(1)數據和信息
數據是壹種原始數據，可以通過數字化或記錄來識別。數字、字符、符號和圖像都是數據。
信息是用文字、數字、符號、語言和圖像來表達事件、事物和現象的內容、數量或特征，從而為人們(或系統)提供關於現實世界的新的事實和知識，作為生產、建設、管理、分析和決策的依據。信息具有客觀性、適用性、可傳遞性和享受性的特點。信息來源於數據。
數據是客觀對象的表示，信息是數據內涵的意義，是數據的內容和解釋。例如，可以從田野或社會調查數據中獲得各種特殊信息；可以從測量數據中提取諸如地面目標或物體的形狀、大小和位置的信息。可以從遙感影像數據中提取各種地物的圖形大小和專題信息。
(2)地理信息
地理信息是指表示地理圈或地理環境中固有的要素或物質的數量、質量、分布特征、聯系和規律的數字、文字、圖像和圖形的總和。地理信息是關於地理實體的性質、特征和運動狀態的表示和壹切有用的知識，是表達地理特征和地理現象之間關系的地理數據的解釋。地理數據是各種地理特征和現象之間關系的符號化表示，包括空間位置、屬性特征(簡稱屬性)和時域特征三部分。空間位置數據描述了地面物體的位置。這個位置可以根據大地參考系來定義，例如大地經緯度坐標，或者定義為對象之間的相對位置關系，例如空間鄰接和包含。屬性數據，有時稱為非空間數據，是屬於某壹特征並描述其特征的定性或定量指標。時域特征是指地理數據采集或地理現象發生的時間/時期。時間數據對於環境模擬和分析非常重要，越來越受到地理信息系統學術界的重視。空間位置、屬性和時間是地理空間分析的三個基本要素。
除了信息的壹般特征外，地理信息還具有以下獨特特征:
(1)空間分布。地理信息具有空間位置的特點，先定位後定性，分布在區域內，屬性是多層次的，所以地理數據庫的分布或更新也應該是分布式的。
(2)數據量大。地理信息既有空間特征，又有屬性特征，還隨時間變化，所以數據量大。特別是隨著全球對地觀測計劃的不斷發展，我們每天可以獲得數萬億的關於地球資源和環境特征的數據。這必然會給數據處理和分析帶來巨大的壓力。
(3)信息載體的多樣性。地理信息的第壹載體是地理實體的物質和能量，此外還有描述地理實體的文字、數字、地圖、圖像等符號信息載體，以及紙張、磁帶、光盤等物理介質載體。對於地圖來說，它不僅是信息的載體，也是信息的媒介。
(3)地理信息系統
地理信息系統(GIS)有時被稱為“地理信息系統”或“資源與環境信息系統”。它是壹個特定的非常重要的空間信息系統。它是在計算機硬件和軟件系統的支持下，采集、存儲、管理、計算、分析、顯示和描述整個或部分地球表面空間(包括大氣)的相關地理分布數據的技術系統。地理信息系統(GIS)處理和管理各種地理空間實體數據及其關系，包括空間定位數據、圖形數據、遙感影像數據、屬性數據等。它用於分析和處理分布在壹定地理區域內的各種現象和過程，解決復雜的規劃、決策和管理問題。
通過以上分析和定義，可以提出GIS的以下基本概念:
1，地理信息系統的物理外殼是壹個計算機化的技術系統，由若幹個相互關聯的子系統組成，如數據采集子系統、數據管理子系統、數據處理與分析子系統、圖像處理子系統、數據產品輸出子系統等。這些子系統的質量和結構直接影響GIS的硬件平臺、功能、效率和數據處理。
管理方式和產品產出類型。
2.GIS的操作對象是空間數據，即具有點、線、面、體等三維要素的地理實體。空間數據最根本的特點是每壹個數據都按照統壹的地理坐標進行編碼，實現了其定位、定性和定量描述。這是GIS區別於其他類型信息系統的根本標誌，也是技術難點。
3.GIS的技術優勢在於其數據綜合、模擬、分析和評價能力，可以獲得常規方法或普通信息系統難以獲得的重要信息，實現地理空間過程演化的模擬和預測。
