『壹』 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)
『貳』 地理信息系統與地圖資料庫的區別是什麼
（一）地理信息系統（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）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、軟體系統支持下，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採集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。位
置與地理信息既是LBS的核心，也是LBS的基礎。一個單純的經緯度坐標只有置於特定的地理信息中，代表為某個地點、標志、方位後，才會被用戶認識和理
解。用戶在通過相關技術獲取到位置信息之後，還需要了解所處的地理環境，查詢和分析環境信息，從而為用戶活動提供信息支持與服務。
地理信息系統（GIS，Geographic Information System）是一門綜合性學科，結合地理學與地圖學以及遙感和計算機科學，已經廣泛的應用在不同的領域，是用於輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數據的計算機系統，隨著GIS的發展，也有稱GIS為「地理信息科學」
（Geographic Information Science），近年來，也有稱GIS為"地理信息服務"（Geographic
Information
service）。GIS是一種基於計算機的工具，它可以對空間信息進行分析和處理（簡而言之，是對地球上存在的現象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。
（二）地圖資料庫（cartographic database）是以地圖數字化數據為基礎的資料庫，是存儲在計算機中的地圖內容各要素（如控制點、地貌、土地類型、居民地、水文、植被、交通運輸、境界等）的數字信息文件、資料庫管理系統及其它軟體和硬體的集合。
『叄』 地理信息系統的用處
地理信息系統（GIS）的基本功能有：
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、數據的存儲和管理功能：地理信息資料庫管理系統是數據存儲和管理的高新技術，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、數字高程模型的建立、地形分析等。
5、二次開發和編程功能：用戶可以在自己的編程環境中調用GIS的命令和函數，或者GIS系統將某些功能做成專門的控制項供用戶開發使用。
地理信息系統充分發揮其功能廣泛應用於資源管理、區域規劃、國土監測以及政府部門和企業的輔助決策。
『肆』 gis中矢量數據移動提示超出移動范圍怎麼回事
我國GIS的發展雖然較晚，經歷了四個階段，即起步(1970-1980)、准備(1980-1985)、發展(1985-1995)、產業化(1996以後)階段。GIS已在許多部門和領域得到應用，並引起了政府部門的高度重視。從應用方面看，地理信息系統已在資源開發、環境保護、城市規劃建設、土地管理、農作物調查與結產、交通、能源、通訊、地圖測繪、林業、房地產開發、自然災害的監測與評估、金融、保險、石油與天然氣、軍事、犯罪分析、運輸與導航、110報警系統公共汽車調度等方面得到了具體應用。國內外已有城市測繪地理信息系統或測繪資料庫正在運行或建設中。一批地理信息系統軟體已研製開發成功（如GeoSTAR,CityStar,MapGIS等),一批高等院校已設立了一些與GIS有關的專業或學科，一批專門從事GIS產業活動的高新技術產業相繼成立。些外，還成立了"中國GIS協會"和"中國GPS技術應用協會"等。
