GIS最新熱點以及未來發(fā)展熱門

GIS是空間技術(shù)和信息技術(shù)的交叉學科，相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點都有可能成為GIS的發(fā)展趨勢。GIS的技術(shù)環(huán)節(jié)無外乎數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)三個方面，從近年的發(fā)展情況看，GIS可能在這三個方面都有著激動人心的前景。

一、數(shù)據(jù)獲取

數(shù)據(jù)是GIS的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)獲取技術(shù)是GIS的技術(shù)之源。在已有存量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，GIS的增量數(shù)據(jù)源大體有衛(wèi)星遙感、定位信息、攝影測量等，數(shù)據(jù)獲取的發(fā)展關(guān)鍵在于增量數(shù)據(jù)源的發(fā)展。

1.1傾斜攝影測量

傾斜攝影測量是這兩年蓬勃發(fā)展的一項技術(shù)，相對于豎直航空攝影在地物立面信息獲取方面的缺陷，傾斜航空攝影可以快速獲取大范圍區(qū)域地表物體三維立面信息，可以支持對攝影區(qū)域的三維測量。傾斜攝影測量有著非常高的高程測量精度，可以實現(xiàn)快速的大場景建模與地物測量，能夠生成接近真實的地表三維場景。

1.2近景攝影測量

近景攝影測量與傾斜攝影測量有著相似的技術(shù)背景，區(qū)別在于傾斜攝影測量一般利用空基航攝儀進行，近景攝影測量則是采用地面或近地面短距攝影測量設(shè)備進行。相對于傾斜攝影的大范圍和較高精度，近景攝影測量更注重于對單個地物的超高精度測量，可以獲得具有極高精度和分辨率的精細地物模型，可以完美還原如雕塑、文物、景觀等復雜地物。

1.3影像智能識別

隨著遙感手段的發(fā)展，獲取的遙感影像分辨率越來越高，數(shù)據(jù)量越來越大，基于影像采集的矢量要素也越來越多，累積了大量的采集經(jīng)驗和解譯樣本。在人工智能技術(shù)的加持下，對這些影像解譯樣本開展深度學習，計算機自動從影像提取要素的能力會越來越強，精度也越來越高，未來有望實現(xiàn)自動利用衛(wèi)星影像生產(chǎn)矢量地圖。

1.4智能數(shù)據(jù)匹配

近年來以谷歌地圖、百度地圖等為代表的基于位置服務(wù)（Location Basde Service，LBS）應(yīng)用已經(jīng)走入每個用戶的手機中，深刻得影響著互聯(lián)生活。LBS應(yīng)用的對數(shù)據(jù)的鮮活性要求極高，尤其是對道路、地名變化的響應(yīng)能力對用戶體驗影響很大。智能數(shù)據(jù)匹配是利用搜索引擎獲取的海量網(wǎng)絡(luò)信息進行篩選，獲得與地理位置相關(guān)聯(lián)的信息，并與地圖數(shù)據(jù)進行匹配，達到快速發(fā)現(xiàn)變化，自動進行更新的目的。隨著AI的不斷發(fā)展，對海量信息的分析匹配能力不斷增強，數(shù)據(jù)匹配的準確性和自動化程度也會越來越高。

1.5定位技術(shù)發(fā)展（室內(nèi)、高精度、小型化）

智能手機讓每個人都有了感知地理位置的能力，然而，目前的定位還存在很多局限。例如，室內(nèi)、野外還有很多衛(wèi)星定位盲區(qū)，定位精度還不夠高，高精度定位設(shè)備不夠便攜等?，F(xiàn)在，室內(nèi)定位、差分定位、網(wǎng)絡(luò)定位等技術(shù)發(fā)展很快。不遠的將來，僅用一部手機甚至手表，就可以實現(xiàn)隨時隨地精準定位至厘米水平。定位信息的迅速發(fā)展，會對位置服務(wù)的應(yīng)用帶來深遠的影響。

1.6空間信息擴展（地下、深海、深空）

目前空間信息在很多人的概念中依然是地面或者近地面的信息，隨著探索和測量手段的不斷發(fā)展，人類活動的范圍已經(jīng)擴大到了地下空間、深海、外太空甚至地外行星，觀測尺度從空間更是擴展到了時空。更廣袤的時空信息不斷涌現(xiàn)，催生著GIS上天入地，談古論今，這樣未來只能說眼界限制了我們的想象。