4.GIS與測量學和地理學密切相關。大地測量、工程測量、礦山測量、地籍測量、航空攝影測量、遙感技術為GIS中的空間實體提供各種不同比例尺、不同精度的定位號；電子測速儀、GPS全球定位技術、解析或數字攝影測量工作站、遙感影像處理系統等現代測繪技術的使用，可以直接、快速、自動地獲取空間目標的數字信息產品，為GIS提供豐富、更加實時的信息源，推動GIS向更高層次發展。地理學是地理信息系統的理論支撐。有學者斷言“地理信息系統和信息地理學是地理科學第二次革命的主要工具和手段。”如果說GIS的興起和發展是地理科學信息革命的壹把鑰匙，那麽信息地理學的興起和發展將是地理科學信息革命的壹扇大門，必將為地理科學的發展和完善開辟壹個嶄新的天地。“GIS被稱為地球科學的第三代語言——以數字形式描述空間實體。
地理信息系統按研究範圍可分為全球、區域和局部。根據研究內容的不同，可分為綜合性和專題性。同級各類專業應用系統可在相應區域集中形成同級區域性集成系統。在規劃和建立應用系統時，應統壹規劃這兩個系統的開發，以減少重復的成本，提高數據的觀賞性和實用性。
什麽是地理信息系統？第二部分:地理信息系統術語的完整解釋(校對版)
地理信息系統(GIS)作為壹種信息技術，是以地理空間數據庫為基礎，以具有空間內涵的地理數據為處理對象，應用系統工程和信息科學的理論，為規劃、管理和決策提供信息源和技術支持，在計算機硬件和軟件的支持下，采集、存儲、顯示、處理、分析和輸出地理信息的計算機系統。簡單來說，GIS就是研究如何利用計算機技術來管理和應用地球表面的空間信息。它是由計算機硬件、軟件、地理數據和人員組成的有機體，利用地理模型分析方法，及時提供各種空間和動態地理信息，為地理研究和地理決策服務。地理信息系統屬於空間信息系統。
地理信息是指表示地理圈或地理環境中固有要素或物質的數量、質量、分布特征、關系和規律的數字、文字、圖像和圖形的總稱；它屬於空間信息，具有空間定位、多維結構和動態變化的特點。
與地理信息系統相比，地理信息科學更註重地理信息作為壹門科學，而不僅僅是壹種技術實現。它主要研究利用計算機技術處理、存儲、提取、管理和分析地理信息過程中提出的壹系列基本問題。地理信息科學在研究地理信息技術的同時，也指出了基礎理論研究支撐地理信息技術發展的重要性。
地理數據是指地球表面的空間位置，描述自然、社會和文化景觀，主要包括數字、文字、圖形、圖像和表格。
地理信息流是指地理信息從現實世界到概念世界，再到數字世界(GIS)，最後到應用領域。
數據是壹種可以通過數字化或記錄來識別的符號。它是客觀對象的表示，是信息的表達。數據只有對實體行為產生影響，才能成為信息。
信息系統是具有數據收集、管理、分析和表達能力的系統，能夠為單個或有組織的決策過程提供有用的信息。包括計算機硬件、軟件、數據和用戶。
四叉樹的數據結構是將空間區域按四個象限(2n×2n，n≥1)遞歸劃分，直到子象限的值單調為止。任何值(要素代碼或類型值)單調的像元，無論像元大小，都被視為最後壹個存儲像元。這樣，區域網格的大小隨著同壹空間元素的分布特征而變化。
TIN(不規則三角網)模型簡稱TIN。它將區域按照有限的點數劃分成相連的三角形網絡，區域中的任意壹點落在三角形曲面的頂點、邊或三角形上。如果點不在頂點上，則該點的高程值通常通過線性插值獲得(邊上使用邊的兩個頂點的高程，三角形中使用三個頂點的高程)。
拓撲關系拓撲關系是指網絡結構元素的節點、弧和區域之間的空間關系，主要表現為拓撲鄰接、拓撲關聯和拓撲包含。根據拓撲關系，可以確定壹個地理實體相對於另壹個地理實體的位置關系，而不需要使用坐標或距離，拓撲數據也有利於空間元素的查詢。
拓撲結構是為了建立點、線、面之間的關聯，徹底解決鄰域和孤島信息處理問題而必須建立的數據結構。這個結構應該包括以下內容:唯壹標識、多邊形標識、外多邊形指針、相鄰多邊形指針、邊界鏈接和範圍(最大和最小X、Y坐標值)。
遊程編碼是將相鄰的具有相同值的網格逐行合並，記錄合並網格的值和合並網格的長度。其目的是壓縮網格數據，消除數據之間的冗余。
空間數據結構是指適用於計算機系統存儲、管理和處理的地學圖形邏輯結構，是對地理實體空間排列和關系的抽象描述。
