一個實用的地理信息系統(tǒng)，要支持對空間數(shù)據(jù)采集、管理、處理、分析、建模和顯示等功能，其基本構(gòu)成包括以下四個主要部分: 系統(tǒng)硬件、系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、系統(tǒng)管理和操作人員。這里，計算機系統(tǒng)軟、硬件是其核心部分，空間數(shù)據(jù)反映 GIS 的地理內(nèi)容，而管理人員和用戶則決定系統(tǒng)的工作方式和信息表示方式 ( 圖 10-2) 。
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圖 10-2 GIS 的組成
1. 系統(tǒng)硬件
GIS 由于其任務(wù)的復(fù)雜性和特殊性，必須由計算機設(shè)備支持。計算機硬件系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中的實際物理裝置的總稱，可以是電子的、電的、磁的、機械的、光的元件或裝置，是 GIS 的物理外殼。GIS 系統(tǒng)的規(guī)模、精度、速度、功能、形式、使用方法甚至軟件都與硬件有極大的關(guān)系，受硬件指標的支持和制約。構(gòu)成計算機硬件系統(tǒng)的基本組件包括輸入/輸出設(shè)備、中央處理單元 ( CPU) 、存儲器 ( 包括主存儲器、輔助存儲器) 等，這些硬件組件協(xié)同工作，向計算機系統(tǒng)提供必要的信息，使其完成任務(wù)，并將處理得到的結(jié)果或信息提供給用戶，同時保存數(shù)據(jù)以備現(xiàn)在或?qū)硎褂?。圖 10-3 為常見的實現(xiàn)輸入/輸出功能的計算機外圍設(shè)備。
圖 10-3 GIS 的硬件組成
2. 系統(tǒng)軟件
GIS 軟件是系統(tǒng)的核心，用 于 執(zhí) 行 GIS功能的各種操作，包括數(shù)據(jù)輸入、處理、數(shù)據(jù)庫管理、空間分析和圖形用戶界面等，按照其功能分為 GIS 專業(yè)軟件、數(shù)據(jù)庫軟件和系統(tǒng)管理軟件等，如圖 10-4 所示。
GIS 專業(yè)軟件一般指具有豐富功能的通用 GIS 軟件，它包含了處理地理信息的各種高級功能，可作為其他應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)的平臺。代表產(chǎn)品有 Arc/Info，MGE，MapInfo，MapGIS 等。它們一般都包含如下核心模塊:數(shù)據(jù)輸入與編輯、空間數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)處理與分析、數(shù)據(jù)輸出、用戶界面、系統(tǒng)二次開發(fā)功能。
圖 10-4 GIS 的軟件層次
數(shù)據(jù)庫軟件除了在 GIS 專業(yè)軟件中用于支持復(fù)雜空間數(shù)據(jù)的管理以外，還包括服務(wù)于非空間屬性數(shù)據(jù)為主的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，這類軟件有: Oracle，Sybase，Informix，DB2，SQLserver 等。由于這類數(shù)據(jù)庫軟件具有快速檢索、滿足多用戶并發(fā)和數(shù)據(jù)安全保障等功能，目前能在這些現(xiàn)成的關(guān)系型商業(yè)數(shù)據(jù)庫中存儲 GIS 的空間數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)管理軟件主要指計算機操作系統(tǒng)，如 Windows XP，Vista，Linux 等，它們關(guān)系到GIS 軟件和開發(fā)語言使用的有效性，因此也是 GIS 軟硬件環(huán)境的重要組成部分。
3. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是地理信息系統(tǒng)的操作對象與管理內(nèi)容，它是指以地球表面空間位置為參照，描述自然、社會和人文經(jīng)濟景觀的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以是數(shù)字、文字、表格、圖像和圖形等，它們由系統(tǒng)建造者通過數(shù)字化儀、掃描儀、鍵盤、磁帶機或其他輸入設(shè)備輸入到地理信息系統(tǒng)中，其相應(yīng)的區(qū)域信息包括位置信息、屬性信息和空間關(guān)系等。
