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總述

GIS屬于信息系統的一類，不同在于它能運作和處理地理參照數據。地理參照數據描述地球表面空間要素的位置和屬性，在GIS中的兩種地理數據成分：空間數據，與空間要素幾何特性有關；屬性數據，提供空間要素的信息。

地理信息系統(GIS) 是一種具有信息系統空間專業形式的數據管理系統。在嚴格的意義上, 這是一個具有集中、存儲、操作、和顯示地理參考信息的計算機系統。例如，根據在數據庫中的位置對數據進行識別。實習者通常也認為整個GIS系統包括操作人員以及輸入系統的數據。

地理信息系統（GIS）技術能夠應用于科學調查、資源管理、財產管理、發展規劃、繪圖和路線規劃。例如，一個地理信息系統(GIS)能使應急計劃者在自然災害的情況下較易地計算出應急反應時間，或利用GIS系統來發現那些需要保護不受污染的濕地。

地理信息系統（GIS）與全球定位系統(GPS)、遙感系統(RS)合稱3S系統。

 

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組成

古往今來，幾乎人類所有活動都是發生在地球上，都與地球表面位置（即地理空間位置）息息相關，隨著計算機技術的日益發展和普及，地理信息系統以及在此基礎上發展起來的“數字地球”、“數字城市”在人們的生產和生活中起著越來越重要的作用。

地理信息系統有時又稱為“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、軟件系統支持下，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采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。

GIS可以分為以下五部分：

▶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。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。

▶數據，精確的可用的數據可以影響到查詢和分析的結果。

▶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。

▶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。

▶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。

 

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技術

地理信息作為一種特殊的信息，它同樣來源于地理數據。地理數據主要包括空間位置數據、屬性特征數據及時域特征數據三個部分。地理信息是地理數據中包含的意義，是關于地球表面特定位置的信息，是有關地理實體的性質、特征和運動狀態的表征和一切有用的知識。

當今社會，人們非常依賴計算機以及計算機處理過的信息。在計算機時代，信息系統部分或全部由計算機系統支持，因此，計算機硬件、軟件、數據和用戶是信息系統的四大要素。

從20世紀中葉開始，人們就開始開發出許多計算機信息系統，這些系統采用各種技術手段來處理地理信息，它包括：

▶數字化技術：輸入地理數據，將數據轉換為數字化形式的技術；

▶存儲技術：將這類信息以壓縮的格式存儲在磁盤、光盤、以及其他數字化存儲介質上的技術；

▶空間分析技術：對地理數據進行空間分析，完成對地理數據的檢索、查詢，對地理數據的長度、面積、體積等的量算，完成最佳位置的選擇或最佳路徑的分析以及其他許多相關任務的方法；

▶環境預測與模擬技術：在不同的情況下，對環境的變化進行預測模擬的方法；

▶可視化技術：用數字、圖像、表格等形式顯示、表達地理信息的技術。

 

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含義

隨著時代的發展與科技的進步，人們對GIS理解在不斷深入，而GIS內涵也在不斷拓展。一般來說，目前公認的“GIS”中，“S”的含義包含以下的四層意思：

一是系統（System），是從技術層面的角度論述地理信息系統，即面向區域、資源、環境等規劃、管理和分析，是指處理地理數據的計算機技術系統，但更強調其對地理數據的管理和分析能力。

二是科學（Science），是廣義上的地理信息系統，常稱之為地理信息科學，是一個具有理論和技術的科學體系，意味著研究存在于GIS和其它地理信息技術后面的理論與觀念（GIScience）。

三是代表著服務（Service），隨著遙感等信息技術、互聯網技術、計算機技術等的應用和普及，地理信息系統已經從單純的技術型和研究型逐步向地理信息服務層面轉移，如導航需要催生了導航GIS的誕生，GIS業已成為人們日常生活中的一部分。

當同時論述GIS技術、GIS科學或GIS服務時，為避免混淆，一般用GIS表示技術，GIScience或GISci表示地理信息科學，GIService或GISer表示地理信息服務。

四是研究（Studies），即 Geographic Information Studies，研究有關地理信息技術引起的社會問題（societal context），如法律問題（legal context），私人或機密主題，地理信息的經濟學問題等。