我國地理信息系統方面的工作自80年代初開始。以1980年中國科學院遙感應用研究所成立全國第一個地理信息系統研究室為標志，在幾年的起步發展階段中，我國地理信息系統在理論探索、硬體配製、軟體研製、 我國GIS的發展雖然較晚，經歷了四個階段，即起步(1970-1980)、准備(1980-1985)、發展(1985-1995)、產業化(1996以後)階段。GIS已在許多部門和領域得到應用，並引起了政府部門的高度重視。從應用方面看，地理信息系統已在資源開發、環境保護、城市規劃建設、土地管理、農作物調查與結產、交通、能源、通訊、地圖測繪、林業、房地產開發、自然災害的監測與評估、金融、保險、石油與天然氣、軍事、犯罪分析、運輸與導航、110報警系統公共汽車調度等方面得到了具體應用。國內外已有城市測繪地理信息系統或測繪資料庫正在運行或建設中。一批地理信息系統軟體已研製開發成功（如GeoSTAR,CityStar,MapGIS等),一批高等院校已設立了一些與GIS有關的專業或學科，一批專門從事GIS產業活動的高新技術產業相繼成立。些外，還成立了"中國GIS協會"和"中國GPS技術應用協會"等。 我國地理信息系統方面的工作自80年代初開始。以1980年中國科學院遙感應用研究所成立全國第一個地理信息系統研究室為標志，在幾年的起步發展階段中，我國地理信息系統在理論探索、硬體配製、軟體研製、規范制訂、區域試驗研究、局部系統建立、初步應用試驗和技術隊伍培養等方面都取得了進步，積累了經驗，為在全國范圍內展開地理信息系統的研究和應用奠定了基礎。
地理信息系統進入發展階段的標志是第七個五年計劃開始。地理信息系統研究作為政府行為，正式列入國家科技攻關計劃，開始了有計劃、有組織、有目標的科學研究、應用實驗和工程建設工作。許多部門同時展開了地理信息系統研究與開發工作。如全國性地理信息系統（或資料庫）實體建設、區域地理信息系統研究和建設、城市地理信息系統、地理信息系統基礎軟體或專題應用軟體的研製和地理信息系統教育培訓。通過近五年的努力，在地理信息系統技術上的應用開創了新的局面，並在全國性應用、區域管理、規劃和決策中取得了實際的效益。
自90年代起，地理信息系統步入快速發展階段。執行地理信息系統和遙感聯合科技攻關計劃，強調地理信息系統的實用化、集成化和工程化，力圖使地理信息系統從初步發展時期的研究實驗、局部實用走向實用化和生產化，為國民經濟重大問題提供分析和決策依據。努力實現基礎環境資料庫的建設，推進國產軟體系統的實用化、遙感和地理信息系統技術一體化。在地理信息系統的區域工作重心上，出現了"東移"和"進城"的趨向，促進了地理信息系統在經濟相對發達、技術力量比較雄厚、用戶需求更為急迫的地區和城市首先實用化。這期間開展的主要研究及今後尚需進一步發展的領域有：重大自然災害監測與評估系統的建設和應用；重點產糧區主要農作物估產；城市地理信息系統的建設與應用；建立數字化測繪技術體系；國家基礎地理信息系統建設與應用；專業信息系統與資料庫的建設和應用；基礎通用軟體的研製與建立；地理信息系統規范化與標准化；基於地理信息系統的數據產品研製與生產。同時經營地理信息系統業務的公司逐漸增多。
總之，中國地理信息系統事業經過十年的發展，取得了重大的進展。地理信息系統的研究和應用正逐步形成行業，具備了走向產業化的條件。
地理信息系統（GIS）的基本功能有：
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、數據的存儲和管理功能：地理信息資料庫管理系統是數據存儲和管理的高新技術，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、數字高程模型的建立、地形分析等。
5、二次開發和編程功能：用戶可以在自己的編程環境中調用GIS的命令和函數，或者GIS系統將某些功能做成專門的控制項供用戶開發使用。
GIS（Geography Information System，地理信息系統）是融合計算機圖形和資料庫於一體，用來存儲和處理空間信息的高新技術，它把地理位置和相關屬性有機地結合起來，根據用戶的需要將空間信息及其屬性信息准確真實、圖文並茂地輸出給用戶，滿足城市建設、企業管理、居民生活對空間信息的要求，藉助其獨有的空間分析功能和可視化表達功能，進行各種輔助決策。
