaS环境在云计算与地理信息科学两方面可用的一致性。在下一节中，我们使用四种有代表性的应用来说明四种密集的问题。
3 空间云计算应用
为说明云计算如何能潜在解决四个密集问题，我们选择了四个科学和应用场景来分析这些问题、时空原则和潜在空间云计算解决方案间的内在联系。
3.1 数据密集型
地理空间科学中的数据密集型问题至少可以总结为三个方面：1）利用专门的投影和地理坐标系统，多维地理空间数据在二维以上空间表示；2）诸如卫星观测、照相获取、或者模型模拟，会收集或产生海量多维数据；3）数据的全球分布。许多数据密集型的应用访问和数据整合，因此，大数据可能在快速计算机网络中传输，或者通过组合技术实现最小传输。
为解决这些数据密集型问题，我们开发了一种DaaS——分布式的目录和基于空间云计算的门户，来发现、访问、使用地理空间数据。这个DaaS基于Microsoft Azure， Amazon EC2和 NASA 的地理空间社区的云服务上正在进行开发与测试。
空间云计算可考虑拥有和使用数据、服务、计算和终端用户的位置、能力、容量和质量等信息并予以优化，当然是在计算、地理空间科学和应用使用时空原则的情况下。
3.2 计算密集型
计算机密集型是地理空间科学需要解决的另外一个问题。在地理科学元素中，在信息/知识的数据挖掘、参数提取和现象模拟应用中计算密集型问题愈发突出。这些问题包括：1）地理空间科学在建模和分析方面天然是耗费计算资源的；2）参数提出需要运行复杂的地球物理算法，以从海量观测数据中获取现象值（Phenomena Values），这个复杂的算法运算使得参数提取更具有计算密集型特征；3）当考虑到地球系统的所有动态参数时，模拟地理空间现象是非常复杂的。周期性的现象模拟密集计算的不断循环，高性能计算机常用来提升此类计算速度。更重要的是，现象处理的时空原则可用来优化分布式计算单元的组织，以实现时空科学模拟和预测（Govett et al.， 2010； Yang et al.， 2011）。这些原则对于实现数据挖掘、参数提取、现象模拟的云计算来优化计算资源也是很关键的（Ramakrishnan et al. 2011； Zhang et al. 2011），主要通过：1）利用动态需求和能力，为计算工作选择最匹配的计算单元；2）并行化操作单元以降低这个处理时间或提高整个系统的可操作性，3）利用更加匹配的工作、计算应用以及存储与网络状态，优化整个云操作性。由于科学算法的多样性和动态性，最好的实现平台是PaaS和IaaS。
3.3 并发访问密集
互联网的发展和“在任何地点、任何时间将正确信息提供给任何人”的理念，使得基于位置的地理空间服务流行开来（Jensen 2009），并允许数以千万计的用户并发访问系统（Blower 2010）。例如，Google Earth通过其SaaS支持数百万互联网用户并发访问。这些并发密集型访问在某一时间（例如2011年3月日本海啸和地震期间）非常密集，而在另外时间则很少。为更好地满足这些并发访问，空间云计算需要弹性调用更多的来自不同区域的服务进程来应对访问峰值。
实验证明计算进程越多，性能越高。弹性自动提供和释放计算资源允许我们共享其他无并发访问峰值的应用的计算资源，以应对当前的并发访问峰值。
3.4 时空密集型
为更好地理解过去和预测未来，一些被收集的地理空间数据是基于时间序列的，将已有的观测数据进行时间序列的重建工作也已实施。时空密集型的重要性体现在时空索引（Theodoridis and Nascimento， 2000； Wang et al.， 2009）、时空数据建模方法（Monmonier， 1990， Stroud et al.， 2001）、地球科学现象关联分析（Kumar 2007）、飓风模拟（Theodoridis et al.， 1999）以及计算机网络技术（在传输负载与拓扑复杂性上飞速发展）（Donner et al.， 2009）之上，面临着的挑战也来自于这些。
针对数据采集，不同的路径传感器、照相机以及公众探测技术用来获取实时的交通状态信息（Goodchild 2007）。已存在的路径连接和节点也被添加进来作为基础数据。模型模拟在高性能计算环境中进行。不像静态路径规划可利用Dijkstra算法实现，近实时的路径规划则不能如此（Cao 2007），我们不得不针对每一个路径规划请求进行准实时的计算。此复杂性给计算和地理科学带来很大的挑战。由于路径规划请求的动态特点，我们不能为应对最大量的用户而去维持最大的计算能力，通常我们不需要全部的计算能力。云计算提供的弹性与按需特征能够用来解决这个问题，PaaS最适合这种应用。
4 机遇与挑战
这篇论文罗列了21世纪地理空间科学面临的诸多巨大挑战：数据、计算、并发和时空分析密集特征。我们论证采用空间特征的云计算的最新进展能够为解决这些巨大挑战提供潜在的解决方案。
时空云计算的成功依赖许多因素，例如时空云计算在能够采纳云解决方案的地理空间科学家中的推广，在能够采纳时空原则进行设计、建设和部署云平台的计算科学家与工程师中推广。我们列举了几个方面，包括：
4.1 时空原则挖掘和提取
地理空间现象在时间和空间上不断变化，利用四维或更多维去表示或描述其演变是可能的。我们已建立了欧几里德和其他空间去描述这些现象。由于现象的复杂性和多维的庞大，我们力图简化维度，引入现象的特征或模板去帮助更好地在理论和计算环境中表示，使得其具有可计算性。
在地理空间科学中，由于人类活动的扩展和全球化，一些表示方法需要重新定义。例如，我们需要整合陆地区域、海洋和大气进程以更好地理解气候变化。另一方面，我们需要更好地描述地理空间现象如何影响我们的生活。这些时空关系帮助我们形成更好的时空原则，开发多维状态下的时空案例。横向应用需要多领域的不同背景的科学家进行合作。社会上，跨领域和地域的处于分散状态的科学家合作是一个巨大挑战。
4.2 重要的数字地球与复杂的时空科学及应用
Digital Earth要求将我们星球的数字信息进行整合，并开发出地理空间问题的解决方案。理解可预知的模式并提供特定环境下的解决方案，这是非常必要的。解决这些问题不仅为人们提供需求便利，而且从长远看能够改善人们的生活质量。
为此，需要研究：a）辨明具有较大影响的基础性的应用，以及需要的计算支持；b）结合可获取的分布式计算能力，分析应用中的四个密集型问题；c）通过考虑云计算能力和时空需求，扩展或指定数学和概念模型到计算机模型，以实现应用的可计算性；d）为决策者和其他最终用户解决或提出问题；e）通过改进传感器技术、数据处理算法、数据结构和模型模拟以改善应用；f）总结经验教训，优化通用云计算技术。
4.3 支持空间云计算（SCC）特征
空间云计算严重依赖计算基础设施的状态，除了工程研究和计算基础设施特征的可用外，网络、CPU、RAM、硬盘、软件许可和其他资源的使用/状态，对于优化使用时空原则的云计算环境也是重要的。
在调研面向解决四种密集型地理空间问题的云计算特征工作中，需要进行扩展研究以更好地理解计算基础设施和应用的时空特性，应用和计算资源的优化调度也是关键的（Mustafa Rafique et al. 2011）。
4.4 安全
云计算公司通常会使用授权和认证技术来保护用户隐私，云服务提供商确保其基础设施安全并拥有可行的保护用户数据与应用的解决方案是必须的。美国联邦首席信息官（The US Federal CIO）正努力合并安全访问与授权成为统一功能，这计划为三个步骤（FEDRAMP 2011）：a）安全需求底线；b）持续监控；c）潜在访问与授权。
（注：本文译自《国际数字地球学报》International Journal on Digital Earth）
译者简介：
翟永（1969-），男，硕士，高级工程师；研究方向：计算机网络、服务器和空间数据库系统集成以及安全保密技术。
刘津（1989-），女，学士，助理工程师；研究方向：空间数据库管理和地理信息管理系统集成。
