35,000年前，在Lascaux附近的洞穴墻壁上，法國(guó)的Cro Magnon獵人畫下了他們所捕獵動(dòng)物的圖案。
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與這些動(dòng)物圖畫相關(guān)的是一些描述遷移路線和軌跡線條和符木。
這些早期記錄符合了現(xiàn)代地理信息系統(tǒng)的二元素結(jié)構(gòu)：一個(gè)圖形文件對(duì)應(yīng)一個(gè)屬性數(shù)據(jù)庫(kù)。
18世紀(jì)地形圖繪制的現(xiàn)代勘測(cè)技術(shù)得以實(shí)現(xiàn), 同時(shí)還出現(xiàn)了專題繪圖的早期版本, 例如：科學(xué)方面或戶口普查資料。
20世紀(jì)初期世紀(jì)將圖片分成層的“照片石印術(shù)”得以發(fā)展。
直至60年代早期，在核武器研究的推動(dòng)下，計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展導(dǎo)致通用計(jì)算機(jī)“繪圖”的應(yīng)用。
1967年世界第一個(gè)投入實(shí)際操作的GIS系統(tǒng)由聯(lián)邦能量、礦產(chǎn)和資源部門在安大略省的渥太華開發(fā)出來(lái)。
這個(gè)系統(tǒng)是由Roger Tomlinson開發(fā)的，被稱為“Canadian GIS”（CGIS）。
它被用來(lái)存儲(chǔ)，分析以及處理所收集來(lái)的有關(guān)加拿大土地存貨清單（CLI）數(shù)據(jù)。
CLI通過在1:250，000的比例尺下繪制關(guān)于土壤, 農(nóng)業(yè), 休閑、野生生物、水鳥、林業(yè), 和土地利用等各種信息為加拿大農(nóng)村測(cè)定土地能力，并增設(shè)了了等級(jí)分類因素來(lái)進(jìn)行分析。
CGIS是世界的第一個(gè)“系統(tǒng)”， 并且在“繪圖”應(yīng)用上進(jìn)行了改進(jìn)，它具有覆蓋，測(cè)量，資料數(shù)字化/掃描的功能，支持一個(gè)跨越大陸的國(guó)家坐標(biāo)系統(tǒng)，將線編碼為具有真實(shí)的嵌入拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的“弧”，并且將屬性和位置的信息分別存儲(chǔ)在單獨(dú)的文件中。
它的開發(fā)者，地理學(xué)家Roger Tomlinson，被稱為“GIS之父”。
CGIS一直持續(xù)到20世紀(jì)70年代才完成，但這花費(fèi)了太長(zhǎng)的一段時(shí)間，因此在它最初發(fā)展期，不能與如Intergraph這樣的銷售各種商業(yè)地圖應(yīng)用軟件的供應(yīng)商競(jìng)爭(zhēng)。
微型計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展使得象ESRI和CARIS那樣的供應(yīng)商成功地兼并了大多數(shù)的CGIS特征，并結(jié)合了對(duì)空間和屬性信息的分離的第1 種世代方法與對(duì)組織的屬性數(shù)據(jù)的第2種世代方法入數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)。
20世紀(jì)80年代和90年代產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng) *** 了應(yīng)用了GIS的UNIX工作站和個(gè)人計(jì)算機(jī)飛速增長(zhǎng)。
至20世紀(jì)末，在各種系統(tǒng)中迅速增長(zhǎng)使得其在在相關(guān)的少量平臺(tái)已經(jīng)得到了鞏固和規(guī)范。
并且用戶開始提出了在互聯(lián)網(wǎng)上查看GIS數(shù)據(jù)的概念，這要求數(shù)據(jù)的格式和傳輸標(biāo)準(zhǔn)化。
我國(guó)地理信息系統(tǒng)的起步稍晚，但發(fā)展勢(shì)頭相當(dāng)迅猛，大致可分為以下三個(gè)階段。
第一是起步階段。
20世紀(jì)70年代初期，我國(guó)開始推廣電子計(jì)算機(jī)在測(cè)量、制圖和遙感領(lǐng)域中的應(yīng)用。
隨著國(guó)際遙感技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)在1974年開始引進(jìn)美國(guó)地球資源衛(wèi)星圖像，開展了遙感圖像處理和解譯工作。
