地理信息系統(tǒng)，英文全稱與讀音：GeographicInformationSystem，讀音：英[?d?i????ɡr?f?k ??nf??me???n ?s?st?m]，簡稱：GIS是以計算機軟硬件系統(tǒng)為基礎(chǔ)的空間信息系統(tǒng)，是計算機技術(shù)和地理信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，是一門包括地理學(xué)、測量學(xué)、計算機和數(shù)學(xué)在內(nèi)的綜合技術(shù)。在各學(xué)科理論和技術(shù)的支持下，地理信息系統(tǒng)(GIS)能夠高效地采集、存儲、管理、計算、分析、顯示和描述地球表面(包括大氣)與地理分布相關(guān)的數(shù)據(jù)，在地理研究中發(fā)揮著重要作用。

GIS的核心思想是“圖層”概念。它將現(xiàn)實世界中的地理要素（如道路、建筑、河流、行政邊界、人口分布等）抽象為不同的數(shù)字圖層，并將其與屬性數(shù)據(jù)（如道路名稱、建筑高度、人口數(shù)量）相關(guān)聯(lián)。通過將這些圖層進行疊加、分析和可視化，GIS能夠揭示其中隱藏的空間關(guān)系、模式和趨勢，從而提供比傳統(tǒng)地圖或數(shù)據(jù)庫更深刻的洞察力。它不僅僅是一個制作電子地圖的軟件，更是一個強大的空間數(shù)據(jù)分析與決策支持工具。

概念

地理信息系統(tǒng)(Geographic information system，GIS)是指以計算機硬件為依托，結(jié)合軟件開發(fā)系統(tǒng)，以地理概念空間為采集范圍，對一定時期內(nèi)的海量地理數(shù)據(jù)進行匯總和整合，并據(jù)此做出決策的重要地理研究工具和重要技術(shù)手段。該系統(tǒng)通過將地理信息與存儲在計算機數(shù)據(jù)庫中的位置相關(guān)信息相結(jié)合，實現(xiàn)了對空間數(shù)據(jù)信息的綜合分析，幫助人們更高效地處理空間數(shù)據(jù)，獲取有效信息。借助GIS，不僅可以得到某一點的準確地理位置，還可以模擬出該點附近區(qū)域的道路長度、湖泊面積、城市建筑物等信息，并通過三維可視化等技術(shù)繪制成地圖，實現(xiàn)空間信息的直觀展示。

GIS的重要進步是其數(shù)據(jù)分層技術(shù)，即根據(jù)數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)使用的要求，將一組具有一定邏輯聯(lián)系的地理要素按其屬性劃分為不同的組，使之成為一個層的分層原理和結(jié)果。通過分層，某一點的所有相關(guān)空間信息都會被過濾歸類為不同層次類型的數(shù)據(jù)，不同身份的用戶可以根據(jù)需要進行設(shè)置。地理信息系統(tǒng)會根據(jù)他們的需求添加相關(guān)的分層數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)精準服務(wù)。它以地理研究和決策為目的，是一個人機交互的空間決策支持系統(tǒng)。

特性

地理信息系統(tǒng)是以計算機軟件開發(fā)和硬件支持為基礎(chǔ)，結(jié)合地理信息技術(shù)，具有許多不同于傳統(tǒng)地學(xué)信息系統(tǒng)的特點。計算機系統(tǒng)支持:GIS建立在計算機系統(tǒng)架構(gòu)之上，由若干個相互關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)組成，包括數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理與分析子系統(tǒng)、圖像處理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)產(chǎn)品輸出子系統(tǒng)等。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和信息共享的需求，地理信息系統(tǒng)逐漸向網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)發(fā)展。以地理空間數(shù)據(jù)為操作對象:地理信息系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)源是地理空間數(shù)據(jù)，按照地理坐標進行編碼，實現(xiàn)其定位、定性和定量描述。它是分布式的，可以幫助實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)三個基本特征的統(tǒng)一:空間位置、屬性和時態(tài)。

計算機硬件系統(tǒng)：計算機硬件系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中有形物理設(shè)備的總稱，是地理信息系統(tǒng)的物理外殼。硬件系統(tǒng)包括計算機主機；數(shù)字化儀、掃描儀、鍵盤、通信端口和其他數(shù)據(jù)輸入設(shè)備；數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，如軟盤、硬盤、磁帶、光盤和相應(yīng)的驅(qū)動設(shè)備；和數(shù)據(jù)輸出設(shè)備，例如監(jiān)視器、繪圖儀和打印機。這些硬件都是實現(xiàn)GIS軟件運行所需的計算機資源。地理信息系統(tǒng)(GIS)支持在單機或網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運行，可以在中央計算機服務(wù)器、臺式計算機等各種類型的硬件系統(tǒng)上運行。