1.7為我們的世界建模

十多年前曾經(jīng)有本GIS的書叫《Modeling Our World》，在當時，還顯得有些詩意和概念化。而如今，這樣的前景已經(jīng)非常清晰。未來，在各種探索和測量手段的支持下，整個世界甚至是外太空都可以被裝進虛擬的世界，每個人都可以自由出入于虛擬與現(xiàn)實之間。進可縱觀天下，退可田園詩意，一起為我們的世界建模。

二、數(shù)據(jù)分析

GIS之所以是一門學科而不僅是技術(shù)，在于其智慧的一面。如果說數(shù)據(jù)是其生命力，那么智慧就是空間數(shù)據(jù)的分析能力。數(shù)據(jù)分析的發(fā)展與大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算等信息技術(shù)有著密切的聯(lián)系。

2.1高效的數(shù)據(jù)管理

空間數(shù)據(jù)庫一直是GIS的一個基礎(chǔ)理論，卻也是一直發(fā)展不夠成熟的一個領(lǐng)域。因為GIS的數(shù)據(jù)確實太多太復雜了，這些數(shù)據(jù)有不同的形狀（如湖泊、道路、房屋、河流），不同的性質(zhì)（如線劃地圖、衛(wèi)星地圖、街景地圖），不同的軌跡（如行駛的汽車、空中的飛機、奔流的洪水、隱蔽的洋流），它們很難用一個統(tǒng)一的模型來描述，進而對數(shù)據(jù)分析時的數(shù)據(jù)使用效率帶來很大局限。現(xiàn)在，數(shù)據(jù)管理技術(shù)由于NoSQL、分布式存儲、空間數(shù)據(jù)模型等的發(fā)展，GIS數(shù)據(jù)的管理模型有望獲得統(tǒng)一，為更好的應(yīng)用數(shù)據(jù)打下堅實的基礎(chǔ)。

2.2跨行業(yè)數(shù)據(jù)透視

空間數(shù)據(jù)分析和挖掘一直是GIS最強大的武器，但它卻沒有得到充分利用。隨著大數(shù)據(jù)、云計算的發(fā)展，數(shù)據(jù)進入了一個爆炸的時代，GIS數(shù)據(jù)能夠與很多行業(yè)數(shù)據(jù)進行交叉，產(chǎn)生奇妙的化學反應(yīng)。隨著研究人員的不斷努力，現(xiàn)在很多行業(yè)的評價、統(tǒng)計、分析指標都加入了位置參數(shù)，GIS開始走出家門，說百家話，穿萬家衣。

2.3空間尺度衍伸（宏觀、微觀）

GIS一直以來在做分析時都離不開一張內(nèi)容復雜的地圖，地圖的邊界就成為了GIS想象力的局限。在數(shù)據(jù)大爆炸的時代，數(shù)據(jù)挖掘后形成的多層次指標，讓GIS信息沖破了這一邊界。向上，伴隨指標不斷的概括與綜合，GIS可以參與到各類宏觀決策當中，突破區(qū)域、時間的限制；向下，GIS可以具象每一個細小的抽象空間，進入物質(zhì)內(nèi)部，描述每一個微小的位置變化。

2.4迅捷的處理速度

毫無疑問，計算技術(shù)的發(fā)展一定會讓GIS的分析速度更快。這種變快是量變到質(zhì)變的過程，隨著單位時間能處理的數(shù)據(jù)量的極速增長，我們獲得有效信息的時間被大大縮短，進行更復雜計算的可能性也在大大增加。這讓數(shù)據(jù)分析出現(xiàn)兩個趨勢，一是實時化，結(jié)合全世界建模的概念，可以讓一個人隨著運行軌跡實時的計算出場景變化（例如自動駕駛）；二是深度化，計算可以覆蓋的面越來越廣，涵蓋的信息越來越多，可能會獲得更多抽象的、內(nèi)涵豐富的數(shù)據(jù)加工產(chǎn)品（例如基于真實場景的游戲）。