1976年召開了第一次遙感技術(shù)規(guī)劃會(huì)議，形成了遙感技術(shù)試驗(yàn)和應(yīng)用蓬勃發(fā)展的新局面，先后開展了京津唐地區(qū)紅外遙感試驗(yàn)。
新疆哈密地區(qū)航空遙感試驗(yàn)、天津渤海灣地區(qū)的環(huán)境遙感研究、天津地區(qū)的農(nóng)業(yè)土地資源遙感清查工作。
長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)家測(cè)繪局系統(tǒng)開展了一系列航空攝影測(cè)量和地形測(cè)圖，為建立地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
解析和數(shù)字測(cè)圖、機(jī)助制圖、數(shù)字高程模型的研究和使用也同步進(jìn)行。
1977年誕生了第一張由計(jì)算機(jī)輸出的全要素地圖。
1978年，國(guó)家計(jì)委在黃山召開了全國(guó)第一屆數(shù)據(jù)庫(kù)學(xué)術(shù)討論會(huì)。
所有這些為GIS的研制和應(yīng)用作了技術(shù)上的準(zhǔn)備。
第二是試驗(yàn)階段。
進(jìn)入80年代之后，我國(guó)執(zhí)行“六五”、“七五”計(jì)劃，國(guó)民經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展，很快對(duì)“信息革命”作出熱烈響應(yīng)。
在大力開展遙感應(yīng)用的同時(shí)，GIS也全面進(jìn)入試驗(yàn)階段。
在典型試驗(yàn)中主要研究數(shù)據(jù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)、空間數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)、數(shù)據(jù)處理和分析算法及應(yīng)用軟件的開發(fā)等。
以農(nóng)業(yè)為對(duì)象，研究有關(guān)質(zhì)量評(píng)價(jià)和動(dòng)態(tài)分析預(yù)報(bào)的模式與軟件，并用于水庫(kù)淹沒損失、水資源估算、土地資源清查、環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)與人口趨勢(shì)分析等多項(xiàng)專題的試驗(yàn)研究。
在專題試驗(yàn)和應(yīng)用方面，在全國(guó)大地測(cè)量和數(shù)字地面模型建立的基礎(chǔ)上，建成了全國(guó)1：100萬(wàn)地留數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和全國(guó)土地信息系統(tǒng)、1：4見萬(wàn)全國(guó)資源和環(huán)境信息系統(tǒng)及1：25o萬(wàn)水土保持信息系統(tǒng)，并開展了黃土高原信息系統(tǒng)以及洪水災(zāi)情預(yù)報(bào)與分析系統(tǒng)等專題研究試驗(yàn)。
用于輔助城市規(guī)劃的各種小型信息系統(tǒng)在城市建設(shè)和規(guī)劃部門也獲得了認(rèn)可。
在學(xué)術(shù)交流和人才培養(yǎng)方面得到很大發(fā)展。
在國(guó)內(nèi)召開了多次關(guān)于GIS的國(guó)際學(xué)術(shù)討論會(huì)。
1985年，中國(guó)科學(xué)院建立了“資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室”，1988年和1990年武漢測(cè)繪科技大學(xué)先后建立了“信息工程專業(yè)”和“測(cè)繪遙感信息工程國(guó)家級(jí)重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室”。
我國(guó)許多大學(xué)中開設(shè)了rs方面的課程和不同層次的講習(xí)班，已培養(yǎng)出了一大批從事GIS研究與應(yīng)用的博士和碩土。
第三是GIS全面發(fā)展階段。
80年代末到90年代以來(lái)，我國(guó)的GIS隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展走上了全面發(fā)展階段。