計算機軟件系統(tǒng)：計算機軟件系統(tǒng)包含GIS操作所需的各種程序，由計算機系統(tǒng)軟件、地理信息系統(tǒng)軟件和應(yīng)用分析模型庫三部分組成。計算機系統(tǒng)軟件通常包括操作系統(tǒng)、匯編程序、編譯程序、診斷程序等。地理信息系統(tǒng)軟件提供存儲、分析和顯示地理信息的功能和工具，如GIS工具系統(tǒng)或GIS開發(fā)專用軟件包、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、CAD(計算機輔助設(shè)計)、圖像處理系統(tǒng)等。應(yīng)用分析模型庫是系統(tǒng)開發(fā)人員或用戶根據(jù)實際應(yīng)用需求編寫的解決實際問題的具體應(yīng)用分析程序。

GIS可以利用現(xiàn)有的計算機模型，結(jié)合應(yīng)用目的，制定相應(yīng)的可行方案，應(yīng)用于地理調(diào)查、城市建設(shè)、安全體系建設(shè)等領(lǐng)域，對于資源清查、災(zāi)害評估與預(yù)防、物流調(diào)度、交通管制等具有積極意義。計算機軟件系統(tǒng)可以實現(xiàn)地理信息的輸入和處理，支持地理查詢、分析和可視化顯示，便于實現(xiàn)各種功能和用途，簡化應(yīng)用界面，供用戶學(xué)習(xí)和使用。

地理空間數(shù)據(jù)：地理空間數(shù)據(jù)是GIS應(yīng)用系統(tǒng)最基本的組成部分，也是GIS的操作對象。這類數(shù)據(jù)包括基于地球表面空間位置的自然、社會、人文、經(jīng)濟數(shù)據(jù)，可以用地圖、圖像、表格、文檔等多種形式表示。地理空間數(shù)據(jù)是地理信息系統(tǒng)通過模型抽象表達的現(xiàn)實世界的實質(zhì)性內(nèi)容。數(shù)據(jù)來源包括室內(nèi)數(shù)字化和野外采集，以及從其他數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換而來。數(shù)據(jù)包括空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，空間數(shù)據(jù)可以用柵格和矢量兩種形式表示?？臻g數(shù)據(jù)顯示地理空間實體的位置、大小、形狀、方向和幾何拓撲關(guān)系。

用戶時代地理信息系統(tǒng)包括管理者和用戶：由于GIS是一個動態(tài)的、客觀的模型，它需要專業(yè)人員來組織、管理、維護和更新數(shù)據(jù)，以保證GIS相關(guān)服務(wù)的正常提供。因此，地理信息系統(tǒng)的管理者不僅要對地理信息系統(tǒng)的技術(shù)和功能有足夠的了解，還要有組織和管理的能力。管理團隊由各類技術(shù)人員組成，高層人員專注于系統(tǒng)的正常運行、編程、數(shù)據(jù)處理、模型建立、系統(tǒng)功能開發(fā)等。低層技術(shù)人員負責(zé)數(shù)據(jù)輸入、結(jié)果輸出和檢查。

實現(xiàn)基本技術(shù)：地理信息系統(tǒng)功能的實現(xiàn)需要計算機軟硬件系統(tǒng)的支持，地理信息數(shù)據(jù)的采集、處理、分析和輸出也是維持地理信息系統(tǒng)正常運行的重要環(huán)節(jié)。

數(shù)據(jù)采集和輸入：地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取主要是通過對外部原始數(shù)據(jù)進行加工整理的過程。在這個過程中，GIS會把要使用的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成計算機可以識別的形式，即可以應(yīng)用于實踐的形式。通過這個過程，許多外部數(shù)據(jù)可以系統(tǒng)地存儲在數(shù)據(jù)庫中。

按照形式，GIS需要的數(shù)據(jù)可以分為兩類，即空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)?？臻g數(shù)據(jù)以圖形的形式存在，一般通過鍵盤輸入或相關(guān)儀器掃描入數(shù)據(jù)庫。屬性數(shù)據(jù)是一種詳細描述空間實體特征的數(shù)據(jù)形式，通常的輸入方式是鍵盤輸入。

