地理信息以什麼為基礎

① 地理信息系統的科學理論基礎有哪些

地理信息系統（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有時又稱為「地學信息系統」。它是一種特定的十分重要的空間信息系統。它是在計算機硬、軟體系統支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關地理分布數據進行採集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。

位置與地理信息既是LBS的核心，也是LBS的基礎。一個單純的經緯度坐標只有置於特定的地理信息中，代表為某個地點、標志、方位後，才會被用戶認識和理解。用戶在通過相關技術獲取到位置信息之後，還需要了解所處的地理環境，查詢和分析環境信息，從而為用戶活動提供信息支持與服務。

地理信息系統（GIS，Geographic Information System）是一門綜合性學科，結合地理學與地圖學以及遙感和計算機科學，已經廣泛的應用在不同的領域，是用於輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數據的計算機系統，隨著GIS的發展，也有稱GIS為「地理信息科學」（Geographic Information Science），近年來，也有稱GIS為"地理信息服務"（Geographic Information service）。GIS是一種基於計算機的工具，它可以對空間信息進行分析和處理（簡而言之，是對地球上存在的現象和發生的事件進行成圖和分析）。 GIS 技術把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的資料庫操作（例如查詢和統計分析等）集成在一起。

② 地理信息系統是以什麼為基礎

地理信息系統是以地理空間為基礎洞扒配此雀。地理信息系統是多種學科交叉的產物，它以地理空間為基礎，採用地理模型分析方法，實時提供多種空間和動態的地理信息。是一種為地理研究和地理決納指策服務的計算機技術系統。

③ 地理信息系統(GIS)技術系統原理是什麼

用抽象的點、線、面等對現實世界進行建模，把現實世界的事物用gis對象表示，同時記錄對象的屬性。

④ 地理信息系統與自然科學

隨著社會經濟和科技的發展，已經有越來越多的新技術在環境保護科學中應用起來，其中地理信息系統科學與環境科學的交互滲透，使得環境科學的發展有了質的飛躍，使得環境保護的監測、管理、規劃都更加的便捷。其中，地理信息系統中開發應用的軟體ArcGIS的使用很好地解決了環境保護、環境監測、環境生態學、環境毒理學中需要繪制地理圖形的問題，擺脫手工制圖的不精確性，提高了環境科學領域工作的效率。地理信息系統是特定的空間信息系統，它處理的對象是多種地理實體，地理現象數據及其空間關系數據，簡言之，地理信息系統是對空間數據進行採集，編輯，儲存，分析和輸出的計算機系統，以其強大的空間數據管理系統以及空間分析能力，實現了准確管理和分析的目的，因此，GIS與環境科學的結合運用有著巨大的發展潛力，GIS 與環境科學在研究對象和研究方法上具有的相似性和互補性,使二者的結合有著巨大的發展潛力,預期在環境管理、環境監測、環境規劃、環境影響評價、環境工程及環境地球化學等領域擁有很好的應用前景。
關鍵詞：地理信息系統，環境科學，空間關系數據，空間數據管理系統
1. GIS技術的簡介
地理信息系統(Geographical Information System，簡稱 GIS) 是以地理空間資料庫為基礎，採用地理模型分析方法，適時提供多種空間的、動態的地理信息為地理研究和決策服務。地理信息系統能為現實地理空間上的物質和能量運動規律的研究提供方便、准確的空間管理和空間分析手段。GIS系統是在資料庫管理系統( DBMS)和計算機輔助設計( CAD)兩個比較成熟的軟體技術基礎上發展起來的,並附加了對空間數據進行管理和分析的特殊功能。GIS以其混合數據結構和獨特的地理空間分析功能而別具一格。它所提供的專用函數可用來進行測量、坐標變換、圖號和顏色, 根據編輯好的空間數據分層選擇, 通過逐層疊加形成各種專題圖, 通過繪圖機、列印機等輸出。
GIS是採集、儲存、管理、分析和描述整個或部分地球表面(包括大氣層在內)與空間和地理分布有關的數據的空間信息系統。GIS 引擎提供大量操作分析功能, 包括:測距、投影變換、統計、拓撲疊壓、緩沖區分析、地形表面操作、網路分析等等. 許多GIS 產品允許用戶利用宏語言對系統進行擴展, 包括定製菜單和函數等. 有的還支持與外部應用程序進行開放通訊。GIS 可以根據若干原則來分類, 例如: 所完成的任務、目的、專業類型、系統功能、用戶類型、行政等級、空間數據模型、數據結構、地理范圍和系統操作難易程度等. 這里介紹按照GIS 空間數據模型的不同, 將GIS 軟體分為以下幾類: 柵格、二維拓撲矢量、數字高程模型(DEM )、不規則三角網(T IN )、三維模型、時序模型等。柵格數據模型在許多產品中都存在, 但趨勢是更靈活的二維拓撲或不規則三角網。真正的三維和時序模型還很少使用, 但它們是未來的研究方向. 另外, 圖象GIS 將遙感圖

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象與GIS 矢量分析緊密結合起來, 對地形進行三維立體觀察和GIS 分析, 這也是目前的研究方向之一。
2. 在環境科學領域中的發展
環境問題是21 世紀全球性的問題,對環境問題的研究及解決必然涉及到復雜、敞開的地表系統。而GIS 能為現實地理空間上的物質和能量運動規律的研究提供方便、准確的空間管理和空間分析手段。環境科學研究 水圈、大氣圈、土壤圈和生物圈等構成地表系統的環境要素,旨在揭示人類活動對環境要素所造成的影響及其它們之間的相互作用規律,並採取各種合理的工程措施進行調控,以確保環境質量的長期可持續性。由於環境科學涉及復雜和敞開的地表系統,因此GIS 為研究物質和能量在現實地理空間的運動和轉化規律提供了方便准確的空間管理和空間分析手段。由於在研究對象和研究方法上所具有的相似性和互補性，GIS 與環境科學的結合運用在環境管理、環境規劃、環境監測、環境影響評價、環境工程及環境地球化學等領域擁有廣泛的應用前景。

