gis技術的基本要素 gis技術有哪些應用?

GIS的技術基礎

GIS為各種涉及空間數據分析的學科提供了新的技術方法，而每個相關學科都提供了一些構成GIS的技術與方法。

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首先，地圖是記錄地球表面信息的一種形式，從歷史發展來看，GIS脫胎于地圖，而計算機制圖技術更是為地圖特征的數字表示、操作和顯示提供了成套方法，為GIS的圖形輸出設計等提供了理論支持。同時，地圖還是目前GIS的基礎數據源，但地圖強調的是數據分析、符號化與顯示，地理信息系統更注重空間分析。

其次，數據庫也是GIS的技術基礎之一。數據庫管理系統主要用于存儲、管理和查詢各類數據，并盡可能具備一些簡單的統計分析功能，這是現代地理信息系統不可缺少的重要組成部分。

第三，遙感作為空間數據的采集手段，成為GIS的重要信息源與數據更新途徑。遙感（RS）圖像處理系統包含復雜的解析函數，并有許多方法用于信息的增強與分類；大地測量為GIS提供了精確定位的控制信息，尤其是全球定位系統（GPS），可快速、廉價地獲取地表特征的數字位置信息；航空拍攝及其精確測量方法的應用使得攝影測量成為GIS主要的地形數據來源。總之，遙感是GIS的重要數據源與更新手段。

第四，計算機科學的發展對GIS起著關鍵性的影響。按照國際通行的定義，GIS軟件的開發和使用基本屬于計算機應用理論與方法在加入空間位置要素后的自然延伸，始于計算機出現不久，在最近10～15年，計算機不僅在容量與速度方面都有了質的飛躍，而且隨著多媒體、網絡、數據庫、軟件工程、電子技術等的飛速發展，GIS的發展也在突飛猛進（黃杏元，2004a，2004b，2004c）。幾乎每一次計算機技術的重要進展都帶動地理信息系統技術的重大進步，如空間數據的管理、網絡GIS、三維GIS等技術，每一步的重要發展都與計算機信息技術的進展有關。計算機輔助設計提供了數據輸入、顯示與表達的軟件與方法；計算機圖形學是現代地理信息系統的基礎之一，它提供了圖形處理、顯示的軟硬件及其技術方法；網絡的普及使地理信息系統已成為許多機構必備的工作系統，尤其是政府決策部門在一定程度上由于受地理信息系統影響而改變了現有機構的運行方式、設置與工作計劃等；人工智能的發展也給地理信息系統的技術進步帶來了積極的影響（周成虎，1995）。

簡而言之，地理信息系統就是能夠輸入、存儲、管理并處理分析地理空間數據的計算機系統。它隨計算機技術發展應運而生，是信息系統技術發展到高級階段的產物。

GIS由哪幾個部分組成?

1、人員，是GIS中最重要的組成部分。開發人員必須定義GIS中被執行的各種任務，開發處理程序。 熟練的操作人員通常可以克服GIS軟件功能的不足，但是相反的情況就不成立。最好的軟件也無法彌補操作人員對GIS的一無所知所帶來的負作用。

2、數據，精確的可用的數據可以影響到查詢和分析的結果。

3、硬件，硬件的性能影響到軟件對數據的處理速度，使用是否方便及可能的輸出方式。

4、軟件，不僅包含GIS軟件，還包括各種數據庫，繪圖、統計、影像處理及其它程序。

5、過程，GIS 要求明確定義，一致的方法來生成正確的可驗證的結果。

擴展資料

特點：

1、公共的地理定位基礎；

2、具有采集、管理、分析和輸出多種地理空間信息的能力；

3、系統以分析模型驅動，具有極強的空間綜合分析和動態預測能力，并能產生高層次的地理信息；

4、以地理研究和地理決策為目的，是一個人機交互式的空間決策支持系統。

參考資料來源：百度百科——地理信息系統

GIS系統由哪些部分組成？

一個實用的地理信息系統，要支持對空間數據采集、管理、處理、分析、建模和顯示等功能，其基本構成包括以下四個主要部分: 系統硬件、系統軟件、數據庫系統、系統管理和操作人員。這里，計算機系統軟、硬件是其核心部分，空間數據反映 GIS 的地理內容，而管理人員和用戶則決定系統的工作方式和信息表示方式 ( 圖 10-2) 。

