GIS系統即地理信息系統（GIS ，geographic information system）是隨著地理科學、計算機技術、遙感技術和信息科學的發展而發展起來的一個學科。在計算機發展史上，計算機輔助設計技術（CAD）的出現使人們可以用計算機處理像圖形這樣的數據，圖形數據的標誌之一就是圖形元素有明確的位置坐標，不同圖形之間有各種各樣的拓撲關係。簡單地說，拓撲關係指圖形元素之間的空間位置和連線關係。簡單的圖形元素如點、線、多邊形等；點有坐標（x, y）；線可以看成由無數點組成，線的位置就可以表示為一系列坐標對（x1, y1），（x2, y2），……（xn, yn）；平面上的多邊形可以認為是由閉合曲線形成範圍。圖形元素之間有多種多樣的相互關係，如一個點在一條線上或在一個多邊形內，一條線穿過一個多邊形等等。在實際套用中，一個地理信息系統要管理非常多、非常複雜的數據，可能有幾萬個多邊形，幾萬條線，上萬個點，還要計算和管理它們之間的各種複雜的空間關係……。
基本介紹
- 中文名：GIS系統
- 外文名：Geographic Information System
- 數據的採集：編輯主要用於獲取數據
- 數據轉換：保證數據在入庫時在內容上完整性
- 套用：環境監測
工作原理,發展歷史,基本功能,數據的採集,數據轉換,套用,環境監測,資源調查,監測預測,城市規劃,軍事,輔助決策,其他,理解,操作對象,技術優勢,相互聯繫,基本功能,數據的採集,數據轉換,注意事項,
工作原理
地理信息系統是將計算機硬體、軟體、地理數據以及系統管理人員組織而成的對任一形式的地理信息進行高效獲取、存儲、更新、操作、分析及顯示的集成。
發展歷史
我國GIS的發展較晚，經歷了四個階段，即起步(1970-1980)、準備(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套用，並引起了政府部門的高度重視。從套用方面看，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套用。
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，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。此外，還成立了“中國GIS協會“和“中國GPS技術套用協會“等。
目前國內建設GIS系統比較常用的軟體有Supermap GIS系列、MapGIS系列、MyGIS系列。
基本功能
數據的採集
編輯主要用於獲取數據，保證GIS資料庫中的內容與空間上的完整性。
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。
套用
環境監測
1．1987年聯合國開始實施一項環境計畫（UNEP），其中包括建立一個龐大的全球環境變化監測系統（GEMS）； 2．全球森林監測和森林生態變化有關項目(1990年對亞馬遜地區原始森林的砍伐狀況進行了調繪、1991年編制了全球熱帶雨林分布圖）； 3．海岸線及海岸帶資源與環境動態變化的監測； 4．全球性大氣環流形勢和海況預報等。
資源調查
1．在資源調查中，提供區域多條件下的資源統計和數據快速再現，為資源的合理利用、開發和科學管理提供依據； 2．可套用於不同層次和不同領域的資源調查與管理（例農業資源、林業資源、漁業資源）
監測預測
1．藉助於遙感（RS）和航測等數據，利用GIS對森林火災、洪水災情、環境污染等進行監視，例如，1998年長江流域發生特大洪水災害期間，製作洪水淹沒動態變化趨勢影像圖，為管理部門提供了有效的決策依據。 2．利用數字統計方法，通過定量分析進行預測。如加拿大金礦帶的調查，分析不宜再行開採的存在儲量危機的礦山，優選出新的開採礦區，並作出了綜合預測圖。
城市規劃
1．GIS技術能進行多要素的分析和管理，可以實施城市和區域的多目標開發和規劃，包括總體規劃、建設用地適宜性評價、環境質量評價、道路交通規劃、公共設施配置等； 2．城市和區域規劃研究（研究城市地理信息系統的標準化、城市與區域動態擴展過程中的數據實時獲取、城市空間結構的真三維顯示、數字城市等）； 3．地籍管理（土地調查、登記、統計、評價和使用）。
軍事
1．反映戰場地理環境的空間結構；完成態勢圖示繪、選擇進攻路線、合理配置兵力、選擇最佳瞄準點和打擊核心、分析爆炸等級、範圍、破壞程度、射擊諸元等。 2．如海灣戰爭中，美國利用GIS模擬部隊和車輛機動性、估算了化學武器擴散範圍、模擬煙霧遮蔽戰場的效果、提供水源探測所需點位、評定地形對武器性能的影響，為軍事行動提供決策依據。 3．美國陸軍測繪工程中心還在工作站上建立了GIS和RS的集成系統，及時的（不超過4小時）將反映戰場現狀的正射影像圖疊加到數字地圖上，數據直接送到前線指揮部和五角大樓，為軍事決策提供24小時服務。 4．科索沃戰爭中，利用3S高度集成技術，使打擊目標更精準有效。
輔助決策
GIS在城市電網輔助決策系統中，提供配電網GIS數據。
其他
GIS還在金融業、保險業、公共事業、社會治安、運輸導航、考古、醫療救護等領域得到了廣泛的套用。
理解
操作對象
空間數據包括地理數據、屬性數據、幾何數據、時間數據。GIS對空間數據的管理與操作，是GIS區別於其它信息系統的根本標誌，也是技術難點之一。
技術優勢
相互聯繫
地理學是GIS的理論依託，為GIS提供有關空間分析的基本觀點和方法。測繪學為GIS提供各種定位數據，其理論和算法可直接用於空間數據的變換和處理。
基本功能
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。
數據轉換
注意事項
開設地理信息系統專業的院校很多，但是高考報名時注意，分為理科的地圖學與地理信息系統，屬於地理學，側重於地理學套用理論研究；工科為地圖製圖學與地理信息工程，屬於測繪學，側重於測量。兩者並無本質區別，報考的時候可以根據自身喜好，工科一般開設於理工科院校，理科則一般為綜合性大學或師範大學內。理科如武漢大學資源與環境科學學院的地理信息系統，特別是製圖方向，有著獨特的優勢。工科如同濟大學的測繪類的地理信息系統方向比較突出，注重於數據的採集和處理，同時兼有測繪類、GIS類和土地類的相關知識的學習。
