GIS的發(fā)展是多種技術(shù)共同作用的結(jié)果，數(shù)據(jù)庫(kù)、計(jì)算機(jī)制圖、遙感、編程、地理、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等在GIS的發(fā)展中都發(fā)揮了關(guān)鍵作用。
2019年用戶(hù)大會(huì)報(bào)名已經(jīng)開(kāi)啟，在這場(chǎng)GIS圈盛宴即將開(kāi)始之前，小編帶你一起重溫GIS的前世今生。
在這里，首先要提到的就是那個(gè)You know nothing的囧諾用地圖進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的先驅(qū)，英國(guó)醫(yī)生John Snow，他打敗的是另外一個(gè)同樣帶來(lái)死亡和毀滅的King，一種肆虐人類(lèi)歷史的瘟疫——霍亂。
放錯(cuò)了，是下面這位……
John Snow
1854年倫敦爆發(fā)嚴(yán)重霍亂，當(dāng)時(shí)流行的觀點(diǎn)是霍亂是通過(guò)空氣傳播的，而John Snow研究發(fā)現(xiàn)，霍亂是通過(guò)飲用水傳播的。研究過(guò)程中，John Snow冒著生命危險(xiǎn)走進(jìn)病情高發(fā)區(qū)，挨家挨戶(hù)統(tǒng)計(jì)每戶(hù)病亡人數(shù)，每死亡一人標(biāo)注一條橫線(xiàn)，繪制了一張霍亂死亡地圖。經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)病例的住所都圍繞在Broad Street水泵附近，結(jié)合其他證據(jù)得出飲用水傳播的結(jié)論，于是移掉了Broad Street水泵的把手，霍亂最終得到控制。
現(xiàn)代流行病學(xué)的鼻祖John Snow描繪的倫敦Soho區(qū)的霍亂死亡地圖
這不僅是空間分析的開(kāi)始，也標(biāo)志著整個(gè)【流行病學(xué)-疾病傳播】研究領(lǐng)域的開(kāi)始。直到今天，John Snow仍被稱(chēng)為流行病學(xué)之父。而死亡地圖對(duì)人類(lèi)做出的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了醫(yī)學(xué)范疇，這種方法后來(lái)被廣泛應(yīng)用于犯罪，地理分析，建筑學(xué)等諸多領(lǐng)域的研究。后來(lái)GIS作為一門(mén)學(xué)科和廣泛應(yīng)用的技術(shù)的出現(xiàn)，也與之不無(wú)關(guān)聯(lián)。
如果John Snow今天活著，他繪制的【死亡地圖】將存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，他可以分析顯示可能的污染原因，甚至可以利用空間統(tǒng)計(jì)學(xué)來(lái)解決倫敦的霍亂問(wèn)題。
可想而知，從靜態(tài)紙質(zhì)地圖到動(dòng)態(tài)數(shù)字地圖，從基本分析到解決更復(fù)雜的空間問(wèn)題，GIS發(fā)展的每個(gè)階段都引人注目。
在20世紀(jì)50年代，地圖很簡(jiǎn)單，僅用于車(chē)輛路線(xiàn)，新發(fā)展規(guī)劃和定位興趣點(diǎn)等，而且這些都不是在計(jì)算機(jī)上完成的。
當(dāng)時(shí)使用的一種方法是：篩選映射，即使用透明層來(lái)標(biāo)識(shí)重疊區(qū)域。但這也帶來(lái)了新的問(wèn)題：計(jì)算面積幾乎是不可能的，數(shù)據(jù)粗糙且經(jīng)常不準(zhǔn)確，測(cè)量距離也很麻煩。面對(duì)這些問(wèn)題，制圖師與用戶(hù)都想要探索更多處理地理數(shù)據(jù)的計(jì)算方式。
在GIS的歷史中，這就是促使人們從紙張轉(zhuǎn)向計(jì)算機(jī)制圖的主要原因。
1960年代至1980年代初期是GIS開(kāi)拓性時(shí)期：
使用行式打印機(jī)將圖形映射為輸出。
使用大型計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
記錄坐標(biāo)作為數(shù)據(jù)輸入。
計(jì)算領(lǐng)域的這些發(fā)展推動(dòng)了GIS的下一步發(fā)展。但GIS真正需要的是一個(gè)聰明的“頭腦”，把拼圖拼在一起。
Roger Tomlinson
這個(gè)時(shí)候就不得不提“GIS之父” Roger Tomlinson 。
早年間，Roger Tomlinson在阿卡迪亞大學(xué)擔(dān)任副教授，并掌管安大略省渥太華市的斯巴達(dá)航空站電腦繪圖部的工作，并與加拿大政府農(nóng)林發(fā)展部開(kāi)展合作，起初擔(dān)任項(xiàng)目顧問(wèn)，后來(lái)?yè)?dān)任區(qū)域規(guī)劃系統(tǒng)總監(jiān)。在上世紀(jì)60年代，Roger Tomlinson發(fā)起、規(guī)劃并指揮了加拿大地理信息系統(tǒng)（CGIS）的發(fā)展建設(shè)工作。地理信息系統(tǒng)的構(gòu)想史無(wú)前例，該系統(tǒng)也成為全球首個(gè)計(jì)算機(jī)地理信息系統(tǒng)。他開(kāi)創(chuàng)了全球收集、管理及使用地理信息數(shù)據(jù)的先河，顛覆了地理學(xué)科的原本面貌。
這是GIS歷史上的關(guān)鍵時(shí)期，因?yàn)樵S多人認(rèn)為CGIS是地理信息系統(tǒng)的根源。
