地理信息系統的基本功能

① 地理信息技術的主要功能是什麼

地理抄信息技術的主要功能和特點
地理信息系統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。地理信息系統在我國發展很快，而且由於地理信息的普適性，使得其應用早已突破了地學研究的領域，在道路交通、城市設施管理、電力電信等行業都有了成功的應用實例。
在無線基站建設中，所必須考慮的地形條件、道路交通狀況、居民地分布情況等信息正是地理信息系統存儲、管理和分析的對象。因此，使用GIS來幫助我們進行基站的選址是十分合適的。

② 地理信息系統的功能

GIS的核心問題可歸納為5個方面的內容:位置、條件、變化趨勢、模式和模擬(見圖1.1)。

圖1.1 GIS的核心問題

(1)位置(Locations):即「在某個特定的位置有什麼」。一般通過地理對象的位置進行定位，然後利用查詢獲取性質，例如當前地塊名稱、所有者、地點、土地利用情況等。位置問題是地學領域最基本的問題，在GIS中反映為空間查詢技術。

(2)條件(Conditions):即「什麼地方有滿足某些條件的地理對象」。根據地理對象的屬性信息，通過從預定義的可選項中進行選取，列出條件表達式，進而查找滿足該條件的地理對象的空間分布位置，如在屏幕上將滿足指定條件的所有對象以高亮度顯示等。條件問題是GIS中一種較復雜的查詢問題。

(3)趨勢(Trends):該類問題需要在綜合現有數據的基礎上識別已經發生或正在發生變化的地理現象。它要求能夠根據現有的歷史數據、現狀數據等，對現象的變化過程做出分析判斷，對過去做出回溯，並能對未來做出預測。例如在研究地形演變問題時，可利用歷史的和現有的地形數據對不同歷史時期的地形發育情況進行展現，也可進一步對未來地形做出分析預測。

(4)模式(Patterns):即地理對象實體與現象的空間分布間的空間關系問題。第一步:確定模式，一般需要在熟悉現有數據、了解數據間的內在關系的基礎上通過長期的觀察來確定;第二步:獲得報告，說明該事件發生的時間、地點、顯示事件發生的系列圖件。例如，城市中居住人口分布與不同功能區的分布的關系模式。

(5)模擬(Models):即某個地理位置如果具備某種條件會發生什麼問題。是在模式和趨勢的基礎上，建立因素和現象之間的模型關系，進而發現普遍規律。例如，在對某礦區的突水和地質條件、含水層條件、隔水層條件等關系研究的基礎上，對其他礦區進行相關問題研究。一旦發現具有普遍規律，便可建立通用分析模型，並可進行相應的預測和決策。

GIS作為空間信息自動處理及分析系統，其功能遍及「數據採集—數據分析—決策應用」全過程。因此，一個GIS應該具備以下基本功能:

(1)數據採集功能。GIS的第一步就是數據採集，主要用於獲取數據。數據採集即通過各種數據採集設備(如GPS、全站儀、經緯儀等)獲取現實事物的描述數據，並輸入GIS。目前，可用於GIS數據採集的方法與技術很多，最典型的有兩類，一是跟蹤數字化技術，二是掃描數字化技術。隨著掃描技術的發展和廣泛應用，後者已經成為GIS數據採集的主要技術。

(2)數據處理。通過GIS數據採集獲取的數據為原始數據，其不可避免地存在誤差。為盡可能地減小誤差，保證數據在邏輯、數值上的完整性和一致性，需要對數據進行格式化、格式轉換和概化等一系列的處理工作。數據格式化是指不同數據結構數據間的轉換。數據轉換包括數據格式轉化、數據比例尺的變化等。數據概化包括數據平滑、特徵集結等。GIS應該提供強大的、互動式的數據處理功能。

(3)數據存儲、組織與管理功能。數據的有效組織與管理是成功建立GIS資料庫的關鍵步驟，也是GIS系統應用成功與否的關鍵。為了能高效的再現真實環境並進行各種分析，必須按照一定的結構對計算機中的數據進行組織管理。由於空間數據本身具有特定的特徵，GIS必須發展自己特有的數據存儲、組織和管理功能。目前常用的GIS空間數據組織方法有柵格模型、矢量模型和柵格/矢量混合模型，數據管理模式有面向對象數據管理模式、全關系型數據管理模式和文件－關系資料庫混合管理模式等。

(4)空間查詢與空間分析功能。空間查詢是GIS和其他許多自動化地理數據處理系統應具備的基本功能，空間分析是GIS特有的功能和的核心功能。

GIS可以方便地對地理信息進行檢索和查詢。雖然通用資料庫提供了諸如SQL語言的資料庫查詢語言，但對GIS而言，需要對其進行補充或改進，進而使之支持空間查詢。例如查詢穿過一個城市的公路、與某個城市相鄰的城市、某高速公路周圍6km范圍內的居民點等，這些查詢問題是GIS所特有的。因此一個功能強大的GIS軟體，應該滿足常見的空間查詢的要求，設計一些空間查詢語言。

