1 空间数据库的准确性研究
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地理信息数据中误差处理和不确定性错误处理的方法和技术 ,包括 :
不确定性误差模型 ;
误差跟踪并对误差进行编码的方法 ;
计算和表达在 GIS应用中的误差 ;
数据精度的评估 ;
数据质量、元数据、数据标准等问题研究。
2 空间关系语言研究
以地理空间概念的规范化形式为基础 ,利用自然语言和数学方法 , 形成空间关系表达的理论 ;
关于定位表达的计算模型 ;
空间概念的获取和表达 ;
拓扑关系的定义 ;
空间信息的可视化 ;
GIS的用户接口。
3 空间数据的多种表达方式研究
为高效数据提取而组织的不同版本的数据及相应的拓扑关系 ,以及空间数据的多种表达方式 ;
满足数据一致性和精度要求的地图制图规则 ;
数据模型、链接、多机构、多尺度等对数据的需求。
4 地理信息的使用和价值研究
对GIS获取、实现和使用起关键作用的因素和过程的理解 ;
GIS传播模型建立方法 ;
确定 GIS的经济价值。
5 海量空间数据库的结构体系研究
海量数据库中数据模型、结构、算法、用户接口等问题的实现方法 ;
空间代数学 ;
基于逻辑的计算机查询语言 ;
元数据的具体内容和组织 ;
数据压缩和加密方法。
6 空间决策支持系统
GIS及其相关学科在决策形成中的作用 ;
区域灾害问题解决的空间决策支持方法 ;
空间决策支持系统的模型和数据 ;
空间决策支持系统技术和实现 ;
用户需求和组织等问题研究。
7 空间信息的可视化研究
数据质量的管理和可视化表达构成研究 ;
误差模型和数据质量指标 ;
数据库中数据的质量管理 ;
使内在表达和地图显示更容易的可视化工具 ;
对数据质量信息的用户需求评估。
8 地图制图的规范化研究
研究相应的方法和准则 ,以提高空间数据的一致性 , 以及空间数据在表达方式和空间分析方面的效率和准确性 ;
地图制图语言规范化研究 ;
规范化设计评估体系 ;
将知识推理嵌入数据模型。
9 地理信息数据共享的研究
由地理信息和技术共享到空间数据共享 ;
空间数据共享的理论研究 ;
空间数据共享的场所 ;
空间数据共享的处理方法。
10 GIS中时空关系的研究
地理空间中空间、时间以及和变化相关联的对象研究 ;
不同时间概念的划分 ,如 :离散的、连续的、单调的等 ;
具体应用中 ,笛卡儿坐标和欧几里得坐标的选择 ;
将人类对时间和空间的认知过程具体化、形式化 ;
空间现象的模拟计算模式。
11 遥感和 GIS的集成研究
解决遥感和 GIS集成方面的关键问题 ,主要包括 :
数据结构和存取问题 ;
数据处理流程 ;
误差分析 ;
机构问题。
12 GIS的用户接口研究
人机交互的用户接口设计和实现 ;
在 GIS环境中 ,人和计算机相互作用的研究 ;
不同背景、语言、文化对人机交互的影响
GIS软件用户接口设计的准则和方法。
13 GIS和空间分析研究
空间统计学地理数据的空间统计分析 ;
地理边界和地图比例尺在空间数据体系中的作用 ;
空间数据的采样和内插 ;
GIS数据结构和空间统计计算之间的关系。
14 GIS在全球变化中的作用研究
全面、定量地理解 GIS应用对全球变化所起的作用 ;
从小尺度的研究出发 ,建立理论基础和计算结构 ;
全球数据质量的评估。
15 法律、信息政策和空间数据库关系研究
GIS数据适用范围 ;
科学地理解空间数据库环境中的法律和政策 ;
如何完善 GIS方面法律的内容和质量 ;
空间数据库在公众政策和法律建设方面的作用
GIS在公众政策和法律方面的有用性尝试。
16 通过协作形成空间决策系统的研究
提供开发和评估工具 ,以解决复杂空间问题 ;
建立知识获取方法 ;
建立评估方案 ;
确定协作方的相互联系方式 ;
在相互作用的环境中解决冲突的方法。
17 在社会背景中 ,如何在 GIS中表达人、空间与环境的研究
人口的管理和控制 ;
确定冲突影响的人口范围 ;
政治经济关心的自然资源的开采和使用。
18 地理信息系统的互操作研究
开放的、分布式存储的 GIS结构 ;
地理数据语义特性获取方法 ;
数据抽象和处理模型研究 ;
地理空间数据的粒度 (Granularity)。
19 地理世界的规范化模式研究
地理世界的规范化表达 ;
用空间数据结构表达现实世界时 ,基本的描述元素 ;
GIS用户对地理世界的直觉看法。
GIS技术目前应用领域及应用前景发布日期：2008-02-21 12:55:08 发布人：《数字社区＆智能家居》2007年12月刊 目前应用领域
1.资源管理：要应用于农业和林业领域，解决农业和林业领域各种资源（如土地、森林、草场）分布、分级、统计、制图等问题。主要回答“定位”和“模式”两类问题。
2.资源配置：城市中各种公用设施、救灾减灾中物资的分配、全国范围内能源保障、粮食供应等到机构的在各地的配置等都是资源配置问题。GIS在这类应用中的目标是保证资源的最合理配置和发挥最大效益。