矢量數據結構是利用歐氏幾何中的點、線、面及其組合來表示地理實體空間分布的壹種數據組織方法。這種數據組織方式最能逼近地理實體的空間分布特征，數據精度高，數據存儲冗余度低，便於地理實體的網絡化分析，但難以分析多層空間數據的疊加。
網格數據結構基於網格模型的數據結構簡稱網格數據結構，是指將空間劃分為規則的網格，並在每個網格上賦予相應的屬性值來表示地理實體的壹種數據組織形式。
空間索引是指根據空間對象的位置和形狀或者空間對象之間的某種空間關系，按照壹定的順序排列的數據結構，它包含了空間對象的匯總信息。空間索引作為壹種輔助的空間數據結構，介於空間操作算法和空間對象之間。通過篩選，排除大量與具體空間操作無關的空間對象，從而提高空間操作的速度和效率。
空間數據編碼是指用計算機和人容易識別的符號系統表示數據分類結果的過程。編碼的目的是提供空間數據的地理分類和特征描述，同時方便地理要素的輸入、存儲和管理，以及系統間數據交換和共享的需要。
由Delaunay三角形組成的Delaunay三角網是地形擬合中最好的三角網，因此常用於生成TIN。德萊尼三角形由三個最近的點連接而成，這三個相鄰點對應的Voronoi多邊形有壹個公共頂點，該頂點也是德萊尼三角形的外接圓的中心。
Voronoi多邊形，即泰森多邊形，采用極端邊界插值方法，只使用最近的單點進行區域插值。泰森多邊形根據數據點的位置將區域劃分為子區域，每個子區域包含壹個數據點，每個子區域到其中的數據點的距離小於任何其他數據點，值由其中的數據點賦值。
柵格數據壓縮編碼包括鍵碼、遊程編碼、分組碼和四叉樹編碼。其目的是用盡可能少的數據記錄盡可能多的信息，其類型有信息無損編碼和信息有損編碼。
邊界代數算法邊界代數多邊形填充算法是壹種基於積分思想的矢量格式到網格格式的轉換算法，適用於將記錄拓撲關系的多邊形矢量數據轉換為網格結構。它不是逐點判斷邊界與網格點的關系，而是根據邊界的拓撲信息動態地將邊界位置信息分配給每個網格點，實現了從矢量格式到網格格式的高速轉換，而不考慮邊界與搜索軌跡的關系。因此算法簡單可靠，每個邊界弧段只搜索壹次，避免了重復計算。
DIME文件美國人口普查局在1980的人口普查中提出了雙重獨立的地圖編碼文件。它包含通過調查獲得的地統計數據的代碼和大都市地區邊界的坐標值，並提供與人口普查局的統計表格相關的城市街道、地址範圍和地統計代碼的輪廓圖。在1990的普查中，老虎取代了壹角檔案。
空間數據內插是壹種通過已知點或分區的數據推導出任意點或分區的數據的方法。空間數據壓縮就是從獲得的數據集S中提取壹個子集A，作為新的信息源，在指定的精度範圍內最好地逼近原始集，並達到盡可能大的壓縮比。
坐標變換的本質是在兩個平面點之間建立壹壹對應關系，包括幾何校正和投影變換，是空間數據處理的基本內容之壹。
仿射變換是GIS數據處理中最常用的幾何校正方法。其主要特點是:考慮到地面突然變形引起的實際比例尺在X、Y方向的變形，不同方向的校正坐標數據的長度比會發生變化。
數據準確性是考察數據質量的壹個方面，即描述現象的詳細程度。精度低的數據不壹定是精度低的。
空間數據引擎是空間數據庫管理系統的壹種實現方法，即在常規數據庫管理系統上增加壹層空間數據庫引擎，以獲得常規數據庫管理系統功能之外的空間數據存儲和管理能力。代表是ESRI的SDE。
空間數據引擎為用戶和異構空間數據庫數據提供了壹個開放的接口。它是應用程序和數據庫管理系統之間的壹種中間件技術。使用不同供應商的GIS的客戶可以通過空間數據引擎將他們自己的數據提交給大型關系型DBMS，該引擎將由DBMS管理。同樣，客戶也可以通過空間數據引擎從關系型DBMS中獲取其他類型的GIS數據，並將其轉換成客戶可以使用的方式。
數據庫管理系統是操作和管理數據庫的軟件系統，提供壹個可被多個應用程序和用戶調用的軟件系統，支持建立、更新、查詢和維護可被多個應用程序和用戶調用的數據庫的功能。
空間數據庫是地理信息系統存儲在計算機物理存儲介質上的與應用相關的地理空間數據的總和，壹般以壹系列具有特定結構的文件形式組織在存儲介質上。
