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物质世界中的任何地物都被牢牢地打上了时空的烙印。人们的生产和生活中80%以上的信息和地理空间位置有关。地理信息系统（Geographic Information System, 简称GIS）作为获取、处理、管理和分析地理空间数据的重要工具、技术和学科，近年来得到了广泛关注和迅猛发展。从技术和应用的角度，GIS是解决空间问题的工具、方法和技术；从学科的角度，GIS是在地理学、地图学、测量学和计算机科学等学科基础上发展起来的一门学科，具有独立的学科体系； 从功能上，GIS具有空间数据的获取、存储、现示、编辑、处理、分析、输出和应用等功能；从系统学的角度，GIS具有一定结构和功能，是一个完整的系统。

从应用的角度，地理信息系统由硬件、软件、数据、人员和方法五部分组成。硬件和软件为地理信息系统建设提供环境；数据是GIS的重要内容；方法为GIS建设提供解决方案；人员是系统建设中的关键和能动性因素，直接影响和协调其它几个组成部分。 硬件主要包括计算机和网络设备，存储设备，数据输入、显示和输出的外围设备等等。 软件主要包括以下几类： ——操作系统软件 ——数据库管理软件 ——系统开发软件 ——GIS软件，等等。 GIS软件的选型，直接影响其它软件的选择，影响系统解决方案，也影响着系统建设周期和效益。 数据是GIS的重要内容，也是GIS系统的灵魂和生命。数据组织和处理是GIS应用系统建设中的关键环节，涉及许多问题： ——应该选择何种（或哪些）比例尺的数据？ ——已有数据现势性如何？ ——数据精度是否能满足要求？ ——数据格式是否能被已有的GIS软件集成？ ——应采用何种方法进行处理和集成？ ——采用何种方法进行数据的更新和维护，等等。 方法指系统需要采用何种技术路线，采用何种解决方案来实现系统目标。方法的采用会直接影响系统性能，影响系统的可用性和可维护性。 人是GIS系统的能动部分。人员的技术水平和组织管理能力是决定系统建设成败的重要因素。系统人员按不同分工有项目经理、项目开发人员、项目数据人员、系统文档撰写和系统测试人员等。各个部分齐心协力、分工协作是GIS系统成功建设的重要保证。 GIS应用系统建设需要从以上五个方面着手。

GIS与CAD的区别[日期：2005-2-20] 来源：地理信息系统论坛 作者： [字体：大 中 小] [Blocked Ads] CAD和GIS之间有大量的技术重叠，两者都用计算机图形，相似的输入、输出设备，和生成漂亮的彩色图像。但是，两者的相似性到此为至。同GIS相比，CAD较简单，这就是随着计算机图形学的发展，它发展更快的原因。 下面是一个对比：（Newell and Theriault,1990）　　CAD的几何形式主要由制图员构成，而GIS的几何形状是由扫描数字化或测量方法得到的。 　　CAD几何形状包含水胶痛怪毕叨危ǔＯ叨沃涞募薪鞘枪嬖虻摹IS实际上不包含水平或垂直线段，除了直角，其它的规则夹角很少。另一方面，形状破碎的线段，如等高线和海岸线，则很平常。 　　在CAD中，圆弧和曲线是基本的，在GIS中，它们实际上不存在。 　　在CAD中，一个典型的多边形有四个顶点；在GIS中，一个多边形可能有上千个顶点。 　　在CAD中，诸如映射、旋转、比例、拷贝之类的操作频繁地被用到，在GIS中不常用。 　　在CAD中，目标间的拓扑关系实际上不存在；在GIS中，拓扑是主要的考虑之一。 　　在CAD中，栅格很少用；但在GIS中，这是获取地图库或卫星数据的一个有效、经济的方法。

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GIS和GPS有什么关系？准确地说,GPS(Global Positioning System)是美国的一种卫星定位系统(全世界还有其他国家和地区的卫星定位系统，如我国正在研制的“北斗导航定位系统”)。相对于GIS来说，卫星定位系统为更多的人所熟悉，已越来越多地进入人们的生产和生活，如测绘、野外数据采集、车辆导航、旅游等方面。通过GPS可以获得任意接收点的空间位置坐标数据，还可用于测时、测速。对于GIS来说，GPS提供了一种极为重要的实时、动态、精确获取空间数据的方法，是GIS的重要数据源，GPS大大地拓展了GIS的应用领域和应用方式。而对于GPS来说，GIS是一种重要的空间数据处理、集成和应用工具。二者紧密联系，共同开创和深化更多领域的空间应用。