3.城市规划和管理：空间规划是GIS的一个重要应用领域，城市规划和管理是其中的主要内容。例如，在大规模城市基础设施建设中如何保证绿地的比例和合理分布、如何保证学校、公共设施、运动场所、服务设施等能够有最大的服务面(城市资源配置问题)等。
4.土地信息系统和地籍管理：土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许 多内容，借助GIS技术可以高效、高质量地完成这些工作。
5.生态、环境管理与模拟：区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划等。
6.应急响应：解决在发生洪水、战争、核事故等重大自然或人为灾害时，如何安排最佳的人员撤离路线、并配备相应的运输和保障设施的问题。
7.地学研究与应用：地形分析、流域分析、土地利用研究、经济地理研究、空间决策支持、空间统计分析、制图等都可以借助地理信息系统工具完成。ArcInfo系统就是一个很好的地学分析应用软件系统。
8.商业与市场：商业设施的建立充分考虑其市场潜力。例如大型商场的建立如果不考虑其他商场的分布、待建区周围居民区的分布和人数，建成之后就可能无法达到预期的市场和服务面。有时甚至商场销售的品种和市场定位都必须与待建区的人口结构(年龄构成、性别构成、文化水平)、消费水平等结合起来考虑。地理信息系统的空 间分析和数据库功能可以解决这些问题。
9.基础设施管理：城市的地上地下基础设施(电信、自来水、道路交通、天然气管线、排污设施、电力设施等)广泛分布于城市的各个角落、且这些设施明显具有地理参照特征的。它们的管理、统计、汇总都可以借助GIS完成，而且可以大大提高工作效率。
选址分析：根据区域地理环境的特点，综合考虑资源配置、市场潜力、交通条件、地形特征、环境影响等因素，在区域范围内选择最佳位置，是GIS的一个典型应用领域，充分体现了GIS的空间分析功能。
网络分析：建立交通网络、地下管线网络等的计算机模型，研究交通流量、进行交通规则、处理地下管线突发事件(爆管、断路)等应急处理。警务和医疗救护的路径优选、车辆导航等也是GIS网络分析应用的实例。
可视化应用：以数字地形模型为基础，建立城市、区域、或大型建筑工程、著名风景名胜区的三维可视化模型，实现多角度浏览，可广泛应用于宣传、城市和区域规划、大型工程管理和仿真、旅游等领域。
分布式地理信息应用：随着网络和Internet技术的发展，运行于Intranet或Internet环境下的地理信息系统应用类型，其目标是实现地理信息的分布式存储和信息共享，以及远程空间导航。
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GIS的应用前景
目前GIS的研究和应用都处在一个高速发展的阶段。在国外GIS技术已被各级政府部门和企业界广泛认知和采用。尤其是在北美、欧洲、日本和澳大利亚等国家和地区，GIS市场已经基本形成。GIS数据公司和软件公司比较多，他们在GIS系统建立和空间数据的使用方面已有了一套比较规范和成熟作法。在我国GIS技术也正被越来越多的政府部门和大型企业所采用。虽然起步较晚，但是有后发优势，可以少走弯路，以比较高的起点开展GIS的理论研究和开发应用工作。
未来若干年空间数据采集和GIS技术将会有新的更大的发展，从而给城市空间数据生产和GIS应用增添新的生命力。以信息高速公路和计算机宽带高速网为代表的国家信息基础设施（NII）的建设、高分辨率卫星影像技术的实用化、数字摄影测量和空间定位技术的发展以及超大容量、高速数据存储设备的发展将给城市空间数据生产和GIS应用带来巨大积极效用。新的数据获取与更新技术的发展、新数据形式的应用、数据共享政策及其实施、国家多尺度空间数据基础设施的建设以及数字地球和数字城市的建设都将大大改善我国城市空间数据的状况。
GIS技术的一些最新发展（如WebGIS、OpenGIS、ComGIS、3D GIS、TGIS等）将在城市得到实际应用，从而提高GIS系统应用的水平。城市GIS将进一步由技术推动转向应用牵引。面向应用将是GIS的生命，GIS与其它技术的集成将成为主流，应用系统的质量将稳步提高，用户的意识和行动将更有利于GIS的发展，应用将向深层次和大众化两极发展。
21世纪我国的城市将会有更大的发展，城市的发展将给城市GIS技术带来新的机遇。城市GIS虽然面临挑战，但未来无限光明。由于GIS本身的特点，过去建立起来的城市GIS系统的实际效益在未来几年将会逐步显示出来，人们的认识会进一步提高，城市GIS的生命力将愈加旺盛，并将会发挥应有的、符合其特点的作用，GIS也将真正走向产业化和市场化。
gis的分布式包括数据分布和程序分布，WebGIS可以理解为运行在浏览器上的GIS系统，他们之间既有区别又有联系，分布式GIS中可以由webGIS来实现，也可以由分布在不同工作站上的CS系统来实现；WebGIS可以来实现GIS数据或服务的分布，尤其在SOA时代，更能体现他的优越性。广义上的WebGIS包含分布式GIS，分布式是目前WebGIS的一个重要特性。
所谓基于分布式GIS其核心是指GIS系统的数据和功能拥有多个服务端，不同服务端提供不同的数据或功能服务，共同组成功能完整的GIS平台系统。