圖 10-2 GIS 的組成

1. 系統硬件

GIS 由于其任務的復雜性和特殊性，必須由計算機設備支持。計算機硬件系統是計算機系統中的實際物理裝置的總稱，可以是電子的、電的、磁的、機械的、光的元件或裝置，是 GIS 的物理外殼。GIS 系統的規模、精度、速度、功能、形式、使用方法甚至軟件都與硬件有極大的關系，受硬件指標的支持和制約。構成計算機硬件系統的基本組件包括輸入/輸出設備、中央處理單元 ( CPU) 、存儲器 ( 包括主存儲器、輔助存儲器) 等，這些硬件組件協同工作，向計算機系統提供必要的信息，使其完成任務，并將處理得到的結果或信息提供給用戶，同時保存數據以備現在或將來使用。圖 10-3 為常見的實現輸入/輸出功能的計算機外圍設備。

圖 10-3 GIS 的硬件組成

2. 系統軟件

GIS 軟件是系統的核心，用 于 執 行 GIS功能的各種操作，包括數據輸入、處理、數據庫管理、空間分析和圖形用戶界面等，按照其功能分為 GIS 專業軟件、數據庫軟件和系統管理軟件等，如圖 10-4 所示。

GIS 專業軟件一般指具有豐富功能的通用 GIS 軟件，它包含了處理地理信息的各種高級功能，可作為其他應用系統建設的平臺。代表產品有 Arc/Info，MGE，MapInfo，MapGIS 等。它們一般都包含如下核心模塊:數據輸入與編輯、空間數據管理、數據處理與分析、數據輸出、用戶界面、系統二次開發功能。

圖 10-4 GIS 的軟件層次

數據庫軟件除了在 GIS 專業軟件中用于支持復雜空間數據的管理以外，還包括服務于非空間屬性數據為主的數據庫系統，這類軟件有: Oracle，Sybase，Informix，DB2，SQLserver 等。由于這類數據庫軟件具有快速檢索、滿足多用戶并發和數據安全保障等功能，目前能在這些現成的關系型商業數據庫中存儲 GIS 的空間數據。

系統管理軟件主要指計算機操作系統，如 Windows XP，Vista，Linux 等，它們關系到GIS 軟件和開發語言使用的有效性，因此也是 GIS 軟硬件環境的重要組成部分。

3. 數據庫系統

數據庫系統是地理信息系統的操作對象與管理內容，它是指以地球表面空間位置為參照，描述自然、社會和人文經濟景觀的數據。這些數據可以是數字、文字、表格、圖像和圖形等，它們由系統建造者通過數字化儀、掃描儀、鍵盤、磁帶機或其他輸入設備輸入到地理信息系統中，其相應的區域信息包括位置信息、屬性信息和空間關系等。

地理信息系統中的數據類型有空間數據和非空間的屬性數據兩大類。

空間數據用來確定圖形和制圖特征的位置，是以地球表面空間位置為參照。根據地理實體的空間圖形表示形式，可將空間數據抽象為點、線、面三類元素。空間數據具體反映了兩方面信息: ①在某個已知坐標系中的位置，也稱幾何坐標，主要用于標識地理景觀在自然界或包含某個區域的地圖的空間位置，如經緯度、平面直角坐標、極坐標等; ②實體間的空間相關性，即拓撲關系 ( Topology) ，用于表示點、線、網、面等實體之間的空間聯系，如邊界線與面實體間的構成關系，面實體與島或內部點的包含關系等。空間拓撲關系對于地理空間數據的編碼、錄入、格式轉換、存儲管理、查詢檢索和模型分析都有重要意義，是地理信息系統的特色之一。

非空間的屬性數據用來反映與幾何位置無關的屬性，即通常所說的非幾何屬性，它是與地理實體相聯系的地理變量或地理意義，一般是經過抽象的概念，通過分類、命名、量算、統計等方法得到。非幾何屬性分為定性和定量兩種，前者包括名稱、類型、特性等，如巖石類型、土壤種類、土地利用、行政區劃等; 后者則包括數量和等級等，如面積、長度、土地等級、人口數量、降雨量、水土流失量等。任何地理實體至少包含一個屬性，而地理信息系統的分析、檢索主要是通過對屬性的操作運算來實現的。

4. 系統管理和操作人員

人是 GIS 中的重要構成因素。GIS 不同于一幅地圖，它是一個動態的地理模型，僅有系統軟硬件和數據還不能構成完整的地理信息系統，需要人進行系統組織、管理、維護和數據更新、系統擴充完善、應用程序開發，并靈活采用地理分析模型提取多種信息，為研究和決策服務。對于合格的系統設計、運行和使用來說，地理信息系統專業人員是地理信息系統應用的關鍵，強有力的組織是系統運行的保障。一個周密規劃的地理信息系統項目應包括負責系統設計和執行的項目經理、信息管理的技術人員、系統用戶化的應用工程師，以及最終運行系統的用戶。

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