关键词：地理信息系统；教学方法；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）24-0118-02
一、引言
地理信息系统（简称GIS）与地理学、地图学、测绘科学、遥感科学与技术、计算机科学、数学密切相关，同时涉及土地科学、资源学、环境科学、城乡规划等学科知识，是一门典型的交叉型学科，同时也是一门应用性很强的学科。随着GIS技术在众多领域的应用，对具有创新能力和解决实际问题能力的GIS专业新型人才的需求也在不断增长，而现有的高校GIS专业课程的教学现状还不能满足社会对GIS专业人才的特殊需求。因此，对高校GIS专业课程的教学改革与实践研究就显得尤为必要和迫切了。
二、高校GIS专业课程教学现状与存在的问题
近年来，随着地理信息系统的快速发展，我国人才市场供求矛盾显得尤为突出，一方面是社会对高层次人才的大量需求，另一方面是高校输送的GIS专业毕业生社会实践能力不强。GIS专业是应用性很强的专业，地理信息系统本科专业是以培养应用型人才为主，GIS专业课程的教学质量高低直接关系到通过高等教育培养的专业人才能否适应当前社会发展的需求。由此，为了更好地适应社会发展的需求，为社会输送优秀人才就要不断深化GIS专业课程的教学改革。
1.教育理念落后。目前高校GIS专业课程所采用的教学模式仍是传统的讲授模式，注重对学生理论知识的传授，忽略了GIS专业的应用性特点，缺乏对学生实际操作能力的重视，忽视了对学生综合能力的培养。不同的教学方法适用于不同的专业课程，在教学活动中引入适合本专业特点的教学方法，会起到事半功倍的效果，教学质量也会有大幅的提升。而GIS专业应用性很强的特点也要求教师在教学方法上有所改进。
2.实践教学缺乏。实践教学是一个较为复杂的教学活动，一般指教学活动中的实验、设计、实习、实践等，是高等教育教学的重要组成部分，也是GIS专业自身特点的要求。GIS专业作为一个应用性十分强的专业，通过课程设计、模拟实训、社会调查、毕业实习、毕业论文等具体的实践环节，能够提高学生的学习兴趣，培养学生自主学习的能力，培养学生分析、解决问题的能力以及创新能力。但是目前许多高校在课程设计上实践课的课时偏少、对实践教学投入的经费少等原因，虽然经过了多年的摸索实践，基本上形成了完整的体系，但实践环节还是显得十分薄弱。
3.教学手段运用单一。多媒体和网络技术能够提供图文、声像并茂的多种感官刺激，能够创设形象、直观的交互式学习环境，激发学生的学习兴趣，提高教学质量，同时还能提供大量的信息资源。如果能够运用这些网络资源和多媒体手段，不仅有利于学生主动发现、主动探索精神的培养，还有利于学生认知结构的形成与发展。但目前在高校地理信息系统专业的课堂教学中，基本上采用PPT讲授的方法，对于其他多媒体技术和网络资源的使用还很少。
4.教学考评模式简单。地理信息系统是一门应用领域十分广泛的学科，是以培养应用型人才为主，因此教学考评模式不能延用传统的考核模式，应更多地强调学生在学习过程中的变化与发展，提高分析问题、解决问题的能力；提倡开卷、闭卷多种评价手段，理论实践多元评价目标；注重激励性评价，培养学生的自信心和自尊心。但目前许多高校GIS专业教学评价模式仍以单一的笔试成绩来评价所有学生，教学考评模式过于简单，不能真实、全面地反映学生的学习成绩。
三、地理信息系统专业课程教学改革措施
1.注重案例教学。案例教学法是指利用已有的案例作为个案让学生分析和研究，在此基础上提出各种解决问题的方案，从而提高学生分析、解决问题的能力的一种教学方法。案例教学作为一种行之有效的教学法已被广泛引入我国高校课堂。GIS专业课程具有应用性很强的特点，把案例教学引入课堂，能够提高学生理论水平与实践能力，培养学生理论联系实际分析问题、解决问题的综合能力，从而提高教学效率，提升教学质量。
2.加强教学实践环节。教学实践是地理信息系统专业课程教学的重要环节，计算机类课程是GIS专业的基础课，注重理解计算机原理和运用计算机软件，提高实际操作能力，如C++语言课程的上机操作。GIS的核心课程也要求学生掌握各种GIS软件的操作，这些都需要在机房上机操作。实践教学环节是对理论教学的补充与深化，能够使学生熟练掌握arcgis、ERDAS等软件，也是对学生应用能力的培养。同时，野外考察实习也是GIS专业必不可少的实践环节，是对校内实践课程的补充，其目的是使学生更深层次地理解基本理论，掌握基本地理信息的野外采集与表征方法，为GIS中空间信息的收集、处理、表达与分析打下坚实的基础。除此之外，让学生参与科研也是一种很好的实践教学，教师根据情况可以让学生参与教师本人或其他教师的科研项目，让学生从实践中学习，这样不仅能对所学理论知识融会贯通，还能培养学生解决实际问题的能力。因此，高校地理信息系统专业在课程的设计方面应适当加大实践操作环节，对于掌握理论课所讲授的基本内容，提高学生的实际动手能力、培养学生的创新思维，都具有十分重要的意义。
3.积极运用网络资源与多媒体手段。20世纪90年代以来，随着计算机技术和现代信息技术的快速发展，网络资源及多媒体手段已广泛应用于教育领域的各个方面。在传统教学中难以精确描述、学生难以充分理解的抽象内容通过多媒体手段能予以较好解决。地理信息系统技术的发展之迅速，意味着GIS专业的师生不断更新知识才能保持专业上的技术优势。Internet上的地理信息系统教育为地理信息系统专业的师生提供了一种重要的学习方式。这些网站介绍了GIS的相关概念和应用、各类数据来源以及处理方式等相关问题。同时，许多著名的GIS软件生产公司的网址，如ESRI公司，这类网址上包含了软件产品介绍、软件包、程序设计技巧、大型数据及软件免费下载方法等信息。远程用户可以直接下载某些GIS程序进行教学演示。除此之外，GIS精品课程也为GIS专业课程教学提供了丰富的精品资源，GIS精品课程的教学资源包括教学大纲、教案、课程教材、实习教材、实习指导书、习题集等，为师生提供了多种可供选择的学习方式。总之，丰富的网络资源也为教师和学生提供了一个良好的学习环境，大大优化了教学过程，丰富和完善了教学内容，提高了教学质量。网络与多媒体的运用使教学效果起到事半功倍的作用，而且也提高了学生的学习兴趣，同时也加强了学生综合素质和能力的培养。
4.强化教学评价改革。地理信息系统是一门理论知识与实践能力高度结合的课程，注重提高学生对理论知识的把握和实际的操作能力，而传统的笔试量化评价的考核方式却不能如实地反映学生的这种能力，因此在量化成绩时应采用多样化的考核方式。这种方法主要包括平时考试+期末考试、机试+笔试。平时成绩应以学生参加案例讨论、野外实习、交流、问题回答、出勤、课后作业等作为依据；期末考试也应重点考核学生理论联系实际、分析和解决问题的能力；机试所占比例可达40%，这样更能真实地反映学生的实际操作能力。这种多样化的考核方式从多方面考核了学生，注重知识测试和能力测试，对提高学生学习的积极性以及提升学生各方面的能力起到了积极的作用。
四、结语
地理信息系统具有很强的实践性和理论指导性相结合的特点。随着地理信息系统的快速发展，社会对GIS专业毕业生的要求也越来越高，知识面广、基础理论知识扎实、实践能力强及高素质的复合型人才已成为用人单位的宠儿，而教学改革是培养这种复合型人才的重要途径。通过采用多样化的教学方法，应用丰富的网络资源以及采用多媒体手段和改革教学评价体系，学生不仅能更好地掌握和运用理论知识，而且能培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生的实际操作能力，为其以后步入社会打下坚实的基础。
参考文献：
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[6]许捍卫，张友静，张行南.21世纪高校GIS本科人才培养方案的研究[J].地理信息世界，2003，（4）：55-56.