3. GIS在環境監測中的應用
環境監測離不開環境信息的採集和處理，而環境信息85%以上與空間位置有關，因此地理信息系統就成為環境監測的有效工具。在地理信息系統的幫助下，可以方便地獲取、存儲、管理和分析各種環境信息，並且能為環境監測提供全面、及時、准確、客觀和有效的環境信息。地理信息系統具有強大的空間分析和數據處理功能，充分利用GIS的功能模塊結合選定的環境監測模型可以對多源環境信息進行處理，從中發現環境演變的動態規律，從而實現對環境的動態監測，並將環境的變化情況、規律製成圖片直觀地表達出來。 3.1 在大氣環境動態監測中的應用
隨著城市土業化的發展，城市工業企業數量和機動車數量都在急劇增加，有毒有害污染物大量排人到城市空氣中，很多國家和地區都在為改善大氣環境質量做著努力。而大氣環境有著以下特點：1、它的空間尺度大，人類賴以生存的大氣圈有上百公里的厚度；2、空氣在自然環境中有著最好的流動性，地面是其不可逾越的固體邊界。因此大氣環境動態監測最適合用GIS技術進行監測和分析。引用地理信息系統技術和資料庫管理技術，可以將所有對大氣有污染隱患的企業及位置信息、主要污染物、污染物移動范圍、周圍地形進行收集、整理，並建立地理信息資料庫。利用GIS空間分析和數據顯示功能，可獲得污染物在人氣中的濃度分布圖，進而可了解污染物的空間分布和超標情況。在這方面己經有了成功實例：歐洲的RAINS模式就是一個跨國界的SO2排放量計算機管理系統，我國環保項目中「國家大氣環境信息系統」，都是通過GIS技術進行監測和分析的。 3.2 GIS在水資源環境監測中的應用
水是人類生存和發展不可缺少的物資條件，是工農業的重要資源，然而，水源污染口趨嚴重並多以復合型污染為基本特徵，造成大比例水不能用於飲用，因

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此有必要加強對水資源環境的監測和管理。水資源環境的特點是空間信息量大，而對空間信息的管理與分析正是 GIS的優點。GIS用於水資源環境監測，主要是對水質監測數據和空間數據進行科學有效的組織和管理，能夠讓管理人員方便地對各種空間信息進行查詢、修改和編輯等；通過GIS強大的空間分析和圖標分析功能，實現對空間和檢測數據的分析和專題圖的製作，進而為污染治理方案的制訂提供有效的信息支持。比如Adamus和Bergman採用GIS與篩選函數分析水域內無點污染源的載荷分布，Richard和Host應用GIS與相關函數分析河流生物與上游土地應用及河流形狀的關系，中國環境科學院鄭丙輝等應用GIS定量分析昆明市松華壩水庫的流域面源污染，Hudak等人在利用GIS技術對地下水監測網路進行的設計中，對所選研究區域進行詳細的場地監測和分析，從而有利於管理地表和地下廢物，及時發現潛在污染源，加強對水源井的保護，還能為填埋場選址提供決策支持。

4. GIS在環境綜合影響評價中的應用
應用GIS進行環境影響綜合評價，可以將大量的空間數據、屬性數據與區域地理環境緊密結合，快速創建圖形化的評價結果，形象直觀地將區域環境污染的分布、污染物的數據及其環境影響顯示出來，為決策者或環境管理者服務，進而能隨時運用GIS強大的空間分析功能，按不同的范圍及約束條件，迅速生成評價區域的各種環境評價結果及專題圖。 4.1 數據處理
環境影響綜合評價涉及大量的工程項目規劃數據、區域自然環境和社會經濟環境數據、污染物排放數據和環境本底值，這些數據是進行評價的基礎數據，在GIS中可存入屬性資料庫中，然後與評價區域的地理空間位置圖綁定，對以後進行的環境影響預測及評價提供了極大的方便，可以隨時調用任意地區的相關數據，按照設定值進行數據查詢和檢索。由於GIS具有海量數據的快速處理能力，可以滿足環境影響評價中大量數據分析、預測和評價的要求，並且可通過程序設計，將評價結果存入資料庫中，再按照關系化資料庫語言進行評價區域的結果分級檢索及生成專題圖，為環境影響綜合評價的數字化發展提供了強大的技術支持，使數據的處理快速、准確、靈活。
4.2 影響預測和綜合評價
GIS具有極強的管理空間數據的能力，並利用空間數據進行空間分析，而環境影響綜合評價的原始數據、預測數據和評價結果與地理區域的空間位置聯系密切。這樣，在進行環境影響綜合評價時，應用GIS進行綜合分析和評價，可以將評價的基礎數據和預測數據與空間數據相結合，得出不同方法所獲得的分析和評價結果，並以資料庫、圖形、圖表的方式保存，便於以後的分析與應用。此外，編制應用軟體將GIS與各種綜合評價方法進行集成，設計環境影響綜合評價應用軟體，可以有目的地對各種評價結果進行空間分析，提高環境影響綜合評價的處理速度和空間表現力，並按照不同的要求及時提供預測分析結果，在評價區域地

⑤ 地理信息系統

地理信息系統是計算機科學、地理學、測量學和地圖學等多門學科的交叉，它是以地理空間資料庫為基礎，採用地理模型分析方法實時提供多種空間的和動態的地理信息，為地理研究和地理決策服務的計算機技術系統。

從表現形式來看，GIS表現為計算機軟硬體系統，其核心是管理、計算、分析地理坐標位置信息及相關位置上屬性信息的資料庫系統。它表達的是空間位置及所有與位置相關的信息，所以，GIS又是地球空間實體的再現和綜合，其信息的基本表達形式是各種二維或三維電子地圖。因此，GIS也可簡單定義為「用於採集、模擬、處理、檢索、分析和表達地理空間數據的計算機信息系統」。

（一）GIS發展簡史

GIS最早起源於20世紀60年代「要把地圖變成數字形式的地圖，便於計算機處理分析」這樣的目的。1963年，加拿大測量學家R.F.Tomlinson首先提出了GIS這一術語，並建成世界上第一個GIS（加拿大地理信息系統，CGIS），用於自然資源的管理和規劃。那時的GIS注重於空間數據的地學處理。

20世紀70年代以後，隨著計算機軟、硬體水平的提高，以及政府部門在自然資源管理、規劃和環境保護等方面對空間信息進行分析、處理的需求，GIS得到了鞏固和發展。

進入20世紀80年代，GIS的應用領域迅速擴大，商業化的軟體開始進入市場，其應用從基礎信息管理與規劃轉向空間決策支持分析，地理信息產業的雛形開始形成。

20世紀90年代以後，伴隨著計算機技術和網路技術的迅猛發展，GIS的應用也日趨深化和廣泛，在國土資源、農業、氣象、環境、城市規劃等領域成為常備的工作系統。尤其是1998年「數字地球」的概念被提出以後，GIS在全球得到了空前迅速的發展，廣泛應用於各個領域，產生了巨大的經濟和社會效益。