---- 在全球協作的商業時代，85%以上的企業決策數據與空間位置相關，例如客戶的分布、市場的地域分布、原料運輸、跨國生產、跨國銷售等。對於包羅萬象的信息，傳統方法局限於枯燥無味的數據處理和表現，缺乏直觀性和決策可視化，而GIS能夠幫助人們將電子表格和資料庫中無法看到的數據之間的模式和發展趨勢以圖形的形式清晰直觀地表現出來，進行空間可視化分析，實現數據可視化、地理分析與主流商業應用的有機集成，從而滿足企業決策多維性的需求。GIS可以將晦澀抽象的數據表格變為清晰簡明的彩色地圖，幫助企業進行商業選址，確定潛在市場的分布、銷售和服務范圍; 尋找商業地域分布規律、時空變化的趨勢和軌跡；此外，還可以優化運輸線路，進行資源調度和資產管理。
---- GIS作為計算機科學、地理學、測量學、地圖學等多門學科綜合的一種邊緣性學科，其發展與其他學科的發展密切相關。近年來GIS技術發展迅速，其主要的源動力來自日益廣泛的應用領域對地理信息系統不斷提高的要求。另一方面，計算機科學的飛速發展為地理信息系統提供了先進的工具和手段。許多計算機領域的新技術，如Internet技術、面向對象的資料庫技術、三維技術、圖像處理和人工智慧技術都可直接應用到GIS中。下面我們一起來看看GIS的最新發展趨勢。
WebGIS
---- Internet改變了我們的世界。當前，Internet已不僅僅是一種單純的技術手段了，它已演變成為一種經濟方式——網路經濟。人們的生活也已離不開Internet。大量的應用正由傳統的Client/Server(客戶機/伺服器)方式向Brower/Server（瀏覽器/伺服器）方式轉移，GIS技術也是如此。GIS技術和Internet技術的融合，正逐漸形成一種新的技術，我們稱之為WebGIS。和傳統的基於Client/Server的GIS相比，WebGIS有如下優點。
。。更廣泛的訪問范圍 客戶可以同時訪問多個位於不同地方的伺服器上的最新數據，而這一Internet/Intranet所
特有的優勢大大方便了GIS的數據管理，使分布式的多數據源的數據管理和合成更易於實現。
平台獨立性 無論伺服器/客戶機是何種機器，無論WebGIS伺服器端使用何種GIS軟體，由於使用了通用的Web瀏覽器
，用戶就可以透明地訪問WebGIS數據，在本機或某個伺服器上進行分布式部件的動態組合和空間數據的協同處理與分析，實現遠程異構數據的共享。降低系統成本 傳統GIS在每個客戶端都要配備昂貴的專業GIS軟體，而用戶使用的經常只是一些最基本的功能，這實際上造成了極大的浪費。WebGIS在客戶端通常只需使用Web瀏覽器（有時還要加一些插件），其軟體成本與全套專業GIS相比明顯要節省得多。另外，由於客戶端的簡單性而節省的維護費用也不容忽視。更簡單的操作 要廣泛推廣GIS，使GIS系統為廣大的普通用戶所接受，而不僅僅局限於少數受過專業培訓的專業用戶，就要降低對系統操作的要求。通用的Web瀏覽器無疑是降低操作復雜度的最好選擇。
---- 目前，WebGIS在Internet/Intranet上的應用為典型的三層結構，三層結構包括客戶機、應用伺服器與Web伺服器、資料庫伺服器。 這種方式又稱瘦客戶機系統。瘦客戶機系統是指在客戶機端沒有或者有很少的應用代碼。在以往的終端和主機的體系結構中，所有系統都是瘦客戶機系統。現在隨著Internet技術以及Java、ActiveX技術的出現，瘦客戶機系統又重新出現。客戶機負責數據結果的顯示和用戶請求的提交; 地圖應用伺服器和Web伺服器負責響應和處理用戶的請求; 而資料庫伺服器負責數據的管理工作。所有的地圖數據和應用程序都放在伺服器端，客戶端只是提出請求，所有的響應都在伺服器端完成，只需在伺服器端進行系統維護即可，因此大大降低了系統的工作量。
---- 現在，WebGIS得到越來越廣泛的應用。概括起來，其應用方向分為兩大類，一類為基於Internet的公共信息在線服務，為公眾提供交通、旅遊、餐飲娛樂、房地產、購物等與空間信息有關的信息服務。在國內外的站點上已有了成功的應用，如MapQuest( http://www.mapquest.com)和圖行天下( http://www.go2map.com.cn)。 這些站點提供大量的與空間位置有關的各種生活類信息服務。WebGIS的另外一類應用為基於Intranet的企業內部業務管理，如幫助企業進行設備管理、線路管理以及安全監控管理等等。隨著企業Intranet應用的深入和發展，基於Intranet的WebGIS應用會有越來越大的市場，這無疑是未來的發展方向。
