浅谈地理信息系统发展中存在的问题

1、GIS的起源
地理信息系统起源于20世纪60年代经过近几十年的发展，已渗透到与生产生活有关的所有领域，如气候、土地、城市规划、石油、军事自动化、交通、海洋工程、电力等。同时可以帮助人们控制和解决森林砍伐、土地退化、温室效应以及流行病的研究和控制等问题。发展至今，基本上形成了非常稳定的数据模型和数据结构，形成了稳定有效的信息查询和空间分析的方法。但仍然存在诸多问题，比如GIS与万维网的结合、真三维空间模型、时空模型的表示和处理及综合空间分析方法等。
2、GIS的基本组成
地理信息系统主要由四部分组成：即计算机硬件系统，计算机软件系统，空间数据及系统的组织和使用维护人员即用户。其核心内容是计算机硬件和软件，空间数据反应了应用地理信息系统的信息内容，用户决定了系统的工作方式。
3、当代WebGIS发展及问题
3.1WebGIS
Internet被称为21世纪信息传媒的一场革命，GIS与Internet的结合应用正在飞速发展，它取代了传统的PC或桌面GIS范例，成为下一代GIS平台。WebGIS与传统的基于Client/Server的GIS相比，具有更广泛的查询范围和平衡高效的计算负载等优点。
3.2主流WebGIS平台
目前，各大地理信息系统软件商纷纷推出或升级自己的WebGIS软件产品，而且更新周期越来越短，国外的WebGIS软件平台主要有：ESRI公司的MapObjectsInternetMapServer（MapObjectsIMS）和ArcViewInternetMapServer（ArcViewIMS）后合并为ArcIMS；MapInfo公司的MapXtreme；Autodesk公司的MapGuide；Intergraph公司的GeoMediaWebMap等。国产WebGIS平台主要有由武汉吉奥信息工程技术有限公司的GeoSurf，国家遥感应用工程技术研究中心的地网GeoBeans等平台。
但是，当今WebGIS还处于不成熟的初级阶段，仍需要进一步的优化，用户还不能通过网络来进行真正地复杂的GIS空间分析功能，其原因之一是网络宽带存在的瓶颈，但这一瓶颈在3G时代有望得到解决。另一个原因是软件本身的问题，比如如何构建Internet与GIS的集成结构，以及如何实现高效的数据互操作，网上数据采掘等问题。另外WebGIS是建立在分布式数据库上的，为了增强服务器端的处理能力和速度，服务器端的GIS应用也要求是分布式的。这就加大了WebGIS应用与服务器端的复杂度，但是中间件技术解决了这一难题。现今，主要的中间件技术有CORBA、EJB等。但对于分布式的异质地理数据库如何实现异构数据源应用级交互以及分布式地理数据的一致性，地理数据的存储与获取仍然是WebGIS所面临的新课题。
4、当代3DGIS发展及存在的问题
传统的GIS只能表达二维信息，例如：x、y。因此空间分析也在此基础上进行，称为2DGIS。现今2DGIS已经不能满足空间三维信息分析及查询的需要了，3DGIS要求能够模拟、表达、管理、分析与三维实体相关的信息，并提供决策支持。
5、主流3DGIS软件平台
5.1SiteBuild平台
SiteBuild三维TM是一款有MultiGen公司生产的软件，基于ArcView系统的扩展，其最大的特点是可以充分利用三维数据库的数据，通过ArcView平台转换为三维数据。而且把场景创建，三维渲染融为一体，作为插件在ArcView中运行。MultiGen公司还推出了一些其他产品。比如，Creator、Vega等软件，引领三维软件的潮流。
5.2IMAGINGVirtualGIS平台
IMAGINGVirtualGIS是一款由ERDAS公司开发的可以在虚拟环境中交互操作，并且可以查询地表地物的纹理属性和几何信息的三维可视化分析软件，其特点在于能够把复杂的三维数据采集变得轻松而且适用于大范围的三维场景。
5.3三维造型软件
MultiGenCreator是MultiGen公司另一款集仿真战场、娱乐、城市仿真和计算可视化为一体的一个完整的交互式实时三维建模系统。它可以根据用户的需求对复杂的模型自动生成LOD模型，非常适合城市三维建模。其存储格式为目前流行的OpenFlight格式，并支持多种转换。虽然其优点众多，但也仍然存在诸多问题，例如：模块划分过多、价格昂贵、目前并不支持汉字包、不能完全作自主版权的开发与应用等诸多问题，仍需要进一步改进。
5.4国产三维GIS系列软件
当今随着三维技术的快速发展，国内各大GIS软件生产商也飞速发展，主流平台主要有北京国遥新天地信息技术有限公司开发的EV-Globe、适普软件有限公司的IMAGIS，灵图软件技术有限公司的VRMap、武汉地大信息科技发展有限公司的InfoEarthTelluroMap等。这些软件在多源数据获取、数据库一体化管理、多维数据的集成应用与动态可视化技术方面已经得到了长足的发展。但也不乏存在这样或者那样的不足，例如在数据获取、数据管理、数据可视化、空间分析等方面还需要进一步提升。这需要人才、资金以及社会的共同努力来促进国内三维GIS软件业的发展。