我國GIS的發展自20世紀80年代初開始，以1980年中國科學院遙感應用研究所成立全國第一個GIS研究室為標志，經歷了准備(1980～1985年)、發展(1985～1995年)、產業化(1996年以後)3個階段。尤其是近年來，國內出現了不少優秀的GIS軟體。

（二）GIS的最新發展

1.日趨與計算機信息技術融合

近年來隨著計算機軟、硬體技術和通信技術的高速發展，GIS技術也得到了迅速的發展和更廣泛的應用，並日趨與主流IT技術融合，成為信息技術發展的一個新方向。

GIS發展的動力一方面來自於日益廣泛的應用領域對GIS不斷提高的要求；另一方面，計算機科學的飛速發展為GIS提供了先進的工具和手段。許多計算機領域的新技術，如面向對象技術、三維技術、圖像處理和人工智慧技術都可以直接應用到GIS中；同時，由於空間技術的迅猛發展，特別是遙感技術的發展，提供了地球空間環境中不同時相的數據，使GIS的作用日漸突出，GIS不斷升級並能提供存儲、處理和分析海量地理數據的環境。

組件式GIS技術的發展使之可以與其他計算機信息系統無縫集成、跨語言使用，並提供了無限擴展的數據可視化表達形式。

2.動態、多源、多維、網路化

最新GIS技術將逐漸擺脫先前的主要處理靜態的、二維的、數字式的地圖技術的約束，而從傳統的靜態地圖、電子地圖發展到能對空間信息進行可視化和動態分析、動態模擬，支持動態的、可視化的、交互的環境來處理、分析、顯示多維和多源地理空間數據。其中，可視化模擬技術能使人們在三維圖形世界中直接對具有形態的信息進行實時交互操作；虛擬現實技術以三維圖形為主，結合網路、多媒體、立體視覺、新型感測技術，能創造一個讓人身臨其境的虛擬的數字地球或數字城市。

先進的對地觀測技術、互操作技術、海量數據存儲和壓縮技術、網路技術、分布式技術、面向對象技術、空間數據倉庫、數據挖掘等技術的發展都為GIS的發展和創新創造了新的手段。

（三）第四代GIS技術

隨著計算機硬體性能的提高以及面向對象、網路和數據挖掘等主流IT技術的發展，在科技部有關部門的倡導下，目前國內學術界又提出了第四代GIS技術的概念。第四代GIS技術將主要有如下特點：

（1）支持「數字地球」或「數字城市」概念的實現，從二維向多維發展，從靜態數據處理向動態數據處理發展，具有時序數據處理能力。

（2）基於網路的分布式數據管理及計算、WebGIS和B/S體系結構，用戶可以實現遠程空間數據調用、檢索、查詢、分析，具有聯機事務管理（OLTP）和聯機分析（OLAP）管理能力。

（3）面向空間實體及其相互關系的數據組織和融合，具有矢量和遙感影像數據互動等多源數據的裝載與融合能力，可實現多尺度比例尺數據無縫融合與互動。

（4）具有統一的海量數據存儲、查詢和分析處理能力及基於空間數據的數據挖掘和強大的模型支持能力。

（5）具有與其他計算機信息系統的整體集成能力。例如與MIS、ERP、OA等各種企業信息化系統的無縫集成；微型、嵌入式GIS與各種掌上終端設備集成，如PDA、手機、GPS接收設備等。

（6）具有虛擬現實表達及自適應可視化能力，針對不同的用戶出現不同的用戶界面及地圖和虛擬現實效果。

（四）GIS的應用

人類使用的信息中有80%與地理位置和空間分布有關，所以GIS具有非常廣泛的應用。目前，GIS已經比較成熟地應用於軍事、自然資源管理、土地和城市管理、電力、電信、石油和天然氣、城市規劃、交通運輸、環境監測和保護、110和120快速反應系統等。

今後，GIS的應用將在市場分析、企業客戶關系管理、銀行、保險、人口統計、房地產開發、個人位置服務等領域得到廣泛的應用，這些領域將是GIS產業發展的新的增長點。實際上，GIS的應用將加速度地深入人們的工作和生活的各個方面。GoogleEarth的流行就是GIS技術深入到日常生活每一個角落的明證。

由於地理信息在人類生活和國民經濟中的重要作用，GIS在未來的幾十年中將保持高速發展的勢頭，成為IT高科技領域的核心技術。

近幾年來，隨著移動通信技術的發展，GIS的應用范圍迅速擴展到人們的日常生活中。集成GIS、GPS、GSM的技術已開始廣泛應用於車輛安全防範系統和調度系統，為人們提供車輛反劫防盜、報警、道路指引、醫療救護以及在此系統平台基礎上擴展各種電子商務增值服務。

以醫療救護為例，當患者向監控中心請求急救時，監控中心可以從GIS電子地圖上查看到患者的具體位置，並同時搜索最近的急救車輛，讓最近的車輛前去接患者。患者進入救護車後，監控中心可以通過雙向通話功能，指導救護車上的醫生實施救護治療，同時通過GIS的最優路徑功能，給救護車指引道路，使其以最快的速度到達醫院或急救中心。而在救護車行進的過程中，患者的家屬可以通過互聯網立即上網查詢救護車的行進位置及患者的狀態信息。通過GIS，並結合GPS和GSM無線通信及網路，使患者、家屬、救護車及醫生之間建立了無縫溝通體系，最終使患者能得到快速、及時的治療。

如果在車輛移動目標、家居固定點目標、重點保護單位甚至路燈上都安裝了GPS、GSM或其他無線通信設備，那麼我們在城市生活中，無論是開車、行走或者是在單位、在家裡，都可以通過由GIS、GPS、互聯網以及無線通信技術構成的綜合服務系統獲得急救、報警和各種商務服務，真正使我們處於立體的、全方位的數字化生活中，體驗數字空間高科技價值。

GIS、RS、GPS等構成的空間信息技術將是未來發展最快的、最激動人心的領域之一，它結合通信及其他IT技術，為人類展現了一種全新的工作和生活模式（A.R.Mermut,H.Eswaran，2001)。當利用最新的GIS技術把城市、國家乃至整個地球都高度濃縮到計算機屏幕上的時候，人類對自己的命運和未來就有了更充分的把握。