GIS協助海量數據管理
---- GIS技術的瓶頸之一就是如何解決海量空間數據管理問題，因為對於一個城市級的GIS系統，其數據量極其巨大，一般可達到GB的數據量級。例如沈陽市1:500的基礎地圖就有2.4GB。傳統的基於文件的管理方式顯然不能處理這些問題，而利用面向對象的大型資料庫技術則能夠有效地解決這一問題。
---- 在面向對象的空間資料庫中，海量地圖數據的使用變得更加簡單: 只需建立單一圖層，不必再進行分幅處理。如果用戶原來的數據源是分幅的，可將其全部存儲到一個圖層中，資料庫將自動對其進行拼接和索引處理，即可形成一個完整的圖層。在應用時，客戶端只需極少量的編程（實際上只是指定數據源），就可實現對資料庫里數據的動態顯示。資料庫會根據當前地圖客戶端的顯示視野，自動將此范圍內的圖形檢索出來，並送到客戶端顯示。因§此，即使伺服器端的數據是GB級的，在客戶端的數據量卻僅是幾十到上百KB，大大減輕了客戶端系統的配置需求，並減輕了網路流量。
---- 所以，利用面向對象的資料庫技術，可建立一種真正的Client/Server結構的空間信息系統，這不僅可以解決海量數據的存儲與管理等問題，也解決了多用戶編輯、數據完整性、數據安全機制等許多問題，將給GIS的應用帶來更廣闊的前景。
高解析度遙感與GIS結合
---- 現在，高解析度的遙感影像已逐漸應用到商業領域當中，其最高精度可以達到1m左右（如圖2）。高解析度遙感影像意味著什麼？它意味著人們在數據採集和數據更新上的一場革命。在傳統的地圖數據採集過程中，人們是採用手工作業方式，這要耗費大量的人力和物力，而且數據更新的周期很長。但是，利用衛星拍攝的高解析度的遙感影像，人們可以迅速得到幾周前甚至幾天前的最新更新數據使得數據更加真實准確，成本還可以降低十幾倍。高解析度的遙感影像在商業領域有很多應用，如國土資源統計、災害評估、自然環境監測以及城建規劃等各個領域。
---- 以GIS為核心的高解析度遙感影像與GIS、GPS（全球定位系統）的集成,使得人們能夠實時地採集數據、處理信息、更新數據以及分析數據。GIS已發展成為具有多媒體網路、虛擬現實技術以及數據可視化的強大空間數據綜合處理技術系統。高解析度遙感影像是實時獲取、動態處理空間信息對地觀測、分析的先進技術系統，是為GIS提供准確可靠的信息源和實時更新數據的重要保證。GPS主要是為遙感實時數據定位提供空間坐標，以建立事實資料庫。
---- 上述系統各自獨立，又可平行運行。它們之間的集成，不僅實現了互補，而且產生了強大的邊緣效應，將極大地增強以GIS為核心的綜合體系的功能。
三維GIS與虛擬現實
---- 三維GIS是許多應用領域對GIS的基本要求。三維GIS和二維GIS相比，可以幫助人們更加准確真實地認識我們的客觀世界。以前的三維顯示只能應用在大型的主機和圖形工作站上，且只在極少數的部門如地震預測、石油勘探、航空視景模擬器中得到應用（如圖3），成本動輒上百萬美元。隨著計算機技術的發展，硬體成本不斷地降低，一台普通的PC機就可以很輕松地進行真三維顯示和分析。以前的GIS大多提供了一些較為簡單的三維顯示和操作功能，但這與真三維表示和分析還有很大差距。現在，三維GIS可以支持真三維的矢量和柵格數據模型及以此為基礎的三維空間資料庫，解決了三維空間操作和分析問題。
無線通訊與GIS
---- 無線通訊改變了人們的生活和工作方式。隨著無線通訊技術的發展，特別是WAP技術的應用，使無線通信技術與GIS技術以及Internet技術的結合成為可能，形成了一種新的技術——無線定位技術（Wireless Location Technology）。因此也衍生一種新的服務，即無線定位服務(Wireless Location Service)。無線定位技術的應用很廣泛。利用這種技術，人們可以利用手機查詢到自己所在的位置（如圖4）; 再利用GIS的空間查詢分析功能，查到自己所關心的信息。舉個例子，您走在大街上，就可以利用手機查詢離您最近的餐館在哪裡、怎麼走、有什麼特色菜；再比如您來到一個陌生的城市，迷失了方向，就可以利用手機迅速地調出您所在位置附近的地圖，標出目標地點，手機就會自動顯示出您應該行走的路線，指導您順利地到達目的地。