數(shù)據(jù)存儲和管理：地理信息系統(tǒng)中存儲的數(shù)據(jù)需要按邏輯順序排列，以便用戶靈活高效地訪問數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)存儲最常用的方式是GIS分層技術(shù)。這種技術(shù)將地圖分為幾層，通過不同的關(guān)鍵詞對數(shù)據(jù)進行過濾，然后將關(guān)鍵詞與地圖的不同圖層進行組合，這些圖層可以疊加還原出一張完整的地圖。用戶可以通過設(shè)置不同的關(guān)鍵字來搜索相關(guān)地圖圖層所包含的數(shù)據(jù)信息，系統(tǒng)可以根據(jù)圖層的關(guān)鍵特征進行操作，實現(xiàn)精準服務(wù)。

數(shù)據(jù)處理和分析：GIS的數(shù)據(jù)處理包括兩個方面:一是檢查和糾正輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量，包括編輯圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，檢查圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系，糾正空間數(shù)據(jù)的錯誤；二是完成輸入的圖形數(shù)據(jù)，以滿足GIS的各種應(yīng)用需求，如矢量數(shù)據(jù)的壓縮與平滑、拓撲關(guān)系的建立、矢量柵格數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)換、地圖切割與拼接等。

數(shù)據(jù)顯示和輸出：地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)顯示和輸出是實現(xiàn)與用戶直接連接的紐帶。在這個環(huán)節(jié)中，通過圖文融合、三維可視化等技術(shù)，將用戶需要的圖形、數(shù)據(jù)報表、文字報表、數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)等以用戶能夠識別的形式靈活展示。用戶可以選擇電腦顯示器、打印機、繪圖儀、照排機等。作為接收和呈現(xiàn)結(jié)果的輸出設(shè)備。

開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)：在地理信息系統(tǒng)的開發(fā)中，經(jīng)常使用數(shù)據(jù)庫管理、數(shù)據(jù)可視化、組件開發(fā)等相關(guān)技術(shù)來實現(xiàn)GIS在更多場景下的垂直細化功能。

圖文一體化技術(shù)：圖文一體化技術(shù)主要是為了有效解決地理信息系統(tǒng)設(shè)計過程中各種數(shù)據(jù)的集成管理問題，如實體屬性數(shù)據(jù)、聲音、視頻、數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)等不同的多媒體數(shù)據(jù)。常用的有基于文件關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)管理和基于對象關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)管理?；谖募P(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)管理模式主要是利用文件系統(tǒng)管理存儲圖形數(shù)據(jù)庫，通過關(guān)系數(shù)據(jù)庫存儲屬性數(shù)據(jù)和多媒體數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的重要核心是屬性數(shù)據(jù)。應(yīng)用多媒體數(shù)據(jù)通過二進制方法將信息數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，并將與關(guān)鍵字段相關(guān)的數(shù)據(jù)添加到屬性數(shù)據(jù)庫中，將兩者與屬性數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來作為連接點，可以促進與空間數(shù)據(jù)庫的連接?；趯ο箨P(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)管理是基于一個能夠為大型二進制對象類型提供強有力支持的數(shù)據(jù)庫。這種數(shù)據(jù)庫管理為不同的數(shù)據(jù)提供了一致的訪問接口，不僅可以共享數(shù)據(jù)信息，還可以將空間信息與多種信息連接起來，包括屬性和多媒體信息，從而實現(xiàn)統(tǒng)一管理和維護，形成圖文并茂的良好效果。

三維可視化技術(shù)：GIS要輸出的空間數(shù)據(jù)信息需要三維可視化技術(shù)，以清晰、直觀、易懂的形式展現(xiàn)給用戶。因為空間體數(shù)據(jù)是真實的三維數(shù)據(jù)，可以看透空間坐標的各種值和空間屬性，可以直接用空間三維體的作用來代替數(shù)據(jù)完成相應(yīng)的表達。三維可視化技術(shù)是多種技術(shù)融合的過程，為地理信息的深入調(diào)查提供了強有力的數(shù)據(jù)支持。地理信息系統(tǒng)的用戶可以利用三維可視化技術(shù)建立符合特定空間值的空間體模型。模型建立后，通過切片模型可以得到實際應(yīng)用中需要的不同類型的數(shù)據(jù)。切片主要是指在一定的空間方向上根據(jù)空間數(shù)據(jù)進行投影，從而將不同的信息數(shù)據(jù)在同一空間中充分表達，進一步提高空間內(nèi)部可視化的效果。