（五）GIS與土地管理

GIS早已不限於地理學研究和應用的領域，目前已與各行各業和我們的日常生活產生了千絲萬縷的聯系，更重要的是它的應用領域還在不斷擴大，甚至可觸及企業信息化的過程中。

GIS應用於土壤科學的研究，它是現實世界的一個模型和模擬實現。土壤資源信息可以在GIS系統中進行存取、變換和對話式操作，作為土壤資源分類、評價、規劃、管理與利用決策的依據，為土壤資源可持續利用服務。GIS應用於土壤學研究的各個方面，包括：①土壤制圖技術及土壤采樣技術；②土壤侵蝕預測與評價；③土壤資源污染與防治；④土壤養分流失評價；⑤土壤資源評價和管理；⑥作物生長模擬等。具體如1983年美國土壤保持局開發出農用土地評價和用地估計系統，系統中的農用土地評價包括土壤生產力的分等定級、土壤適宜性評價、土壤生產力潛力評價。1989年美國土壤保持局運用土壤信息系統保護土壤生態環境，控制土壤污染。1990年土壤侵蝕預測模型在土壤信息系統中已經能夠成功運用，主要採用的分析手段有土壤侵蝕諾漠圖、微機軟體圖、小溪河岸侵蝕諾漠圖。

1.建立為農業生產服務的應用系統

如日本的農耕地土地資源信息系統，它包括了土壤信息系統、作物栽培試驗信息系統、農業氣象信息系統等子系統；保加利亞的計算機農業綜合管理系統從20世紀80年代初開始運行。

進入20世紀90年代，GIS在土壤學研究領域的應用方面繼續拓展，其作用和地位日益受到關注。從1994年開始的第15、16、17屆國際土壤大會上持續討論了土壤信息系統在持續農業和全球變化中的應用、土壤資料庫的結構和聯網等有關問題。同時，在應用上進一步趨向農業實際生產，直接服務於農場管理和經營，如進行農業技術咨詢、牧場水源選點、作物生產管理、機械化施肥等方面。

中國的土壤工作者於20世紀80年代中期也開始進行土壤資料庫建立、土壤信息系統的研製和應用工作。1986年底，北京大學遙感中心等主持了土壤侵蝕信息系統研究，建立了區域土壤侵蝕信息系統，這是我國較早關於土壤信息系統方面的研究。1989年，南京土壤研究所用兩年時間研究了1∶50萬東北三江平原土壤信息系統土壤圖與資料庫的建立；1990年，又研究了1∶5萬江西紅壤生態站土壤信息系統土壤侵蝕圖；1991年，在「利用信息系統技術編制土壤退化圖」研究中，應用從土壤土地資料庫建立到土壤退化評價方法等一系列現代信息系統技術，編制出了實驗區的土壤水蝕危害和風蝕評價圖；1992年，又基本完成了海南島土壤和土地利用信息庫及信息系統制圖工作。1991年，中國科學院沈陽應用生態研究所主持了「區域微機土壤信息系統的建立與應用」研究，在吉林省農安縣的試驗結果表明，這是一個簡單但實用的土壤信息系統。1999年，胡月明等運用基本土壤資料庫建立了紅壤分類和評價的信息系統。

2.預測土壤空間變化及分布

由於GIS技術在土壤制圖中的深入應用，怎樣更准確地由有限的單個點位的土壤原始數據分析土壤屬性的空間分布成為關注的焦點。具體來說，由於土壤資料庫的信息來源於土壤分類、分色制圖及制圖的綜合，產生了土壤空間分異類型的位移，而現代GIS技術又要求大量信息源，因此許多土壤科學家將興趣集中到土壤空間變異性正確表達（即土壤圖在GIS中的正確表達）的研究上。

（1）地形分析。Morre、Bourennane、Gessier和Oden等的研究均表明，某地區土壤屬性與該地區的地形地貌特徵和景觀位置有明顯的相關性，也就是與土壤的成土過程密切相關，可用下式表示：

中國耕地質量等級調查與評定（廣東卷）

式中：

S_i——土壤屬性如土壤厚度、pH等；

i——由氣候、母質、地貌歷史、植被等因素決定的某地區海拔、坡度、坡形凹凸、水流長度和特定流域面積等原始地形數據可以通過一定精度的DEM計算出，復合地形數據，可以依經驗判斷或根據描述下墊面的物理發生過程的方程式進行簡化。DEM可以由GIS技術生成，所以GIS的應用和地形分析可以提高土壤屬性空間分布預測的精度。

（2）地質統計學與GIS的結合。GIS在存儲、查詢和顯示地理數據方面發展得相當快，但在提供空間分析模塊方面則發展得較慢。由於缺少通用的空間分析模塊，使得GIS在解決某些空間問題中的應用受到很大的限制。

地質統計學是由南非礦山地質工程師D.G.Krige於1951年提出的，因此這一理論也以「克里格法」（Kriging）來命名，並由法國地質學家Dr.Matheron於1962年完善並創立。該學科在礦產儲量研究方面起到了巨大作用。這是一種求最優、線形、無偏內插估計量值的方法（BLUE），在充分考慮信息樣品的形狀、大小及其與待估塊段相互間的空間分布位置等幾何特徵以及品位的空間結構以後，利用變異函數（Varigram）為工具，對每一樣品值分別賦予一定的權系數，加權平均來估計塊段品位。

國內外土壤科學家已廣泛地應用克里格法來預測非采樣點的土壤屬性，常用的方法有普通克里格法（OK）、泛克里格法（UK）、指示克里格法（IK）、協同克里格法（CK）、回歸克里格法（RK）、點克里格法（PK）、塊克里格法（BK）等。他們的研究還表明，在應用克里格法建立模型的時候，綜合應用土壤和土地信息，如土壤分類、參比地區土壤屬性、坡度、高程等，可以大大提高克里格法的插值精度，還可以降低由於測定大量樣品而需要的成本，也可以減少由於樣品點太少而帶來的誤差。我國從20世紀80年代開始利用克里格法研究土壤參數的空間變異性，2000年以後在這方面的報道已經越來越多。

近幾年來，一些學者開始研究地質統計學和GIS之間的相互關系，並在GIS軟體中提供一些空間分析功能。例如，美國聖巴巴拉NCGIA的SAN模型提供了在ArcGIS軟體中計算和顯示空間自相關和其他空間量的功能，二者的相互結合一方面可以大大加強GIS的分析功能，使大量數據所隱含的空間信息得以表達，發揮更大的作用；另一方面，也可以增強空間分析的能力。考慮到空間分析技術目前的發展十分迅速，新理論不斷出現，空間分析模塊已經成為GIS中的必選模塊。

