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3D＆4D GIS
GIS处理的空间数据，从本质上说是三维连续分布的。但是，目前GIS的主要应用还停留在处理地球表面的数据上，大多数 GIS平台都支持点、线、面三类空间物体，不能很好地支持曲面(体)，这主要是因为三维GIS 在数据的采集、管理、分析、表示和系统设 计等方面要比二维GIS复杂得多。尽管有些GIs软件还采用建立数字高程模型的方法来处理和表达地形的起伏，但涉及到地下和地上的亮三维的自然和人工景观就显得无能为力，只能把它们先投影到地表，再进行处理，这种方式实际上还是以二维的形式来处理数据的。这种试图用二维系统来描述三维空间的方法，必然存在不能精确地反映、分析和显示三维信息的问题。
三维G1S目前的研究重点集中在三维数据结构(如数字表面模型、断面、柱状实体 等)的设计、优化与实现，以及体视化技术的运用、三维系统的功能和模块设计等方面。
另一方面，地理后息系统所描述的地理对象往往具有时间属性，即时态。随着时间的推移，地理对象的特征会发生变化，而这种变化司能是很大的，但目前大多数地理信息系统都不能很好地支持地理对象和组合事件时间维的处理。许多GIS应用领域的要求都是基于肘间特征的，如区域人口的变化、平均年龄的变化、洪水最高水位的变化等。 对这样的应用背景，仅采取作为属性数据库中的一个属性不能很好地解决问题，因此， 如何设计井运用四维GIS来描述、处理地理对象的时态特征也是GIS的一个重要研究领域。
Component GIS(ComGIS)
构件式软件技术成为了当今软件技术的潮流之一，它的出现改变了以往封闭、复杂、难以维护的软件开发模式。 ComGIS便是顺应这一潮流的新一代地理信息系统，是面向对象技术和构件式软件技术在 GIs软件开发中的应用。
ComGIS的基本思想是把GIS的功能模块划分为多个控件，每个控件完成不同的功能。 各个GIS控件之间，以及GIS控件与其它非 GIs控件之间，可以方使地通过可视化的软件开发工具集成起来，形成最终的GIS应用。 控件如同一推各式各样的积木，割门分别实 现不同的功能(包括GIS和非GIS功能)，根据需要把实现各种功能的“积木”搭建起来， 就构成地理信息系统基础平台和应用系统。
组件软件的可编程和可重用的特点在为系统开发商提供有效的系统维护方法的同时，也为 GIS最终用户提供了方便的二次开发手段。因此， ComGIS；陪在很大程度上推动GIS软件的系统集成化和应用大众化，同时也很好地适应了网络技术的发展，是一种 WebGIS的解决方案。
目前，国内外一些著名的GIS软件厂商都推出了基于COM技术的GIS软件。 ComGIS的出现给国内GIS基础软件的开发提供了一个良好的机遇，它打破了GIS勘出软件由几个厂商垄断的格局，开辟了以提供专业组件 来打入GIS市场的新途径。
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