國(guó)家測(cè)繪局正在全國(guó)范圍內(nèi)建立數(shù)字化測(cè)繪信息產(chǎn)業(yè)。
1：100萬(wàn)地圖數(shù)據(jù)庫(kù)已公開發(fā)售，衛(wèi)：25萬(wàn)地圖數(shù)據(jù)庫(kù)也已完成建庫(kù)，并開始了全國(guó)1石萬(wàn)地圖數(shù)據(jù)庫(kù)生產(chǎn)與建庫(kù)工作，各省測(cè)繪局正在抓緊建立省級(jí)1：1萬(wàn)基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)。
數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量和遙感應(yīng)用從典型試驗(yàn)逐步走向運(yùn)行系統(tǒng)，這樣就可保證向GIS源源不斷地提供地形和專題信息。
進(jìn)入90年代以來(lái)，沿海、沿江經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的發(fā)展，土地的有償使用和外資的引進(jìn)，急需GIS為之服務(wù)，有力地促進(jìn)了城市地理信息系統(tǒng)的發(fā)展。
用于城市規(guī)劃、土地管理、交通、電力及各種基礎(chǔ)設(shè)施管理的城市信息系統(tǒng)在我國(guó)許多城市相繼建立。
在基礎(chǔ)研究和軟件開發(fā)方面，科技部在“九五”科技攻關(guān)計(jì)劃中，將“遙感、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)的綜合應(yīng)用”列入國(guó)家“九五”重中之重科技攻關(guān)項(xiàng)目，在該項(xiàng)目中投入相當(dāng)大的研究經(jīng)費(fèi)支持武漢測(cè)繪科技大學(xué)、北京大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)、中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院和中國(guó)科學(xué)院地理研究所等單位開發(fā)我國(guó)自主版權(quán)的地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件。
經(jīng)過幾年的努力，中國(guó)GIS基礎(chǔ)軟件與國(guó)外的差距迅速縮小，涌現(xiàn)出若干能參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的地理信息系統(tǒng)軟件，如GeoStar， MapGIS， OityStar， ViewGIS等。
在遙感方面，在該項(xiàng)目的支持下，已建立全國(guó)基于IK4遙感影像土地分類結(jié)果的土地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)。
國(guó)家這一重大項(xiàng)目的實(shí)施，有力地促進(jìn)了中國(guó)遙感和地理信息系統(tǒng)的發(fā)展
古往今來(lái)，幾乎人類所有活動(dòng)都是發(fā)生在地球上，都與地球表面位置（即地理空間位置）息息相關(guān)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益發(fā)展和普及，地理信息系統(tǒng)（Geography Information System，GIS）以及在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的“數(shù)字地球”、“數(shù)字城市”在人們的生產(chǎn)和生活中起著越來(lái)越重要的作用。
GIS可以分為以下五部分：
人員，是GIS中最重要的組成部分。
開發(fā)人員必須定義GIS中被執(zhí)行的各種任務(wù)，開發(fā)處理程序。
熟練的操作人員通常可以克服GIS軟件功能的不足，但是相反的情況就不成立。
最好的軟件也無(wú)法彌補(bǔ)操作人員對(duì)GIS的一無(wú)所知所帶來(lái)的負(fù)作用。
數(shù)據(jù)，精確的可用的數(shù)據(jù)可以影響到查詢和分析的結(jié)果。
硬件，硬件的性能影響到軟件對(duì)數(shù)據(jù)的處理速度，使用是否方便及可能的輸出方式。
軟件，不僅包含GIS軟件，還包括各種數(shù)據(jù)庫(kù)，繪圖、統(tǒng)計(jì)、影像處理及其它程序。