关键词：地理信息系统 集成式GIS 模块化GIS 组件式GIS 网络GIS 地质灾害
1地理信息系统的基本概念
地理信息系统(Geographic Information System，GIS) 是介于信息科学、空间科学和地球科学之间的交叉科学与新技术学科，它是计算机科学、遥感技术、信息工程与现代地学理论和方法的有机结合。地理信息系统是基于数据库系统、地图的可视化和地理信息的空间分析的计算机系统，处理的数据是具有地理特征和表征地学现象之间空间关系的属性数据。地理信息系统的主要功能有：采集、存储、管理、检索、查询、分析、显示和输出多种数据［1，2］，进行数据维护与更新、区域空间分析、多要素综合分析和动态预测［3］等。
地理信息系统，按其内容可以分为三大类［4］：(1)专题信息系统，它是具有有限目标和专业特点的地理信息系统，为特定的专门目的服务，如水资源管理信息系统、矿产资源信息系统和水土流失信息系统等。(2)区域信息系统，主要以区域综合研究和区域的信息服务为目标，可以有不同的规模，如加拿大国家地理信息系统和我国黄河流域信息系统等。(3)地理信息系统工具，它是一组具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出等地理信息系统基本功能的软件包。地理信息系统的任务，就是对地球表层人文经济(包括人类工程活动)和自然资源及环境多种信息进行综合管理与分析。
2 地理信息系统的开发工具
近年来GIS应用系统发展迅猛，GIS工具软件版本也不断更新升级，比较鲜明的发展动向有[5]：(1)各GIS软件工具厂商在优化性能的同时，重视发展Internet 上的GIS；(2)更换开发语言和开发模式，更换或扩展到Windows NT 平台；(3)在空间数据库管理方面，客户/服务器体系结构仍是GIS 软件追求的目标；(4)除了属性数据外，人们也希望图形数据采用关系数据库管理系统或面向对象的数据库管理系统；(5)理论研究方面，时空数据的处理及其三维或四维GIS仍然是一个研究热点；(6)为了进行空间数据共享和交换，各国都制定了空间数据的交换格式；(7)元数据(Metadata)的记录、处理与标准也是GIS技术发展的一项重要内容；(8)对GIS软件影响较为深刻的技术还有组件对象模型(COM)，软件厂商已由原来向用户提供系统转为提供对象类型库或ActiveX控件。
在地理信息系统的发展过程中，目前已出现了大量的GIS系统专业开发工具。从这些专业开发工具的组成结构上，可以归纳为集成式GIS、模块化GIS、组件式GIS和网络GIS等几个主要类别［6］。
（1）
集成式GIS
集成式GIS指集合各种功能模块的大型GIS系统软件包。ESRI公司推出的Arc/Info，Genasys公司的GenaMap， MapInfo 公司的MapInfo，AutoDesk公司的AutoMap，Maptitude[7]， MapGIS， MapEngine［8］， TitanGIS等都是集成式的GIS开发工具。集成式GIS系统的优势是各项功能已形成独立的完整系统，提供了强大的数据输入输出功能、空间分析功能、良好的图形平台和可靠性能，缺点是系统复杂、庞大和成本较高，并且难于与其它应用系统集成。
（2）
模块化GIS
模块化GIS系统是把GIS系统按功能划分成一系列模块，运行于统一的基础环境中。Intergraph公司的MGE是具有代表性的模块化GIS系统。模块化GIS系统具有较强的工程针对性，便于开发和应用。
（3）
组件式GIS
组件式GIS是随着近年来计算机软件技术的发展而产生的，代表了GIS系统的发展潮流。组件式GIS具有标准的组件式平台，各个组件不但可以进行自由、灵活的重组，而且具有可视化的界面和使用方便的标准接口。组件式GIS平台的核心技术是Microsoft的组件对象模型（Component Object Model，简称COM）技术[9]，新一代组件式GIS大都是采用ActiveX控件技术来实现的，如Intergraph 公司推出的Geomedia，ESRI公司推出的MapObjects， MapInfo公司推出的MapX，中科院地理信息产业发展中心开发的ActiveMap， 北京灵图公司开发的三维虚拟现实地理信息系统VRMap等。这类GIS系统提供的是为完成GIS系统而推出的各种标准ActiveX控件和类型库（Type Library），使GIS系统开发者不必掌握专门的GIS系统开发语言，只需熟悉基于Windows平台并且支持ActiveX控件技术的通用集成开发环境，了解组件式GIS各个控件（包括对象）的属性、方法和事件，就可以实现GIS系统。所以，组件式GIS在系统的无缝集成和灵活方面具有优势，从一定意义上讲，它代表了GIS系统的发展方向。
（4）
（4）网络GIS（Web GIS）
进入上世纪90年代后期，信息技术迅猛发展，新的信息技术层出不穷。随着电信网、有线电视网、Internet三网融合步伐的加快和第二代Internet技术的日趋成熟，Internet正日益成为信息化社会人们联系、交流、获取信息的重要工具。Internet技术改变着世界。戈尔所倡导的“数字地球”概念引起了人们广泛的关注，Internet环境下的空间信息处理技术也愈来愈受到重视，它把多维虚拟现实技术(Virtual Reality)、计算技术、遥感技术(Remote Sensing)、地理信息系统、全球定位系统(Global Position System)、网络技术等作为主要的技术支撑系统。GIS的网络化应用趋势已成为必然。Web GIS 是指基于Internet平台的地理信息系统，又称为因特网GIS（Internet GIS）。Internet技术的发展，使地理信息系统发生了质的飞跃，对传统意义上的GIS带来了极大的冲击，导致了Web GIS时代的开始。以单机或局域网为操作平台的工作模式终将被Internet 操作平台所取代。
利用这种新方法，从WWW的任意一个节点，Internet的用户都可以浏览到Web GIS站点上的地理数据，制作专题图件，进行空间查询检索以及空间分析，地理数据的概念已经扩展为分布式、超媒体特点的、相互关联的数据，使GIS进入千家万户。终端用户可以在任何时候、任何地点共享、使用各GIS服务商或政府机构提供的空间信息、应用服务。通过一个简单的浏览器就可以访问经过复杂的专业GIS分析产生的简洁、直观的结果。可以交互式访问动态更新的地图网址，在Internet网上完成单机系统常见的各种基于地图的GIS信息查询功能。另外，Internet与组件对象模型技术相结合，进一步发展了基于分布式组件模型的Web GIS。空间数据库供应商在服务器上存储数据的同时，根据数据元的格式安装操纵该数据的控制，用户在网上可调用不同的控件和数据，在本机或某个服务器上进行分布式组件的动态组合和空间数据的协同处理与分析，完全实现远程异构数据的共享。
已经有一些公司推出了Web GIS，如AutoDesk公司的MapGuide，MapInfo公司的MapInfo ProSever，Intergraph公司的GeoMedia Web Map，ESRI公司的MapObjects Internet Map Sever for AcrView等。已经推出的Web GIS是利用现有的GIS软件通过CGI或者Sever API构造的过渡产品，随着组件式GIS的发展和分布式对象Web技术的逐渐成熟，未来的Web GIS将是基于COM/ActiveX或CORBA/Java技术开发的分布式对象GIS系统。
转贴于 3 地理信息系统在地质灾害研究中的应用进展
目前，国内外利用地理信息系统，主要用于研究国土和城市规划、地籍测量、农作物估产、森林动态监测、水土流失、地下水资源管理［4］和矿产资源勘查［10］、潜力评价及开发［11］等众多领域。GIS在地质灾害研究中的应用大致有以下几个方面：
(1) 地质灾害评价和管理
利用地理信息系统的各种功能，建立地质灾害空间信息管理系统[12，13，14]，管理地质灾害调查资料，显示并查询地质灾害的空间分布特征信息，评价地质灾害的危害程度，分析地质灾害和影响因素之间的关系，提出减轻和防治地质灾害的措施，对将来可能发生的地质灾害进行预测［15，16］。戴福初等利用GIS对香港地区的滑坡灾害进行历史滑坡编录，分析滑坡的时空分布特征与动态和静态环境因素之间的相关关系，对滑坡灾害风险进行评价和危险区域划分［17］。
(2) 地质灾害的危险度区划评价
由于各种地质因素本身的不确定性，以及地质因素之间相互作用的复杂性，在收集大量的基础地质环境资料前提下，利用GIS对这些基础资料进行有效地处理来提高数据的可靠性，通过选取合适的评价预测指标［18］，运用恰当的数学分析模型［19，20，21］，对研究区进行地质灾害危险性等级的划分，从而为地质灾害的管理及防治和预警决策提供依据。
(3) GIS与专家系统的集成应用
GIS与专家系统的集成应用中，GIS所起的作用主要是管理时空数据，进行空间分析；专家系统所起的主要作用是利用专家知识和空间目标的事实推理判定灾害的危险度［22］。二者的结合将使专家经验得到推广，减少野外和室内手工作业工作量，使区域地质灾害的动态管理成为可能。