而加拿大CGIS并不是這個(gè)時(shí)期唯一被投入使用的系統(tǒng)。
美國(guó)人口普查局也是GIS的早期使用者。正是美國(guó)人口普查局的開(kāi)拓性工作，使1970年人口普查使用了數(shù)據(jù)格式GBF-DIME(地理基本文件-雙獨(dú)立地圖編碼)進(jìn)行數(shù)字輸入。GBF-DIME成為一種支持?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸入、錯(cuò)誤修復(fù)、等值映射的文件格式。使用這種格式，美國(guó)人口普查局開(kāi)始將人口普查的邊界，道路和城市地區(qū)進(jìn)行數(shù)字化。這是GIS歷史上的一大進(jìn)步。
英國(guó)地形測(cè)量局也利用GIS進(jìn)行常規(guī)地形圖的繪制。直到今天，英國(guó)地形測(cè)量局仍然在生產(chǎn)許多不同的GIS數(shù)據(jù)產(chǎn)品，包括英國(guó)每一個(gè)地區(qū)的每一所房子、每一道籬笆和每一條小溪。
隨著政府意識(shí)到數(shù)字化制圖的優(yōu)勢(shì)，這影響到了哈佛計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)驗(yàn)室的研究。在20世紀(jì)70年代中期，哈佛計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)了第一個(gè)矢量GIS，稱(chēng)為ODYSSEY GIS。Esri的ARC / INFO使用了ODYSSEY GIS的技術(shù)框架，這項(xiàng)研究促成了GIS的下一個(gè)發(fā)展階段 —— 軟件商業(yè)化。
在20世紀(jì)70年代后期，隨著計(jì)算機(jī)內(nèi)存大小和圖形功能不斷改進(jìn)，新的計(jì)算機(jī)制圖產(chǎn)品包括GIMMS、MAPICS、SURFACE、GRID、IMGRID、GEOMAP等得以發(fā)展。
1982年，Esri的第一款GIS軟件ARC/INFO問(wèn)世，1986年，隨著Intel微型計(jì)算機(jī)的生產(chǎn)，PC ARC/INFO問(wèn)世。
“我最開(kāi)始接觸空間分析，是在哈佛大學(xué)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室里，之后實(shí)驗(yàn)室提出了一些將地理信息數(shù)字化的基本方法，通過(guò)這些方法，可以將信息在地圖上可視化。當(dāng)我意識(shí)到有可能將地理科學(xué)與決策管理聯(lián)系起來(lái)時(shí)，我非常開(kāi)心。我喜歡這樣做，這使我的生活變得非常有意義。'——Esri創(chuàng)始人/總裁Jack Dangermond
左一：Jack Dangermond
1975年，第一屆GIS會(huì)議在英國(guó)召開(kāi)，其中包括一小部分學(xué)者。第一屆Esri用戶(hù)大會(huì)是在1981年，吸引了18位與會(huì)者（2019年Esri全球用戶(hù)大會(huì)參會(huì)人數(shù)超過(guò)1.6萬(wàn)人）。GIS咨詢(xún)公司這時(shí)也開(kāi)始開(kāi)始萌芽。Roger Tomlinson在1968年出版的《區(qū)域規(guī)劃地理信息系統(tǒng)》一書(shū)中首次使用了“GIS”一詞。
技術(shù)的發(fā)展更是促進(jìn)了GIS真正走進(jìn)用戶(hù)群體中：
更便宜，更快速，更強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)
多種軟件選項(xiàng)和數(shù)據(jù)可用性
新衛(wèi)星的發(fā)射和遙感技術(shù)的集成
可以說(shuō)，1990年至2010年是GIS歷史上真正騰飛的時(shí)期。人們已逐漸認(rèn)識(shí)到空間分析對(duì)決策的重要性。慢慢地，GIS被引入教育和商業(yè)。除了矢量和柵格數(shù)據(jù)，隨著更多的衛(wèi)星被送入軌道，這些從太空收集的數(shù)據(jù)可以用在GIS中。
GIS與衛(wèi)星定位系統(tǒng)發(fā)展，也帶我們走進(jìn)了GIS歷史的下一個(gè)發(fā)展階段：數(shù)據(jù)爆炸。
如今，計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，處理器現(xiàn)在的單位是千兆赫茲，顯卡比以往任何時(shí)候都更加清晰。我們現(xiàn)在考慮的是都是以TB為單位存儲(chǔ)GIS數(shù)據(jù)，不再是兆字節(jié)。
GIS數(shù)據(jù)變得越來(lái)越普遍，如TIGER數(shù)據(jù)，Landsat衛(wèi)星影像，甚至LiDAR數(shù)據(jù)都可以免費(fèi)下載。像ArcGIS Online這樣的云GIS平臺(tái)，不但存儲(chǔ)了超大規(guī)模的各種空間數(shù)據(jù)，還提供大量開(kāi)放的分析工具和模板，以及豐富的開(kāi)發(fā)接口，可以提供用戶(hù)享用。
每天，我們都在傳遞著GIS先驅(qū)的火炬，站在巨人的肩膀上，塑造GIS的未來(lái)。GIS的未來(lái)會(huì)怎么樣，無(wú)法預(yù)測(cè)，但十分可期。
【2019年用戶(hù)大會(huì)】作為GIS技術(shù)與想象力的饕餮盛宴，10月15-16日，在北京國(guó)際會(huì)議中心等你來(lái)，一起見(jiàn)人所未見(jiàn)！
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