及其特征有机地结合在一起，并通过计算机屏幕形象、直观地显示出来。这一特点使得

GIS 具有更加广泛的用途。1963 年，加拿大建立了世界上第一个地理信息系统
（

CGIS）。随后美国、澳大利亚、欧洲、日本和巴西等国也相继建立各自的地理信息系统。

以上这些国家都是比较早从事

GIS 研究与开发的国家，也都是 GIS 技术比较发达的国

家。

2.1 GIS 系统组成
GIS 是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，对地理空间数据及其相
关属性数据进行采集、输入、存储、编辑、查询、分析、显示输出和更新的应用技术系统。

GIS 一般由以下四大部分组成:
(1)硬件
GIS 的硬件是一组电子设备。它通常包括中央处理器（CPU）、磁盘存储器、显示器、绘图
仪、数字化仪和扫描仪等。其中，中央处理器用来处理数据，磁盘存储器用来存储数据

和程序，数字化仪和扫描仪用来输入数据，显示器和绘图仪用来显示与输出数据。

(2)软件
GIS 的软件是一个含若干程序模块的软件包。它主要包括数据输入和格式转换模块、数
据编辑模块、数据管理模块、数据操作模块以及数据显示和输出模块等。其中，数据输入

和转换模块负责空间数据及属性数据的输入，实现不同的

GIS 数据格式之间的互为转

换

; 数据编辑模块负责建立空间数据的拓扑关系，实现空间数据和属性数据的关联，完

成数据的增加、删除和修改

; 数据管理模块负责数据库的定义、建立、访问和维护; 数据操

作模块负责对空间数据进行放大、缩小和漫游操作，对空间数据及属性数据进行双向查

询，对空间数据进行缓冲区分析、叠加分析及网络分析等

; 数据显示和输出模块负责显

示或输出地形图、专题图、文档与表格。

(3)数据
GIS 的数据是和空间地理要素相关的数据。GIS 数据按类型可分为空间数据和属性数据。
其中空间数据通常为几何图形或图像数据，属性数据通常为文档或表格数据。

GIS 数据

按内容又可以分为基础数据，如地质、地貌、地形数据

; 专题数据，如规划、房地产、交通、

环保、公用事业、公安和消防等数据

; 宏观数据，如综合统计指标数据。

(4)用户
GIS 的用户是使用 GIS 的操作者。这些操作者必须受过严格的培训，具有 GIS 的基本概
念，熟悉专业的管理业务，具备通用的计算机操作能力，能够在实际工作中运用

GIS

软件来处理管理中的日常事物。

2.2 GIS 基本原理
2.2.1 数据采集
建设

GIS 的首要工作是建立地理数据库，而建立地理数据库的第一步是要确定其数据

源并获取数据。

GIS 的数据源是多种多样的，从总体上可分为空间数据和属性数据两大

类。空间数据也称几何图形与图像数据，它包括现在的和历史的地形图、专题图及遥感

影像等。其中地形图是空间数据最重要的数据源。属性数据也称文档与表格数据，它包

括所有与地理要素有关的特征信息，如某个街区的面积、人口、绿化率及配套设施等。