---- 據估計，利用手機進行無線上網、無線資料傳輸將是下一個熱潮。到2002年，全球將有超過1億部手機有上網功能，到2003年其數量將達到10億部。GIS與無線通訊的結合，使GIS藉助於無線通訊等技術手段更加深入地融入到我們的日常生活當中，這將是一個非常廣闊的市場。
---- GIS已深入到各行各業。據抽樣調查，我國25個省市、19個行業中不同程度地使用了GIS。GIS的應用日趨廣泛，已成為城市規劃、設施管理和工程建設的重要工具，同時還進入到軍事戰略分析、商業策劃、移動通信、文化教育乃至人們的日常生活當中，其社會地位發生了明顯的變化。GIS已被公認為21世紀的支柱產業。
『伍』 地圖數據結構的地圖數據分類
地圖數據包括地圖要素空間分布的位置數據及其對應的圖形特徵與地理屬性數據兩部分，前者又概括為弧段節點模型。弧段是地圖上基本圖形（點、線、面）的核心部分，成為計算機存儲的基本單元，點可看成是只有一個坐標對的弧段，面是由一個或多個弧段構成的多邊形。只有一個弧段的多邊形稱為島狀多邊形。弧段由一串坐標對包括2個端點組成，坐標串次序決定了弧段走向，端點稱為節點，有起始節點和終止節點之分，每個節點連結2個或2個以上的弧段。上述基本圖形數據間的互相影射稱為拓撲邏輯關系，是當前地圖資料庫中普遍採用的一種數據結構。對應的圖形特徵與地理屬性數據，由不同的數據項組成，如描述某段河流的屬性數據包括名稱、代碼、寬度、長度、等級、通航程度等；描述某個居民地的屬性數據有名稱、代碼、行政歸屬、等級、面積、人口、交通意義、政治文化意義等。屬性數據既附屬於對應目標的空間分布位置，又成為檢索圖形的依據或參數，它們之間沒有必然的聯系途徑，可將它們分別組成若干個二維表，採用通用的關系資料庫的管理方式。故地圖數據結構是混合型的，地圖資料庫系統應能實現兩種數據結構的混合管理功能。
『陸』 地理信息系統有何用途
其基本功能包括對數據的採集、管理、處理、分析和輸出。同時，地理信息系統依託這些基本功能，通過利用空間分析技術、模型分析技術、網路技術和資料庫集成技術等，更進一步演繹豐富相關功能，滿足社會和用戶的廣泛需要。
從總體上看，地理信息系統的功能可分為：數據採集與編輯、數據處理與存儲管理、圖形顯示、空間查詢與分析以及地圖製作。
(6)地圖數據的存儲與管理功能擴展閱讀
所需要的知識能力：
1、掌握數學、物理、計算機科學等方面的基本理論和基本知識；
2、掌握地理信息系統和地圖學的基本理論、基本知識和基本實驗技能，以及地理信息系統技術開發的基本原理和基本力法；
3、了解相鄰專業如地理學、資源環境與城鄉規劃管理、測繪工程等的一般原理和方法；
4、了解國家科學技術政策、知識產權、可持續發展戰略等有關政策和法規；
5、了解地理信息系統的理論前沿、應用前景和最新發展動態，以及地理信息系統產業發展狀況；
6、掌握資料查詢、文獻檢索及運用現代信息技術獲取相關信息的基本方法；具有-定的實驗設計、創造實驗條件，歸納、整理、分析實驗結果，撰寫論文，參與學術交流的能力。
『柒』 地理信息系統的主要功能
1、數據的採集
編輯主要用於獲取數據，保證GIS資料庫中的數據在內容與空間上的完整性。
2、GIS系統數據轉換
其目的是保證數據在入庫時在內容上的完整性， 邏輯上的一致性。方法主要有數據編輯與處理、錯誤修正；數據格式轉化，包括：矢量、柵格轉化，不同數據格式轉化；數據比例轉化，包括：平移、旋轉、比例轉換、糾正等；
投影變換，主要是投影方式變換；數據概化，主要是平滑、特徵集結；數據重構，主要是幾何形態變換（拼接、截取、壓縮、結構）；地理編碼，主要有根據拓撲結構編碼。
(7)地圖數據的存儲與管理功能擴展閱讀：
地理信息系統的發展空間：
許多學科受益於地理信息系統技術。活躍的地理信息系統市場導致了GIS組件的硬體和軟體的低成本和持續改進。這些發展反過來導致這項技術在科學、政府、企業和產業等方面更廣泛的應用，應用包括房地產、公共衛生、犯罪地圖、國防、可持續發展、自然資源、景觀建築、考古學、社區規劃、運輸和物流。