⑥ 建立地理信息系統必須採用符合什麼基礎地理信息數據

建立地理信息系統，必須採用符合國家標準的基礎地理信息數據。這個規定來自於《中華人民共和國測繪法》第一章第二十四條。

《中華人民共和國測繪法》第一章第二十五條規定，縣級以上人民政府測繪地理信息主管部門應當根據突發事件應對工作需要，及時提供地圖、基礎地理信息數據等測繪成果，做好遙感監測、導航定位等應急測繪保障工作。

⑦ 地理信息是干什麼的

地理信息是關於採集、存儲、管理、分析和表達空間數據的信息，它既是表達、模擬現實空間世界和進行空間數據處理分析的「工具」，也可看作是人們用於解決空間問題的「資源」，同時還是一門關於空間信息處理分析的「科學技術」，它廣泛用於農業、軍事、氣象等領域。

⑧ 地理信息系統的學科基礎是什麼

數學類：高等數學，概率論與數理統計，緩納線性代數游飢。矩陣論。多元統計
地理類：自然地理學，計量地理學，地圖學
圖像處理類：計算機圖形擾磨沒學，圖像處理
以上都屬於基礎

⑨ 地理信息系統知識點

什麼是地理信息系統篇一：地理信息系統的基本概念

（一）數據與信息

數據是一種未經加工的原始資料，是通過數字化或記錄下來可以被鑒別的符號。數字、文字、符號、圖像都是數據。

信息（Information）是用文字、數字、符號、語言、圖像等介質來表示事件、事物、現象等的內容、數量或特徵，從而向人們（或系統）提供關於現實世界新的事實和知識，作為生產、建設、經營、管理、分析和決策的依據。信息具有客觀性、適用性、可傳輸性和共享性等特徵。信息來源於數據（Data）。

數據是客觀對象的表示，而信息則是數據內涵的意義，是數據的內容和解釋。例如，從實地或社會調查數據中可獲取到各種專門信息；從測量數據中可以抽取出地面目標或物體的形狀、大小和位置等信息；從遙感圖像數據中可以提取出各種地物的圖形大小和專題信息。

（二）地理信息

地理信息是指表徵地理圈或地理環境固有要素或物質的數量、質量、分布特徵、聯系和規律的數字、文字、圖象和圖形的總和。地理信息是有關地理實體的性質、特徵和運動狀態的表徵和一切有用的知識，它是對表達地理特徵與地理現象之間關系的地理數據的解釋。而地理數據則是各種地理特徵和現象間關系的符號化表示，包括空間位置、屬性特徵（簡稱屬性）及時域特徵三部分。空間位置數據描述地物所在位置。這種位置既可以根據大地參照系定義，如大地經緯度坐標，也可以定義為地物間的相對位置關系，如空間上的相鄰、包含等；屬性數據有時又稱非空間數據，是屬於一定地物、描述其特徵的定性或定量指標。時域特徵是指地理數據採集或地理現象發生的時刻/時段。時間數據對環境模擬分析非常重要，正受到地理信息系統學界越來越多的重視。空間位置、屬性及時間是地理空間分析的三大基本要素。

地理信息除了具有信息的一般特性，還具有以下獨特特性：

（1）空間分布性。地理信息具有空間定位的特點，先定位後定性，並在區域上表現出分布式特點，其屬性表現為多層次，因此地理資料庫的分布或更新也應是分布式。

（2）數據量大。地理信息既有空間特徵，又有屬性特徵，另外地理信息還隨著時間的變化而變化，具有時間特徵，因此其數據量很大。尤其是隨著全球對地觀測計劃不斷發展，我們每天都可以獲得上萬億兆的關於地球資源、環境特徵的數據。這必然對數據處理與分析帶來很大壓力。

（3）信息載體的多樣性。地理信息的第一載體是地理實體的物質和能量本身，除此之外，還有描述地理實體的文字、數字、地圖和影像等符號信息載體以及紙質、磁帶、光碟等物理介質載體。對於地圖來說，它不僅是信息的載體，也是信息的傳播媒介。

（三）地理信息系統

地理信息系統（GeographicInformationSystem或Geo－Informationsystem，GIS）有時又稱為「地學信息系統」或「資源與環境信息系統」。它是一種特定的十分重要的空間信息系統。它是在計算機硬、軟體系統支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關地理分布數據進行採集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。地理信息系統處理、管理的對象是多種地理空間實體數據及其關系，包括空間定位數據、圖形數據、遙感圖像數據、屬性數據等，用於分析和處理在一定地理區域內分布的各種現象和過程，解決復雜的規劃、決策和管理問題。

通過上述的分析和定義可提出GIS的如下基本概念：

1、GIS的物理外殼是計算機化的技術系統，它又由若干個相互關聯的子系統構成，如數據採集子系統、數據管理子系統、數據處理和分析子系統、圖像處理子系統、數據產品輸出子系統等，這些子系統的優劣、結構直接影響著GIS的硬體平台、功能、效率、數據處

理的方式和產品輸出的類型。

2、GIS的操作對象是空間數據，即點、線、面、體這類有三維要素的地理實體。空間數據的最根本特點是每一個數據都按統一的地理坐標進行編碼，實現對其定位、定性和定量的描述、這是GIS區別於其它類型信息系統的根本標志，也是其技術難點之所在。

3、GIS的技術優勢在於它的數據綜合、模擬與分析評價能力，可以得到常規方法或普通信息系統難以得到的重要信息，實現地理空間過程演化的模擬和預測。

4、GIS與測繪學和地理學有著密切的關系。大地測量、工程測量、礦山測量、地籍測量、航空攝影測量和遙感技術為GIS中的空間實體提供各種不同比例尺和精度的定位數；電子速測儀、GPS全球定位技術、解析或數字攝影測量工作站、遙感圖像處理系統等現代測繪技術的使用，可直接、快速和自動地獲取空間目標的數字信息產品，為GIS提供豐富和更為實時的信息源，並促使GIS向更高層次發展。地理學是GIS的理論依託。有的學者斷言，「地理信息系統和信息地理學是地理科學第二次革命的主要工具和手段。如果說GIS的興起和發展是地理科學信息革命的一把鑰匙，那麼，信息地理學的興起和發展將是打開地理科學信息革命的一扇大門，必將為地理科學的發展和提高開辟一個嶄新的天地」。GIS被譽為地學的第三代語言——用數字形式來描述空間實體。

GIS按研究的范圍大小可分為全球性的、區域性的和局部性的；按研究內容的不同可分為綜合性的與專題性的。同級的各種專業應用系統集中起來，可以構成相應地域同級的區域綜合系統。在規劃、建立應用系統時應統一規劃這兩種系統的發展，以減小重復很費，提高數據共享程度和實用性。