4 结语
（1）地理信息系统技术已经广泛渗透到了多种学科领域，从比较简单的、单一功能的、分散的系统发展到多功能的、共享的综合性信息系统，并向多媒体GIS、智能化、三维、虚拟现实及网络方向发展，新兴的地理信息系统将运用专家系统知识，进行分析、预报和辅助决策。
关键词：空间信息技术；物联网；技术应用
中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2013）07-0050-03
0 引 言
物联网是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[1]。空间信息技术是指采用现代探测与传感技术、摄影测量与遥感对地观测技术、卫星导航定位技术、卫星通信技术和地理信息系统等为主要手段，研究地球空间目标与环境参数信息的获取、分析、管理、存储、传输、显示、应用的一门综合和集成的信息科学和技术[2]。
近年来，在物联网概念及其应用迅速发展的背景下，空间信息技术迎来了应用与发展的新机遇，并逐渐显示出了其在物联网中的重要地位和不可替代的作用。探讨空间信息技术在物联网中的作用与应用，对于促进多方的技术融合与协同发展的必要性日益显现。
1 空间信息技术与物联网的发展概况
1.1 空间信息技术的发展
空间信息技术是当前人类获取并处理大区域地球空间及其动态信息的唯一技术手段。随着科技的进步，空间信息技术无论是在单项技术还是在综合集成上，都得以飞速发展，尤其是在1998年戈尔提出“数字地球”概念后，世界各国均纷纷出台相关的发展策略与长远规划。目前，在空间信息获取上，全球对地观测能力不断增强，人类逐步进入一个多源、多时相、全方位和全天候对地观测的新时代；在空间定位技术上，则以GPS、GLONASS、伽利略和北斗星系统为代表，在静态动态定位精度、运行可靠性以及实时数据上都得以改善与提高；在空间信息分析处理上，GIS作为集地理、测绘、计算机等多学科为一体的交叉综合性学科快速发展，其以空间数据库为基础，进行数据的输入、输出、组织和管理，更关键的是GIS提供了对信息的认识表达、综合分析、理解决策等方面的技术和模型，具有强大空间数据处理与空间信息分析功能，业已成为地球空间信息科学的重要理论内涵与技术手段，是空间信息技术深化应用的核心，并向系统结构化、集成化、网络化、三维化以及智能化等方向发展。
在具体的应用上，国内外相继开展了数字地球、智慧地球、数字区域、数字城市、数字社区等一系列研究。目前的应用已走出军事、测绘等传统领域，进入经济社会发展各个领域，包括资源环境、城乡规划、工程建设、交通、电力、农业、林业、电信、商业、旅游、现代物流等领域以及大众服务行业，并形成了规模强大的空间信息产业[3]。
1.2 物联网的发展
物联网理念最早出现于比尔盖茨1995年《未来之路》一书 [4]。1998年，美国麻省理工大学（MIT）提出了“物联网”的构想。1999年，美国Auto-ID首先明确提出“物联网”概念。2005年，国际电信联盟（ITU）《ITU Internet Reports 2005：The Internet of things》年度报告，正式将“物联网”称为“the Internet of Things”，并对物联网概念进行了扩展 [5]。目前，国外对物联网的研发、应用主要集中在美、欧、日、韩等少数国家。2008年，欧盟智慧系统整合科技联盟（EPOSS）发表《2020的物联网：未来蓝图》的报告。2009年，彭明盛提出“智慧地球”概念，美国总统奥巴马就职后，将“智慧地球”提升为国家层级的发展战略，从而引起全球关注。2009年6月，欧盟委员会提交了《欧盟物联网行动计划》，随后了其物联网战略。日本政府自20世纪90年代中期以来相继制定了e-Japan、u-Japan、i-Japan 等多项国家信息技术发展战略。韩国政府自1997年起出台了一系列推动国家信息化建设的产业政策。我国也在2006年的《国家中长期科学与技术发展规划（2006-2020年）》中将物联网的核心传感网列入重点研究领域。2009年，总理提出“感知中国”概念，并于2010年《政府工作报告》中指出要加快物联网的研发应用，国家工业和信息化部门也把物联网发展作为国家信息产业确定的三大发展目标之一。
与基础性研究同步，物联网应用研究也取得了一定的进展，在仓储物流、假冒产品的防范、智能楼宇、路灯管理、智能电表、城市自来水网等基础设施、医疗护理、精准农业传感技术的精确应用、智能化专家管理系统、远程监测和遥感系统、生物信息和诊断系统、食物安全追溯系统等领域体现了极大的应用价值，并将发挥巨大的潜在作用。
2 空间信息技术在物联网中的作用
2.1 为物联网系统提供空间认知的基准与标准
当前信息技术的发展，使得人们生活在一个由计算与通信技术构成的信息空间与物理空间共存的空间中。在这个对偶空间中，既有存在从物理空间中获取信息形成信息空间的组成过程，也有从信息空间向物理空间提供信息的反馈过程[6]。物联网系统需要认知物理空间，并促进两个空间的深度融合，而对于物理空间的认知与基准问题则应包括几何、物理和时间基准等内容，这些也恰是空间信息技术研究的基本问题。空间信息技术在确定空间信息几何形态和时空分布上的技术进步与应用发展间接上奠定了物联网系统对于物理空间的认知基准。另一方面，标准化是任何行业发展必须面对的问题，物联网系统由于其自身综合性、交叉性等特点，标准化问题尤为突出。而伴随着空间信息技术发展形成的一系列空间信息标准，包括括数据的格式、精度、质量以及信息的分类编码、安全保密、技术服务等诸多方面的内容可以直接被物联网系统标准化所借鉴，至少在空间数据与信息上可以利用现有的标准化成果。
2.2 为物联网系统提供实时与非实时空间信息
人们接触的信息中约80%和地理位置相关，物联网系统中空间信息更是占据重要地位，空间信息技术则可以为物联网系统提供实时和非实时的空间信息。随着3S技术（RS、GPS、GIS）的进步以及与信息、通信技术的结合发展，现已实现对于目标的实时与非实时分类识别、跟踪定位和监测监管。一方面，随着制图学与空间数据库相关理论与技术的进步，业已形成多层次标准化的基础地理空间数据库，为物联网系统提供了基础地理信息平台，并直接影响到物联网应用的广度和深度[7]。另一方面，RS和GPS也是物联网系统获取相关空间信息的途径之一。其中，RS作为宏观观测地球的手段，其数据的空间、时间、光谱、辐射分辨率不断提高，数据传输与处理的实时性显著增强，并积累了大量的历史数据形成空间影像动态数据库；GPS的定位精度和覆盖范围也不断提升，且从静态扩展到动态，从单点到广域，从事后处理到实时定位，足以为物联网提供高精度的实时定位信息，另外，GPS还可以为物联网系统提供统一的时间信息。
2.3 为物联网系统提供空间数据的分析处理、集成管理与数据挖掘
物联网本意是要将物体与物体通过传感器、网络等联合为有机整体，要将物体的特征特性转换为数据进行信息传输交流，这些数据具有异构、分散、多源、海量和时空动态等相关特性，这给系统的数据处理与管理带来了挑战。物联网系统必须将繁杂的数据进行有效的集成聚合与分析处理，才能保证物体之间的信息交流。作为空间信息技术之一的地理信息技术则是空间信息的存储、处理、分析、管理和应用的核心技术，在数据存储与管理方面，业已形成先进的面向对象数据模型和成熟的空间数据库技术；在数据的分析处理上，GIS有强大的空间数据处理能力，尤其在空间分析能力上更是其区别于其他信息系统的显著标志。
空间分析是为获取和传输空间信息而基于地理对象的位置及形态特征的分析与建模的系列技术，物联网系统的特征要求其具有强大的空间分析能力，以达到对海量空间数据的处理分析、挖掘、推理，并达到智能决策与服务的目的。当前，空间信息技术在数据管理与处理上已从传统的空间数据管理系统逐步向空间决策支持系统转变[8]。为适应物联网的发展需求，空间数据分析与数据挖掘还将向泛空间信息分析、协同实时处理、智能推理、面向公众服务等方向转变[9]。
2.4 为物联网系统提供空间可视化技术
人占据物联网系统中人与物的信息交互的主导地位。有研究表明，人获取客观世界的信息约有80%来自视觉，相对于其它途径和方式，图形图像信息最易被人们直接识别，可视化技术将数据转换解释为直观的图形，从而简化、便捷了人们获取信息的方式与途径。
物联网系统中涉及复杂的多源、多维空间数据，空间可视化理论与技术奠定了其可视化的基础，并在一定程度上提高了人/机、人/物的信息交互效率。此外，GIS的发展已从传统的2维地图发展至2.5维与真3维空间信息系统，其基于空间数据库构建的虚拟环境与情景模拟技术日趋成熟，以数字地球为代表的系统建设也已在应用方向逐渐普及，这些都将在新时代物联网的建设中向广度和深度发展。未来计算机技术与人的思维科学将进一步融合，人也会成为物联网虚拟环境中的一部分，而其大前提则是需要借助空间信息可视化技术以及虚拟现实技术来保证人与物、人与虚拟环境、人与空间信息的交互。
2.5 为物联网系统提供其他相关技术支撑