過程，GIS 要求明確定義，一致的方法來(lái)生成正確的可驗(yàn)證的結(jié)果。
GIS屬于信息系統(tǒng)的一類，不同在于它能運(yùn)作和處理地理參照數(shù)據(jù)。
地理參照數(shù)據(jù)描述地球表面(包括大氣層和較淺的地表下空間)空間要素的位置和屬性，在GIS中的兩種地理數(shù)據(jù)成分：空間數(shù)據(jù)，與空間要素幾何特性有關(guān)；屬性數(shù)據(jù)，提供空間要素的信息。
地理信息系統(tǒng)（GIS）與全球定位系統(tǒng)(GPS)、遙感系統(tǒng)(RS)合稱3S系統(tǒng)。
地理信息系統(tǒng)(GIS) 是一種具有信息系統(tǒng)空間專業(yè)形式的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。
在嚴(yán)格的意義上, 這是一個(gè)具有集中、存儲(chǔ)、操作、和顯示地理參考信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
例如，根據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的位置對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別。
實(shí)習(xí)者通常也認(rèn)為整個(gè)GIS系統(tǒng)包括操作人員以及輸入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。
地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)能夠應(yīng)用于科學(xué)調(diào)查、資源管理、財(cái)產(chǎn)管理、發(fā)展規(guī)劃、繪圖和路線規(guī)劃。
例如，一個(gè)地理信息系統(tǒng)(GIS)能使應(yīng)急計(jì)劃者在自然災(zāi)害的情況下較易地計(jì)算出應(yīng)急反應(yīng)時(shí)間，或利用GIS系統(tǒng)來(lái)發(fā)現(xiàn)那些需要保護(hù)不受污染的濕地。
地理數(shù)據(jù)和地理信息
什么是信息（Information）？1948年，美國(guó)數(shù)學(xué)家、信息論的創(chuàng)始人香農(nóng)（Claude Elwood Shannon）在題為《通訊的數(shù)學(xué)理論》的論文中指出：“信息是用來(lái)消除隨機(jī)不定性的東西”； 1948年，美國(guó)著名數(shù)學(xué)家、控制論的創(chuàng)始人維納（Norbert Wiener）在《控制論》一書中，指出：“信息就是信息，既非物質(zhì)，也非能量。
” 狹義信息論將信息定義為“兩次不定性之差”，即指人們獲得信息前后對(duì)事物認(rèn)識(shí)的差別；廣義信息論認(rèn)為，信息是指主體（人、生物或機(jī)器）與外部客體（環(huán)境、其他人、生物或機(jī)器）之間相互聯(lián)系的一種形式，是主體與客體之間的一切有用的消息或知識(shí)。
我們認(rèn)為信息是通過某些介質(zhì)向人們（或系統(tǒng)）提供關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界新的事實(shí)的知識(shí)，它來(lái)源于數(shù)據(jù)且不隨載體變化而變化，它具有客觀性、實(shí)用性、傳輸性和共享性的特點(diǎn) 。
信息與數(shù)據(jù)既有區(qū)別，又有聯(lián)系。
數(shù)據(jù)是定性、定量描述某一目標(biāo)的原始資料，包括文字、數(shù)字、符號(hào)、語(yǔ)言、圖像、影像等，它具有可識(shí)別性、可存儲(chǔ)性、可擴(kuò)充性、可壓縮性、可傳遞性及可轉(zhuǎn)換性等特點(diǎn)。
信息與數(shù)據(jù)是不可分離的，信息來(lái)源于數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是信息的載體。
數(shù)據(jù)是客觀對(duì)象的表示，而信息則是數(shù)據(jù)中包含的意義，是數(shù)據(jù)的內(nèi)容和解釋。
對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理（運(yùn)算、排序、編碼、分類、增強(qiáng)等）就是為了得到數(shù)據(jù)中包含的信息。
