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初识GIS地理信息系统 (GIS, Geographic Information System) 是一种基于计算机的工具，它可以对在地球上存在的东西和发生的事件进行成图和分析。 GIS 技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一起。这种能力使 GIS与其他信息系统相区别，从而使其在广泛的公众和个人企事业单位中解释事件、预测结果、规划战略等中具有实用价值 。GIS的产生世界上第一个GIS系统的产生是一个很有趣的故事。那是在1959年，罗杰汤姆林森对肯尼亚进行航空摄影和森林普查，选择造纸厂地点。并收集信息以决定哪个地方最适合种植用于纸浆生产的树木，用土壤图坡度图降雨量图做叠加分析。将不同的地图图层进行叠加来评价不同的地块。这种依靠手动、目视的分析花费远比最初对整个国家进行航拍和收集数据的花费要多。必须找到减少支出的方法。他用小型IBM计算机和地图绘图板，将一系列图层数字化。再让计算机去比较并绘制出结果。他想电脑公司合作开发一套程序，但公司回复：我们不认为这种产品有市场。然而，最为巧合的是在1962年，他在飞机上正好坐在李普拉特旁边，李刚被任命为加拿大土地调查局的负责人,要做土地规划以帮助农民脱贫。他们估算，如果用手工方法要用563个制图员花三年完成，费用八百万加元，可当时政府只有50到60个合格的制图员。若开发一个系统，只需要几周时间就能完成，同时花费少于二百万加元。于是他们开发了加拿大地理信息系统（Canada Geographic Information System），这是世界上的第一个GIS。什么是GIS简单地来说，GIS是以测绘测量为基础，以数据库作为数据储存和使用的数据源，以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术。这是GIS的本质，也是核心。物质世界中的任何事物都被牢牢地打上了时空的烙印。人们的生产和生活中百分之八十以上的信息和地理空间位置有关。地理信息系统作为获取、存储、分析和管理地理空间数据的重要工具、技术和学科，近年来得到了广泛关注和迅猛发展。由于信息技术的发展，数字时代的来临，理论上来说，GIS可以运用于现阶段任何行业。从技术和应用的角度， GIS 是解决空间问题的工具、方法和技术；从学科的角度，GIS 是在地理学、地图学、测量学和计算机科学等学科基础上发展起来的一门学科，具有独立的学科体系；从功能上，GIS 具有空间数据的获取、存储、显示、编辑、处理、分析、输出和应用等功能；从系统学的角度，GIS 具有一定结构和功能，是一个完整的系统。 简而言之， GIS 是一个基于数据库管理系统（ DBMS ）的分析和管理空间对象的信息系统，以地理空间数据为操作对象是地理信息系统与其它信息系统的根本区别。 GIS即地理信息系统经过了40年的发展，到今天已经逐渐成为一门相当成熟的技术，并且得到了极广泛的应用。尤其是近些年，GIS更以其强大的地理信息空间分析功能，在GPS及路径优化中发挥着越来越重要的作用。GIS地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说，地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。GIS的组成从应用的角度，地理信息系统由硬件、软件、数据、人员和方法五部分组成。硬件和软件为地理信息系统建设提供环境；数据是GIS的重要内容；方法为GIS建设提供解决方案；人员是系统建设中的关键和能动性因素，直接影响和协调其它几个组成部分。 硬件主要包括计算机和网络设备，存储设备，数据输入，显示和输出的外围设备等等。 软件主要包括以下几类：操作系统软件 、数据库管理软件 、系统开发软件 、GIS 软件，等等。 GIS软件的选型，直接影响其它软件的选择，影响系统解决方案，也影响着系统建设周期和效益。 数据是GIS的重要内容，也是GIS系统的灵魂和生命。数据组织和处理是GIS应用系统建设中的关键环节，涉及许多问题： 应该选择何种（或哪些）比例尺的数据？ 已有数据现势性如何？ 数据精度是否能满足要求？ 数据格式是否能被已有的GIS软件集成？ 应采用何种方法进行处理和集成？ 