什么是GIS

　　物質世界中的任何事物都被牢牢地打上了時空的烙印。人們的生產和生活中百分之八十以上的信息和地理空間位置有關。地理信息系統（ Geographic Information System, 簡稱 GIS ）作為獲取、整理、分析和管理地理空間數據的重要工具、技術和學科，近年來得到了廣泛關注和迅猛發展。由于信息技術的發展，數字時代的來臨，理論上來說，GIS可以運用于現階段任何行業。

　　從技術和應用的角度， GIS 是解決空間問題的工具、方法和技術；

　　從學科的角度， GIS 是在地理學、地圖學、測量學和計算機科學等學科基礎上發展起來的一門學科，具有獨立的學科體系；

　　從功能上， GIS 具有空間數據的獲取、存儲、顯示、編輯、處理、分析、輸出和應用等功能；

　　從系統學的角度， GIS 具有一定結構和功能，是一個完整的系統。

　　簡而言之， GIS 是一個基于數據庫管理系統（ DBMS ）的分析和管理空間對象的信息系統，以地理空間數據為操作對象是地理信息系統與其它信息系統的根本區別。

　　GIS即地理信息系統（Geographic Information System），經過了40年的發展，到今天已經逐漸成為一門相當成熟的技術，并且得到了極廣泛的應用。尤其是近些年，GIS更以其強大的地理信息空間分析功能，在GPS及路徑優化中發揮著越來越重要的作用。GIS地理信息系統是以地理空間數據庫為基礎，在計算機軟硬件的支持下，運用系統工程和信息科學的理論，科學管理和綜合分析具有空間內涵的地理數據，以提供管理、決策等所需信息的技術系統。簡單的說，地理信息系統就是綜合處理和分析地理空間數據的一種技術系統。

GIS 的組成部分

　　從應用的角度，地理信息系統由硬件、軟件、數據、人員和方法五部分組成。硬件和軟件為地理信息系統建設提供環境；數據是GIS的重要內容；方法為GIS建設提供解決方案；人員是系統建設中的關鍵和能動性因素，直接影響和協調其它幾個組成部分。

　　硬件主要包括計算機和網絡設備，存儲設備，數據輸入，顯示和輸出的外圍設備等等。

　　軟件主要包括以下幾類：操作系統軟件 、數據庫管理軟件 、系統開發軟件 、GIS 軟件，等等。 GIS軟件的選型，直接影響其它軟件的選擇，影響系統解決方案，也影響著系統建設周期和效益。

　　數據是GIS的重要內容，也是GIS系統的靈魂和生命。數據組織和處理是GIS應用系統建設中的關鍵環節，涉及許多問題：

　　——應該選擇何種（或哪些）比例尺的數據？

　　——已有數據現勢性如何？

　　——數據精度是否能滿足要求？

　　——數據格式是否能被已有的GIS軟件集成？

　　——應采用何種方法進行處理和集成？

　　——采用何種方法進行數據的更新和維護，等等。

　　方法指系統需要采用何種技術路線，采用何種解決方案來實現系統目標。方法的采用會直接影響系統性能，影響系統的可用性和可維護性。

　　人是GIS系統的能動部分。人員的技術水平和組織管理能力是決定系統建設成敗的重要因素。系統人員按不同分工有項目經理、項目開發人員、項目數據人員、系統文檔撰寫和系統測試人員等。各個部分齊心協力、分工協作是GIS系統成功建設的重要保證。

　　GIS應用系統建設需要從以上五個方面著手。

GIS 的應用領域

　　地理信息系統在最近的30多年內取得了驚人的發展，廣泛應用于資源調查、環境評估、災害預測、國土管理、城市規劃、郵電通訊、交通運輸、軍事公安、水利電力、公共設施管理、農林牧業、統計、商業金融等幾乎所有領域。 (加測繪、應急、石油石化等國民經濟各個領域。)

　　以下地理信息系統的應用領域分別回答了在各自領域內的作用

　　◆ 資源管理 (Resource Management)

　　主要應用于農業和林業領域，解決農業和林業領域各種資源(如土地、森林、草場)分布、分級、統計、制圖等問題。主要回答“定位”和“模式”兩類問題。

　　◆ 資源配置 (Resource Configuration)

　　在城市中各種公用設施、救災減災中物資的分配、全國范圍內能源保障、糧食供應等到機構的在各地的配置等都是資源配置問題。GIS在這類應用中的目標是保證資源的最合理配置和發揮最大效益。

　　◆ 城市規劃和管理 (Urban Planning and Management)

　　空間規劃是GIS的一個重要應用領域，城市規劃和管理是其中的主要內容。例如，在大規模城市基礎設施建設中如何保證綠地的比例和合理分布、如何保證學校、公共設施、運動場所、服務設施等能夠有最大的服務面(城市資源配置問題)等。

　　◆ 土地信息系統和地籍管理 (Land Information System and Cadastral Applicaiton)