數(shù)據(jù)包含原始事實(shí)，信息是數(shù)據(jù)處理的結(jié)果，是把數(shù)據(jù)處理成有意義的和有用的形式。
地理信息作為一種特殊的信息，它同樣來(lái)源于地理數(shù)據(jù)。
地理數(shù)據(jù)是各種地理特征和現(xiàn)象間關(guān)系的符號(hào)化表示，是指表征地理環(huán)境中要素的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征及其規(guī)律的數(shù)字、文字、圖像等的總和。
地理數(shù)據(jù)主要包括空間位置數(shù)據(jù)、屬性特征數(shù)據(jù)及時(shí)域特征數(shù)據(jù)三個(gè)部分。
空間位置數(shù)據(jù)描述地理對(duì)象所在的位置，這種位置既包括地理要素的絕對(duì)位置（如大地經(jīng)緯度坐標(biāo)），也包括地理要素間的相對(duì)位置關(guān)系（如空間上的相鄰、包含等）。
屬性數(shù)據(jù)有時(shí)又稱非空間數(shù)據(jù)，是描述特定地理要素特征的定性或定量指標(biāo)，如公路的等級(jí)、寬度、起點(diǎn)、終點(diǎn)等。
時(shí)域特征數(shù)據(jù)是記錄地理數(shù)據(jù)采集或地理現(xiàn)象發(fā)生的時(shí)刻或時(shí)段。
時(shí)域特征數(shù)據(jù)對(duì)環(huán)境模擬分析非常重要，正受到地理信息系統(tǒng)學(xué)界越來(lái)越多的重視。
空間位置、屬性及時(shí)域特征構(gòu)成了地理空間分析的三大基本要素。
地理信息是地理數(shù)據(jù)中包含的意義，是關(guān)于地球表面特定位置的信息，是有關(guān)地理實(shí)體的性質(zhì)、特征和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的表征和一切有用的知識(shí)。
作為一種特殊的信息，地理信息除具備一般信息的基本特征外，還具有區(qū)域性、空間層次性和動(dòng)態(tài)性特點(diǎn)。
當(dāng)今社會(huì)，人們非常依賴計(jì)算機(jī)以及計(jì)算機(jī)處理過的信息。
在計(jì)算機(jī)時(shí)代，信息系統(tǒng)部分或全部由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支持，因此，計(jì)算機(jī)硬件、軟件、數(shù)據(jù)和用戶是信息系統(tǒng)的四大要素。
其中，計(jì)算機(jī)硬件包括各類計(jì)算機(jī)處理及終端設(shè)備；軟件是支持?jǐn)?shù)據(jù)信息的采集、存貯加工、再現(xiàn)和回答用戶問題的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)；數(shù)據(jù)則是系統(tǒng)分析與處理的對(duì)象，構(gòu)成系統(tǒng)的應(yīng)用基礎(chǔ)；用戶是信息系統(tǒng)所服務(wù)的對(duì)象。
從20世紀(jì)中葉開始，人們就開始開發(fā)出許多計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)，這些系統(tǒng)采用各種技術(shù)手段來(lái)處理地理信息，它包括：
○ 數(shù)字化技術(shù)：輸入地理數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字化形式的技術(shù)；
○ 存儲(chǔ)技術(shù)：將這類信息以壓縮的格式存儲(chǔ)在磁盤、光盤、以及其他數(shù)字化存儲(chǔ)介質(zhì)上的技術(shù)；
○ 空間分析技術(shù)：對(duì)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析，完成對(duì)地理數(shù)據(jù)的檢索、查詢，對(duì)地理數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度、面積、體積等的量算，完成最佳位置的選擇或最佳路徑的分析以及其他許多相關(guān)任務(wù)的方法；
○ 環(huán)境預(yù)測(cè)與模擬技術(shù)：在不同的情況下，對(duì)環(huán)境的變化進(jìn)行預(yù)測(cè)模擬的方法；
