地理信息系统综述

邓基伟 闫丽娟

摘 要：近年来，计算机技术在社会中广泛应用，地理信息系统（即GIS）得到迅速发展。GIS是集计算机、测绘、地理、数学等科学为一体的综合性技术。随着社会经济的飞速发展，该技术也在不断地更新，并在军事领域中发挥不可或缺的作用。基于此，文章阐述了GIS应用开发技术的发展历程，重点对GIS技术在军事中的应用情况进行分析，提出了必要的参考。

关键词：地理信息系统；GIS技术；研究热点

中图分类号：P208 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）20-0061-02

Abstract： In recent years， computer technology has been widely used in society， and Geographic Information System （GIS） has been developed rapidly. GIS is a comprehensive technology which integrates computer， surveying and mapping， geography， mathematics and other sciences. With the rapid development of social economy， the technology is constantly updated and plays an indispensable role in the military field. Based on this， this paper expounds the development course of GIS application development technology， focuses on the analysis of the application of GIS technology in the military， and puts forward the necessary reference.

Keywords： Geographic Information System（GIS）； GIS technology； research focus

GIS技術是一种空间信息系统，主要依托于先进的计算机技术，可以对地表（大气层）空间里与地理分布相关的信息加以采集与管理。因其具有良好的数据处理、显示、描述等性能而在社会诸多领域得到大量应用。例如，在军事作战指挥、军事导航、军事地理及测绘中具有广阔的发展空间。

1 GIS应用开发技术的发展历程

1.1 集成GIS

在早期开发GIS的时候，因受到技术因素的制约，GIS技术仅仅可以提供某种功能的模块，且每个模块间缺乏应有的协调性。所以，此时的GIS软件应用尚且不够完善。近年来，随着科学技术的迅速发展，各个GIS模块开始呈现集成化发展趋势，并构成了大容量的GIS软件包，这标志着GIS步入集成GIS（即Integrated GIS）时期。此时期的 GIS主要包括Arc/info， GenaMap等软件。GIS技术已经集各GIS模块的功能，发展成为独立完善的信息系统，具有非常强大的空间分析、数据输入、图形处理等功能。因为单纯对原有较为分散的GIS模块加以初步集成，集成GIS与其他应用技术的集成难以实现，这也是GIS发展中的关键问题。

1.2 模块GIS

与集成GIS相近，模块GIS也是对GIS依据相关的功能进行模块的划分，且各个模块必须在相同的基础环境状态下有效地运行，然而，模块GIS可以根据实际的工程应用情况，有针对性地细分GIS技术，既缓解了研发工作的难度，又更好地满足客户的具体需求，这也是与前者的显著差异。可是，无论是集成GIS，还是模块GIS技术二者均不能和管理信息系统（MIS专业应用模型）进行综合高效地运用。

1.3 核心型GIS

核心型GIS提供有效解决与MIS综合高效应用的问题的全新思路，即对于数据库管理标准高的客户，可以通过MIS开发软件实现GIS的应用。在微软公司的操作系统里，可以运用高级编程语言研发GIS应用系统，通过相关的接口（API）对系统提供的GIS各项功能进行访问。例如：核心型GIS某些动态的链接库，不同DLL功能能够重新组合，极大地增强了客户应用的便捷性。同时，应当注意的是，核心型GIS提供的组件一般在底层，系统研发工作的难度较大。

1.4 组件型GIS

组件型GIS把GIS系统内部的各项功能进行分解，成为许多不同功能的组件，把可视化界面与接口进行正确组合以后即可进行实际应用。组件型GIS是新兴的一种GIS软件，相比以往的GIS技术主要具有以下优点：其一，能够无缝集成各类应用分析模型和GIS技术功能；其二，不需要特定的开发语言，仅需系统最基本的功能函数，依据微软公司的ActiveX空间要求对接口进行研发，二次研发十分简单便捷；其三，具有灵活封装与定制功能；其四，方便客户选择，节约研发软件的资本投入；其五，GIS性能更加优越，有利于进一步升级。同时，组件型GIS技术在设计规划与研发过程中还需要注意以下几个问题：（1）功能与接口设计不但要达到GIS软件研发的相关标准，而且还要充分体现该款软件的优点；（2）在对组件力度与接口进行设计的时候，需要竭力做到系统功能的发挥、组件灵活性、客户需求之间的平衡。