組件技術(shù)

組件技術(shù)主要是從面向?qū)ο蠹夹g(shù)發(fā)展而來的一種新的軟件工程技術(shù)，也可以說是面向?qū)ο蠹夹g(shù)的延伸和創(chuàng)新。通過組件的思想，將復(fù)雜的GIS功能按照不同的層次進行分解，劃分成不同的可以自行操作和管理的組件。這些組件是面向?qū)ο蟮?、語言中立的和位置透明的。

OLE技術(shù)

通過OLE(對象鏈接和嵌入)技術(shù)，可以實現(xiàn)地圖對象和系統(tǒng)的集成。這種方法可以利用可視化技術(shù)制作一個商業(yè)界面，達到優(yōu)化功能的目的。雖然它存在運行速度慢、對硬件要求高、只適合本地用戶等缺點，但利用該技術(shù)開發(fā)的軟件具有良好的用戶界面、強大的數(shù)據(jù)庫功能和數(shù)據(jù)處理功能、可靠性強、易于移植、后期工作人員維護方便等優(yōu)點。

主要技術(shù)

空間數(shù)據(jù)方面：地理信息系統(tǒng)可以完成地理空間數(shù)據(jù)的輸入、編輯、存儲管理和可視化輸出功能。

數(shù)據(jù)輸入：在數(shù)據(jù)輸入方面，GIS可以接受各種形式和來源的信息，以各種方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入。如圖形數(shù)據(jù)輸入、柵格數(shù)據(jù)輸入、GPS測量數(shù)據(jù)輸入、屬性數(shù)據(jù)輸入等。地理信息系統(tǒng)可以利用數(shù)字化儀的手跟蹤數(shù)字化技術(shù)和掃描儀的掃描技術(shù)來完成空間數(shù)據(jù)的采集工作。

數(shù)據(jù)編輯和處理：在數(shù)據(jù)編輯和處理方面，地理信息系統(tǒng)主要通過編輯圖形和屬性來實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理。屬性編輯與數(shù)據(jù)庫管理相結(jié)合；圖形編輯主要包括拓撲關(guān)系建立、圖形編輯、圖形整理、圖幅拼接、圖形變換、投影變換、糾錯等功能。

數(shù)據(jù)存儲和管理：在數(shù)據(jù)存儲管理方面，GIS主要提供空間和非空間數(shù)據(jù)的存儲、查詢、檢索、修改和更新能力。矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和矢量柵格一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是存儲GIS的主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇在很大程度上決定了系統(tǒng)能夠執(zhí)行的功能。

視覺輸出：在可視化輸出方面，GIS通常通過人機交互來選擇顯示對象和形式。對于圖形數(shù)據(jù)，可以根據(jù)元素的信息密度進行放大或縮小。GIS不僅可以輸出全要素地圖，還可以根據(jù)用戶需求分層輸出各種專題圖、統(tǒng)計圖、圖表和數(shù)據(jù)。

空間查詢和分析：在空間查詢和分析方面，GIS可以實現(xiàn)空間查詢、空間檢索、空間拓撲疊置分析和空間模型分析。

空間查詢：空間查詢系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)查詢和檢索以及數(shù)據(jù)綜合分析。數(shù)據(jù)查詢和檢索主要是指根據(jù)應(yīng)用搜索相關(guān)數(shù)據(jù)，搜索數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)庫或存儲設(shè)備，以找到和選擇用戶需要的有用信息和數(shù)據(jù)。

空間分析：空間分析功能涉及空間選擇、空間連接、組合分析、幾何測量等模塊。空間選擇模塊可以完成空間疊加分析、緩沖區(qū)分析和鄰近分析等空間操作?？臻g連接功能主要用于各種空間實體的綜合分析，按照空間位置關(guān)系連接不同圖層或同一圖層的元素，從而進行各種空間分析；空間合并的作用是將多個同類型的空間實體合并為一個空間實體，同時可以對空間實體的特征進行合并計算，一般用于空間實體的重分類；包括距離和面積的數(shù)值可以通過幾何計算來測量。最后，通過綜合分析功能，充分保證系統(tǒng)評估、管理和決策能力的正確實現(xiàn)。