空间信息技术除了在空间数据的管理、处理、可视化等领域以外，还可以为物联网系统提供很多其他相关技术支撑。例如，在物联网中人与物的物理空间是连续的，而传感器所获取的数据大多为点数据，在获取连续的空间数据上则需要空间信息相关技术的支撑。遥感就是获取大范围数据的最佳手段之一，在物联网系统中，借助其与相关点数据的关联反演也是当前通过点源数据获取大范围连续数据的技术方法。
另外，早在物联网概念出现之前，空间信息技术已有了长足的发展，产生了诸多应用基础平台与相关支撑技术，例如基础地理信息平台、分布式空间数据库平台与技术、移动GIS平台与技术等。在这些平台之上又成功地出现了一系列应用，如导航、智能购物等公众LBS服务，又如数字地球、数字城市等大区域范围的应用。在这样一些应用上，已经出现了物联网概念的雏形，这些已建成以及正在发展的平台为物联网系统的构建奠定了平台与技术基础，很多物联网系统的构建可以基于上述平台，添加物联网的传感器、网络通信、人工智能等技术以实现物联网系统功能，例如冷链物流管理系统等[10]。
3 空间信息技术在物联网建设中的应用
有学者指出物联网的概念脱胎于应用，其相关技术与应用雏形早已出现，物联网的应用领域包括资源、环境、工业、农业、公共安全、交通运输、城市管理、平安家居和医疗健康等等，而这些领域中很多都是空间信息技术传统与新兴的应用领域。在即将来临的物联网新时代中，空间信息技术在这些领域中成功的应用案例和知识积累也将为物联网应用与建设奠定基础。
3.1 空间定位技术应用
空间定位技术自诞生以来，逐渐由军方转向民用，已形成巨大的应用市场，目前较为成熟的应用主要有导航、物流以及各种基于位置的服务（LBS）。在物联网系统中，空间定位技术提供了人、物的空间位置信息，在物联网建设中有着举足轻重的地位并有着广阔的应用市场。例如，人和物的跟踪定位，在安全、物流、远程医疗、LBS服务等相关领域都是不可或缺的，空间定位技术势必被这些领域物联网的建设所应用。
3.2 遥感技术应用
遥感是空间信息技术中最具历史的技术，在地质、资源环境、灾害、区域、城市等调查监测、分析预测方面有着成功的应用。作为一种传感技术，遥感将在这些领域物联网建设与应用中成为系统信息源之一，也必将因其具有低代价大范围连续获取信息的能力而大有作为，尤其是在当前物联网传感器以点信息源为主的情况下，遥感获取的信息恰是物联网建设应用中有待发掘的蓝海领域。
3.3 地理信息系统技术应用
地理信息系统的核心技术涵盖多源空间数据集成、空间信息可视化、空间分析技术、空间数据挖掘和GIS 应用建模等诸多方面[11]，因此，在各领域的物联网建设中，GIS不仅可以提供功能强大的数据存储、处理、交换、分析、管理和应用，还可以提供对空间与非空间信息的认识、分析与数据挖掘、表达和决策的技术和模型。随着物联网研究与应用的深入，出现了物联网与GIS的集成应用[12]，一些物联网的建设也直接基于GIS而设计开发，因此GIS在物联网建设中的应用价值和应用前景也越来越被人们所共识。
4 结 语
从物联网概念的提出，到近年来的快速发展，许多先进理念与科技创新不断出现，但有学者指出物联网还缺乏理论依据和技术支撑，物联网的发展需要传感、网络、计算机以及空间信息技术等相关理论技术的支撑。徐冠华院士曾在国家遥感中心成立15周年纪念会上提到，空间信息技术在过去的几十年里得到了迅速发展，但在产业化和实用化方面还有相当距离，而物联网概念的诞生及其在各领域的发展恰为空间信息技术的应用提供了广阔的市场和发展机遇。因此，清醒地认识空间信息技术在物联网系统建设中的作用及其应用，促进空间信息技术和物联网的集成结合对于物联网及其相关产业的快速发展具有重要的现实意义。
参 考 文 献
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关键词：GIS GIS－T 关键技术
解决方案地理信息系统是集现代计算机科学、地理学、信息科学、管理科学和测绘科学为一体的一门新兴学科。它采用数据库、计算机图形学、多媒体等最新技术，对地理信息进行数据处理，能够实时准确地采集、修改和更新地理空间数据和属性信息，为决策者提供可视化的支持〔1〕。目前在很多领域中，GIS技术已被广泛应用。尤其是在交通领域，GIS与传统的交通信息分析和处理技术紧密结合，延伸出了交通地理信息系统（Geographic Information System for Transportation），简称GIS－T。
1 GIS概述
GIS最早起源于20世纪60年代“要把地图变成数字形式的地图，便于计算机处理分析”的目的。1963年，加拿大测量学家R．FTomlinson首先提出了GIS这一术语，并用于自然资源的管理和规划。后来的几十年中间，伴随着计算机技术和网络技术的迅猛发展，GIS的应用也日趋深化和广泛，在环境、资源、石油、电力、土地、交通、公安、航空、市政管理、城市规划等领域成为常备的工作系统。
GIS是图形处理技术、可视技术及数据库等技术的有机结合，并以其混合数据结构和强大的地理空间分析功能而独树一帜。它与CAD系统和DBMS（数据库管理系统）等有着很大的区别。CAD系统虽具有强大的图形处理能力，但其拓扑关系比较简单，管理和分析大型地理数据库的能力也有限；DBMS则侧重于非图形数据的优化存储和查询，而图形查询、显示功能、数据分析功能均相对较弱。
众所周知，GIS中最基础的也是最重要的部分是地理数据。GIS能够实现对大量复杂地理数据的输入、存储、操作和分析、输出等一系列功能。
输入：GIS数据大多数来自现实世界，数据量比较大。目前被广泛采用的数据输入方法是传统的手工数字化方法。同时，遥感数据正日益成为GIS数据的重要来源，这标志着GIS数据输入已经开始借助于非地图形式。另外，GPS技术的日益成熟也促进了GIS数据采集技术的发展。
存储：GIS对数据的存储比较独特，即在大多数的GIS系统中普遍采用了分层技术，所以用户在存储这些数据时，只是处理涉及到层，而不是整幅地图，因而能够对用户的要求作出快速反应。
操作和分析：GIS充分继承了CAD和DBMS的图形操作和数据处理的成熟技术。GIS中空间数据与属性数据有着紧密的联系，对数据的一致性要求较高，并且GIS对地理数据有着强大的空间分析功能。这是GIS的精华所在，也是GIS技术能够在很多领域中广泛应用的关键。
输出：GIS能以合适的形式输出用户查询结果或数据分析结果。对于输出精度要求较高的应用领域，可以利用数据校正、编辑、图形整饰、误差消除、坐标变换等技术来提高输出质量。
由于GIS中数据的处理比较繁琐，工作量非常大，完全通过手工方式已经无法满足当前的需求，因此必须充分利用计算机的处理能力，借助于软件系统来协助完成这些工作。目前GIS领域比较成熟的软件有美国ESRI公司的Arc／Info，Mapznfo公司的MapInfo，Intergraph公司的MGE等。
2 GIS在交通中的发展
近年来，随着地理信息系统的飞速发展，越来越多的应用领域同GIS技术建立了紧密的联系。由于交通信息系统具有精度要求高、规则复杂、动态化、离散化等特点，原有的信息技术已经不能完全满通应用的需求，而借助于GIS的强大功能，可以实现交通信息化的时代要求。交通领域中GIS的应用也越来越受到研究者和开发者的重视。
交通地理信息系统是收集、整理、存储、管理、综合分析和处理空间信息和交通信息的计算机软硬件系统〔2〕，是GIS技术在交通领域的延伸，是GIS与多种交通信息分析和处理技术的集成。GIS－T具有强大的交通信息服务和管理功能，它可以应用在交通管理的各个环节。在交通工程领域采用GIS技术和方法研究交通规划、交通建设和交通管理及其相关的问题，具有其他传统方法无可比拟的优点。
20世纪60年代，美国人口统计局建立了DIME以及后来的TIGER数据模型，当时他们就采用了基于点和线的一维线性网络来表达道路系统。在那些与点线相连的属性表中，记录了点线的各种属性信息。一直以来，这种模式都是道路交通系统表达模型的一个主流。但是随着社会和经济的发展，道路交通系统变得日益复杂，对交通地理信息系统的要求越来越高，GIS－T将面临更多的挑战。
3 GIS－T关键技术
GIS－T是改进了的GIS和TIS（交通信息系统）的结合体。目前很多研究人员致力于GIS－T的研究与开发，围绕着GIS－T产生了较多的研究课题，不同的研究课题涉及到的GIS－T的功能也有所区别。为了进行详细说明，可以通过定义3个功能组来获得一个通用的框架，这3个功能组是：数据管理（实现数据存储和维护）、数据操作（实现原始数据的创新）、数据分析或者建立可分析的模型。它们是相互依赖相互支持的，数据存储是数据操作的前提，而数据的建模又是在前两个的基础上建立起来的。
3．1 数据库管理系统
长期以来，交通部门要使用和维护大量的信息，在很多情况下都是多个交通信息系统共存于同一个部门中，而且每一个交通信息系统只能处理某一类数据信息（如高速公路规划网、公路管理系统以及事故信息等）。GIS－T的数据管理系统的关键技术在于通过建立数据模型和数据交换的框架，把上述不同的数据存储于一个统一的数据管理系统中，任何部门都能访问到该系统中符合本部门要求的数据，同时能对这些数据进行分析和建模，然后进行管理和决策。