地理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)類型有空間數(shù)據(jù)和非空間的屬性數(shù)據(jù)兩大類。
空間數(shù)據(jù)用來確定圖形和制圖特征的位置，是以地球表面空間位置為參照。根據(jù)地理實體的空間圖形表示形式，可將空間數(shù)據(jù)抽象為點、線、面三類元素?？臻g數(shù)據(jù)具體反映了兩方面信息: ①在某個已知坐標系中的位置，也稱幾何坐標，主要用于標識地理景觀在自然界或包含某個區(qū)域的地圖的空間位置，如經(jīng)緯度、平面直角坐標、極坐標等; ②實體間的空間相關(guān)性，即拓撲關(guān)系 ( Topology) ，用于表示點、線、網(wǎng)、面等實體之間的空間聯(lián)系，如邊界線與面實體間的構(gòu)成關(guān)系，面實體與島或內(nèi)部點的包含關(guān)系等?？臻g拓撲關(guān)系對于地理空間數(shù)據(jù)的編碼、錄入、格式轉(zhuǎn)換、存儲管理、查詢檢索和模型分析都有重要意義，是地理信息系統(tǒng)的特色之一。
非空間的屬性數(shù)據(jù)用來反映與幾何位置無關(guān)的屬性，即通常所說的非幾何屬性，它是與地理實體相聯(lián)系的地理變量或地理意義，一般是經(jīng)過抽象的概念，通過分類、命名、量算、統(tǒng)計等方法得到。非幾何屬性分為定性和定量兩種，前者包括名稱、類型、特性等，如巖石類型、土壤種類、土地利用、行政區(qū)劃等; 后者則包括數(shù)量和等級等，如面積、長度、土地等級、人口數(shù)量、降雨量、水土流失量等。任何地理實體至少包含一個屬性，而地理信息系統(tǒng)的分析、檢索主要是通過對屬性的操作運算來實現(xiàn)的。
4. 系統(tǒng)管理和操作人員
人是 GIS 中的重要構(gòu)成因素。GIS 不同于一幅地圖，它是一個動態(tài)的地理模型，僅有系統(tǒng)軟硬件和數(shù)據(jù)還不能構(gòu)成完整的地理信息系統(tǒng)，需要人進行系統(tǒng)組織、管理、維護和數(shù)據(jù)更新、系統(tǒng)擴充完善、應(yīng)用程序開發(fā)，并靈活采用地理分析模型提取多種信息，為研究和決策服務(wù)。對于合格的系統(tǒng)設(shè)計、運行和使用來說，地理信息系統(tǒng)專業(yè)人員是地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的關(guān)鍵，強有力的組織是系統(tǒng)運行的保障。一個周密規(guī)劃的地理信息系統(tǒng)項目應(yīng)包括負責(zé)系統(tǒng)設(shè)計和執(zhí)行的項目經(jīng)理、信息管理的技術(shù)人員、系統(tǒng)用戶化的應(yīng)用工程師，以及最終運行系統(tǒng)的用戶。
GIS一般由斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器、母線、進出線套管或電纜連接頭等元件組成。
服務(wù)器，客戶端（個人電腦、手持電腦），GPS，全站儀，GIS-PDA，繪圖儀，掃描儀，衛(wèi)星接收器
GIS的應(yīng)用系統(tǒng)由五個主要部分構(gòu)成，即硬件、軟件、數(shù)據(jù)、人員和方法
GIS是英文Geographic Information Systems的縮寫，中文習(xí)慣譯為地理信息系統(tǒng)。通常泛指用于獲取、存儲、查詢、綜合、處理、分析和顯示地理空間數(shù)據(jù)及與其相關(guān)之信息的計算機系統(tǒng)。它是隨著計算機技術(shù)和地理科學(xué)等的發(fā)展而發(fā)展起來的，它通過計算機對各種地理空間數(shù)據(jù)進行組織、管理、統(tǒng)計、分析和顯示，生成并輸出用戶所需要的各種地理信息，它由計算機、地理信息系統(tǒng)軟件、空間數(shù)據(jù)庫、分析應(yīng)用模型和圖形用戶界面及系統(tǒng)管理人員所組成。
