地理信息系统

出处：按学科分类—天文学、地球科学 地质出版社《地质灾害勘查地球物理技术手册》第105页（1912字）

9．1．1．1 地理信息系统的基本概念

地理信息系统是在计算机软硬件支持下，以采集、存储、管理、检索、分析和描述空间物体的定位分布及与之相关的属性数据，并回答用户问题等为主要任务的计算机系统。正因为地理信息系统有机融合了计算机学、地理学、测绘遥感学、环境科学、空间科学、信息科学及管理科学使之广泛应用于资源清查、城乡规划、灾害监测、土地调查、环境管理、城市管网等多个领域。

(1)信息：信息向人们提供关于现实世界各种事实的知识，是现实世界在人们头脑中的反映。信息具有客观性、适用性、传输性和共享性的特点。信息来源于数据，数据是未加工的原始资料，是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号，不仅数字是数据，而且文字、符号和图像也是数据。数据是客观对象的表示，数据本身并没有意义，而信息是对数据的解释、运用与解算，是数据的内涵。

(2)地理信息：地理信息是表征地理系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。地理信息源于地理数据，是人类认识地理事物的一次飞跃。

9．1．1．2 地理信息系统的分类及数据标准化

地理信息系统根据其研究范围，可分为全球性信息系统和区域性信息系统；根据其研究内容，可分为专题信息系统和综合信息系统；根据其使用的数据模型，可分为矢量、栅格和混合型信息系统。

为适应计算机的输入、输出与信息化管理，便于多源数据的查询、分析和统计，尤其是适应数据共享的要求，地理信息要统一空间定位参照系统和采用标准的信息分层与分类代码。

9．1．1．3 地理信息系统的功能

(1)数据采集与编辑：地理信息系统的数据通常抽象为不同的专题或层。数据采集与编辑功能就是保证各层实体的地物要素按顺序转化为平面坐标及对应的代码输入到计算机中。

(2)数据存储和管理：数据库是数据存储与管理的最新技术，GIS数据库是区域内一定地理要素特征以一定的组织形式存储在一起的相关数据的集合。属性数据管理一般直接利用商用关系数据库软件，空间数据管理是GIS数据管理的核心，各种图形或图像信息都以严密的逻辑结构存放在空间数据库中。

(3)数据处理与变换：由于GIS涉及的数据类型多种多样，同一种类型数据的质量可能有很大的差异。为了保证系统数据的规范和统一，建立满足用户需求的数据文件，数据处理是GIS基本的功能之一。主要为数据变换、数据重构和数据抽取。

(4)空间分析和统计：空间分析和统计功能是GIS的一个独立研究领域，它不仅已经成为GIS区别于其他类型系统的一个重要标志，而且为用户提供了灵活地解决各类专门问题的有效工具。主要包括拓扑叠合、缓冲区建立、数字地形分析和空间集合分析四个方面。

(5)产品制作与显示：GIS产品是指经由系统处理和分析，产生具有新的概念和内容，可以直接输出供专业规划或决策人员使用的各种地图、图像、图表或文字说明。

【参考文献】：

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