GIS技术深度解析：地理信息系统全揭秘

全球地理信息系统的概述

地理信息系统（GIS）是一种空间信息系统，其定义和应用范围广泛，有时也被称作“地学信息系统”。GIS能够在计算机的支持下，对地球表层的空间数据进行处理。这些数据包括地理分布信息，如人口分布、土地利用、气候条件等。

GIS系统的核心功能包括数据采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述。数据采集通常包括地图数据、遥感图像、地形数据等，这些数据能够帮助我们更好地理解地球表面的特征和变化。

存储和管理功能使用户能够高效地管理大量的地理数据。GIS系统可以将数据组织成不同的层次和类别，便于用户查询和分析。运算和分析功能则使得我们能够从数据中提取有用的信息，如通过空间统计分析确定人口密度的分布。

显示和描述功能则帮助用户以直观的方式了解地理数据。通过GIS系统，用户可以创建地图、图表和其他可视化工具，以便更好地理解空间数据之间的关系。

GIS的应用领域非常广泛，包括城市规划、环境保护、灾害管理、农业、交通等多个方面。它能够帮助我们更好地了解地球表面的特征，从而为决策提供有力支持。

此外，GIS技术还能够与遥感、地理测量等其他技术相结合，形成更加强大的地理信息系统。这使得我们能够从多个角度了解地球表面的信息，从而更好地进行科学研究和决策支持。

总之，GIS是一种重要的空间信息系统，它能够帮助我们更好地了解地球表面的特征和变化。通过其强大的数据处理和分析功能，我们能够从地理数据中提取有用的信息，为决策提供有力支持。

什么是地理信息系统技术

地理信息系统简称GIS，由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。

地理信息系统技术为了适应社会的需要，而建立的城市大比例尺的基础地理信息系统。

它能够较快地更新地图数据，为用户提供及时的信息服务，从而为数字化城市基础设施的进一步发展奠定了基础。

什么是 GIS ?这篇文章讲明白了

GIS，全称为地理信息系统，是一种用于创建、管理、分析和绘制各类数据的系统。以下是关于GIS的详细解释：

核心功能：GIS将数据与位置信息相结合，将事物所在的位置与描述性信息集成在一起。它为自然科学和几乎所有行业提供了基础的制图和分析工具。

应用优势：GIS帮助用户了解模式、关系和地理环境，改善沟通、提高效率，以及更好地进行管理和决策。

日常生活应用：GIS在日常生活中的应用几乎无处不在，如驾车导航、餐饮外卖、淘宝购物和收发快递等，都需要处理和利用位置信息。

数据格式：GIS常见的数据格式主要包括矢量和栅格数据。矢量数据又可细分为ShapeFile、GeoJSON、TopoJSON、WKB/WKT和KML/KMZ等多种格式。

坐标系概念：在GIS中，坐标系是一个重要概念，分为地理坐标系和投影坐标系。地理坐标系基于球体或旋转椭球体，使用经纬度定义位置；投影坐标系则将地球表面展开为二维平面，通过数学方法减少变形。

地图瓦片技术：该技术解决了大数据量地理数据的展示问题，通过在空间上分层和平面上分块，预先在服务器端生成地图瓦片，客户端按需加载，实现快速展示。

常用工具：包括DataV.GeoAtlas、QGIS、Mapshaper以及GDAL等。

综上所述，GIS是一门强大的工具学科，在多个领域都能发挥重要作用。

地理信息系统简介

GIS，全称地理信息系统，是一种结合了地理学与地图学的综合性学科，广泛应用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统。GIS在不同领域发挥着重要作用，被称作“地理信息科学”。GIS由五个主要部分构成：

人员，GIS的核心是人。开发人员需明确定义GIS中的各项任务，编写处理程序。操作人员的技能对GIS性能有极大影响，操作人员需具备GIS知识，否则再先进的软件也难以发挥效用。