空間決策支持：地理信息系統(tǒng)的空間決策支持功能利用各種手段形成數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換，提取隱藏在空間數(shù)據(jù)中的關(guān)聯(lián)，從而發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實事物之間的聯(lián)系，實現(xiàn)對應(yīng)用空間系統(tǒng)的綜合分析。最后將結(jié)果以圖形和文字的形式展示給決策者，為他們對現(xiàn)實世界做出正確合理的決策提供信息支持。

地圖繪制：根據(jù)GIS的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和繪圖儀的類型，用戶可以繪制矢量地圖或光柵地圖。用戶使用GIS平臺進行制圖時，制圖是基于已有的地理數(shù)據(jù)，制圖者只要注意數(shù)據(jù)規(guī)范和符號化規(guī)則，就能快速完成制圖。同時，GIS可以為用戶輸出全要素地圖，同時可以根據(jù)用戶需求分層次輸出各種專題地圖。在制圖過程中，繪圖儀還可以隨時繪制和修改任意地圖要素的細節(jié)，制作過程更加快捷，可以完成多個專題地圖的并行制作。如行政區(qū)劃圖、土地利用圖、道路交通圖等高級別的城市地圖。通過空間分析還可以得到一些地學(xué)分析的專題圖，如坡度圖、坡向圖、剖面圖等。

設(shè)備管理：通過GIS的設(shè)備管理功能，系統(tǒng)和所有相關(guān)功能可以同時運行。例如，在工程測量過程中，可以對問題數(shù)據(jù)進行檢修和處理。在該功能的應(yīng)用過程中，可以通過確定工程測量范圍，根據(jù)時間情況選擇相應(yīng)的設(shè)備來啟用模糊檢索功能。此外，GIS技術(shù)還具有圖形打印和表格標注功能，在一定程度上簡化了工程測量的流程，提高了工程測量的工作效率。

地理調(diào)查：利用地理信息系統(tǒng)可以收集相關(guān)數(shù)據(jù)，并基于這些數(shù)據(jù)建立和完善相應(yīng)的地理信息數(shù)據(jù)庫。通過這種方法，可以更有效地對某一地區(qū)進行深入的地理分析，而這些數(shù)據(jù)也將有助于為具體的分析過程提供參考。通過對比數(shù)據(jù)，可以有效的呈現(xiàn)具體情況，比較相關(guān)的優(yōu)缺點。

資源庫存：資源清查是地理信息系統(tǒng)的基本功能，通過信息采集使資源一目了然。通過對各種來源數(shù)據(jù)采集的分析判斷，形成統(tǒng)計覆蓋分析功能；此外，根據(jù)邊界和屬性條件，可以提取數(shù)據(jù)的有用信息，形成區(qū)域的各種組合，使現(xiàn)有資源得到快速再生。2018年，南充市借助地理信息系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)，結(jié)合高分辨率遙感衛(wèi)星圖、實地地面調(diào)查和入戶走訪，進一步掌握了草原資源、生態(tài)狀況、利用狀況、草原退化狀況、草原生態(tài)氣候、土壤狀況等方面情況。此次清查為南充市全面落實強牧惠牧政策，嚴格依法治草，提高草地精細化管理水平奠定了堅實基礎(chǔ)。

土地測量：通過地理信息系統(tǒng)的功能，可以滿足土地調(diào)查的需要，保證土地資源的合理利用和保護。地理信息可以為人類提供與土地相關(guān)的重要信息，在土地調(diào)查、土地登記、面積統(tǒng)計、資源評價和土地利用中發(fā)揮著重要作用。通過地理信息，可以形成土地的分項管理，確保土地產(chǎn)權(quán)清晰。在土地開發(fā)利用過程中，人們可以借助地理信息系統(tǒng)完成土地位置、不動產(chǎn)界址、土地名稱、總面積、土地類型、權(quán)責(zé)歸屬、地價、稅收政策、地理要素、設(shè)施建設(shè)等內(nèi)容，可以幫助人們?nèi)鎸崿F(xiàn)權(quán)責(zé)清晰。GIS為人們提供了可靠的地理信息支持，有利于維護社會穩(wěn)定。此外，精確的地理信息數(shù)據(jù)完全可以滿足地籍數(shù)據(jù)操作，為用戶查詢提供方便，實現(xiàn)土地調(diào)查全過程的精確科學(xué)。