空間分析是較空間查詢更深層次的應用，包括拓撲分析、疊置分析、網路分析、緩沖區分析等。隨著GIS應用范圍的拓廣，GIS的空間分析功能將繼續增加和完善。GIS的空間分析可分為3個不同的層次:①空間檢索，包括從屬性檢索空間物體和從空間位置檢索屬性。②空間拓撲疊加，本質為空間意義上的布爾運算，實現了輸入要素屬性在空間上的連接(Join)以及要素屬性的合並(Union)。③空間模擬分析，該層次的應用研究可以分為3類，即GIS內部的空間模型分析、GIS外部的空間模型分析及混合型的空間模型分析。其中空間模擬分析是GIS應用深化的標志。

(5)數據輸出功能。通過圖形、表格等方式顯示空間數據是GIS項目的必須。作為可視化工具，圖形是傳遞空間數據信息的最有效工具。GIS的主要功能之一就是計算機地圖制圖，包括地圖符號的設計與符號化、圖幅整飾、圖例與布局地圖注記、統計圖表製作等項內容。另外GIS軟體也應具備驅動列印設備或顯示設備的能力，因為對屬性數據也要設計報表輸出，且這些輸出結果需要在列印機、顯示器、繪圖儀上輸出。

圖1.2顯示了這些功能之間的關系及它們操作(Manipulation)數據的不同表現。

圖1.2 GIS功能概述(橢圓)以及它們的表現(矩形)

③ 簡述地理信息系統的組成及各部分的主要功能

1計算機硬體系統
計算機硬體系統是計算機系統中的實際物理裝置的總稱，可以是回電子的、答電的、磁的、機械的、光的元件或裝置，是GIS的物理外殼。
2計算機軟體系統
計算機軟體系統是指必需的各種程序。
3系統開發、管理和使用人員
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。
4空間數據
是指以地球表面空間位置為參照的自然、社會和人文經濟景觀數據，可以是圖形、圖像、文字、表格和數字等。它是由系統的建立者通過數字化儀、掃描儀、鍵盤、磁帶機或其他系統通訊輸入GIS，是系統程序作用的對象，是GIS所表達的現實世界經過模型抽象的實質性內容。

④ GIS的功能

GIS系統即地理信息系統 (GIS, Geographic Information System) 是一種基於計算機的工具，它可以對在地球上存在的東西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。這種能力使 GIS與其他信息系統相區別，從而使其在廣泛的公眾和個人企事業單位中解釋事件、預測結果、規劃戰略等中具有實用價值。

地理信息系統是隨著地理科學、計算機技術、遙感技術和信息科學的發展而發展起來的一個學科。在計算機發展史上，在計算機發展史上，計算機輔助設計技術（CAD）的出現使人們可以用計算機處理象圖形這樣的數據，圖形數據的標志之一就是圖形元素有明確的位置坐標，不同圖形之間有各種各樣的拓撲關系。簡單地說，拓撲關系指圖形元素之間的空間位置和連接關系。簡單的圖形元素如點、線、多邊形等；點有坐標（x, y）；線可以看成由無數點組成，線的位置就可以表示為一系列坐標對（x1, y1），（x2, y2），……（xn, yn）；平面上的多邊形可以認為是由閉合曲線形成范圍。圖形元素之間有多種多樣的相互關系，如一個點在一條線上或在一個多邊形內，一條線穿過一個多邊形等等。在實際應用中，一個地理信息系統要管理非常多、非常復雜的數據，可能有幾萬個多邊形，幾萬條線，上萬個點，還要計算和管理它們之間的各種復雜的空間關系……。

地理信息系統是將計算機硬體、軟體、地理數據以及系統管理人員組織而成的對任一形式的地理信息進行高效獲取、存儲、更新、操作、分析及顯示的集成。

地理信息系統技術廣泛應用於農業、林業、國土資源、地礦、軍事、交通、測繪、水利、廣播電視、通訊、電力、公安、社區管理、教育、能源等幾乎所有的行業，並正在走進人們日常的工作、學習和生活中。

地理信息系統的主要計算機硬體是工作站和微機。 地理信息系統的主要計算機操作系統軟體是UNIX、Windows9X、Windows NT、Windows2000、Macintosh等。

地理信息系統的主要計算機應用軟體是ARC/INFO、MGE、GeoMedia、GenaMap、MapInfo、AutoDesk Map、ArcView、MapObjects、MapX、Maptitude、MapGIS、GeoStar、MapEngine等。

地理信息系統的主要基礎地理數據比例尺為1:400萬、1:100萬、1:25萬、1:5萬、1:1萬、1:2000、1:1000和1:500等；基礎地理數據種類為數字線劃圖（DLG）、數字柵格圖（DRG）、數字正射影象圖（DOQ）和數字高程模型（DEM）等。

GIS 地理信息系統相關技術
GIS與其他幾種信息系統密切相關，但由於其處理和分析地理數據的能力使其與它們相區別。盡管沒有什麼硬性的和快速的規則來給這些信息系統分類，但下面的討論可以幫助區分GIS和桌面制圖、計算機輔助設計CAD、遙感、DBMS、以及GPS技術。