3．2 数据协同
交通数据一般都是由多个机构提供并维护，数据类型、数据标准难以统一。每个数据源可能都有自己的数据模型。数据模型的不同和使用方法的多样性给数据管理分析造成了很大问题。由于数据位置、拓扑结构、分类、命名和属性、线性测量的误差，导致不同来源数据的统一过程比较复杂，结果存在很大的不确定性。要使GIS技术在交通领域取得进展，必须借助数据协同技术，从地图的匹配算法、交通数据的错误模型和错误传播（尤其是一维数据模型）、数据质量标准和数据交换标准三个方面解决数据统一的问题。
随着地理数据越来越广泛的应用，协同性主题逐渐成为GIS－T领域中的一个最为紧迫的课题。在详细的数字街道数据库、紧急事件的安排和调度系统、车辆导航系统以及ITS（智能交通系统）的各个部分（包括测量使用者和运输控制中心或者信息服务提供商之间的无线通讯）都必须应用数据协同技术。
3．3 实时GIS－T
地理数据的收集是一个持续的过程。近年来，已经开始出现实时基础上的数据操作。例如，带有全球定位系统GPS的车辆提供速度、位置等要素信息到运输管理中心，管理中心再根据发送的交通信息将预测信息返回给车辆，这样就组成了地区的阻塞管理系统。由此可见，进行实时数据的存储、恢复、处理和分析需要更快的数据访问模式、更强大的空间数据融合技术以及动态路由算法。
3．4 庞大的数据集
现实世界的交通问题涉及到庞大的地理数据和复杂的网络。地理信息科学对地理可视化和数据采集的规则、技术发现和数据获得的计算方法进行了研究和集成，同时也促进了GIS－T的发展。
由于交通数据集大小的不同，就需要经常更新系统设计，这个系统设计包括了信息显示的精确性、速度上的优化、算法运行时间与流程中的分析工具以及网络分析的优化。
3．5 分布式计算
互联网技术提供的可连接性改变了计算机、应用软件、数据和用户之间的关系。计算机已经形成了一个可移动的、分布式的、普遍存在的实体。基于互联网的GIS应用变得越来越普遍（包括在交通领域中）。以通讯网络技术为基础的分布式计算技术可以有效地使用本地和远程的计算资源，借助完善的系统资源，实现适时应用的构想。
4 GIS－T中面临的问题及解决方案
4．1 多格式数据源集成问题
GIS中最基础的部分是数据，在GIS－T中也不例外。但是多年来，一方面由于缺乏权威的专业数据公司制作并出售基础的地理数据，所需的数据来源没有保证，导致了大量的人力物力花费在制作基础数据的工作上；另一方面，对已有的数据没有充分加以利用，各部门积累下来的基础数据由于数据格式和规划不统一，难于共享利用，这样不仅加大了成本，而且还延长了建设的周期。因此，实现多源数据集成、解决多格式数据源集成是近年来GIS－T系统研制开发的重要课题。目前，方案有以下3种：
（1）据格式转换模式：把其它的数据格式经专门的数据转换程序进行格式转换后，复制到当前系统的数据库或文件中。
（2）数据互操作模式：这是Open GIS Consortium（OGC）制定的规范，GIS互操作是指在异构数据库和分布式计算的情况下，GIS用户在相互理解的基础上，能够透明地获取所需的信息。
（3）直接数据访问模式：就是在一个GIS软件中实现对其它软件数据格式的直接访问，用户可以使用单个GIS软件存储多种数据格式。
4．2 交通地理现象的表达
GIS－T中涉及3类模型：①区域模型，即在跨越空间时代表连续变化的现象；②离散实体模型，也就是离散的实体（点、线或多边形）及其相关属性的集合的抽象表达；③网络模型，代表拓扑连接的嵌于地表的线性网络变化的抽象表达。由于交通系统自身的特性，应用于交通系统的数据模型几乎都没有超出上述的三种模型的范围。
在对交通模型进行表达的时候，可以用许多具有多种属性的线段代表道路网，用离散点代表各种道路网中的标志性地物，用线性网络代数对交通网络进行分析，这些方法对实现道路交通系统的计算机表示起到了一定的作用。在交通领域中，围绕以弧和点的概念建立的网络模型起的作用是最重要的。实际上，在许多交通应用中，只需要单个的表示数据的网络模型就可以了。这种应用的例子包括：
（1）人行道以及其它设备管理系统；
（2）实时与下线行程安排；
（3）基于网络的交通信息系统和行程计划任务；
（4）导航系统；
（5）实时交通堵塞管理和事故发现等。
5 结语
在交通领域，GIS－T被公认为21世纪的支柱性产业，是信息产业的重要组成部分。随着GIS技术研究的进一步深入，目前GIS－T中存在的问题会逐步得到解决，这必定会促进GIS－T的各个方面的应用和发展，大大地改变交通现状，带动整个交通行业的突飞猛进，成为促进经济发展的重要动力。
参考文献
〔1〕邬伦.地理信息系统——原理、方法和应用.北京：科学出版社，2001.2
〔2〕李跃军.GIS在交通领域中的应用，湖南交通科技，2001.12
关键词:RS(遥感) GIS(地理信息系统) GPS(全球定位系统) 3S一体化 土地利用动态管理信息系统
【中图分类号】S2【文献标识码】A【文章编号】1004-1079（2008）10-0201-01
1、RS 、GIS和GPS的发展特点
3S技术集中了空间、电子、计算机、数据库、信息、通讯、人工智能和地球科学众多学科的最新成就，在许多学科和国民经济的重大领域中发挥着越来越重要的作用。
RS 是 Remote Sensing的缩写，指从远距离高空及外层空间的各种平台上，利用可见光、红外及微波等电磁探测仪器，通过摄影或扫描、信息感应、传输和处理技术来研究地面物体及其与环境相互关系的现代技术科学。遥感信息的主要特点是其具有周期性、宏观性、实时性和综合性。
GIS是Geographic Information System 或Geo-Information System的缩写，通称地理信息系统。是对空间数据进行采集、存储、检索、分析、建模和表示的计算机系统。它具有强大的对空间数据处理和对现实世界模拟的能力，在空间要素的叠置过程中，能够产生相关、综合的新信息，为用户决策服务。GIS的用途十分广泛，目前世界上出售的GIS商用软件系统已多达30余种。
GPS 是Navigation Satellite Timing and Ranging /Global Positioning System的缩写NAVSTAR/GPS的简称，含义为导航卫星测时和测距/全球定位系统。它是美国国防部为满足军事部门对海上、陆地和空中设施进行高精度导航和定位要求而建立的新一代管理系统。它具有定位精度高、实时定位速度快、提供三维坐标、操作简便、全天候作业及全球地面连续覆盖等特点。
2、3S一体化是学科发展的必然趋势
随着计算机和空间科学的发展，世界迅速地经历着一场新的技术革命― 信息革命。它推动着地理学、测绘学及相关各学科相互综合，形成一个大边缘学科――地球信息科学。其中一个主要因素就是RS,GIS和GPS技术的发展和相互结合。
2.1 3S一体化的必要性
2.1.1 3S一体化是由地理信息本身的特点所决定的地理信息具有空间性、特征性和时间性，它本身是一种信息流，自然地融通在一起，不能人为地割裂。RS,G IS和GPS三者中任一系统都只侧重于信息流特征的一个方面，把信息技术人为地分割为获取、处理和应用3个互不关联的方面，不能满足准确全面描述地理信息流的要求。这是造成对信息理解和应用上产生误差的主要原因，所以迫切需要一种全新的3S集成系统。
2.1.23S一体化是由RS、GIS、GPS的自身特点所决定的。3S技术为地球与环境科学提供了新一代的观测手段、描述语言和思维工具。RS、GIS、GPS技术各具特色，但在实际工作中单独使用时各自存在着缺陷。GPS可以瞬间产生目标定位坐标，却不能给出定位点的地理属性;RS可以很好地获取区域面状信息，但受光谱波段限制，有众多地物特征不可遥感;GIS具有较好的查询、检索、分析和综合处理能力，但数据获取与录人始终是个瓶颈问题。3S集成后，取长补短是一个自然的发展趋势，三者之间的相互作用如图1所示。
2.l.3 3S一体化是现代地理学发展的要求随着现代地理学在研究领域和方法上的不断发展和成熟，其研究对象在广泛性、实时性、准确性、分析、预测等功能上提出了更高的要求，只有3S集成，构成整体的实时动态系统，才能满足这一需求。其中GIS是一个核心技术，它需要RS不断更新其数据库及GPS的支持，是连接RS与GPS的纽带，同时能够处理各种来源与类型的数据。
2.2 3S一体化的技术支持
现代科学技术的发展为实现3S一体化创造了可能性，也提供了有力的技术支持，使来自不同数据源的不同性质的数据处理成为可能。
新型传感器的研制和应用会更加刺激相关学科的发展，为GIS提供更新、更丰富的信息来源，会更广泛地应用GPS这一有力工具。
GPS接收机精度的提高、应用的方便和价格的降低，将对GIS、RS产生一系列革命性的变化。这些都为3S一体化的实现提供了技术上的支持。
3、3S一体化的模式
3S集成的方式可以在不同技术水平上实现，3S一体化大致有3种模式:一为三者结合，3个系统虽彼此独立，但相互之间可以通过数据通讯而联系在一起;二为三者合一，有共同的界面，做到表面上无缝的结合，数据传输则在内部通过特征码相结合，这只是某种思想和方法的合一，并非将系统完全融合。