自從20世紀60年代初GIS概念在加拿大提出以來，隨著多學(xué)科、多技術(shù)的發(fā)展和密切結(jié)合，尤其是計算機技術(shù)和空間分析理論的飛速發(fā)展，GIS的含義和應(yīng)用在不斷擴大，GIS技術(shù)在最近20多年內(nèi)取得了驚人的發(fā)展，并廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域。例如，土地信息系統(tǒng)可看成是GIS技術(shù)在土地管理的具體應(yīng)用，因此，GIS技術(shù)是土地信息系統(tǒng)建設(shè)最為關(guān)鍵的技術(shù)之一。
目前，GIS技術(shù)的幾個發(fā)展主要表現(xiàn)在：
（1）三維GIS和時態(tài)GIS的發(fā)展已取得了一定進展。
（2)GIS和GPS、RS三者結(jié)合的技術(shù)日益成熟。
（3）空間數(shù)據(jù)的存儲管理技術(shù)發(fā)展迅速。
隨著對象—關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展，將空間數(shù)據(jù)無縫集成在DBMS中已成為現(xiàn)實。關(guān)系數(shù)據(jù)庫（RDBMS）和GIS的結(jié)合，利用RDBMS存儲GIS數(shù)據(jù)，并通過RDBMS存取和操縱這些數(shù)據(jù)。新的RDBMS（如ORACLE產(chǎn)品）支持新的對象—關(guān)系模型，從而可以更好地支持空間數(shù)據(jù)類型（4）組件GIS技術(shù)。地理信息系統(tǒng)的組件化，就是采用組件（Component）技術(shù)實現(xiàn)地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺和應(yīng)用系統(tǒng)。其本質(zhì)就是軟件可復(fù)用技術(shù)。COM GIS就是采用了面向?qū)ο蠹夹g(shù)和組件軟件技術(shù)的GIS系統(tǒng)，其基本思想是把GIS的各大功能模塊劃分為幾個組件，每個組件完成不同的功能。各個GIS組件之間以及GIS組件與非GIS組件之間，都可以方便地通過可視化的軟件開發(fā)工具集成起來，形成最終的GIS基礎(chǔ)平臺及應(yīng)用系統(tǒng)。組件式GIS代表著當(dāng)今GIS發(fā)展的潮流。
（5)Web GIS技術(shù)。Web GIS是在INTERNET信息發(fā)布、數(shù)據(jù)共享、交流協(xié)作基礎(chǔ)之上實現(xiàn)GIS的在線查詢和業(yè)務(wù)處理等功能，是Internet技術(shù)應(yīng)用于GIS開發(fā)的產(chǎn)物?；ヂ?lián)網(wǎng)（Internet），尤其是萬維網(wǎng)（WWW），已經(jīng)成為GIS的新的操作平臺。GIS通過WWW功能得以擴展，真正成為一種大眾使用的工具，從WWW的任意一個節(jié)點，Internet用戶可以瀏覽Web GIS站點中的空間數(shù)據(jù)、制作專題圖，以及進行各種空間檢索和空間分析，從而使GIS進入千家萬戶。
1、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?？梢钥朔礼IS軟件功能的不足，但是相反的情況就不成立。最好的軟件也無法彌補操作人員對GIS的一無所知所帶來的負作用。
2、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。
3、硬件，硬件的性能影響到軟件對數(shù)據(jù)的處理速度，使用是否方便及可能的輸出方式。
4、軟件，不僅包含GIS軟件，還包括各種數(shù)據(jù)庫，繪圖、統(tǒng)計、影像處理及其它程序。
5、過程，GIS 要求明確定義，一致的方法來生成正確的可驗證的結(jié)果。
擴展資料
特點：
1、公共的地理定位基礎(chǔ)；
2、具有采集、管理、分析和輸出多種地理空間信息的能力；
3、系統(tǒng)以分析模型驅(qū)動，具有極強的空間綜合分析和動態(tài)預(yù)測能力，并能產(chǎn)生高層次的地理信息；
4、以地理研究和地理決策為目的，是一個人機交互式的空間決策支持系統(tǒng)。
參考資料來源：百度百科——地理信息系統(tǒng)
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