数据，数据的精确性直接影响查询与分析的结果。高质量、准确的数据是GIS应用的关键。

硬件，硬件性能影响处理速度、使用便利性及输出方式。高效稳定的硬件是GIS运行的基础。

软件，GIS软件只是其中一部分，还包括各种数据库、绘图、统计、影像处理及其它程序，共同构成了GIS的软件体系。

过程，GIS要求有明确、一致的方法来生成可验证的结果。严谨的操作过程是GIS高效运行的保证。

GIS与GPS、RS合称为3S系统。GIS是一种具有空间专业形式的数据管理系统，能够处理地理参考数据。这些数据描述地球表面的空间要素及其属性。GIS中的地理数据主要分为两部分：空间数据，与空间要素的几何特性有关；属性数据，提供空间要素的信息。

GIS技术广泛应用于科学调查、资源管理、财产管理、发展规划、绘图和路线规划等领域。例如，GIS能帮助应急计划者在自然灾害中更有效地计算应急反应时间，利用GIS发现需要保护不受污染的湿地等。

扩展资料

地理信息系统（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

什么是GIS技术？

GIS技术，全称地理信息系统，是一种计算机系统，用于获取、存储、处理和展示地理空间数据。它的发展源于计算机技术和地理科学的交融，通过整合多种技术，如空间分析理论和GPS、RS技术，以及对象-关系数据库技术，实现了地理信息的高效管理和应用。近年来，GIS技术取得了显著进展，主要体现在三维GIS、时态GIS的发展，GIS与GPS、RS的集成技术，以及空间数据存储管理的提升，如将空间数据无缝整合到数据库系统中。此外，组件GIS技术通过模块化组件实现GIS平台和应用的复用，而Web GIS技术则利用互联网实现GIS的在线查询和业务处理，使GIS成为大众化的工具。GIS技术在土地管理等领域扮演了关键角色，并正在向着更广阔的应用领域拓展。

三维GIS和时态GIS的发展，使得空间数据的三维展示和动态分析成为可能。GIS与GPS（全球定位系统）和RS（遥感）的结合，提高了数据获取的精确性和实时性。空间数据管理技术的进步，如对象-关系数据库的发展，使得数据的存储和访问更为高效。组件GIS通过组件化设计，使得GIS功能模块更易于集成和复用，推动了GIS技术的标准化和灵活性。Web GIS技术借助互联网的普及，使得GIS服务能够通过网络随时随地访问和使用，真正实现了地理信息的共享和广泛应用。

地理信息技术认知

地理信息技术的内涵主要涵盖三个关键领域：地理信息系统（GIS）、遥感（RS）以及全球定位系统（GPS）。这三者通过深度融合，形成了一套被称为“3S”的综合性技术体系。GIS是用于存储、分析和展示地理空间数据的计算机系统；RS则通过卫星或其他遥感平台获取地表信息；GPS则是提供精确位置信息的全球卫星导航系统。这些技术的有机结合，为地理信息的获取、处理和应用提供了强有力的支持。

地理信息技术是现代地理教学不可或缺的现代化技术工具。它不仅能够帮助学生直观地理解复杂的地理现象，还能提升教学的互动性和趣味性。随着计算机和互联网技术的迅速普及，地理信息技术的应用日益广泛。从日常生活的导航服务，到资源管理和环境监测，再到灾害预警和城市规划，地理信息技术的影响无处不在。

笔者在实际教学中发现，地理信息技术的应用极大地丰富了教学内容。通过GIS平台，学生可以轻松查阅各类地理数据，进行空间分析和模拟实验。遥感技术则为学生提供了广阔的视野，让他们能够观察到地球表面的细节变化。GPS技术的应用，不仅提升了学生的实践能力，还增强了他们对地理位置的认识。

展望未来，地理信息技术将继续发挥其重要作用。随着技术的不断进步，地理信息技术将更加智能化、便捷化，为教育、科研和管理等多个领域带来深刻的变革。教师和学生将共同探索地理信息技术的无限可能，为构建更加智慧和可持续的地球家园贡献力量。

什么是地理信息系统

地理信息系统(Geographic Information System，GIS)是以地理空间数据为基础，采用地理模型分析方法，适时地提供多种空间的和动态的地理信息，对各种地理空间信息进行收集、存储、分析和可视化表达，是一种为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。

GIS的基本功能是将表格型数据(无论它来自数据库、电子表格文件或直接在程序中输入)转换为地理图形显示，然后对显示结果浏览、操作和分析。其显示范围可以从洲际地图到非常详细的街区地图。显示对象包括人口、销售情况、运输路线以及其他内容。