地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查：利用GIS地理信息系統(tǒng)可以很好地完成地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測、地質(zhì)災(zāi)害制圖、地質(zhì)災(zāi)害制圖分析等多項任務(wù)，在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查核實領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用和十分重要的作用。地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查領(lǐng)域的應(yīng)用，可以輔助相關(guān)工作人員在預(yù)防、監(jiān)測、應(yīng)急救援和災(zāi)后重建等方面做出相關(guān)決策，有助于制定地震防災(zāi)減災(zāi)的相關(guān)策略，從而有效減輕地質(zhì)災(zāi)害。在地質(zhì)監(jiān)測預(yù)報方面，地理信息系統(tǒng)可以有效劃分地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)分布、潛在震源、歷史地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害，實現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的良好治理，預(yù)測地質(zhì)災(zāi)害的爆發(fā)；在地質(zhì)災(zāi)害損失預(yù)測分析方面，GIS的高精度數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析能力有助于解決傳統(tǒng)地質(zhì)災(zāi)害損失和風(fēng)險預(yù)測中數(shù)據(jù)精度不足的問題；在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查實施方面，可以利用地理信息系統(tǒng)中的RS(遙感)功能，準確繪制災(zāi)區(qū)的現(xiàn)場圖片，包括房屋、建筑物、河流、湖泊的位置，從而對地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域進行有效監(jiān)測。

海洋漁業(yè)：地理信息系統(tǒng)(GIS)在海洋漁業(yè)中應(yīng)用廣泛，涉及海洋漁業(yè)與環(huán)境的關(guān)系、近海漁業(yè)與環(huán)境、漁業(yè)管理系統(tǒng)建設(shè)、漁業(yè)形勢預(yù)報、漁業(yè)地圖繪制、海洋漁業(yè)數(shù)據(jù)采集、處理和分析等。借助GIS相關(guān)功能，可以實現(xiàn)漁船的動態(tài)跟蹤、軌跡回放、違章報警和安全報警。通過建立漁船監(jiān)控和GIS監(jiān)控航行軌跡系統(tǒng)，還可以實現(xiàn)漁船位置的實時監(jiān)控，結(jié)合三證管理信息判斷漁船的違法行為；此外，基于GIS空間數(shù)據(jù)庫和空間決策支持系統(tǒng)，可以構(gòu)建漁業(yè)資源預(yù)測預(yù)警輔助決策支持系統(tǒng)，為近海漁船實時監(jiān)控奠定基礎(chǔ)。利用GIS的空間局部插值方法建立景觀分析模型，還可以繪制各種海洋動物的分布格局圖和其他相關(guān)的漁業(yè)圖。2015年，中國航天科技集團五院航天之星公司提出，依托統(tǒng)一的業(yè)務(wù)協(xié)同平臺和地理信息系統(tǒng)，構(gòu)建全球數(shù)據(jù)模型，形成統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)省域業(yè)務(wù)“一張圖”管理，以全新理念構(gòu)建智慧海洋與漁業(yè)整體解決方案。

考古實踐：利用地理信息系統(tǒng)本身的數(shù)據(jù)采集、處理和分析管理功能，將獲得的普通數(shù)據(jù)整理成符合考古研究需要的數(shù)據(jù)。比如空間定位功能可以賦予考古數(shù)據(jù)空間特征；還可以借助數(shù)字制圖功能繪制遺址分布圖、文物保護圖、文化傳播與遷移圖、聚落演變圖、文化與環(huán)境的關(guān)系圖等地圖。

城鄉(xiāng)規(guī)劃：城鄉(xiāng)規(guī)劃是地理信息系統(tǒng)在城市建設(shè)應(yīng)用領(lǐng)域最重要的能力。通過地理信息的整合，可以提供直觀有效的數(shù)據(jù)，促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實現(xiàn)良好的城鄉(xiāng)規(guī)劃。數(shù)據(jù)表現(xiàn)出許多不同性質(zhì)和特點的問題，主要可以反映資源、環(huán)境、人口、交通、經(jīng)濟、教育、文化、金融等可變信息。通過GIS數(shù)據(jù)庫的分析，可以使各種復(fù)雜的信息更加直觀，形成統(tǒng)一的格式和輸出，為城市建設(shè)和區(qū)域規(guī)劃提供多目標、多選擇。地理信息系統(tǒng)可以為城市總體規(guī)劃、城市建設(shè)用地適宜性評價、環(huán)境質(zhì)量評價、道路交通規(guī)劃、公共設(shè)施配置和城市環(huán)境動態(tài)監(jiān)測提供有價值的數(shù)據(jù)。為了保證城市良好的功能，需要地理信息的支持，利用地理信息系統(tǒng)的空間搜索方法和各種信息疊加處理分析軟件的評價，促進中心城市的科學(xué)規(guī)劃，加強城市管理能力。

