7.3 GIS的未来

未来的GIS有些什么样的发展方向呢？一般认为，当前GIS中的一些技术和方法，将继续存在并将进一步完善和成熟，包括网络GIS、网格GIS、移动GIS、多维GIS、组件式GIS、互操作GIS、5S集成（5S是指地理信息系统GIS、遥感RS、全球导航卫星系统GNSS、数字摄影测量系统DPS、专家系统ES）、GIS的社会化、数字地球、物联网GIS、云GIS等。除此之外，一些新的亮点将会出现，其中最为重要的是智能GIS。

1.   智能GIS

主要的特点包括实时感知、泛在互联、深度融合、智慧服务，具体来讲体现在以下5个方面

（1）泛在：无处不在的GIS（从二维至三维、从室内到室外、从地下到地上、从桌面到移动）

（2）实时：无时不在的GIS（多源异构的传感器获取的实时数据无时不在、地理数据的实时采集与更新成为常态、空间现象过程的观测从离散到连续；数据处理与分析的实时，可以支撑预测预报预警）

（3）时空大数据：无所不包的GIS（极大丰富的地理数据、各种异源异构数据的关联，大数据到大信息）

（4）云计算：无所不能的GIS（以网络为基础，以计算为核心，以空间决策支持为目标；云计算环境可以提供超级强大并且触手可及的计算，能够支撑高性能复杂的各类地理计算——时空数据密集型、计算密集型、访问密集型、通信密集型。）

（5）一切皆服务：无微不至的GIS（服务对象——大众化服务/政府综合决策服务；服务内容——自然与人文要素信息知识的服务；服务支撑技术——云服务支撑的社会计算技术；服务方式——动态、实时、智能的服务；）

 

2.几个方面的具体发展方向

（1）在数据获取方面

1）倾斜摄影测量：相对于竖直摄影在地物立面信息获取方面的缺陷，倾斜摄影测量可以快速获取大范围区域地表物体三维立面信息，实现大场景建模与地物测量，能够生成接近真实的地表三维场景，并且具有非常高的高程测量精度。

2）近景摄影测量：采用地面或近地面短距摄影测量设备，注重于对单个地物的超高精度测量，可以获得具有极高精度和分辨率的精细地物模型，可以完美还原如雕塑、文物、景观等复杂地物。

3）影像智能识别与信息提取：在遥感影像分辨率越来越高，数据量越来越大的背景下，在人工智能技术的加持下，基于大量的采集经验和解译样本，通过开展深度学习，计算机自动从影像提取要素的能力会越来越强，精度也越来越高，未来有望实现自动利用卫星影像生产矢量地图。

4）智能数据匹配：利用搜索引擎获取的海量网络信息进行筛选，获得与地理位置相关联的信息，并与地图数据进行匹配，达到快速发现变化，自动进行更新的目的。随着AI的不断发展，对海量信息的分析匹配能力不断增强，数据匹配的准确性和自动化程度也会越来越高。

5）定位技术发展：室外室内定位的一体化，解决定位盲区、定位精度不够高、定位设备不够便携等——一体化、高精度、小型化。

 

（2）在数据分析方面

在大数据、人工智能、云计算等信息技术的支撑下，未来GIS在时空数据分析方面具有以下特征：

1）高效的数据管理。未来由于NoSQL、分布式存储、空间数据模型等的发展，时空大数据的管理技术有望得到进一步提高，GIS数据的管理模型有望获得统一，数据的管理和使用效率将会有很大的提高。

2）跨行业数据透视。GIS数据能够与很多行业数据进行交叉，产生奇妙的化学反应（提供新的信息）。现在很多行业的评价、统计、分析指标都加入了位置参数，GIS开始走出家门，说百家话，穿万家衣。

3）空间尺度衍伸：GIS的分析将突破边界的限制，能够实现从宏观到微观的无级尺度分析。向上，伴随地理要素的不断概括与综合，GIS可以参与到各类宏观决策当中，突破区域、时间的限制；向下，GIS可以具体到每一个细小的抽象空间，进入物质内部，描述每一个微小的位置变化。

4）迅捷的处理速度。计算技术的发展将会使GIS中复杂的地学计算变得高效快捷，获得有效信息的时间被大大缩短，这让数据分析出现两个趋势：一是实时化，可以让一个人随着运行轨迹实时的计算出场景变化（例如自动驾驶）；二是深度化，计算可以覆盖的面越来越广，涵盖的信息越来越多，可能会获得更多抽象的、内涵丰富的数据加工产品（例如基于真实场景的游戏）。

5）从计算到决策。人工智能与GIS的深度融合，将改变当前GIS中“你想要什么我给你分析什么”的局面，出现一种新前景，即“我给你什么你才想到什么”。GIS将真正从一个工具变成助手，一个聪明的、懂你心意的、精确无比的助手。

 

（3）在数据呈现方面

在互联网、计算机视觉等技术的支撑下，未来GIS在数据呈现方面具有以下可能：

1）无限扩张的三维空间（真实地理空间和虚拟地理空间）。GIS硬件性能和建模技术等的发展，未来，地理建模范围不再受限、展示能力也会提高，模型也越来越接近真实，直到有一天，边界会消失，一个逼真的、无延迟的三维空间将会呈现。

2）VR和AR的整合。在三维技术的加持下，VR和AR将如两个兄弟并肩发展。VR是将真实的人放进虚拟的场景里，目标是人忘记了自己在一个虚拟的世界里；AR是将虚拟的场景放进真实的世界中，目标是人无法分辨什么是真实，什么是虚拟。VR和AR注定是阶段性的技术，未来会走向同一个终点。

3）精彩纷呈的Web地图。未来的电子地图会内容更丰富、更好看、更艺术、更个性化，同时我们不再会受到硬件性能和网速的困扰，想看什么就看什么，想查什么就查什么，喜欢什么风格的地图就能让地图变得那么漂亮。

4）潜力无限的手机APP。未来GIS，能够通过手机等载体，把世界随身携带，让人无限期待。

5）叹为观止的专业化应用。未来的工厂里、机床上、飞机中，随时可能呈现出所需的空间信息，让专业人员随时掌握对象的空间要素，不会遗漏每一个细节。

本节视频