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總述

GIS屬于信息系統(tǒng)的一類(lèi)，不同在于它能運(yùn)作和處理地理參照數(shù)據(jù)。地理參照數(shù)據(jù)描述地球表面空間要素的位置和屬性，在GIS中的兩種地理數(shù)據(jù)成分：空間數(shù)據(jù)，與空間要素幾何特性有關(guān)；屬性數(shù)據(jù)，提供空間要素的信息。

地理信息系統(tǒng)(GIS) 是一種具有信息系統(tǒng)空間專(zhuān)業(yè)形式的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。在嚴(yán)格的意義上, 這是一個(gè)具有集中、存儲(chǔ)、操作、和顯示地理參考信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。例如，根據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的位置對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別。實(shí)習(xí)者通常也認(rèn)為整個(gè)GIS系統(tǒng)包括操作人員以及輸入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。

地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)能夠應(yīng)用于科學(xué)調(diào)查、資源管理、財(cái)產(chǎn)管理、發(fā)展規(guī)劃、繪圖和路線規(guī)劃。例如，一個(gè)地理信息系統(tǒng)(GIS)能使應(yīng)急計(jì)劃者在自然災(zāi)害的情況下較易地計(jì)算出應(yīng)急反應(yīng)時(shí)間，或利用GIS系統(tǒng)來(lái)發(fā)現(xiàn)那些需要保護(hù)不受污染的濕地。

地理信息系統(tǒng)（GIS）與全球定位系統(tǒng)(GPS)、遙感系統(tǒng)(RS)合稱(chēng)3S系統(tǒng)。

 

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組成

古往今來(lái)，幾乎人類(lèi)所有活動(dòng)都是發(fā)生在地球上，都與地球表面位置（即地理空間位置）息息相關(guān)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益發(fā)展和普及，地理信息系統(tǒng)以及在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的“數(shù)字地球”、“數(shù)字城市”在人們的生產(chǎn)和生活中起著越來(lái)越重要的作用。

地理信息系統(tǒng)有時(shí)又稱(chēng)為“地學(xué)信息系統(tǒng)”。它是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。它是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對(duì)整個(gè)或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。

GIS可以分為以下五部分：

▶人員，是GIS中最重要的組成部分。開(kāi)發(fā)人員必須定義GIS中被執(zhí)行的各種任務(wù)，開(kāi)發(fā)處理程序。最好的軟件也無(wú)法彌補(bǔ)操作人員對(duì)GIS的一無(wú)所知所帶來(lái)的負(fù)作用。

▶數(shù)據(jù)，精確的可用的數(shù)據(jù)可以影響到查詢(xún)和分析的結(jié)果。

▶硬件，硬件的性能影響到軟件對(duì)數(shù)據(jù)的處理速度，使用是否方便及可能的輸出方式。

▶軟件，不僅包含GIS軟件，還包括各種數(shù)據(jù)庫(kù)，繪圖、統(tǒng)計(jì)、影像處理及其它程序。

▶過(guò)程，GIS 要求明確定義，一致的方法來(lái)生成正確的可驗(yàn)證的結(jié)果。

 

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技術(shù)

地理信息作為一種特殊的信息，它同樣來(lái)源于地理數(shù)據(jù)。地理數(shù)據(jù)主要包括空間位置數(shù)據(jù)、屬性特征數(shù)據(jù)及時(shí)域特征數(shù)據(jù)三個(gè)部分。地理信息是地理數(shù)據(jù)中包含的意義，是關(guān)于地球表面特定位置的信息，是有關(guān)地理實(shí)體的性質(zhì)、特征和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的表征和一切有用的知識(shí)。

當(dāng)今社會(huì)，人們非常依賴(lài)計(jì)算機(jī)以及計(jì)算機(jī)處理過(guò)的信息。在計(jì)算機(jī)時(shí)代，信息系統(tǒng)部分或全部由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支持，因此，計(jì)算機(jī)硬件、軟件、數(shù)據(jù)和用戶(hù)是信息系統(tǒng)的四大要素。

從20世紀(jì)中葉開(kāi)始，人們就開(kāi)始開(kāi)發(fā)出許多計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)，這些系統(tǒng)采用各種技術(shù)手段來(lái)處理地理信息，它包括：

▶數(shù)字化技術(shù)：輸入地理數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字化形式的技術(shù)；

▶存儲(chǔ)技術(shù)：將這類(lèi)信息以壓縮的格式存儲(chǔ)在磁盤(pán)、光盤(pán)、以及其他數(shù)字化存儲(chǔ)介質(zhì)上的技術(shù)；

▶空間分析技術(shù)：對(duì)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析，完成對(duì)地理數(shù)據(jù)的檢索、查詢(xún)，對(duì)地理數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度、面積、體積等的量算，完成最佳位置的選擇或最佳路徑的分析以及其他許多相關(guān)任務(wù)的方法；

▶環(huán)境預(yù)測(cè)與模擬技術(shù)：在不同的情況下，對(duì)環(huán)境的變化進(jìn)行預(yù)測(cè)模擬的方法；

▶可視化技術(shù)：用數(shù)字、圖像、表格等形式顯示、表達(dá)地理信息的技術(shù)。

 

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含義

隨著時(shí)代的發(fā)展與科技的進(jìn)步，人們對(duì)GIS理解在不斷深入，而GIS內(nèi)涵也在不斷拓展。一般來(lái)說(shuō)，目前公認(rèn)的“GIS”中，“S”的含義包含以下的四層意思：

一是系統(tǒng)（System），是從技術(shù)層面的角度論述地理信息系統(tǒng)，即面向區(qū)域、資源、環(huán)境等規(guī)劃、管理和分析，是指處理地理數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)，但更強(qiáng)調(diào)其對(duì)地理數(shù)據(jù)的管理和分析能力。

二是科學(xué)（Science），是廣義上的地理信息系統(tǒng)，常稱(chēng)之為地理信息科學(xué)，是一個(gè)具有理論和技術(shù)的科學(xué)體系，意味著研究存在于GIS和其它地理信息技術(shù)后面的理論與觀念（GIScience）。

三是代表著服務(wù)（Service），隨著遙感等信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等的應(yīng)用和普及，地理信息系統(tǒng)已經(jīng)從單純的技術(shù)型和研究型逐步向地理信息服務(wù)層面轉(zhuǎn)移，如導(dǎo)航需要催生了導(dǎo)航GIS的誕生，GIS業(yè)已成為人們?nèi)粘Ｉ�活中的一部分�?/span>

當(dāng)同時(shí)論述GIS技術(shù)、GIS科學(xué)或GIS服務(wù)時(shí)，為避免混淆，一般用GIS表示技術(shù)，GIScience或GISci表示地理信息科學(xué)，GIService或GISer表示地理信息服務(wù)。

四是研究（Studies），即 Geographic Information Studies，研究有關(guān)地理信息技術(shù)引起的社會(huì)問(wèn)題（societal context），如法律問(wèn)題（legal context），私人或機(jī)密主題，地理信息的經(jīng)濟(jì)學(xué)問(wèn)題等。