空間數據模型是關於現實世界中空間實體及其相互關系的概念，它提供了描述空間數據組織和設計空間數據庫模型的基本方法。壹般來說，GIS空間數據模型由三個有機聯系的層次組成:概念數據模型、邏輯數據模型和物理數據模型。
分布式數據庫是數據的集合，這些數據在物理上分布在計算機網絡的不同節點上，在邏輯上屬於同壹個系統。它是分布式的，邏輯上是相互關聯的。
對象關系管理模式(object-relational management mode/model)是指在關系數據庫中擴展，通過定義壹系列操縱空間對象(如點、線、面)的API函數，直接存儲和管理非結構化空間數據的空間數據庫管理模式。
緩沖區分析是以分析對象的點、線、面實體為基礎，在其周圍自動建立壹定距離的條帶，以識別這些實體或主體對相鄰對象的輻射範圍或影響，從而為某項分析或決策提供依據。
疊置分析是指在統壹的空間參考系條件下，將同壹區域的兩個地理對象的圖層壹次疊置，從而產生空間區域的多重屬性特征或建立地理對象之間的空間對應關系。
空間分析是以空間數據為基礎的分析技術，它以地學原理為依托，通過分析算法從空間數據中獲取地理對象的空間位置、空間分布、空間形態、空間形成和空間演化等信息。
網絡分析是運籌學模型中的壹個基本模型，即地理網絡和城市基礎設施網絡的地理分析和建模。它的根本目的是研究和計劃如何安排壹個網絡項目，並使其最佳運行。
從數字高程模型透視繪制透視立體圖是DEM的壹個極其重要的應用。透視立體圖能更好地反映地形的三維形態，非常直觀。並用等高線來表示地形形態
相比其自身的獨特優勢，更接近人們的直觀視覺。通過調整視點、視角等各種參數的取值，可以從不同的方向和距離畫出不同形狀的透視圖來制作動畫。
網絡是由點和線的二元關系構成的系統，通常用來描述某種資源或物質在空間中的運動。
變量篩選分析(Variable screening analysis)是壹種空間統計分析方法，通過尋找壹組獨立變量來簡化相互關聯的復雜多元數據。常用的有主成分分析、主因子分析和關鍵變量分析。
變量聚類分析是壹種空間統計分析方法，它根據壹組數據點或變量在性質上的接近程度對它們進行分類。m空間中兩個數據點的相似性可以用變量空間中這兩個數據點的距離來度量。
數字地形模型(Digital terrain model，簡稱DTM)是壹個定義在二維區域內的有限項矢量序列，它用離散的平面點模擬連續分布的地形。
數字高程模型當數字地面模型的地面屬性是高程時，該模型就是數字高程模型。簡稱DEM。
GIS的應用模型是基於具體的應用目標和問題，借助GIS自身的技術優勢，將概念世界中形成的概念模型具體化為信息世界中可操作的機制和過程。
OGC是開放地理信息系統聯盟，其目的是使用戶能夠公開操作不同種類的地理數據，並促進采用新技術和商業方法來提高地理信息處理的互操作性。OGC成員主要包括與GIS相關的計算機硬件和軟件制造商、數據生產商、壹些大學和政府部門等。其技術委員會負責制定具體標準。
開放地理信息系統(Open GIS)Open GIS(OGIS-開放地理數據互操作性規範)是由美國OGC(Open Geographic Information System Association)提出的。它的目標是制定壹個規範，使應用系統開發人員可以在單壹環境和單壹工作流程中使用分布在互聯網上的任何地理數據和地理處理。它致力於消除地理信息應用之間以及地理應用與其他信息技術應用之間的壁壘，建立壹個無邊界、分布式和基於組件的地理數據互操作環境。與傳統的地理信息處理技術相比，基於該規範的GIS軟件將具有良好的擴展性、可升級性、可移植性、開放性、互操作性和易用性。
數據結構是對地理實體及其關系的數據組織形式的抽象描述。
空間數據的質量是空間數據在表達空間位置、空間關系、專題特征和時間以及它們之間的統壹性時所能達到的準確性、壹致性和完整性的量度。壹般描述為空間數據的可靠性和精度，用誤差表示。