GIS技术包括数据库管理、图形图像处理、地理信息处理多方面的基础技术，在计算机软件和硬件的支持下，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，为各行业提供规划、管理、研究、决策等方面的解决方案。GIS物流分析软件集成了车辆路线模型、最短路径模型、网络物流模型、分配集合模型和设施定位模型等。

(1)车辆路线模型。用于解决一个起始点、多个终点的货物运输中，如何降低物流作业费用，并保证服务质量的问题：包括决定使用多少辆车，每辆车的行驶路线等。

(2)网络物流模型。用于解决寻求最有效的分配货物路径问题，也就是物流网点布局问题。

(3)分配集合模型。可以根据各个要素的相似点把同一层上的所有或部分要素分为几个组，用以解决确定服务范围和销售市场范围等问题。

(4)设施定位模型。用于确定一个或多个设施的位置。在物流系统中，仓库和运输线共同组成了物流网络，仓库处于网络的结点上，结点决定着线路如何根据供求的实际需要并结合经济效益等原则，在既定区域内设立多少个仓库，每个仓库的位置，每个仓库的规模，以及仓库之间的物流关系等，运用此模型均能很容易地得到解决。

地理信息系统的特征

地理信息系统具有以下三个方面的特征：

（1）具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力，具有空间性和动态性；

（2）以地理研究和地理决策为目的，以地理模型方法为手段，具有区域空间分析、多要素综合分析和动态预测能力，产生高层次的地理信息；

（3）由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法，作用于空间数据，产生有用信息，完成人类难以完成的任务。

地理信息系统的最新应用

1、城市导游系统

城市导游系统是LBS应用的典型范例。通过该系统，游客可以查询到最感兴趣的景点，天气情况等服务，并获取与用户所在环境相关的信息。举例而言：用户要获取距离当前位置lkm以内所有饭店的信息，系统将执行以下步骤：

1)移动客户端通过内嵌式GPS装置获取用户当前位置坐标；

2)移动客户端向城市导游系统服务器发送请求，查询距离该用户lkm内所有饭店的位置；

3)服务器同时搜索互联网上上述饭店的网页；

4)服务器将饭店位置信息以及网页上的相关信息反馈给移动终端；

5)移动客户端计算并在地图上显示饭店的信息；

6)移动终端还可通过浏览相关网页获取用户所选饭店的其他信息。

该系统的主要构成有：

1)定位组件

收发GPS信号，获取通用时间坐标和用户当前的位置信息。

2)数字地图服务组件采用矢量格式创建数字地图。为了减少数据冗余度。应采取一系列的方法：如把较大的数字地图切分成适合移动终端显示的小块；制图综合(选取，简化，符号化)，进行信息压缩并建立抽象模型．

3)通讯组件

系统在用户和服务器之间要建立需求／应答机制的通讯组件。城市导游系统中客户端要为地图服务提供一个网络接El，因此系统在用户和服务器之间要建立需求／应答机制的通讯组件，并根据用户的需求创建和解析消息函数。

在基于XML的网络协议之上传输请求和应答服务，实现分布式环境中的信息交换。

4)信息组件

游客用来查询位置以外的信息，如宾馆级别，套房种类，服务费用，房间预定服务等 。

2、森林火灾抢险

2003年10月美国加利福尼亚州南部发生森林大火。Mobile—GIS技术在整个森林抢险的过程中，为救灾人员提供技术支持，为指挥部门提供辅助决策，向主管部门和媒体及时报告灾情，将灾难损失降低到了最低限度。首先，抢险人员乘坐携带Mobile—GIS装置的直升飞机经过特定火灾区域，通过GPS定位来记录火灾区域范围坐标，并利用无线通讯传输技术，直接将资料传输到指挥中心。这些资料包括：

1)火灾发生位置及范围。

2)树木死亡率。

3)微小的特征点。比如：消防栓等防火就灾的设施；林中空地，学校操场等人员疏散的目的地。然后，指挥中心依据获取的信息，使用GIS评估火灾扩散情况，分析受威胁建筑物的影响范围，制定救险计划，确认救灾人员、救灾物资的目标区域；并且每经12 h便利用最新的信息重新制定救灾策略 。加州大火中移动GIS的应用，表明了抢险指挥人员快速获取灾情信息，并迅速制定救灾计划的技术水平已经取得了很大提高。