采用何种方法进行数据的更新和维护，等等。方法指系统需要采用何种技术路线，采用何种解决方案来实现系统目标。方法的采用会直接影响系统性能，影响系统的可用性和可维护性。 人是GIS系统的能动部分。人员的技术水平和组织管理能力是决定系统建设成败的重要因素。系统人员按不同分工有项目经理、项目开发人员、项目数据人员、系统文档撰写和系统测试人员等。各个部分齐心协力、分工协作是GIS系统成功建设的重要保证。 GIS的功能GIS系统的功能是十分强大的，就GIS本身来说，大多数功能较全的GIS一般均具备四种类型的基本功能，它们分别是： 数据采集与编辑功能 GIS的核心是一个地理数据库,所以建立GIS的第一步是将地面的实体图形数据和描述它的属性数据输入到数据中,即数据采集.为了消除数据采集的错误,需要对图形及文本数据进行编辑和修改. 属性数据编辑与分析 属性数据比较规范,适应于表格表示,所以许多地理信息系统都采用关系数据库管理系统管理. 通常的关系数据库管理系统(RDBMS)都为用户提供了一套功能很强的数据编辑和数据库查询语言,即SQL,系统设计人员可据此建立友好的用户见界面,以方便用户对属性数据的输入、编辑与查询. 除文件管理功能外, 属性数据库管理模块的主要功能之一是用户定义各类地物的属性数据结构. 由于GIS中各类地物的属性不同, 描述他们的属性项及值域亦不同, 所以系统应提供用户自定义数据结构的功能,系统还应提供修改结构的功能,以及提供拷贝结构、删除结构、合并结构等功能. 制图功能 GIS的核心是一个地理数据库。建立GIS首先是将地面上的实体图形数据和描述它的属性数据输出到数据库中并能编制用户所需要的各种图件。因为大多数用户目前最关心的是制图。从测绘角度来看，GIS是一个功能极强的数字化制图系统。然而计算机制图需要涉及计算机的外围设备,各种绘图仪的接口软件和绘图指令不尽相同,所以GIS中计算机绘图的功能软件并不简单,ARC/INFO的制图软件包具有上百条命令,它需要设置绘图仪的种类,绘图比例尺,确定绘图原点和绘图大小等. 一个功能强的制图软件包还具有地图综合,分色排版的功能. 根据GIS的数据结构及绘图仪的类型,用户可获得矢量地图或栅格地图. 地理信息系统不仅可以为用户输出全要素地图, 而且可以根据用户需要分层输出各种专题地图,如行政区划图、土壤利用图、道路交通图、等高线图等等. 还可以通过空间分析得到一些特殊的地学分析用图,如坡度图、坡向图剖面图等等. 空间数据库管理功能 地理对象通过数据采集与编辑后，形成庞大的地理数据集。对此需要利用数据库管理系统来进行管理。GIS一般都装配有地理数据库，其功效类似对图书馆的图书进行编目，分类存放，以便于管理人员或读者快速查找所需的图书。其基本功能包括：1.数据库定义 2.数据库的建立与维护 3.数据库操作 4.通讯功能 空间分析功能 通过空间查询与空间分析得出决策结论，是GIS的出发点和归宿。在GIS中这属于专业性，高层次的功能。与制图和数据库组织不同，空间分析很少能够规范化，这是一个复杂的处理过程，需要懂得如何应用GIS目标之间的内在空间联系并结合各自的数学模型和理论来制定规划和决策。由于它的复杂性，目前的GIS在这方面的功能总的来说是比较低下的。典型的空间分析有： 拓扑空间查询 空间目标之间的拓扑关系有两类,一种是几何元素的节点、弧段和面块之间的关联关系,用以描述和表达几何要素间的拓扑数据结构,另一种是GIS中地物之间的空间拓扑关系,这种关系可以通过关联关系和位置关系隐含表达,用户需通过特殊的方法进行查询。缓冲区分析 缓冲区分析是根据数据库的点、线、面实体,自动建立其周围一定宽度范围的缓冲区多边形,它是地理信息系统重要的和基本的空间分析功能之一。 叠置分析 将同一地区,同一比例尺的两组或更多的多边形要素的数据文件进行叠置,根据两组多边形边界的交点来建立具有多重属性的多边形或进行多边形范围的属性特征的统计分析。 空间集合分析 空间集合分析是按照两个逻辑子集给定的条件进行逻辑交运算、逻辑并运算、逻辑差运算。 地学分析 地理信息系统除有以上基本功能外,还提供一些专业性较强的应用分析模块,如网络分析模块,它能够用来进行最佳路径分析,以及追踪某一污染源流经的排水管道等等.土地适应性分析可以用来评价和分析各种开发活动包括农业应用、城市建设、农作物布局、道路选线等用地,优选出最佳方案,为土地规划提供参考意见.