4、3S一体化在土地信息系统中的利用
长期以来，落后的土地管理技术手段一直是制约我国土地管理事业发展的瓶颈因素，特别是缺少现势性的实时动态信息，不能适时地进行土地利用信息变更和规划方案调整。随着RS,GIS,GPS技术的发展并日益呈现出集成化、智能化、自动化的3S一体化发展趋势，建立土地利用动态管理信息系统(LUDMIS)已成为可能。它不仅能实现信息的实时更新和土地利用的动态监测，而且能够快速根据国民经济发展要求同时制定几种规划方案，以供领导部门决策，也能通过仿真模拟技术对土地利用规划实施跟踪管理和实时调整，为土地资源调查、土地利用动态监测、分析与评价、预测与预警、决策与支持提供技术保证。
3S一体化技术是土地利用动态管理的理想技术支撑手段，完全可以进行土地利用信息的实时更新和规划方案的动态调整。将GPS记录数据、RS成像数据、GIS数据及文档资料和数据按照一定的规范格式输人计算机，建立土地利用空间信息库，据此可以求出地物的空间坐标和属性信息。同时，从中快速发现在哪些地区空间信息发生了变化，得到研究区域内当前城市化过程、耕地面积减少、土地利用变更和生态环境变化等的基本数据和图面资料，进而实现GIS数据库的快速更新，在分析决策模型支持下，快速完成多维、多元复合分析。基于3S一体化的LUDMIS系统应包括:基础数据库、空间数据分析、土地资源分类、土地需求量预测、土地评价分析、土地潜力、土地利用结构优化、土地利用动态仿真及成果输出等功能子系统，如图2所示。
总之 ，在 3S一体化技术支持下，建立LUDMIS是土地利用管理发展的必然趋势，相信经过大量的研究和实践，这一动态系统很快会被广泛地应用于土地管理及相关部门。
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论文关键词：适宜性评价，土地适宜性，GIS
0引言
土地适宜性评价作为土地评价的重要组成部分，是根据土地的自然和社会经济属性，研究土地对某一现状用途或预定用途的适宜程度。1976年联合国粮农组织（FAO）正式公布的《土地评价纲要》是最为典型的土地适宜性评价指南。由于土地适宜性评价针对性强，实用性大，应用很广，适宜性评价方法也不断有新的进展。
1评价方法
1.1经验法
评价人员与当地科技人员和有实际经验的人讨论，并依据研究区的具体情况和自己多年土地利用的经验，决定如何将各单项土地质量的适宜等级综合为总的土地适宜等级。该方法的优点是能考虑数学方法所不能包括的各种非数量因子及具体变化情况，缺点是要求评价者对当地条件、土地质量状况和作物生物学特性具有丰富的知识，才能做出正确的判断（夏敏，2000），而且不可避免的是易造成评价结果的主观性。由于这些局限加上新方法、新技术的发展，经验法的受用面越来越小。
徐樵利（1994）在湖北省宜昌县完成的适种柑橘的土地评价系统就采用经验法，参照《土地评价纲要》建立起来的。首先确定影响柑橘生长的限制因素，然后逐项对它们进行分级，最后再综合成总的土地适宜等级。同时，在评价过程中适当考虑管理、投资和柑橘产量等社会经济因素。李秀斌(1989)对黄淮海平原土地做的农业适宜性评价也采用了此法。
1.2极限条件法
该方法主要强调主导因子的作用，运用“木桶原理”，将单项因子评价中的最低等级直接作为综合评价的等级（黑龙江省农、林、牧土地适宜性评价，赵松乔等；江苏省宜兴市南部丘陵山区的土地适宜性评价，倪绍祥）。极限条件法简单易操作，能很好体现个别极端决定土地利用适宜性的因素，但该方法未考虑到在一些情况下，土地某种性质的不足可为其他部分所弥补（陈建飞等GIS，1999），因此得出的结论偏于草率和绝对，而且在多数情况下，综合评定出的土地等级偏低。
1.3数学方法
数学方法以权重法为中心，即确定各个参评因子及其权重，然后对两者的乘积加总，以和作为分等级的根据。主要分为多因素综合评定法和模糊综合评判法。
1.3.1多因素综合评定法（指数和法）
该方法将各参评因子按其对土地适宜性贡献或限制的大小进行经验分级或统计分级并赋值，然后用各参评因子指数之和来表示土地适宜性的高低。最后按照指数和大小排序，以经验确定指数和的分等界线。其中各参评因子及其权重系数的确定可依据回归分析法、层次分析法、专家征询法（Delphi）等。采用这些数学方法的目的都是为了获得尽量准确的权重和指数和，以期尽量准确地评价适宜性等级（夏敏，2000），而且非数量化质量性状数量化和不同计量单元无量纲化使得各参评因子间具有了明显的可比性（何敦煌，1994），缺点在于较极限条件法需增加大量计算过程，在地类复杂、评价单元数量较多的区域工作量明显增加（何敦煌，1994），同时不能考虑到非数量因子的具体变化情况（夏敏，2000），而以和值计算土地质量综合指数往往会掩盖某些特别限制因子对评价目标所造成的质的影响（徐丽莎，2008），层次分析法、Delphi法在确定权重系数时主观性过大。
刘胤汉等（1995）在陕西采用专家征询法对农业土地资源作了综合性适宜性评价，经过两轮征询后确定了坡度、高程等6个指标极其权重系数，最后将农业土地分为最佳适宜、中等适宜和临界适宜三等，并按此法对水稻作了单向性土地适宜性评价。吴燕辉等（2008）以湖北省潜江市为研究范围，在GIS技术的支持下，阐述了如何用层次分析法进行土地适宜性评价，得到了潜江市的适宜性等级图，并单独对农用地、林地、建设用地的适宜性评价结果作了分析。
1.3.2模糊综合评判法
这种方法用于评价的原理，是对参评因子和适宜性等级建立隶属函数，对参评因子的评价由参评因子对每一个适宜性等级的隶属度构成，评定结果是参评因子对适宜性等级的隶属值矩阵；参评因子对适宜性的影响大小用权重系数表示，构成权重矩阵，将权重矩阵与隶属值矩阵进行复合运算，得到一个综合评价矩阵，表示该土地单元对每一个适宜性等级的隶属度。模糊综合评判方法较好地体现了主导因素和综合分析的相结合，比较符合客观实际，通过对参评因素隶属度的计算和模糊矩阵的复合运算得出评价单元对应于各等级的隶属度，其计算过程无需再掺入人为因素，减少了主观性的干扰（陈建飞等，1999）。但是根据实地采集的调查数据对模糊综合评判模型进行验证，会发现模型存在一定的误差，有一部分正确的样本数据却得不到正确的结果（焦利民等，2004）。
E. Van Ranst等（1994）采用该法对泰国半岛的橡胶生产区做了土地适宜性评价。他们创新地根据每个因素对产量的影响赋予一定的权重系数，并将单项因子的适宜性评价与综合的土地适宜等级结合起来。最后将评价结果与常规的极 限条件法、参数法和多元线性回归的评价结果相比较，得出模糊综合评价法的准确性较好，从而证明了该法的潜力。P.A.BURROUGH等（1992）采用加拿大阿尔伯塔农业实验农场的数据，分别用布尔数学法和模糊分类法对每个细胞的土地属性进行分类，得出布尔方法比模糊分类拒绝更多的细胞GIS，选取的细胞也不够毗连。而模糊分类法在所有的阶段都获得更多的有效信息，分类的连续变化性也更好。
姚建民（1994）在典型的黄土残塬沟壑区――隰县针对如何利用农作物、果树、林木和牧草开发土地资源问题，重点筛选出原土地利用类型、坡度、坡向和海拔高程4个指标，运用模糊综合评判法进行适宜性评价，划分出土地适宜性开发类型区。刘耀林等（1995）在十堰市土地利用现状调查的基础上，针对现有坡荒地，通过对制约土地的自然因素和社会经济条件的综合分析，依照土地质量满足对预定用途要求的程度，采用模糊数学的方法完成了坡荒地的宜农、宜林、宜牧、宜园4个适宜类的评价。陈建飞等（1999）应用模糊综合评判(Fuzzy Set)法、经验指数和法、极限条件法进行长乐市土地适宜性评价，对不同方法及结果进行对比分析，得出模糊综合评判的结果与经验指数和的结果有较大的相似性、极限条件法的结论往往过于简单，着重探讨了模糊综合评判方法的优点――合理、客观。
1.4人工智能方法
人工智能方法基于自学习、自适应系统的样本学习机制，如人工神经网络方法、遗传算法、元胞自动机等。刘耀林、焦利民（2004）基于神经网络来构造模糊系统，建立了土地适宜性评价的模糊神经网络模型；根据神经网络误差反向修正的原理，设计和推导了该模型的学习算法，并通过实验证明该模型应用于土地适宜性评价具有高效、客观、准确等优点。次年（2005），两人将计算智能理论引入土地评价领域，构建了一个全新的土地适宜性评价模型：首先基于模糊逻辑和人工神经网络构造了一个模糊神经网络模型，然后采用改进的遗传算法进行训练，能够快速收敛到最优解，对初始的规则库进行修正，形成了一个自学习、自适应的评价系统。
1.5改进后的方法
以上介绍了在土地适宜性评价中常用的基本方法。近年来，鉴于各种方法本身的局限性，很多学者提出了各种方法相互结合或对原方法加以改进的评价方案，并应用于某地的土地适宜性评价，取得了较好的结果。
厦门大学何敦煌（1994）在福建龙海适宜性评价中尝试采用了极限条件法和指数和法相结合的两次评价，即用极限条件法评价土地适宜类，用极限条件法和指数和法评价土地适宜等并确定土地限制性（适宜级）是同时进行的。这一方法不仅克服了极限条件法和指数和法的缺点，还相互间起了交叉检验的作用。