GIS有哪些主要用途？(1) 直观、便捷地集成各种属性数据由于地物的空间位置具有客观性，而地物本身又具有纷繁复杂的特性，除了具有自然特性以外，还具有社会经济特性。描述这些特性的属性数据非常丰富，但都可以通过具有同一坐标参考系统的空间位置进行统一组织。GIS为各种数据的集成提供了统一的框架，在此基础上可以直观表达地物及其空间关系。如下图中，世界各国的社会、经济、人口以及文化数据都可以按国家的空间位置统一集成。 （2）高效管理信息资源 GIS是一个具有结构和功能的系统，能获取和输入空间数据，并进行空间数据的处理和分析，并将结果按一定的方式输出。通过这种方式，各个行业的信息资源都可以按各自的要求进行处理，从而提高了信息资源的管理和利用效率。各个行业信息系统的建设就是典型的例子，如地籍信息系统，林业资源管理信息系统、自来水设施管理信息系统、矿产资源管理信息系统、污染源管理信息系统、旅游资源管理信息系统、地下水资源管理信息系统等等。 下图为采用GIS技术管理电信基础网络资源（光纤断面）界面，由西安普声电信有限责任公司提供。 （3）提供辅助决策 采用GIS的重要目的是辅助解决空间问题，其核心功能是空间分析，通过空间分析为各类用户提供管理和商业上的辅助决策。如疾病、林火等突发事件的监测与预警、设施故障处理、基站选址，企业选址，客户分布管理，房地产管理等。 下图所示为当电网发生故障时，GIS系统通过综合分析现有情况，故障线路段，并可进行逆向推图，调出相关图形, 如开闭所、变电站的一次接线图，协助用户分析可能出现的故障，并能够根据其他的报修电话，综合分析故障原因。 下图是南昌水利水电高等专科学院提供的基于GIS的江西防汛指挥决策支持系统，通过对水情、雨情、工情、灾情等各类防汛信息（包括多媒体信息）进行统一管理，辅助进行决策。 （4）制作地图 GIS是在计算机辅助制图基础上发展起来的一门技术，是地图制作的重要工具。采用GIS可以制作符号，对数据进行各种渲染，高效、高性能、高度自动化是GIS制图的重要特点。下图为全国铁道路邮示意图（部分），图中的站点和道路为自动绘制，各站点之间的邮路的始发和到达时间为自动动态标注，一旦邮路所经过的站点发生改变或者时间发生调整，地图会自动更新。 （5）提供与获得空间位置相关的服务 通过GIS可提供和获得与空间位置相关的服务，如获得一定范围、精度和一定要素的空间数据或地图，进行网络地理位置（如地名和路线）查询，还可通过嵌入式设备和无线通信网络进行位置查询、监控和导航，等等。

GIS和MIS有什么关系？GIS和MIS都是以计算机为核心的信息处理系统，都具有数据量大和数据之间关系复杂的特点。但GIS主要处理空间数据，例如，土地资源、森林资源、交通运输网络、人口分布等数据。而MIS(Management Information System)主要处理物资、设备、资金、产量、库存、劳动力以及人事档案、生产合同、计划任务等非空间数据。在大型MIS系统中集成部分GIS功能，这种应用模式将越来越广泛。同时，组件式地理信息系统和WebGIS技术有利于实现MIS和GIS的无缝集成。