发展预测分析可以根据GIS中存储的丰富信息,运用科学的分析方法,预测某一事物如人口、资源、环境、粮食产量等,及今后的可能发展趋势,并给出评价和估计,以调节控制计划或行动.另外,利用地理信息系统还可以进行最佳位址的选择,新修公路的最佳路线选择,辅助决策分析和地学模拟分析等等。GIS的广泛应用地理信息系统在最近的30多年内取得了惊人的发展，广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。 (加测绘、应急、石油石化等国民经济各个领域。)GIS与测绘的关系数据是GIS的重要基石，无论何种行业应用，离开了数据都是无源之水，无本之木。空间数据不同于其他信息系统中的业务数据，能够在系统运行过程中自然产生，它需要专门的人员采集、编辑、更新，空间数据生产本身就是一个不断壮大的行业。换言之，数据的收集、输入、整理是整个GIS工程的重要组成部分。测绘是GIS的前端数据采集的工具，而GIS是测绘数据的处理工具和分析工具。测绘和GIS紧密相连，没有很好的测绘基础，在基础数据的处理（尤其地图投影）方面将遇到非常大的困难。大地测量、工程测量、矿山测量、地籍测量、航空摄影测量和遥感技术为GIS中的空间实体提供各种不同比例尺和精度的定位数;电子速测仪、GPS全球定位技术、解析或数字摄影测量工作站、遥感图像处理系统等现代测绘技术的使用,可直接、快速和自动地获取空间目标的数字信息产品,为GIS提供丰富和更为实时的信息源,并促使GIS向更高层次发展。地理学是GIS的理论依托。对于测绘学来说，GlS、GIS、和RS的有机结合，将从根本上改变其传统学科的内涵，测绘将由原来单纯提供信息的服务性工作转变为参与规划设计和决策管理的重要组成部分，将有力地推动管理的严格性，决策的科学性，规格的合理性和设什的高效率。也将更显示出测绘工作的高科技品位和在国民经济建设中的重要性。有的学者断言,“地理信息系统和信息地理学是地理科学第二次革命的主要工具和手段。如果说GIS的兴起和发展是地理科学信息革命的一把钥匙,那么,信息地理学的兴起和发展将是打开地理科学信息革命的一扇大门,必将为地理科学的发展和提高开辟一个崭新的天地”。GIS被誉为地学的第三代语言用数字形式来描述空间实体。GIS在我国的发展国地理信息系统(GIS)市场的发展大致可以分为3个阶段,第一阶段从上世纪70年代后期到80年代末期,是理论研究和技术探索的阶段。老一代科学家为发展GIS理论,培养人才,普及和传播GIS技术,作出了很大的贡献,为中国GIS市场的起步奠定了基础。第二阶段,从上世纪90年代初期到本世纪初,这是GIS商业市场开始出现,GIS普及大为提高的阶段。在全国范围,不少部门、机构和企业建立了专题GIS,GIS应用市场初步形成,实现了GIS从理论研究到实际应用的转变。最近几年进入第三阶段,是中国GIS市场快速发展的阶段。在这一阶段,用户数量迅速增长,应用领域更为广泛,应用水平不断提高,部门级的、集成化的应用系统开始出现,市场已具有一定的规模。国内GIS软件产业开始出现。与十几年前相比,国内GIS应用的广度和深度都发生了很大变化,国家对空间信息服务市场的重视也越来越高,这与人们对GIS的认同有很大关系。从“九五”开始,国家就将空间信息领域列为重要发展领域之一,“十五”和“十一五”期间更是重中之重。GIS常用软件国外的： AutoCAD Map3d ArcGIS（包括ArcGIS, MapObjects, ArcIMS、ArcSDE、ArcEngine、ArcServer等） MapInfo PrideMap GeoMedia MGE SmallWorld Grass GeoServer MapGuide 国内的： MapGIS（MapGISK9基础平台、数据中心集成开发平台等） SuperMap(SuperMap GIS系列，包括多种大型GIS基础平台软件和多种应用平台软件，已荣获多项国家奖励，目前国内市场份额最大的国产GIS软件系列，是日本五大GIS平台唯一的亚太品牌) GeoStar TopMap GeoBean VRMap MapEngine geobrain CityMaker EPS DTGIS有关GIS的网站GIS空间站： 这个网站很不错，里面很多GIS方面的老手，也有地理信息系统(GIS)方面的相关资料和行业动态,讨论ArcGIS、ArcSDE等软件的应用和开发.欢迎您的加入。GIS帝国论坛-地理信息系统帝国：http