地理信息系統(tǒng)

交通建設(shè)：地理信息在交通規(guī)劃中起著重要的作用，地理信息系統(tǒng)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用可以幫助人們進行合理的協(xié)調(diào)和規(guī)劃。地理信息系統(tǒng)(GIS)可以為交通部門提供正確的數(shù)據(jù)，通過編輯、繪圖顯示和測量，輸入、存儲、編輯和繪制交通顯示的數(shù)據(jù)，通過交通地理信息疊加、動態(tài)分段、地形分析和網(wǎng)格顯示，實現(xiàn)交通分流和路線優(yōu)化。美國聯(lián)邦陸地公路管理辦公室利用GIS為公共道路服務(wù)組織提供更多的資源和資金。使用GIS在線服務(wù)工具可以監(jiān)控道路信息，并為基礎(chǔ)設(shè)施投資計劃服務(wù)。與此同時，交通部網(wǎng)絡(luò)通過全國公路網(wǎng)系統(tǒng)顯示出存在結(jié)構(gòu)問題的橋梁信息，以提醒國會和公眾橋梁的位置。

環(huán)境治理：地理信息系統(tǒng)在環(huán)境治理中的應(yīng)用有助于實現(xiàn)環(huán)境污染的展示，提高環(huán)境數(shù)據(jù)信息監(jiān)測的有效性。通過相關(guān)技術(shù)的運用，可以實現(xiàn)對大氣污染的動態(tài)監(jiān)測，對大氣污染的位置、污染對象等因素進行全面系統(tǒng)的分析，提高環(huán)境污染治理的整體質(zhì)量，適應(yīng)現(xiàn)代大氣環(huán)境生態(tài)變革的需要；同時，該系統(tǒng)還可以對水環(huán)境進行監(jiān)測，為水污染治理信息的數(shù)據(jù)處理和水資源信息的查詢提供參考，幫助人們實現(xiàn)水環(huán)境治理的最終目標。2018年南寧面臨黑臭水污染反彈嚴重的問題。市政府建立了全區(qū)水環(huán)境管理城市排水設(shè)施地理信息系統(tǒng)，利用現(xiàn)代信息技術(shù)，確保信息及時更新、實時共享，實現(xiàn)了全市黑臭水體信息“一張圖”。GIS在污水處理中的應(yīng)用，幫助南寧順利完成了黑臭水體治理的攻堅戰(zhàn)。

電子政務(wù)：電子政務(wù)的信息特征主要是公文，涉及公文的起草、審批、審核、撰寫、分發(fā)、歸檔等多個環(huán)節(jié)。它需要通過電子文檔來模擬和再現(xiàn)傳統(tǒng)的辦公過程。許多政府部門的工作都會涉及到與地理空間相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息，而地理信息系統(tǒng)中實時更新和準確的數(shù)據(jù)存儲為電子政務(wù)的順利辦公提供了信息基礎(chǔ)。同時，GIS與電子政務(wù)的集成還可以實現(xiàn)非空間數(shù)據(jù)的空間定位、空間分析和空間輔助決策。將日益成熟的GIS技術(shù)融入現(xiàn)代電子政務(wù)建設(shè)，可以有效實現(xiàn)城市基礎(chǔ)地理信息的數(shù)據(jù)共享、動態(tài)更新、實時查詢和發(fā)布，有效保證空間數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性，為企業(yè)和公眾，以及政府職能部門提供準確、及時、有效、權(quán)威的信息服務(wù)。2006年，我國完成了第一個全國產(chǎn)化的電子政務(wù)GIS系統(tǒng)，GIS軟件、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫三大基礎(chǔ)部分全部實現(xiàn)國產(chǎn)化，為后續(xù)的數(shù)字政府建設(shè)提供了技術(shù)和平臺基礎(chǔ)。

GIS的應(yīng)用幾乎遍及所有與空間位置相關(guān)的領(lǐng)域，其功能可概括為以下幾個方面：

1.地圖制圖與可視化：這是GIS最基本的功能。可以快速制作、更新和輸出各種專題地圖（如人口密度圖、土地利用圖、交通網(wǎng)絡(luò)圖），使數(shù)據(jù)更直觀易懂。