什麼是地理信息系統篇二：地理信息系統名詞解釋大全(整理版本)

地理信息系統作為信息技術的一種，是在計算機硬、軟體的支持下，以地理空間資料庫（GeospatialDatabase）為基礎，以具有空間內涵的地理數據為處理對象，運用系統工程和信息科學的理論，採集、存儲、顯示、處理、分析、輸出地理信息的計算機系統，為規劃、管理和決策提供信息來源和技術支持。簡單地說，GIS就是研究如何利用計算機技術來管理和應用地球表面的空間信息，它是由計算機硬體、軟體、地理數據和人員組成的有機體，採用地理模型分析方法，適時提供多種空間的和動態的地理信息，為地理研究和地理決策服務的計算機技術系統。地理信息系統屬於空間型信息系統。

地理信息是指表徵地理圈或地理環境固有要素或物質的數量、質量、分布特徵、聯系和規律等的數字、文字、圖像和圖形等的總稱；它屬於空間信息，具有空間定位特徵、多維結構特徵和動態變化特徵。

地理信息科學與地理信息系統相比，它更加側重於將地理信息視作為一門科學，而不僅僅是一個技術實現，主要研究在應用計算機技術對地理信息進行處理、存儲、提取以及管理和分析過程中提出的一系列基本問題。地理信息科學在對於地理信息技術研究的同時，還指出了支撐地理信息技術發展的基礎理論研究的重要性。

地理數據是以地球表面空間位置為參照，描述自然、社會和人文景觀的數據，主要包括數字、文字、圖形、圖像和表格等。

地理信息流即地理信息從現實世界到概念世界，再到數字世界（GIS），最後到應用領域。

數據是通過數字化或記錄下來可以被鑒別的符號，是客觀對象的表示，是信息的表達，只有當數據對實體行為產生影響時才成為信息。

信息系統是具有數據採集、管理、分析和表達數據能力的系統，它能夠為單一的或有組織的決策過程提供有用的信息。包括計算機硬體、軟體、數據和用戶四大要素。

四叉樹數據結構是將空間區域按照四個象限進行遞歸分割（2n×2n，且n≥1），直到子象限的數值單調為止。凡數值（特徵碼或類型值）呈單調的單元，不論單元大小，均作為最後的存儲單元。這樣，對同一種空間要素，其區域網格的大小，隨該要素分布特徵而不同。

不規則三角網模型簡稱TIN，它根據區域有限個點集將區域劃分為相連的三角面網路，區域中任意點落在三角面的頂點、邊上或三角形內。如果點不在頂點上，該點的高程值通常通過線性插值的方法得到（在邊上用邊的兩個頂點的高程，在三角形內則用三個頂點的高程）。

拓撲關系拓撲關系是指網結構元素結點、弧段、面域之間的空間關系，主要表現為拓撲鄰接、拓撲關聯、拓撲包含。根據拓撲關系，不需要利用坐標或距離，可以確定一種地理實體相對於另一種地理實體的位置關系，拓撲數據也有利於空間要素的查詢。

拓撲結構為在點、線和多邊形之間建立關聯，以及徹底解決鄰域和島狀信息處理問題而必須建立的數據結構。這種結構應包括以下內容：唯一標識，多邊形標識，外包多邊形指針，鄰接多邊形指針，邊界鏈接，范圍（最大和最小x、y坐標值）。

遊程編碼是逐行將相鄰同值的網格合並，並記錄合並後網格的值及合並網格的長度，其目的是壓縮柵格數據量，消除數據間的冗餘。

空間數據結構是指適合於計算機系統存儲、管理和處理的地學圖形的邏輯結構，是地理實體的空間排列方式和相互關系的抽象描述。

矢量數據結構是利用歐幾里得幾何學中的點、線、面及其組合體來表示地理實體空間分布的一種數據組織方式。這種數據組織方式能最好地逼近地理實體的空間分布特徵，數據精度高，數據存儲的冗餘度低，便於進行地理實體的網路分析，但對於多層空間數據的疊合分析比較困難。

柵格數據結構基於柵格模型的數據結構簡稱為柵格數據結構，指將空間分割成有規則的網格，在各個網格上給出相應的屬性值來表示地理實體的一種數據組織形式。

空間索引是指依據空間對象的位置和形狀或空間對象之間的某種空間關系按一定的順序排列的一種數據結構，其中包含空間對象的概要信息。作為一種輔助性的空間數據結構，空間索引介於空間操作演算法和空間對象之間，它通過篩選作用，大量與特定空間操作無關的空間對象被排除，從而提高空間操作的速度和效率。

空間數據編碼是指將數據分類的結果，用一種易於被計算機和人識別的符號系統表示出來的過程。編碼的目的是用來提供空間數據的地理分類和特徵描述，同時為了便於地理要素的輸入、存儲、管理，以及系統之間數據交換和共享的需要。

Delaunay三角網即由狄洛尼三角形組成的三角網，它是在地形擬合方面表現最出色的三角網，因此常被用於TIN的生成。狄洛尼三角形有三個最鄰近的點連接而成，這三個相鄰點對應的Voronoi多邊形有一個公共的頂點，此頂點同時也是狄洛尼三角形外接圓的圓心。

Voronoi多邊形即泰森多邊形，它採用了一種極端的邊界內插方法，只用最近的單個點進行區域插值。泰森多邊形按數據點位置將區域分割成子區域，每個子區域包含一個數據點，各子區域到其內數據點的距離小於任何到其它數據點的距離，並用其內數據點進行賦值。

柵格數據壓縮編碼有鍵碼、遊程長度編碼、塊碼和四叉樹編碼等。其目的，就是用盡可能少的數據量記錄盡可能多的信息，其類型又有信息無損編碼和信息有損編碼之分。

邊界代數演算法邊界代數多邊形填充演算法是一種基於積分思想的矢量格式向柵格格式轉換演算法，它適合於記錄拓撲關系的多邊形矢量數據轉換為柵格結構。它不是逐點判斷與邊界的關系完成轉換，而是根據邊界的拓撲信息，通過簡單的加減代數運算將邊界位置信息動態地賦給各柵格點，實現了矢量格式到柵格格式的高速轉換，而不需要考慮邊界與搜索軌跡之間的關系，因此演算法簡單、可靠性好，各邊界弧段只被搜索一次，避免了重復計算。