○ 可視化技術(shù)：用數(shù)字、圖像、表格等形式顯示、表達(dá)地理信息的技術(shù)。
這類系統(tǒng)共同的名字就是地理信息系統(tǒng)（GIS , Geographic Information System），它是用于采集、存儲(chǔ)、處理、分析、檢索和顯示空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
與地圖相比，GIS具備的先天優(yōu)勢(shì)是將數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)的表達(dá)進(jìn)行分離，因此基于相同的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)能夠產(chǎn)生出各種不同的產(chǎn)品。
由于不同的部門和不同的應(yīng)用目的，GIS的定義也有所不同。
當(dāng)前對(duì)GIS的定義一般有四種觀點(diǎn)：即面向數(shù)據(jù)處理過程的定義、面向工具箱的定義、面向?qū)ｎ}應(yīng)用的定義和面向數(shù)據(jù)庫(kù)的定義。
Goodchild把GIS定義為“采集、存貯、管理、分析和顯示有關(guān)地理現(xiàn)象信息的綜合技術(shù)系統(tǒng)”。
Burrough認(rèn)為“GIS是屬于從現(xiàn)實(shí)世界中采集、存儲(chǔ)、提取、轉(zhuǎn)換和顯示空間數(shù)據(jù)的一組有力的工具”，俄羅斯學(xué)者也把GIS定義為“一種解決各種復(fù)雜的地理相關(guān)問題，以及具有內(nèi)部聯(lián)系的工具 *** ”。
面向數(shù)據(jù)庫(kù)是定義則是在工具箱定義的基礎(chǔ)上，更加強(qiáng)調(diào)分析工具和數(shù)據(jù)庫(kù)間的連接，認(rèn)為GIS是空間分析方法和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的結(jié)合。
面向?qū)ｎ}應(yīng)用的定義是在面向過程定義的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)GIS所處理的數(shù)據(jù)類型，如土地利用GIS、交通GIS等；我們認(rèn)為地理信息系統(tǒng)它是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對(duì)整個(gè)或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。
它和其他計(jì)算系統(tǒng)一樣包括計(jì)算機(jī)硬件、軟件、數(shù)據(jù)和用戶四大要素。
只不過GIS中的所有數(shù)據(jù)都具有地理參照，也就是說，數(shù)據(jù)通過某個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)與地球表面中的特定位置發(fā)生聯(lián)系。
地理信息系統(tǒng)簡(jiǎn)稱GIS，多數(shù)人認(rèn)為是Geographical Information System（地理信息系統(tǒng)），也有人認(rèn)為是Geo-information System（地學(xué)信息系統(tǒng)）等等。
人們對(duì)GIS理解在不斷深入，內(nèi)涵在不斷拓展，“GIS”中，“S”的含義包含四層意思：
一是系統(tǒng)（System），是從技術(shù)層面的角度論述地理信息系統(tǒng)，即面向區(qū)域、資源、環(huán)境等規(guī)劃、管理和分析，是指處理地理數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)，但更強(qiáng)調(diào)其對(duì)地理數(shù)據(jù)的管理和分析能力，地理信息系統(tǒng)從技術(shù)層面意味著幫助構(gòu)建一個(gè)地理信息系統(tǒng)工具，如給現(xiàn)有地理信息系統(tǒng)增加新的功能或開發(fā)一個(gè)新的地理信息系統(tǒng)或利用現(xiàn)有地理信息系統(tǒng)工具解決一定的問題，如一個(gè)地理信息系統(tǒng)項(xiàng)目可能包括以下幾個(gè)階段：
（1）定義一個(gè)問題；
（2）獲取軟件或硬件；
（3）采集與獲取數(shù)據(jù)；