2.空間查詢與量算：可以回答諸如“這個地塊屬于誰？”、“醫(yī)院周圍5公里內(nèi)有多少居民？”、“這條河流的長度是多少？”等問題。

3.空間分析：這是GIS的精華所在。主要包括：

緩沖區(qū)分析：分析地理目標的影響或服務(wù)范圍（如分析工廠污染對周邊居民區(qū)的影響）。

疊加分析：將多個圖層進行疊加，產(chǎn)生新的綜合信息（如將土壤類型、坡度和日照圖疊加，找到最適合種植某種作物的土地）。

網(wǎng)絡(luò)分析：尋找最佳路徑、計算服務(wù)范圍、尋找最近設(shè)施等（如物流配送路徑規(guī)劃、緊急救援路線選擇）。

地形分析：基于數(shù)字高程模型進行坡度、坡向、流域劃分等分析。

4.空間統(tǒng)計與建模：通過統(tǒng)計方法分析空間數(shù)據(jù)的分布模式（如聚集、離散），并建立模型來預(yù)測未來趨勢（如疾病傳播模型、城市擴張模擬）。

在大學(xué)教育中，與GIS相關(guān)的專業(yè)主要分布在以下幾個學(xué)科門類下：

主干學(xué)科：地理信息科學(xué)。該專業(yè)側(cè)重于GIS的理論、原理、算法和軟件開發(fā)，屬于理學(xué)范疇。

相關(guān)學(xué)科：

測繪工程：側(cè)重于空間數(shù)據(jù)的獲取方法和技術(shù)，如GPS測量、遙感技術(shù)，為GIS提供數(shù)據(jù)源。

遙感科學(xué)與技術(shù)：專注于通過衛(wèi)星或航空傳感器獲取地表信息，是GIS重要的數(shù)據(jù)更新手段。

計算機科學(xué)與技術(shù)：為GIS提供數(shù)據(jù)庫管理、軟件架構(gòu)、圖形圖像處理等底層技術(shù)支持。

城鄉(xiāng)規(guī)劃、環(huán)境科學(xué)、國土資源管理等：這些是GIS的重要應(yīng)用領(lǐng)域，側(cè)重于利用GIS工具解決本行業(yè)的實際問題。

一個完整的GIS由五個關(guān)鍵部分組成，這構(gòu)成了其核心概念框架：

1.硬件：運行GIS軟件所需的計算機（服務(wù)器、工作站、PC）、數(shù)據(jù)采集設(shè)備（GPS接收機、全站儀）、數(shù)據(jù)輸出設(shè)備（繪圖儀、打印機）和存儲設(shè)備。

2.軟件：提供所需的存儲、分析和可視化功能的GIS平臺軟件，如ArcGIS,QGIS,SuperMap等，以及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和操作系統(tǒng)。

3.數(shù)據(jù)：GIS的“血液”。分為：

空間數(shù)據(jù)：描述地理要素的位置和形狀（如點、線、面）。

屬性數(shù)據(jù)：描述地理要素的特征（如一個城市的名稱、人口、GDP）。

4.人員：包括系統(tǒng)管理、項目管理、數(shù)據(jù)分析、應(yīng)用開發(fā)等各類專業(yè)人員。人是GIS項目中最重要的因素。

5.方法（或模型）：成功的GIS實踐所需的規(guī)劃、商業(yè)規(guī)則和操作流程。即如何設(shè)計和實施一個GIS項目來解決特定問題。

GIS專業(yè)的就業(yè)前景廣闊，隨著智慧城市、數(shù)字經(jīng)濟、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，社會對空間信息人才的需求持續(xù)增長。

主要就業(yè)方向：

1.政府與事業(yè)單位：自然資源、城市規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境、交通運輸、應(yīng)急管理、氣象、水利、農(nóng)業(yè)等部門，從事空間數(shù)據(jù)管理、規(guī)劃分析和決策支持工作。

2.IT與地信企業(yè)：在GIS軟件公司（如Esri、超圖）、地圖公司（如高德、百度）、互聯(lián)網(wǎng)公司等，從事軟件開發(fā)、數(shù)據(jù)分析、產(chǎn)品經(jīng)理、項目實施等工作。

3.科研院所與高校：從事GIS理論、技術(shù)和應(yīng)用的前沿科學(xué)研究與教學(xué)工作。

薪資水平：與技術(shù)能力和經(jīng)驗密切相關(guān)，具備扎實編程能力和空間分析思維的專業(yè)人才薪資更具競爭力。

考公職位 編輯本段