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地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有時又稱為“地學信息系統(tǒng)”或“資源與環(huán)境信息系統(tǒng)”。它是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。它是在計算機硬、軟件系統(tǒng)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(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)處理、管理的對象是多種地理空間實體數(shù)據(jù)及其關系，包括空間定位數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、遙感圖像數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)等，用于分析和處理在一定地理區(qū)域內(nèi)分布的各種現(xiàn)象和過程，解決復雜的規(guī)劃、決策和管理問題。 　　

通過上述的分析和定義可提出GIS的如下基本概念： 　　

1、GIS的物理外殼是計算機化的技術系統(tǒng)，它又由若干個相互關聯(lián)的子系統(tǒng)構成，如數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理和分析子系統(tǒng)、圖像處理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)產(chǎn)品輸出子系統(tǒng)等，這些子系統(tǒng)的優(yōu)劣、結構直接影響著GIS的硬件平臺、功能、效率、數(shù)據(jù)處理的方式和產(chǎn)品輸出的類型。 　　

2、GIS的操作對象是空間數(shù)據(jù)，即點、線、面、體這類有三維要素的地理實體�？臻g數(shù)據(jù)的最根本特點是每一個數(shù)據(jù)都按統(tǒng)一的地理坐標進行編碼，實現(xiàn)對其定位、定性和定量的描述、這是GIS區(qū)別于其它類型信息系統(tǒng)的根本標志，也是其技術難點之所在。 　　

3、GIS的技術優(yōu)勢在于它的數(shù)據(jù)綜合、模擬與分析評價能力，可以得到常規(guī)方法或普通信息系統(tǒng)難以得到的重要信息，實現(xiàn)地理空間過程演化的模擬和預測。 　　

4、 GIS與測繪學和地理學有著密切的關系。大地測量、工程測量、礦山測量、地籍測量、航空攝影測量和遙感技術為GIS中的空間實體提供各種不同比例尺和精度的定位數(shù)；電子速測儀、GPS全球定位技術、解析或數(shù)字攝影測量工作站、遙感圖像處理系統(tǒng)等現(xiàn)代測繪技術的使用，可直接、快速和自動地獲取空間目標的數(shù)字信息產(chǎn)品，為GIS提供豐富和更為實時的信息源，并促使GIS向更高層次發(fā)展。地理學是GIS的理論依托。 　　

有的學者斷言，“地理信息系統(tǒng)和信息地理學是地理科學第二次革命的主要工具和手段。如果說GIS的興起和發(fā)展是地理科學信息革命的一把鑰匙，那么，信息地理學的興起和發(fā)展將是打開地理科學信息革命的一扇大門，必將為地理科學的發(fā)展和提高開辟一個嶄新的天地”。GIS被譽為地學的第三代語言——用數(shù)字形式來描述空間實體。 

地理信息系統(tǒng)（GIS）的分類 　

GIS按研究的范圍大小可分為全球性的、區(qū)域性的和局部性的；按研究內(nèi)容的不同可分為綜合性的與專題性的。同級的各種專業(yè)應用系統(tǒng)集中起來，可以構成相應地域同級的區(qū)域綜合系統(tǒng)。在規(guī)劃、建立應用系統(tǒng)時應統(tǒng)一規(guī)劃這兩種系統(tǒng)的發(fā)展，以減小重復很費，提高數(shù)據(jù)共享程度和實用性。 

　我國地理信息系統(tǒng)的起步稍晚，但發(fā)展勢頭相當迅猛，大致可分為以下三個階段。 　　

第一是起步階段。20世紀70年代初期，我國開始推廣電子計算機在測量、制圖和遙感領域中的應用。隨著國際遙感技術的發(fā)展，我國在1974年開始引進美國地球資源衛(wèi)星圖像，開展了遙感圖像處理和解譯工作。1976年召開了第一次遙感技術規(guī)劃會議，形成了遙感技術試驗和應用蓬勃發(fā)展的新局面，先后開展了京津唐地區(qū)紅外遙感試驗。新疆哈密地區(qū)航空遙感試驗、天津渤海灣地區(qū)的環(huán)境遙感研究、天津地區(qū)的農(nóng)業(yè)土地資源遙感清查工作。長期以來，國家測繪局系統(tǒng)開展了一系列航空攝影測量和地形測圖，為建立地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫打下了堅實的基礎。解析和數(shù)字測圖、機助制圖、數(shù)字高程模型的研究和使用也同步進行。1977年誕生了第一張由計算機輸出的全要素地圖。1978年，國家計委在黃山召開了全國第一屆數(shù)據(jù)庫學術討論會。所有這些為GIS的研制和應用作了技術上的準備。 　　