桌面制圖
桌面制圖系統用地圖來組織數據和用戶交互。這種系統的主要目的是產生地圖：地圖就是資料庫。大多數桌面制圖系統只有及其有限的數據管理、空間分析以及個性化能力。桌面制圖系統在桌面計算機上進行操作，例如PC機，Macintosh以及小型UNIX工作站。

計算機輔助設計CAD
計算機輔助設計(CAD)系統促進了產生建築物和基本建設的設計和規劃。這種設計需要裝配固有特徵的組件來產生整個結構。這些系統需要一些規則來指明如何裝配這些部件，並具有非常有限的分析能力。CAD系統已經擴展可以支持地圖設計，但管理和分析大型的地理資料庫的工具很有限。

遙感和GPS
遙感是一門使用感測器對地球進行測量的科學和技術，例如，飛機上的照相機，全球定位系統（GPS）接收器，或其他設備。這些感測器以圖象的格式收集數據，並為利用、分析和可視化這些圖象提供專門的功能。由於它缺乏強大的地理數據管理和分析作用，所以不能叫作真正的GIS。

DBMS資料庫管理系統
資料庫管理系統專門研究如何存儲和管理所有類型的數據，其中包括地理數據。DBMS使存儲和查找數據最優化，許多GIS為此而依靠它。相對於GIS而言，它們沒有分析和可視化的工具。

⑤ 簡述地理信息系統的主要功能

地來理信息系統的主要功能有五源個方面：

1、數據採集與編輯功能：包括圖形數據採集與編輯和屬性數據編輯與分析。

2、地理資料庫管理系統的基本功：，包括資料庫定義、資料庫的建立與維護、資料庫操作、通訊功能等。

3、制圖功能：根據 GIS的數據結構及繪圖儀的類型，用戶可獲得矢量地圖或柵格地圖。地理信息系統不僅可以為用戶輸出全要素地圖，而且可以根據用戶需要分層輸出各種專題地圖，如行政區劃圖、土壤利用圖、道路交通圖、等高城圖等等。還可以通過空間分析得到一些特殊的地學分析用圖，如坡度圖、坡向圖、剖面圖等等。

4、空間查詢與空間分析功能：包括拓撲空間查詢、緩沖區分析、疊置分析、空間集合分析、地學分析。

5、地形分析功能：包括數字高程模型的建立、地形分析。

⑥ 地理信息系統的基本功能和應用功能的區別和聯系

分析功能是基於現有數據按照一定規律或者參數進行計算得出結果
這些規律和參數就可以構成一版個應用模型權 比如降雨量計算模型或者風力強度計算模型等
但應用模型很多是專業領域的模型 其表現可以是參數表格 也可以是圖表或者計算公式 不利於地理信息這種要與地理坐標相聯系並且需要特殊的可視化效果的信息分析與表達
因此要構建適合於地理信息分析和表達的應用模型就要把如氣象、農業等行業應用模型轉變或者結合地理信息 做成與空間信息相連接的模型用於應用分析

⑦ 簡述地理信息系統的組成及各部分的主要功能

1計算機硬體系統
計算機硬抄件系統計算機系統實際物理裝置總稱電、電、磁、機械、光元件或裝置GIS物理外殼
2計算機軟體系統
計算機軟體系統指必需各種程序
3系統發、管理使用員
周密規劃理信息系統項目應包括負責系統設計執行項目經理、信息管理技術員、系統用戶化應用工程師及終運行系統用戶
4空間數據
指球表面空間位置參照自、社文經濟景觀數據圖形、圖像、文字、表格數字等由系統建立者通數字化儀、掃描儀、鍵盤、磁帶機或其系統通訊輸入GIS系統程序作用象GIS所表達現實世界經模型抽象實質性內容

⑧ 地理信息系統的基本功能有哪些

地理信息系統基本功能：
數據採集、監測與編輯；數據處理與變換（矢柵轉換、制圖回綜合）；數據存答儲與組織（矢量和柵格模型）；空間查詢與分析（空間檢索、空間拓撲、疊加分析、緩沖分析、網路分析等）；圖形交互與顯示（各種成果表現方式）。

⑨ 地理信息系統的主要功能是什麼

GIS的六大功能：數據復採集與輸制入、數據編輯與更新、數據存儲與管理、空間查詢與分析、空間決策支持、數據顯示與輸出。

⑩ 簡述地理信息系統的組成及各部分的主要功能

1計算機硬體系統
計算機硬體系統是計算機系統中的實際物理裝置的總稱，可以是電子內的、電的、磁的、機械的容、光的元件或裝置，是GIS的物理外殼。
2計算機軟體系統
計算機軟體系統是指必需的各種程序。
3系統開發、管理和使用人員
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。
4空間數據
是指以地球表面空間位置為參照的自然、社會和人文經濟景觀數據，可以是圖形、圖像、文字、表格和數字等。它是由系統的建立者通過數字化儀、掃描儀、鍵盤、磁帶機或其他系統通訊輸入GIS，是系統程序作用的對象，是GIS所表達的現實世界經過模型抽象的實質性內容。