GIS(地理信息系统)建设首先是网络建设，网络在整个GIS项目中处于至关重要的地位。GIS应用与常规事务处理有很大不同，突出表现在巨大的数据量、复杂的处理方式、空间的分布性，以及对安全容错机制的要求上，网络设计必须满足： (1)网络性能高，传输速率快GIS处理对象以图形图像为主，数据量大，非常规类型。当用户较多时，网络传输繁重，容易造成网络阻塞，因而要求有足够带宽和灵活的传送技术。 　　(2)Client/Server、Intranet结构，分布式数据处理GIS系统是一个有机组合的群体，通过网络将地理上分散、具有自治功能的多个计算机系统互联，实现信息交换、资源共享和协同工作。支持空间分布性、联机事务处理、多用户并发操作，是GIS网络基本特征。 　　(3)多媒体数据同步传输GIS处理越来越多地涉及声音、动画、影视等多媒体数据，因此需要实现时间敏感数据的同步传输。 　　(4)空间操作的复杂性，长型事务处理GIS基于空间数据的操作，例如图形修改、拓扑关系建立，都要求独占主机和网络资源，网络必须对此提供足够的支持，而且一旦操作失败，应具备容错和恢复等安全机制。 　　(5)GIS网络构成复杂，涉及诸多硬件平台、操作系统、网络类型的综合集成GIS硬件平台从传统小型机到各种UNIX服务器直至流行的个人工作站，几乎包括了计算产品的各种类型，还有扫描仪、绘图仪、数字化仪、硬盘阵列等专用设备；GIS系统必须同时支持UNIX、NT、Windows95等操作系统及Web/Browser应用，其客户端、服务器、中间件、开发工具等产品种类繁多、性能各异；网络设备选择涉及集线器、交换机、路由器、远程访问服务器等各个方面；如何从实际出发，对计算资源进行合理选型与配置以发挥最佳效益，是GIS网络设计的关键所在。 　　根据GIS上述特征，应采取结构化网络设计方式，进行细致的工作群组划分和网络分段，按照应用特点选择不同的网络技术，充分发挥各自优势；使用高性能服务器、交换机以提升网络主干性能。 　　由于应用规模和实际需求不同，GIS网络设计存在较大差别，本文通过GIS小型快速共享局域网、中型交换式局域网、大型ATM企业园区网、大型千兆以太企业广域网四个实例，较为全面地介绍GIS网络建设的不同模式。 　　一、GIS小型快速局域网 系统主机为INTERGRAPH的Wintel三维图形工作站TD系列12台和1台 UNIX服务器。网络设备采用3Com SuperStack II Hub100快速以太网集线器，具有24个端口共享100Mb/s带宽，通过UTP连接为星型拓扑结构。11台TD-2工作站安装NT WS作为客户端，1台TD- 4安装NT Server作为服务器，接入交换机100Mb/s端口，配置NETBEUI、TCP/IP网络协议，进行域名服务、网络资源管理，通过PC NFS实现与UNIX服务器的数据传输。 　　系统运行INTERGRAPH Client/Server结构GIS软件MGE，应用服务以MS SQL Server数据库作为后台支持。通过NT Server定义各个节点的网络地址、用户、共享应用程序、磁盘空间和各种外设(包括数字化仪、扫描仪、绘图仪、制版机等)，将GIS进程优化到网络上，实现数据输入、预处理、分色分版、修改和胶片制作等功能，完成大型地图产品输入、编辑、输出的一体化过程。 　　●网络特点简单实用，易于建立，是低成本的GIS网络解决方案。但网络传输速率低，缺乏有效的管理和容错机制，适用于上网设备较少，对实时性、安全性要求不高的部门级应用。 　　二、GIS中型交换局域网 系统硬件包括20台UNIX工作站/服务器，30台PC工作站/服务器，以及扫描仪、绘图仪、网络打印机、数字化仪等各种外部设备，运行ARCINFO、EDARS、SYBASE分布式应用软件，进行国家级重大灾害的实时监测和快速反应。 　　网络设计实施过程中，将网络资源按照其性能、用途划分为4个子网，网络中心采用Bay Accelar120 0路由交换机，连接3台3Com LinkSwitch3C16900桌面交换机，构成网络主干，将Sun Serv er450、SGI Origin2000、HP LH PRO300服务器和20台Sun、SGI、DEC工作站直接接入Accelar1200100M交换以太模块，40台PC及网络打印机、绘图仪、扫描仪等分别通过3Com L inkSwitch3C16900集线器构成独立的10M交换子网，再连到中心交换机上。