第二是試驗階段。進入80年代之后，我國執(zhí)行“六五”、“七五”計劃，國民經(jīng)濟全面發(fā)展，很快對“信息革命”作出熱烈響應。在大力開展遙感應用的同時，GIS也全面進入試驗階段。在典型試驗中主要研究數(shù)據(jù)規(guī)范和標準、空間數(shù)據(jù)庫建設、數(shù)據(jù)處理和分析算法及應用軟件的開發(fā)等。以農(nóng)業(yè)為對象，研究有關質(zhì)量評價和動態(tài)分析預報的模式與軟件，并用于水庫淹沒損失、水資源估算、土地資源清查、環(huán)境質(zhì)量評價與人口趨勢分析等多項專題的試驗研究。在專題試驗和應用方面，在全國大地測量和數(shù)字地面模型建立的基礎上，建成了全國1：100萬地留數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和全國土地信息系統(tǒng)、1：4見萬全國資源和環(huán)境信息系統(tǒng)及1：25o萬水土保持信息系統(tǒng)，并開展了黃土高原信息系統(tǒng)以及洪水災情預報與分析系統(tǒng)等專題研究試驗。用于輔助城市規(guī)劃的各種小型信息系統(tǒng)在城市建設和規(guī)劃部門也獲得了認可。 　　

在學術交流和人才培養(yǎng)方面得到很大發(fā)展。在國內(nèi)召開了多次關于GIS的國際學術討論會。1985年，中國科學院建立了“資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國家級重點開放實驗室”，1988年和1990年武漢測繪科技大學先后建立了“信息工程專業(yè)”和“測繪遙感信息工程國家級重點開放實驗室”。我國許多大學中開設了rs方面的課程和不同層次的講習班，已培養(yǎng)出了一大批從事GIS研究與應用的博士和碩土。 　　

第三是GIS全面發(fā)展階段。80年代末到90年代以來，我國的GIS隨著社會主義市場經(jīng)濟的發(fā)展走上了全面發(fā)展階段。國家測繪局正在全國范圍內(nèi)建立數(shù)字化測繪信息產(chǎn)業(yè)。1：100萬地圖數(shù)據(jù)庫已公開發(fā)售，衛(wèi)：25萬地圖數(shù)據(jù)庫也已完成建庫，并開始了全國1石萬地圖數(shù)據(jù)庫生產(chǎn)與建庫工作，各省測繪局正在抓緊建立省級1：1萬基礎地理信息系統(tǒng)。數(shù)字攝影測量和遙感應用從典型試驗逐步走向運行系統(tǒng)，這樣就可保證向GIS源源不斷地提供地形和專題信息。進入90年代以來，沿海、沿江經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的發(fā)展，土地的有償使用和外資的引進，急需GIS為之服務，有力地促進了城市地理信息系統(tǒng)的發(fā)展。用于城市規(guī)劃、土地管理、交通、電力及各種基礎設施管理的城市信息系統(tǒng)在我國許多城市相繼建立。 　　

在基礎研究和軟件開發(fā)方面，科技部在“九五”科技攻關計劃中，將“遙感、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)的綜合應用”列入國家“九五”重中之重科技攻關項目，在該項目中投入相當大的研究經(jīng)費支持武漢測繪科技大學、北京大學、中國地質(zhì)大學、中國林業(yè)科學研究院和中國科學院地理研究所等單位開發(fā)我國自主版權的地理信息系統(tǒng)基礎軟件。經(jīng)過幾年的努力，中國GIS基礎軟件與國外的差距迅速縮小，涌現(xiàn)出若干能參與市場競爭的地理信息系統(tǒng)軟件，如GeoStar， MapGIS， OityStar， ViewGIS等。在遙感方面，在該項目的支持下，已建立全國基于IK4遙感影像土地分類結果的土地動態(tài)監(jiān)測信息系統(tǒng)。國家這一重大項目的實施，有力地促進了中國遙感和地理信息系統(tǒng)的發(fā)展