DIME文件美國人口普查局在1980年的人口普查中提出了雙重獨立地圖編碼文件。它含有調查獲得的地理統計數據代碼及大城市地區的界線的坐標值，提供了關於城市街道，住址范圍以及與人口普查局的列表統計數據相關的地理統計代碼的綱要圖。在1990年的人口普查中，TIGER取代了DIME文件。

空間數據內插即通過已知點或分區的數據，推求任意點或分區數據的方法。空間數據壓縮即從所取得的數據集合S中抽出一個子集A，這個自己作為一個新的信息源，在規定的精度范圍內最好地逼近原集合，而又取得盡可能大的壓縮比。

坐標變換實質是建立兩個平面點之間的一一對應關系，包括幾何糾正和投影轉換，他們是空間數據處理的基本內容之一。

仿射變換是GIS數據處理中使用最多的一種幾何糾正方法。它的主要特性為：同時考慮到因地突變形而引起的實際比例尺在x和y方向上的變形，因此糾正後的坐標數據在不同方向上的長度比將發生變化。

數據精度是考察數據質量的一個方面，即對現象描述的詳細程度。精度低的數據並不一定準確度也低。

空間數據引擎是一種空間資料庫管理系統的實現方法，即在常規資料庫管理系統之上添加一層空間資料庫引擎，以獲得常規資料庫管理系統功能之外的空間數據存儲和管理的能力。代表性的是ESRI的SDE。

空間數據引擎在用戶和異種空間資料庫的數據之間提供了一個開放的介面，它是一種處於應用程序和資料庫管理系統之間的中間件技術。使用不同廠商GIS的客戶可以通過空間數據引擎將自身的數據提交給大型關系型DBMS，由DBMS統一管理；同樣，客戶也可以通過空間數據引擎從關系型DBMS中獲取其他類型GIS的數據，並轉化成客戶可以使用的方式。

資料庫管理系統是操作和管理資料庫的軟體系統，提供可被多個應用程序和用戶調用的軟體系統，支持可被多個應用程序和用戶調用的資料庫的建立、更新、查詢和維護功能。

空間資料庫是地理信息系統在計算機物理存儲介質上存儲的`與應用相關的地理空間數據的總和，一般是以一系列特定結構的文件的形式組織在存儲介質之上的。

空間數據模型是關於現實世界中空間實體及其相互間聯系的概念，為描述空間數據組織和設計空間資料庫模式提供了基本的方法。一般而言，GIS空間數據模型由概念數據模型、邏輯數據模型和物理數據模型三個有機聯系的層次所組成。

分布式資料庫是一組數據的集合，這些數據在物理上分布於計算機網路的不同結點上，而邏輯上屬於同一個系統。它具有分布性，同時在邏輯上互相關聯。

對象－關系管理模式/型是指在關系型資料庫中擴展，通過定義一系列操作空間對象（如點、線、面）的API函數，來直接存儲和管理非結構化的空間數據的空間資料庫管理模式。

緩沖區分析是根據分析對象的點、線、面實體，自動建立他們周圍一定距離的帶狀區，用以識別這些實體或主體對鄰近對象的輻射范圍或影響度，以便為某項分析或決策提供依據。

疊合分析是指在統一空間參照系統條件下，每次將同一地區兩個地理對象的圖層進行疊合，以產生空間區域的多重屬性特徵，或建立地理對象之間的空間對應關系。

空間分析是基於空間數據的分析技術，它以地學原理為依託，通過分析演算法，從空間數據中獲取有關地理對象的空間位置、空間分布、空間形態、空間形成、空間演變等信息。

網路分析是運籌學模型中的一個基本模型，即對地理網路和城市基礎設施網路進行地理分析和模型化。它的根本目的是研究、籌劃一項網路工程如何安排，並使其運行效果最好。

透視圖從數字高程模型繪制透視立體圖是DEM的一個極其重要的應用。透視立體圖能更好地反映地形的立體形態，非常直觀。與採用等高線表示地形形態

相比有其自身獨特的優點，更接近人們的直觀視覺。調整視點、視角等各個參數值，就可從不同方位、不同距離繪制形態各不相同的透視圖製作動畫。

網路是一個由點、線的二元關系構成的系統，通常用來描述某種資源或物質在空間上的運動。

變數篩選分析是通過尋找一組相互獨立的變數，使相互關聯的復雜的多變數數據得到簡化的空間統計分析方法。常用的有主成分分析法、主因子分析法、關鍵變數分析法等。

變數聚類分析是將一組數據點或變數，按照其在性質上親疏遠近的程度進行分類的空間統計分析方法。兩個數據點在m為空間的相似性可以用這些點在變數空間的距離來度量。

數字地面模型簡稱DTM，是定義於二維區域上的一個有限項的向量序列，它以離散分布的平面點來模擬連續分布的地形。

數字高程模型當數字地面模型的地面屬性為海拔高程時，則該模型即為數字高程模型。簡稱DEM。

GIS應用模型是根據具體的應用目標和問題，藉助於GIS自身的技術優勢，使觀念世界中形成的概念模型，具體化為信息世界中可操作的機理和過程。

OGC即OpenGIS協會(OpenGISConsortium)其目的是使用戶可以開放地操縱異質的地理數據，促進採用新的技術和商業方式來提高地理信息處理的互操作性(Interoperablity)，OGC會員主要包括GIS相關的計算機硬體和軟體製造商，數據生產商以及一些高等院校，政府部門等，其技術委員會負責具體標準的制定工作。

開放式地理信息系統（OpenGIS）OpenGIS(,OGIS-開放的地理數據互操作規范)由美國OGC（開放地理信息系統協會）提出。其目標是，制定一個規范，使得應用系統開發者可以在單一的環境和單一的工作流中，使用分布於網上的任何地理數據和地理處理。它致力於消除地理信息應用之間以及地理應用與其它信息技術應用之間的藩籬，建立一個無「邊界」的、分布的、基於構件的地理數據互操作環境，與傳統的地理信息處理技術相比，基於該規范的GIS軟體將具有很好的可擴展性、可升級性、可移植性、開放性、互操作性和易用性。

數據結構是地理實體的數據組織形式及其相互關系的抽象描述。

空間數據質量是對空間數據在表達空間位置、空間關系、專題特徵以及時間等要素時，所能達到的准確性、一致性、完整性以及它們之間統一性的度量，一般描述為空間數據的可靠性和精度，用誤差來表示。