3、城市救护车管理系统

移动GIS在城市交通中起到了非常重要的作用。以欧洲城市救护车管理系统为例，该系统集成GIS，GPS，GMS技术，为救护车建立了一条从接收事故信息地点到赶往事故发生地再到最近医院的最佳路径。系统的构架是建立在3G集成基础上的，GPS和GSM用于定位，并将精确的位置信息传输到远程的GIS服务器。每一台救护车装备一个GPS装置和GSM调制解调器，负责为救护车定位，并将位置信息传输给紧急救助中心。车辆还可以配备计算能力较强的电脑或其他移动数据终端，计算并显示救护车到指定地点的最佳路径。GIS服务器架设在医院终端，接受包括道路交通网，医院或医疗中心的位置，救护车的位置信息等即时数据。这些数据还应利用以往的交通统计资料或交通网传感器即时传输的数据进行更新。

该系统主要完成以下功能：

1)绘制救护车位置和医院分布的地图。

2)救护分区。依据统计数据中事故的严重程度进行区域划分。事故高发地段应当分布更多的救护车。

3)查找事故发生点。该功能以救护中心的人工通话记录为基础，在移动GIS中使用地理坐标编码进行匹配。系统可采用数据库中存储的固定电话号码和相应电话所在位置信息，方便地进行地址匹配；或者要求移动服务运营商提供特别服务，利用GPRS进行定位。

4)选择最合适的救护车处理紧急事故。依据救护车的即时位置，交通状况以及事故类型，GIS服务中心选派能在最短时间到达事故发生地的车辆前往救护。

5)移动GIS设计救护车到事故地点以及再到合适医院的最佳路线。设计时必须考虑距离，事故类型等因素。路线信息会通过GSM网络在救护人员和救护中心之间传输。

移动GIS在城市救护车管理系统的应用，加强了城市紧急医疗救护的能力，起到了良好的作用 。

4、移动GIS在考古学中的新应用

移动设备，尤其是移动GIS的融人，为区域研究提供了极大的便利。在考古研究中，科学家利用移动GIS方便地获取、记录数据，并进行空间分析。考古人员配备了新型的移动GIS装置后，在传统的考古调查基础上快速侦察，记录遗迹的空间分布状况；在遗迹所在地进行取样和测试性挖掘。当发现有价值的文物时，考古专家利用移动GIS装置记录该文物的精确位置和属性。主要过程是：

1)寻找遗址

检测人员发现一个可疑的考古遗迹时，立即使用GPS进行精确定位，记录坐标位置。

2)建立遗址的边界

工作组集中到某一遗址处，按照考古文物的分布特性为遗址划定边界，在此过程中，将使用移动GIS将空间边界记录为多边形，然后为该多边形分配惟一的ID号。

3)评估考古价值

对该遗址的文物特性进行评估，可参照先前工作组制定的标准，以确定该遗址是否有开发的价值。

4)记录点的位置

将即时调查出的文物的几何点坐标存人带有惟一标志码的集合

5)绘制详细位置

移动GIS用户在考古专家陪同下观测每一件文物所处位置。这些文物的空间数据仍用多边形表示，属性数据依据考古专家的评估进行赋值。照片等其他类型的数据通过惟一的ID标识码同GIS数据连接 。可见，在某些特殊领域中应用移动GIS，可以起到良好的效果。

GPS和GIS的区别

绝大多数单独的GPS接收机以经纬度和GPS高度表示位置。但是坐标如北纬24度，东经121度和100公尺高对你决定所在位置并不很好用，你还需要知道你在地图上的位置。GIS地理信息系统是存于计算机中的地图数据库(Database)，GIS能比纸上地图更为精致复杂。它可以是三度空间以显示地形图，也可包括其它有用的信息，如加油站、旅游胜地的照片等等，汽车导航系统就是GPS和GIS之组合，这种应用被人看好是21世纪GPS市场中最庞大的一部分。另需特别注意GPS的高度。它并不是真正距地面上的高度，也不是海平面上的高度，因为GPS接收机不是GIS，并不知道外面世界的真象。

参考文献

王攀.移动GIS及其新应用.测绘与空间地理信息,2006年10月