（4）建立數(shù)據(jù)庫(kù)；
（5）實(shí)施分析；
（6）解釋和展示結(jié)果。
這里的地理信息系統(tǒng)技術(shù)（Geographic information technologies）是指收集與處理地理信息的技術(shù)，包括全球定位系統(tǒng)（GPS）、遙感（Remote Sensing）和GIS。
從這個(gè)含義看，GIS包含兩大任務(wù)，一是空間數(shù)據(jù)處理；二是GIS應(yīng)用開發(fā)。
二是科學(xué)（Science），是廣義上的地理信息系統(tǒng)，常稱之為地理信息科學(xué)，是一個(gè)具有理論和技術(shù)的科學(xué)體系，意味著研究存在于GIS和其它地理信息技術(shù)后面的理論與觀念（GIScience）。
三是代表著服務(wù)（Service），隨著遙感等信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等的應(yīng)用和普及，地理信息系統(tǒng)已經(jīng)從單純的技術(shù)型和研究型逐步向地理信息服務(wù)層面轉(zhuǎn)移，如導(dǎo)航需要催生了導(dǎo)航GIS的誕生，著名的搜索引擎Google也增加了Google Earth功能，GIS成為人們?nèi)粘Ｉ钪械囊徊糠帧?/p>
當(dāng)同時(shí)論述GIS技術(shù)、GIS科學(xué)或GIS服務(wù)時(shí)，為避免混淆，一般用GIS表示技術(shù)，GIScience或GISci表示地理信息科學(xué)，GIService或GISer表示地理信息服務(wù)。
四是研究（Studies），即GIS= Geographic Information Studies，研究有關(guān)地理信息技術(shù)引起的社會(huì)問題（societal context），如法律問題（legal context），私人或機(jī)密主題，地理信息的經(jīng)濟(jì)學(xué)問題等。
因此，地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System,GIS）是一種專門用于采集、存儲(chǔ)、管理、分析和表達(dá)空間數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)，它既是表達(dá)、模擬現(xiàn)實(shí)空間世界和進(jìn)行空間數(shù)據(jù)處理分析的“工具”，也可看作是人們用于解決空間問題的“資源”，同時(shí)還是一門關(guān)于空間信息處理分析的“科學(xué)技術(shù)” 。
60年代早期，在核武器研究的推動(dòng)下，計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展導(dǎo)致通用計(jì)算機(jī)“繪圖”的應(yīng)用。
1967年，世界上第一個(gè)真正投入應(yīng)用的地理信息系統(tǒng)由聯(lián)邦林業(yè)和農(nóng)村發(fā)展部在加拿大安大略省的渥太華研發(fā)。
羅杰·湯姆林森博士開發(fā)的這個(gè)系統(tǒng)被稱為加拿大地理信息系統(tǒng)（CGIS ） ，用于存儲(chǔ)，分析和利用加拿大土地統(tǒng)計(jì)局（ CLI，使用的1:50,000比例尺，利用關(guān)于土壤、農(nóng)業(yè)、休閑，野生動(dòng)物、水禽、林業(yè)和土地利用的地理信息，以確定加拿大農(nóng)村的土地能力。
）收集的數(shù)據(jù)，并增設(shè)了等級(jí)分類因素來(lái)進(jìn)行分析。
CGIS是“計(jì)算機(jī)制圖”應(yīng)用的改進(jìn)版，它提供了覆蓋，資料數(shù)字化/掃描功能。
它支持一個(gè)橫跨大陸的國(guó)家坐標(biāo)系統(tǒng)，將線編碼為具有真實(shí)的嵌入拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的“弧”，并在單獨(dú)的文件中存儲(chǔ)屬性和區(qū)位信息。
由于這一結(jié)果，湯姆林森已經(jīng)成為稱為“地理信息系統(tǒng)之父”，尤其是因?yàn)樗诖龠M(jìn)收斂地理數(shù)據(jù)的空間分析中對(duì)覆蓋的應(yīng)用。
CGIS一直持續(xù)到20世紀(jì)70年代才完成，但耗時(shí)太長(zhǎng)，因此在其發(fā)展初期，不能與如Intergraph這樣的銷售各種商業(yè)地圖應(yīng)用軟件的供應(yīng)商競(jìng)爭(zhēng)。