2.5從計算到?jīng)Q策

不得不再次請出人工智能?，F(xiàn)在的GIS依然還停留在你想要什么我給你分析什么的階段，人工智能在GIS領(lǐng)域的不斷學習真逐漸的揭示出一種新前景，我給你什么你才想到什么。這樣的前景是不是很令人激動，GIS真正從一個工具成為了助手，一個聰明的、懂你心意的、精確無比的助手。

三、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)

GIS的精彩與其數(shù)據(jù)呈現(xiàn)能力密不可分。可以說，一般公眾對于GIS的理解大多停留在數(shù)據(jù)呈現(xiàn)環(huán)節(jié)，廣義的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)包括但不限于地圖、圖表、手機APP、Web應(yīng)用程序等，它不僅僅是指可視化效果，而更應(yīng)視為觸及最終用戶的各種功能。數(shù)據(jù)呈現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)、計算機視覺等領(lǐng)域息息相關(guān)。

3.1無限擴張的三維空間

依然回到為我們的世界建模這個話題，既然建模了就要展現(xiàn)出來，一個真實的、無延遲的三維空間才是最酷的?，F(xiàn)在的三維受限于硬件機能、建模技術(shù)等因素，大多將場景限制在一個不大的范圍內(nèi)。未來，建模范圍都那么大了，展示能力也會提高。場景一天天的變大，模型越來越接近真實，直到有一天，邊界會消失，模型會如實景一模一樣。

3.2VR和AR

在三維技術(shù)的加持下，VR和AR如兩個兄弟并肩發(fā)展。VR是將真實的人放進虛擬的場景里，終極目標是人忘記了自己在一個虛擬的世界里；AR是將虛擬的場景放進真實的世界中，終極目標是人無法分辨什么是真實，什么是虛擬。VR和AR注定是階段性的技術(shù)，未來會走向同一個終點。

3.3精彩紛呈的Web地圖

也許，我用Web來形容地圖已經(jīng)受到了我想象力的限制。但我想表達的是，未來的電子地圖會內(nèi)容更豐富、更好看、更藝術(shù)，同時我們不再會受到硬件機能和網(wǎng)速的困擾，想看什么就看什么，想查什么就查什么，喜歡什么風格的地圖就能讓地圖變得那么漂亮。

3.4潛力無限的手機APP

堅持要把電子地圖分為Web地圖和手機APP兩種，是因為APP代表了另一個方向，那就是隨時隨地。也許未來智能手機都成為了古董，可能是頭盔？眼鏡？眼前的一團空氣？總之，把世界隨身攜帶，讓人無限期待。

3.5嘆為觀止的專業(yè)化應(yīng)用

在專業(yè)領(lǐng)域面前，大眾消費品有時會顯得非常普通。既然世界都已在掌握，那么各個行業(yè)肯定也會充分應(yīng)用。未來的工廠里、機床上、飛機中，有可能隨時都會呈現(xiàn)出所需的空間信息，讓專業(yè)人員隨時掌握對象的空間要素，不會遺漏每一個細節(jié)。行業(yè)實在是太多了，這里只能留給各領(lǐng)域的大神自己發(fā)揮想象啦。

四、結(jié)尾

首先，我更關(guān)注gis技術(shù)而非行業(yè)，我看好的很多技術(shù)前景未必會由gis行業(yè)來實現(xiàn)，事實上，谷歌地球和地圖就曾深刻地影響了我們這個行業(yè)。眼下，站在變革的十字路口，行業(yè)未來如何很難預料。但是gis技術(shù)會一直發(fā)展下去，會與更多的領(lǐng)域交叉融合，這是一定的。

再者文中提及的大多數(shù)技術(shù)熱點并不是空中樓閣，有的已經(jīng)廣泛應(yīng)用，有些已有了明晰的技術(shù)前景，個別內(nèi)容略有想象但仍有現(xiàn)實基礎(chǔ)。例如傾斜，近景，高分遙感，室內(nèi)定位，便攜式差分定位等等應(yīng)用都非常廣泛了，市場也逐漸培育了出來；空間分析方面隨著地理國情監(jiān)測這兩年的發(fā)展，已在很多行業(yè)發(fā)展出了特有的指標體系，上升到宏觀層面是自然而然的趨勢；終端應(yīng)用方面，互聯(lián)網(wǎng)公司應(yīng)用gis的規(guī)模很大，當然他們更愿意稱之為位置服務(wù)。