南京大学彭补拙等在做中亚热带北缘青梅土地适宜性评价时对盛花期温度和土壤PH值这两项对青梅生产发育有重要限制作用的因素采用极限条件法，对其余的评价因子采用逐步回归分析法进行分析，作必要的因子剔除，得到它们的总适宜等级，最后再对这三项评价的结果按极限条件法进行归总，得到该土地利用方式的适宜性等级最后评价结果，该结合体现各土地构成要素的不同贡献，提高评价结果的科学性和合理性。
北大的杜红悦等以攀枝花为例，用模糊数学方法对FAO的农业生态地带法(AEZ)进行改进，并将GIS技术应用于AEZ法中；欧阳进良等针对不同作物进行土地适宜性评价，并据评价结果、各类土地的特点及区位和经济因素进行作物种植分区。
2新技术的应用
随着数学方法的改进和新技术如3S（遥感技术RS、全球定位系统GPS和地理信息系统GIS）、ES（专家系统）的应用，给土地评价，尤其是土地适宜性评价带来了飞跃，它们在数据的获得、处理、分析上的强大功能不仅使工作效率大大提高，还使基于大范围的调查评价成为可能。
Jacek Malczewski (2004)对基于GIS的土地适宜型分析做了系统全面的梳理，他先从历史的角度介绍了GIS的知识及其发展过程，然后回顾了基于GIS的土地适宜型评价的相关方法和技术，最后分析了其存在的挑战、未来趋势和前景。胡小华等（1995）通过专家系统的引入、层次分析法的应用以及如何借助地理信息系统强大的空间分析功能及图形和属性的结合，实现了多目标土地适宜性的评价。张红旗（1998）在评价柑桔土地适宜性时，结合GIS技术GIS，改变以往仅考虑自然条件的做法，分别建立柑桔土地的自然、经济、社会属性适宜性评价模型及综合评价模型，提高评价结果的科学性和合理性，也为其他类型的单作物(广义)土地适宜性评价提供了一个可行的模式。
S.Kalogirou (2002)运用专家系统和地理信息系统技术，建立了支持实证研究的土地适宜性评价模型――LEIGIS软件。该模型基于联合国粮农组织的作物土地分类，分为物理评价和经济评价。物理评估选用了17种指标因子，采用布尔分类法，包括了一般种植作物和5种特定作物（小麦，大麦，玉米，棉花种子，甜菜）的评价模型。经济评价考虑了市场限制下的收入最大化问题。专家系统使得评价不同作物时规则可以适当改变，地理信息系统使得空间数据的管理和结果可视化成为可能。该软件支持任何空间数据集的评价和介绍，而且不需要评价者掌握特殊的电脑技能。夏敏（2000）在其硕士论文里探讨了以地理信息系统和专家系统为技术支持，开发农地适宜性评价专家系统的可行性，在Mapinfo地理信息系统的支持下，建立了一个具有一定通用性的农地适宜性评价专家系统，并通过了在邳州市的实证研究。
3结论
我国的土地适宜性评价始于50年代，综合的土地适宜性评价从70年代末全面展开,近l0年来，土地适宜性评价得到了更快的发展，更重视定性与定量相结合、针对特定目标或对象。经验法、极限条件法、多因素综合评定法法、层次分析法等继续得到使用，但通常做适当的改进或与其他方法相结合，弥补各自的缺陷。模糊综合评价法、灰色关联度分析法仍然得到了很广的应用，神经网络模型、遗传算法等新方法开始尝试性应用。科技的发展使得3S技术和专家系统等新技术广泛用于土地评价，尤其给土地适宜性评价中带来了质的飞跃，接下来的土地适宜性评价仍基于上述技术的支持是必然的趋势。
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关键词：数字地图；服务；发展趋势
中图分类号：P28 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2012） 18-0009-01
一、引言
地图是地球空间信息的可视化形式，是人类空间形象思维的再现，也是空间信息传输与认知的重要手段[1]。20世纪，计算机的发明，使许多领域产生了新的发展甚至飞跃，一系列新的概念、名词术语乃至新的学科随之出现。数字地图的概念就是随着计算机技术在地图学中的应用而逐步形成和发展的[2]。目前，数字地图制图也已成为现代地图学的一个重要研究领域。随着信息科学技术的快速发展和广泛应用，数字地图在信息获取与传输手段、表现内容与方式等方面都展现出蓬勃的生机。本文首先介绍数字地图的基本原理，然后分析了其发展趋势。
二、数字地图的基本原理
数字地图是以数字形式记录和存储的地图，是在一定的坐标系统内具有确定位置、属性及关系标志和名称的地面要素和现象的离散数据，在计算机可识别的存储介质上存储的概括的有序集合[2]。虽然它在计算机中的表示和存储形式为一组数据，并非可视地图，但在计算机屏幕等输出设备上可再现为的色彩鲜艳、直观的传统地图（模拟地图）。屏幕上显示的地图即电子地图。
数字地图制图的核心问题是如何使用计算机处理地图信息，即研究空间信息的获取、变换、存贮、处理、识别、分析和图形输出的理论方法和技术工艺，模拟传统的制图方法，进行地图的设计和编绘，其技术基础包括计算机图形学、数据库技术、数字图像处理技术、多媒体技术。概括起来，数字地图制图需要解决三个主要问题：一是对连续的地图信息数字化；二是对数字形式的地图信息进行一系列的加工处理，形成各种形式的地图产品；三是把数字地图的有关内容转换为人可阅读的地图图形。
三、数字地图的发展趋势
数字地图本身是存储在计算机存储器上的规格化的地图数据，需要通过有关软件调用处理才能再现现实世界地表地物的位置、几何形状、相互关系和相关属性信息。这些在很多方面都推动数字地图呈现出了新的发展趋势。
（一）数据集成多源多维化。传统的数字地图主要基于模拟显示地理信息的思想。电子地图背景数据源包括桌面出版环境中的地图、航空像片、卫星影像、GPS数据、各类专题图等。专题数据源又包括：基础地理数据库、地名库、DEM库等。背景数据可以二维、三维的形式表现，专题数据渗透在背景中，其分析结果以可视化的形式显示于背景之上。现在，一些城市数字地图提供的服务往往包括主要建筑、道路、景区等相关地名信息查询和现场实况[3]。谷歌还推出了具有大型商店和机场室内地图功能的新版移动地图服务，帮助用户避免在大卖场和复杂建筑物内迷路，可以说，这是一次重大突破。该系统利用移动基站、GPS和公共WiFi接入点来进行定位，不过该功能目前仅限于美、日的一些知名场所。
（二）数据库访问自动化、标准化。电子地图中数据库访问采用通用数据库引擎与标准结构化查询语言（SQL），实现自动化操作。随着互联网的普及应用，数字地图分布存储和处理、网上传输和服务趋势日益明显。为了保证大量高清数据上线后，浏览器的速度和稳定性，一些电子地图服务机构开始引入云计算技术和多站点流量分担方案，以实现用户在线看视频地图不卡壳。
（三）数据表达准确、可视化。传统的数字地图，空间目标采用方程参数，实现数据压缩，绘制时采用“反走样”以增强图形效果，影像信息采用“金字塔”策略显示。其可视化表达的内容由最初单一的空间数据可视化，扩展为面向专业领域的属性数据和空间关系的可视化。表达的手段已由2维转向3维乃至真实场景等。现在，一些城市的数字地图已经发展到从平面地图查询直接升级为高清街景和实时路况，可在线浏览实时交通路况，可清晰看到道路两侧楼房的楼梯、隔离带、车棚等场景。而谷歌的街景地图功能曾因为数据分辨率太高太真实而在一些国家引起了隐私保护方面的争议。
（四）产品模式多媒介、个性化。以可视化数字地图为背景的光盘电子地图、网络电子地图、PDA电子地图，通过只读光盘、网络及移动通信等媒介传播，以普通PC机、触摸屏计算机、PDA、智能手机等形式提供给大众使用，通过人机交互手段可以实时、动态地提供信息检索、数值分析、决策咨询和机动驾驶、步行和自行车导航等功能；展示城市、企业、旅游景点等区域综合面貌，是数字化技术与古老地图学相结合而产生的一种新的地图品种，正逐渐成为公众日常生活中信息服务的一部分。通过历史文化信息系统和公共旅游服务系统将全方位地还原所有5A景区的视频原貌，人们可以通过互联网、移动互联网登录系统，在线模拟旅游，查询景区的电话、开放时间、门票、厕所等实用旅游信息。当然，这些服务涉及到地图制作生产商与有关行业的有效合作沟通，否则，提供的信息往往因为更新不及时而失去其应有的价值，最终影响产品信誉而失去用户支持。
（五）用户接口人性化。目前，电子地图交互界面中应用了一些优秀的多媒体技术，如Flas、3维动画、视频特技VRML场景、360°全景图、多媒体网页等，大大改善了用户接口。将来，多媒体人机交互技术的智能化会为电子地图提供强大的技术支撑与创意空间。一些数字地图产品的手机版，将全面支持安卓、苹果、微软移动等主流操作系统。其中，Android智能手机和平板电脑的用户已可以查看谷歌的室内地图。
五、结束语
信息时代，数字地图成为人们认识世界、改造世界和进行各种活动经常需要的重要信息来源。真实可靠、快速显示用户需要感知的信息是其创新发展的不竭动力和思想源泉。
参考文献：
[1]廖克.地图学与地理信息系统（GIS）的新进展[J].地球信息科学，2005，7（2）.
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