1.5 万维网GIS

万维网GIS是GIS技术与WWW（即World Wide Web）有机结合的产物，在Internet网络状态下，能够实现信息的采集、储存、分析、处理、显示、应用功能。随着科学技术的迅速发展，万维网GIS技术能够有效地利用互联网技术显示相关的地理信息，客户在浏览器中进行信息的搜索，即可得到GIS的数据与有关服务。这项技术是一种分布式的地理信息模型，通常包括四部分。与以往的GIS技术相比，万维网GIS的桌面系统操作简单，且应用性能较高。与以往的GIS技术相比，主要具有以下优点：其一，查询范围广泛，客户能够实时地搜索多个处于不同地域服务器的最新信息；其二，平台的独立性较好；其三，系统研发成本偏低，工作效率高；其四，操作简单，易于应用与推广。同时，Web GIS也具有相应的缺陷：例如：异构空间信息很难进行互操作；跨平台操作受到较多因素的影响；海量信息的传输效率有待提升；对其他资源的利用率不足等。

2 地理信息系统在军事中的应用分析

现如今，地理信息系统已经发展成为二十一世纪重要支柱型产业——信息产业的重要构成，在社会中得到广泛的应用，如军事制图、测绘、资源管理等方面，特别在许多国家的军事系统里发挥重要的作用。早在1995年，GIS技术已经渗透于世界军事领域，具体应用ARC/INFO地理信息技术的国家与地区主要有加拿大、英国、美国、埃及、意大利及澳大利亚等。

军用地理信息系统可以为提供多种军事功能，例如：制作数字地图、军事导航、复杂地理环境的勘探、构建三维可视化空间地理模型等。总之，几乎覆盖了所有的军事领域。相比于民用GIS系统而言，军用GIS系统结构比较复杂，其一，可以为多层指挥部门的需求提供服务；其二，可以对不同机构的应用提供信息支持；其三，可以采集、储存、分析、处理大规模的地理空间的相关地理信息。其四，可以集成很多不同种类的数据，为军事应用提供服务。

军用GIS技术的基本应用模型可通过一个立方体加以表述。其中，立方体的前侧面依据相关的层次对各级层的指挥部门进行描述；上侧面设置了各种兵种日常需要的服务与功能，右侧面描述了各种军事行动类型。这样，沿着以上三个侧面的不同直线，可以切出若干个小立方体，参见下图：

该图可以反映某个依托于GIS技术的军事应用。GIS技术在军事领域中的应用具体如下：第一，指挥作战。不管是指挥者的决策制定，还是进行单兵作战，均需要相关的领导者对实际战场的发展态势与地理环境拥有较为系统、深刻、全面的了解。GIS技术有效地克服了以往纸质地图制作时间长、误差大等缺陷，既可以结合实际战场上官兵对不同需求，精准地提供相应的水文、地形以及其他有关数据，又能够动态性、实时性地对战事状况加以分析，为指挥人员预测未来战场态势，作出正确决策部署等提供必要的参考。现阶段，英国、美国、瑞典等已經将GIS系统有效地应用于实际的作战指挥工作中。例如：英国的TACISYS系统，可以提供地理信息的分析功，为指挥作战提供重要支持。第二，军事情报。情报在战争中发挥至关重要的功能，因此，相关工作人员可以利用GIS系统，对军事情报进行集成，让指挥人员更加详细地掌握对方的方位、行动及部署，并对其行动/武器系统可能给我方带来的影响做出科学的分析与预测，有利于我方制定行之有效的作战方案。第三，军事导航。利用电子地图与GPS系统，能够对战车、单兵、飞机、舰船做出精准定位与跟踪，发挥重要的导航功能。这点已经在英美等发达国家的陆海空领域得到成功的应用。GIS系统能够有效地对飞机的运行轨迹、导弹的袭击路径加以确定。第四，地址选择。可以充分利用GIS技术的空间信息分析功能，对军事装备的部署进行选址，例如：选择火炮的炮位、雷达、通信站位置，正确地选择隐蔽场所、休整地点、机场的位置。第五，模拟演练。通过GIS系统，尤其是三维可视化的软件，能够对战场地形进行真实的模拟，有利于作战部队更好地了解战场地形。此外，GIS系统还能够辅助军人对抗演练、作战演习、指挥决策等业务技能的模拟练习，有利于提升整体军事作战水平。

3 结束语

总之，随着社会的进步与科技的发展，地理信息系统已经在我国农业、交通、军事、地质等诸多领域获得比较成熟的应用。新时期，很多发达国家不断展开了军事战略的调整行动，将军队发展重心逐渐转向高新科技的建设方面，部队的信息化发展已经成为重要的发展趋势。GIS系统作为军事信息系统的重要构成，有效地弥补了纸质地图保管难、误差大、制作时间长等缺陷，附加的强大功能在军事领域已经得到了广泛应用。随着我国科学技术的不断突破，地理信息系统还会在军事领域中拥有广阔的发挥空间。

参考文献：

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