地理信息系統也分化出定位服務(LBS)。LBS使用GPS通過所在地與固定基站的關系用移動設備顯示其位置(最近的餐廳，加油站，消防栓)，移動設備(朋友，孩子，一輛警車)或回傳他們的位置到一個中央伺服器顯示或作其他處理。隨著GPS功能與日益強大的移動電子(手機、pad、筆記本電腦)整合，這些服務繼續發展。
『捌』 地理信息系統的基本功能都有什麼
空間分析能力是GIS（地理信息系統）的主要功能，也是GIS與計算機制圖軟體相區別的主要特徵。空間分析是從空間物體的空間位置、聯系等方面去研究空間事物，以及對空間事物做出定量的描述。
空間分析需要復雜的數學工具，其中最主要的是空間統計學、圖論、拓撲學、計算幾何等，其主要任務是對空間構成進行描述和分析，以達到獲取、描述和認知空間數據；理解和解釋地理圖案的背景過程;空間過程的模擬和預測；調控地理空間上發生的事件等目的。
移動GIS是通過與流動裝置結合，地理資訊系統可以為用戶提供即時的地理信息。一般汽車上的導航裝置都是結合了衛星定位設備(GPS)和地理資訊系統(GIS)的復合系統;在香港曾經很流行的地圖王，則是一套可以安裝在PDA或手提電話上的即時地圖系統。
汽車導航系統是地理資訊系統的一個特例，它除了一般的地理資訊系統的內容以外，還包括了各條道路的行車及相關信息的資料庫。這個資料庫利用矢量表示行車的路線、方向、路段等信息，又利用網路拓撲的概念來決定最佳行走路線。
地理數據文件(GDF)是為導航系統描述地圖數據的ISO標准。汽車導航系統組合了地圖匹配、GPS定位和來計算車輛的位置。地圖資源資料庫也用於航跡規劃、導航，並可能還有主動安全系統、輔助駕駛及位置定位服務等高級功能。汽車導航系統的資料庫應用了地圖資源資料庫管理。
(8)地圖數據的存儲與管理功能擴展閱讀
地理信息系統發展歷史
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發揮著越來越重要的作用。
1.5萬年前，在拉斯考克(Lascaux)附近的洞穴牆壁上，法國的獵人畫下了他們所捕獵動物的圖案。與這些動物圖畫相關的是一些描述遷移路線和軌跡的線條和符號。這些早期記錄符合了現代地理資訊系統的二元素結構，即一個圖形文件對應一個屬性資料庫。
18世紀地形圖繪制的現代勘測技術得以實現，同時還出現了專題繪圖的早期版本，例如：科學方面或人口普查資料。約翰•斯諾在1854年，用點來代表個例，描繪了倫敦的霍亂疫情，這可能是最早使用地理方法的位置。
他對霍亂分布的研究指向了疾病的來源——一個位於霍亂疫情爆發中心區域百老匯街的一個被污染的公共水泵。約翰•斯諾將泵斷開，最終終止了疫情爆發。
20世紀60年代早期，在核武器研究的推動下，計算機硬體的發展導致通用計算機「繪圖」的應用。1967年，世界上第一個真正投入應用的地理信息系統由聯邦林業和農村發展部在加拿大安大略省的渥太華研發。
羅傑•湯姆林森博士開發的這個系統被稱為加拿大地理信息系統(CGIS)，用於存儲，分析和利用加拿大土地統計局收集的數據，並增設了等級分類因素來進行分析。
20世紀80年代和90年代產業成長刺激了應用了GIS的UNIX工作站和個人計算機飛速增長。至20世紀末，GIS在各種系統中的迅速增長使得其在相關的少量平台已經得到了鞏固和規范。並且用戶開始提出了在互聯網上查看GIS數據的概念，這要求數據的格式和傳輸標准化。
『玖』 地理信息系統中緩沖區分析的原理和用途是什麼
原理是地理學第一定律：一個空間單元內的信息與其周圍單元信息有相似性，空間單元之間具有的連通性，
屬性各階矩的空間非均勻性或非靜態性。
用途就是為了表達這個地理位置對周圍的環境因素的影響程度及其范圍。
地理信息系統（GIS）的基本功能有：
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、數據的存儲和管理功能：地理信息資料庫管理系統是數據存儲和管理的高新技術，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、數字高程模型的建立、地形分析等。
5、二次開發和編程功能：用戶可以在自己的編程環境中調用GIS的命令和函數，或者GIS系統將某些功能做成專門的控制項供用戶開發使用。