數字地球是把浩瀚復雜的地球數據加以數字化、網路化，變成一個地球信息模型計劃。是一種可以嵌入海量地理數據、多種解析度、三維的地球表達，是對真實地球及其相關現象的統一性的數字化重現和認識。其核心思想有兩點：一是用數字化手段統一處理地球問題；二是最大限度地利用信息資源。

虛擬現實也稱虛擬環境或人工現實，是一種由計算機生成的高級人機交互系統，即構成一個以視覺感受為主，也包括聽覺、觸覺、嗅覺的可感知環境，演練者通過專門的設備可在這個環境中實現觀察、觸摸、操作、檢測等試驗，有身臨其境之感。

地圖投影是建立平面上的點（用平面直角坐標或極坐標表示）和地球表面上的點（用緯度和精度表示）之間的函數關系。

投影轉換是從一種地圖投影變換為另一種地圖投影。其實質是建立兩平面場之間及鄰域雙向連續點的一一對應的關系。

虛擬地理環境簡稱VGE，是基於地學分析模型、地學工程等的虛擬現實，它是地學工作者根據觀測實驗、理論假設等建立起來的表達和描述地理系統的空間分布以及過程現象的虛擬信息地理世界，一個關於地理系統的虛擬實驗室，它允許地學工作者按照個人的知識、假設和意願去設計修改地學空間關系模型、地學分析模型、地學工程模型等，並直接觀測交互後的結果，通過多次的循環反饋，最後獲取地學規律。

高斯-克呂格投影Gauss-KruegerProjection①是一種橫軸等角切橢圓柱投影。它是將一橢圓柱橫切於地球橢球體上，該橢圓柱面與橢球體表面的切線為一經線，投影中將其稱為中央經線，然後根據一定的約束條件即投影條件，將中央經線兩側規定范圍內的點投影到橢圓柱面上從而得到點的高斯投影。

②一種等角橫切橢圓柱投影。其投影帶中央子午線投影成直線且長度不變，赤道投影也為直線，並與中央子午線正交。

UTM投影全球橫軸墨卡托投影的簡稱。是美國編制世界各地軍用地圖和地球資源衛星象片所採用的橫軸墨卡托投影的一種變型投影。它規定中央經線長度比為0.9996。

電子地圖當紙地圖經過計算機圖形圖像系統光——電轉換量化為點陣數字圖像，經圖像處理和曲線矢量化，或者直接進行手扶跟蹤數字化後，生成可以為地理信息系統顯示、修改、標注、漫遊、計算、管理和列印的矢量地圖數據文件，這種與紙地圖相對應的計算機數據文件稱為矢量化電子地圖。

元數據[空間]是指描述空間數據的數據，它描述空間數據集的內容、質量、表示方式、空間參考、管理方式以及數據集的其他特徵，是空間數據交換的基礎，也是空間數據標准化與規范化的保證，在一定程度上為空間數據的質量提供了保障。

Web地理信息系統（WebGIS）是Web技術和GIS技術相結合，即利用Web技術來擴展和完善地理信息系統的一項新技術。從WWW的任一個節點，Internet用戶可以瀏覽WebGIS站點中的空間數據、製作專題圖、進行各種空間檢索和空間分析。

GIS互操作互操作是指在異構環境下的兩個或多個實體，盡管它們實現的語言、執行的環境和基於的模型不同，但仍然可以相互通信和協作，以完成某一特定任務。這些實體包括應用程序、對象、系統運行環境等。空間數據的互操作針對異構的資料庫和平台，實現數據處理的互操作，與數據轉換相比，它是「動態」的數據共享，獨立於平台，具有高度的抽象性，是空間數據共享的發展方向。

組件式GIS是採用了面向對象技術和組件式軟體的GIS系統（包括基礎平台和應用系統）。其基本思想是把GIS的各大功能模塊劃分為幾個組件，每個組件完成不同的功能。各個GIS組件之間，以及GIS組件與其它非GIS組件之間，都可以方便地通過可視化的軟體開發工具集成起來，形成最終的GIS基礎平台以及應用系統。

客戶機/伺服器結構即C/S結構，是一種分布式系統結構，在該體系中，客戶端通常是同最終用戶交互的應用軟體系統，而伺服器由一組協作的過程構成，為客戶端提供服務。客戶機和伺服器通常運行相同的微內核，一個客戶機/伺服器機制可以有多個客戶端，或者多個伺服器，或者兼而有之。客戶機/伺服器模式基於簡單的請求/應答協議，即客戶端向伺服器提出信息處理的請求，伺服器端接收到請求並將請求解譯後，根據請求的內容執行相應操作，並將操作結果傳

⑩ 地理信息系統的內涵是什麼

地理信息系統（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有時又稱為「地學信息系統」或「資源與環境信息系統」。它是一種特定的十分重要的空間信息系統。它是在計算機硬、軟體系統支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關地理分布數據進行採集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。
地理信息系統處理、管理的對象是多種地理空間實體數據及其關系，包括空間定位數據、圖形數據、遙感圖像數據、屬性數據等，用於分析和處理在一定地理區域內分布的各種現象和過程，解決復雜的規劃、決策和管理問題。
通過上述的分析和定義可提出GIS的如下基本概念： 地理信息系統示意圖
1、GIS的物理外殼是計算機化的技術系統，它又由若干個相互關聯的子系統構成，如數據採集子系統、數據管理子系統、數據處理和分析子系統、圖像處理子系統、數據產品輸出子系統等，這些子系統的優劣、結構直接影響著GIS的硬體平台、功能、效率、數據處理的方式和產品輸出的類型。 2、GIS的操作對象是空間數據和屬性數據，即點、線、面、體這類有三維要素的地理實體。空間數據的最根本特點是每一個數據都按統一的地理坐標進行編碼，實現對其定位、定性和定量的描述、這是GIS區別於其它類型信息系統的根本標志，也是其技術難點之所在。 3、GIS的技術優勢在於它的數據綜合、模擬與分析評價能力，可以得到常規方法或普通信息系統難以得到的重要信息，實現地理空間過程演化的模擬和預測。 三維地理信息系統
4、 GIS與測繪學和地理學有著密切的關系。大地測量、工程測量、礦山測量、地籍測量、航空攝影測量和遙感技術為GIS中的空間實體提供各種不同比例尺和精度的定位數；電子速測儀、GPS全球定位技術、解析或數字攝影測量工作站、遙感圖像處理系統等現代測繪技術的使用，可直接、快速和自動地獲取空間目標的數字信息產品，為GIS提供豐富和更為實時的信息源，並促使GIS向更高層次發展。地理學是GIS的理論依託。