　　土地和地籍管理涉及土地使用性質變化、地塊輪廓變化、地籍權屬關系變化等許多內容，借助GIS技術可以高效、高質量地完成這些工作。

　　◆ 生態、環境管理與模擬 (Environmental Management and Modeling)

　　區域生態規劃、環境現狀評價、環境影響評價、污染物削減分配的決策支持、環境與區域可持續發展的決策支持、環保設施的管理、環境規劃等。

　　◆ 應急響應 (Emergency Response)

　　解決在發生洪水、戰爭、核事故等重大自然或人為災害時，如何安排最佳的人員撤離路線、并配備相應的運輸和保障設施的問題。

　　◆ 地學研究與應用 (Application in GeoScience)

　　地形分析、流域分析、土地利用研究、經濟地理研究、空間決策支持、空間統計分析、制圖等都可以借助地理信息系統工具完成。

　　◆ 商業與市場 (Business and Marketing)

　　商業設施的建立充分考慮其市場潛力。例如大型商場的建立如果不考慮其他商場的分布、待建區周圍居民區的分布和人數，建成之后就可能無法達到預期的市場和服務面。有時甚至商場銷售的品種和市場定位都必須與待建區的人口結構(年 齡構成、性別構成、文化水平)、消費水平等結合起來考慮。地理信息系統的空間分析和數據庫功能可以解決這些問題。房地產開發和銷售過程中也可以利用GIS功能進行決策和分析。

　　◆ 基礎設施管理 (Facilities Management)

　　城市的地上地下基礎設施(電信、自來水、道路交通、天然氣管線、排污設施、 電力設施等)廣泛分布于城市的各個角落、且這些設施明顯具有地理參照特征的。它們的管理、統計、匯總都可以借助GIS完成，而且可以大大提高工作效率。

　　◆ 選址分析 (Site Selecting Analysis)

　　根據區域地理環境的特點，綜合考慮資源配置、市場潛力、交通條件、地形特征、環境影響等因素，在區域范圍內選擇最佳位置，是GIS的一個典型應用領域，充分體現了GIS的空間分析功能。

　　◆ 網絡分析 (Newwork System Analysis)

　　建立交通網絡、地下管線網絡等的計算機模型，研究交通流量、進行交通規則、處理地下管線突發事件(爆管、斷路)等應急處理。 警務和醫療救護的路徑優選、車輛導航等也是GIS網絡分析應用的實例。

　　◆ 可視化應用 (Visualization Application)

　　以數字地形模型為基礎，建立城市、區域、或大型建筑工程、著名風景名勝區的三維可視化模型，實現多角度瀏覽，可廣泛應用于宣傳、城市和區域規劃、大型工程管理和仿真、旅游等領域。

　　◆ 分布式地理信息應用 (Distributed Geographic Information Application)

　　隨著網絡和Internet技術的發展，運行于Intranet或Internet環境下的地理信息系統應用類型，其目標是實現地理信息的分布式存儲和信息共享，以及遠程空間導航等。

GIS常用軟件

　　國外的：

　　AutoCAD Map3d

　　ArcGIS（包括ArcGIS, MapObjects, ArcIMS、ArcSDE、ArcEngine、ArcServer等）

　　MapInfo

　　GeoMedia

　　MGE

　　SmallWorld

　　Grass

　　國內的：

　　Supermap

　　MapGIS

　　GeoStar

　　TopMap

　　GeoBean

　　VRMap

　　MapEngine

　　geobrain

電力工業中的GIS

　　在電力工業中，GIS是指六氟化硫封閉式組合電器，國際上稱為“氣體絕緣開關設備”（Gas Insulated Switchgear)簡稱GIS，它將一座變電站中除變壓器以外的一次設備，包括斷路器、隔離開關、接地開關、電壓互感器、電流互感器、避雷器、母線、電纜終端、進出線套管等，經優化設計有機地組合成一個整體。

　　GIS全稱氣體絕緣組合電器設備（Gas Insulated Switchgear），主要把母線、斷路器、CT、PT、隔離開關、避雷器都組合在一起。就是我們經常可以看到的開關站，也叫高壓配電裝置。

　　高壓配電裝置的型式有三種：第一種是空氣絕緣的常規配電裝置，簡稱AIS。其母線裸露直接與空氣接觸，斷路器可用瓷柱式或罐式。葛洲壩電廠采用的即是這種型式。 第二種是混合式配電裝置，簡稱H－GIS。母線采用開敞式，其它均為六氟化硫氣體絕緣開關裝置。 第三種是六氟化硫氣體絕緣全封閉配電裝置。其英文全稱GAS—INSTULATED SWITCHGEAR，簡稱GIS。

　　GIS的優點在于占地面積小，可靠性高，安全性強，維護工作量很小，其主要部件的維修間隔不小于20年。

?? GIS == Geographic Information System （地理信息系統）

　　GIS == Geographic Information Science （地理信息科學）

　　GIS == Geographic Information Service （地理信息服務）

　　GIS == Geographic Information Software （地理信息軟件）

　　GIS == Gas Insulated Switchgear （氣體絕緣組合電器設備）