CGIS一直使用到20世紀(jì)90年代，并在加拿大建立了一個(gè)龐大的數(shù)字化的土地資源數(shù)據(jù)庫(kù)。
它被開發(fā)為基于大型機(jī)的系統(tǒng)以支持一個(gè)在聯(lián)邦和省的資源規(guī)劃和管理。
其能力是大陸范圍內(nèi)的復(fù)雜數(shù)據(jù)分析。
CGIS未被應(yīng)用于商業(yè) 。
微型計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展使得象ESRI和CARIS那樣的供應(yīng)商成功地兼并了大多數(shù)的CGIS特征，并結(jié)合了對(duì)空間和屬性信息的分離的第一種世代方法與對(duì)組織的屬性數(shù)據(jù)的第二種世代方法入數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)。
20世紀(jì)80年代和90年代產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng) *** 了應(yīng)用了GIS的UNIX工作站和個(gè)人計(jì)算機(jī)飛速增長(zhǎng)。
至20世紀(jì)末，在各種系統(tǒng)中迅速增長(zhǎng)使得其在相關(guān)的少量平臺(tái)已經(jīng)得到了鞏固和規(guī)范。
并且用戶開始提出了在互聯(lián)網(wǎng)上查看GIS數(shù)據(jù)的概念，這要求數(shù)據(jù)的格式和傳輸標(biāo)準(zhǔn)化。
GIS最早起源于20世紀(jì)60年代“要把地圖變成數(shù)字形式的地圖，便于計(jì)算機(jī)處理分析”這樣的目的。
1963年，加拿大測(cè)量學(xué)家羅杰·湯姆林森（Roger Tomlinson）首先提出了GIS這一術(shù)語(yǔ)，并建成世界上第一個(gè)GIS（加拿大地理信息系統(tǒng)CGIS），用于自然資源的管理和規(guī)劃。
湯姆林森提倡使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行空間分析的先見之明以及他在建立CGIS過程中的領(lǐng)導(dǎo)角色，為他贏得了“GIS之父”的光榮稱號(hào)。
夏建統(tǒng)，1976年出生于浙江衢州。5歲上小學(xué)，14歲上大學(xué)，19歲赴美國(guó)留學(xué)，25歲取得博士學(xué)位。他的成長(zhǎng)經(jīng)歷，已經(jīng)成了現(xiàn)在很多家長(zhǎng)教育孩子的教材。應(yīng)國(guó)內(nèi)政府邀請(qǐng)，回國(guó)主持西湖申遺，并注冊(cè)成立XWHO設(shè)計(jì)集團(tuán)中國(guó)機(jī)構(gòu)及TEAMAX（天夏）科技集團(tuán)。同時(shí)出版了多本專業(yè)著作、散文集和雜文集等，包括散文集《做一回哈佛情人》、《我行我訴》，雜文集《手心手背》、《給后現(xiàn)代把脈》等，在網(wǎng)上流傳甚廣。1996年，夏建統(tǒng)同時(shí)被哈佛、劍橋、耶魯?shù)?所大學(xué)研究生院錄取，他選擇了哈佛。進(jìn)入哈佛大學(xué)，師從哈佛設(shè)計(jì)學(xué)院4任系主任和院長(zhǎng)，包括現(xiàn)代規(guī)劃建筑大師Sasaki、Harris、“GIS之父” Steinitz以及數(shù)字化規(guī)劃設(shè)計(jì)領(lǐng)域權(quán)威Ervin。
他研發(fā)的基于面向?qū)ο蠓椒ㄩ_發(fā)的GIS系統(tǒng)平臺(tái)，率先將地理信息系統(tǒng)與智能決策支持系統(tǒng)相結(jié)合，被業(yè)內(nèi)稱為“GIS技術(shù)的二次革命”， 深遠(yuǎn)地影響了GIS產(chǎn)業(yè)未來(lái)的發(fā)展走向。他一直致力于綠色城市和智能城市等新時(shí)代城市規(guī)劃及信息化的研究。夏博士基于“東西結(jié)合”的新理念，已經(jīng)成功為國(guó)內(nèi)外十幾個(gè)城市做過城市規(guī)劃設(shè)計(jì)以及包括GIS（地理信息系統(tǒng)）等在內(nèi)的智能城市建設(shè)規(guī)劃。
重慶分公司
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