數字地球是將龐大復雜的地球數據數字化、網絡化，並將其轉化為地球信息模型計劃。它是壹種可以嵌入海量地理數據、多分辨率、三維的地球表達，是對真實地球及其相關現象統壹性的數字化再現和理解。其核心思想有兩點:壹是以數字化手段統壹處理地球問題；二是最大限度地利用信息資源。
虛擬現實又稱虛擬環境或人工現實，是壹種高級的計算機生成的人機交互系統，即形成壹個以視覺感受為主，還包括聽覺、觸覺和嗅覺的可感知環境。訓練者可以在這種環境下通過特殊的設備實現觀察、觸摸、操作、檢測等實驗，讓人有身臨其境的感覺。
地圖投影是建立平面上的點(用平面直角坐標或極坐標表示)與地球表面的點(用緯度和精度表示)之間的函數關系。
投影變換是從壹種地圖投影到另壹種地圖投影的變換。其本質是建立兩個平面場與相鄰雙向連續點的壹壹對應關系。
虛擬地理環境(virtual geographic environment，簡稱VGE)是基於地理分析模型、地球工程等技術的虛擬現實。它是地球科學家根據觀測實驗和理論假設，為表達和描述地理系統的空間分布和過程現象而建立的虛擬信息地理世界。這是壹個關於地理系統的虛擬實驗室。它允許地球科學家根據個人的知識、假設和意願，設計和修改地球空間關系模型、地球分析模型、地球工程模型等，並直接觀察交互後的結果。通過重復的循環反饋，
高斯-克魯格投影① (1)是橫軸上的等角橢圓柱投影。它穿過地球橢球面截出壹個橢圓柱，橢圓柱與橢球面的切線為壹條子午線，在投影中稱為中央子午線。然後按照壹定的約束條件，即投影條件，將中央子午線兩側指定範圍內的點投影到橢圓柱面上，得到該點的高斯投影。
(2)等角橫截面橢圓柱投影。其投影帶的中央經線投影成壹條等長的直線，赤道投影也是壹條直線並與中央經線正交。
UTM投影是全球橫軸墨卡托投影的縮寫。它是美國用來編制世界各地軍事地圖和地球資源衛星照片的橫軸墨卡托投影的變體投影。它規定中央經線長度比是0.9996。
電子地圖當紙質地圖通過計算機圖形圖像系統的光電轉換量化為點陣數字圖像，經過圖像處理和曲線矢量化，或直接手動跟蹤數字化後，生成可供地理信息系統顯示、修改、標註、漫遊、計算、管理和打印的矢量地圖數據文件。這種對應於紙質地圖的計算機數據文件稱為矢量化電子地圖。
元數據[space]是指描述空間數據的數據，描述了空間數據集的內容、質量、表達、空間引用、管理等特征，是空間數據交換的基礎，是空間數據標準化、規範化的保證，在壹定程度上保證了空間數據的質量。
Web地理信息系統(WebGIS)是Web技術和GIS技術相結合的新技術，即利用Web技術對地理信息系統進行擴展和完善。互聯網用戶可以從WWW的任何壹個節點瀏覽WebGIS站點中的空間數據，制作專題地圖，進行各種空間檢索和空間分析。
GIS互操作性是指異構環境中的兩個或多個實體。盡管它們的語言、執行環境和模型不同，但它們仍然可以相互通信和協作來完成某個特定的任務。這些實體包括應用程序、對象、系統運行環境等。空間數據的互操作是針對異構數據庫和平臺，實現數據處理的互操作。與數據轉換相比，它是壹種“動態”的數據共享，獨立於平臺，具有高度的抽象性，是空間數據共享的發展方向。
組件式GIS是采用面向對象技術和組件軟件的GIS系統(包括基礎平臺和應用系統)。其基本思想是將GIS的主要功能模塊分成若幹組件，每個組件執行不同的功能。各種GIS組件，以及GIS組件和其他非GIS組件，可以通過可視化軟件開發工具方便地集成在壹起，形成最終的GIS基礎平臺和應用系統。
客戶機/服務器結構，即C/S結構，是壹種分布式系統結構。在這種系統中，客戶端通常是壹個與最終用戶交互的應用軟件系統，而服務器則由壹組協作進程組成，為客戶端提供服務。客戶機和服務器通常運行相同的微內核，客戶機/服務器機制可以有多個客戶機、多個服務器，或者兩者都有。客戶端/服務器模式基於簡單的請求/響應協議，即客戶端向服務器請求信息處理，服務器接收請求並進行解釋，然後根據請求的內容進行相應的操作，並傳輸操作結果。