第1節(jié)GIS的基本工作原理20世紀(jì)60年代，地理信息系統(tǒng)起源于北美，世界上第一個(gè)運(yùn)行性的地理信息系統(tǒng)是在1963年加拿大土地調(diào)查局為了處理大量的土地調(diào)查資料，由測(cè)量學(xué)家R.F.Tomlinson提出并建立的。GIS的產(chǎn)生和發(fā)展

人們借助一定的設(shè)備，將地理事物的空間位置信息和屬性信息以數(shù)字形式輸入計(jì)算機(jī)，利用數(shù)據(jù)庫和計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)進(jìn)行編輯、組織和管理，并編制、顯示出地圖。同時(shí)，還能按使用者的要求，通過特定的軟件程序，對(duì)地理信息進(jìn)行檢索查詢、分析處理，再將結(jié)果以數(shù)字、圖表、地圖等多種形式準(zhǔn)確、直觀地輸出。這就是地理信息系統(tǒng)（GIS）。

概括地說，地理信息系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下，對(duì)地理信息進(jìn)行采集、管理、分析、顯示和輸出的空間信息管理系統(tǒng)。GIS的概念GIS的重要性

地理信息系統(tǒng)（GIS）既有電子地圖的功能，又具備空間信息分析功能，是地理研究和輔助決策的工具。

當(dāng)查詢某個(gè)地方時(shí)，只需要輸入地名，其位置就能立即顯示在屏幕地圖上，你可以隨意放大或縮小地圖，也可以在地圖中漫游；如果確定好行程的起點(diǎn)和終點(diǎn)，GIS會(huì)幫你找出最佳路線；如果輸入某種作物的生長(zhǎng)條件和某地區(qū)地形、土壤、水系、氣溫、降水等空間分布數(shù)據(jù)，GIS可以作出綜合分析，告訴你作物的最佳種植區(qū)域，并繪出地圖。概括地說，地理信息系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下，對(duì)地理信息進(jìn)行采集、管理、分析、顯示和輸出的空間信息管理系統(tǒng)。GIS的組成

GIS主要由4個(gè)部分組成：硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)和應(yīng)用人員。1、硬件系統(tǒng)：指用來輸入、存儲(chǔ)、輸出數(shù)據(jù)和運(yùn)行GIS軟件的計(jì)算機(jī)設(shè)備。這些設(shè)備包括計(jì)算機(jī)、數(shù)字化儀、掃描儀、繪圖儀和打印機(jī)等。2、軟件系統(tǒng)：指GIS運(yùn)行所必需的各種程序，是GlS的核心，具有數(shù)據(jù)的采集與處理、數(shù)據(jù)庫管理、查詢與顯示、空間分析、應(yīng)用模型及地圖繪制等功能。4、應(yīng)用人員：指GIS的創(chuàng)建者和服務(wù)對(duì)象，包括使用GIS的用戶和進(jìn)行系統(tǒng)構(gòu)建、管理、維護(hù)的專家。3、數(shù)據(jù)：指以地球表面空間位置為參照，描述自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等各方面的圖形、圖像、文字和數(shù)字等，是GIS處理的對(duì)象。常用的GIS軟件有美國(guó)的ArcGIS、Maplnfo,中國(guó)的SuperMap、MapGIS等。ArcGis是美國(guó)Esri公司研發(fā)的構(gòu)建于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之上的無縫擴(kuò)展的GIS產(chǎn)品家族。它整合了數(shù)據(jù)庫、軟件工程、人工智能、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、云計(jì)算等主流的IT技術(shù)，宗旨在為用戶提供一套完整的、開放的企業(yè)級(jí)GIS解決方案。無論是在桌面端、服務(wù)器端、瀏覽器端、移動(dòng)端乃至云端，ArcGis10都有與之對(duì)應(yīng)的組件，并且可由用戶自由定制，以滿足不同層次的應(yīng)用需求。MapInfo是美國(guó)MapInfo公司的桌面地理信息系統(tǒng)軟件，是一種數(shù)據(jù)可視化、信息地圖化的桌面解決方案。它依據(jù)地圖及其應(yīng)用的概念、采用辦公自動(dòng)化的操作、集成多種數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)、融合計(jì)算機(jī)地圖方法、使用地理數(shù)據(jù)庫技術(shù)、加入了地理信息系統(tǒng)分析功能，形成了極具實(shí)用價(jià)值的、可以為各行各業(yè)所用的大眾化小型軟件系統(tǒng)。MapInfo含義是“Mapping+Information（地圖+信息）”即：地圖對(duì)象+屬性數(shù)據(jù)。利用GIS可以解決的基本問題作為地理信息的處理與分析系統(tǒng)，GIS的功能遍及從數(shù)據(jù)采集、分析到應(yīng)用的全過程。利用GIS可以解決以下基本問題：與位置、分布有關(guān)的問題利用GIS可以回答與“地點(diǎn)”“狀況”有關(guān)的簡(jiǎn)單定位問題趨勢(shì)分析在GIS中利用多時(shí)段的數(shù)據(jù)獲得地理事物時(shí)空變化的信息，可分析其相應(yīng)的發(fā)展趨勢(shì)。例如，利用人口數(shù)據(jù)，分析近20年城市外來人口的增長(zhǎng)及分布變化趨勢(shì)；利用道路車流量實(shí)時(shí)監(jiān)控的數(shù)據(jù)，確定車輛行駛的最佳路線。模擬問題利用GIS，可以將已掌握的地理規(guī)律用數(shù)學(xué)方法表達(dá)出來，即建立模型，以模擬其中某些因素變化后將產(chǎn)生的結(jié)果。例如，建立洪水預(yù)