第一章 绪论
当今信息技术突飞猛进，信息产业获得空前发展，信息资源得到爆炸式扩张。多尺度、多类型、多时态的地理信息是人类研究和解决土地、环境、人口、灾害、规划、建设等重大问题时所必需的重要信息资源，是信息高速公路上的重要列车。信息时代人类对信息资源采集、管理、分析提出了很高的要求。系统论、信息论、控制论的形成，计算机技术、人造卫星遥感等空间技术，自动化技术的应用，为信息资源的科学管理展示出更加广阔的前景。地理信息系统(Geographic Information System)，简称GIS，是在上述学科不断发展的历史背景下产生的，它是一门集计算机科学、信息科学、现代地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体的新兴边缘学科。
1.1 地理信息系统的基本概念1.1.1 信息与数据
信息
信息是现实世界在人们头脑中的反映，是向人们提供关于现实世界各种事实的知识，是数据、消息中所包含的意义，它不随载体的物理形式的各种改变而改变。信息具有客观性、适用性、传输性、共享性等特点。
客观性
信息是客观存在的，任何信息都是与客观事物紧密联系的，但同一信息对不同的部门来说会有完全不同的重要性。
适用性
信息对决策是十分重要的，它可作为生产、管理、经营、分析和决策的依据，因而它具有广泛实用性
传输性
信息可以在信息发送者和接受者之间传输，既包括系统把有用信息送至终端设备(包括远程终端)和以一定形式提供给有关用户，也包括信息在系统同各子系统之间的转输和交换。信息在传输、使用、交换时其原始意义不改变。
共享性
现代信息社会中，信息共享是一最基本的特点，共享使信息被多用户使用。
数据
对于计算机而言，数据是指输入到计算机并能为计算机进行处理的一切现象(数字、文字、符号、声音、图像等)，在计算机环境中数据是描述实体或对象的唯一工具。数据是用以载荷信息的物理符号，没有任何实际意义，只是一种数学符号的集合，只有在其上加上某种特定的含义，它才代表某一实体或现象，这时数据才变成信息。
1.1.2 空间数据与地图
空间数据
空间数据是指单个地或群体地以空间位置为参照的数据，空间信息可以从位置信息、属性信息、时间信息三个方面来描述.
位置信息
位置信息用定位数据(亦称几何数据)来记录，它是反映自然现象的地理分布，具有定位的性质
属性信息
非位置信息用属性数据来记录，它是描述自然现象、物体的质量和数量特征
时间信息
时间信息反映空间物体的时序变化及发展过程与规律，无论是几何数据还是属性数据，都是在某一时刻采集的空间信息，时间信息也可隐含在属性数据中
一个井泉，可以从地形图上确定它的地理坐标(几何数据)，而井泉的涌水量等参数则是该井泉的属性信息。 不同的时间消水量不同，时间信息隐含在属于性数据中，
地图
地图是根据一定数学法则，使用形象符号，使用形象符号 ，通过选择 和概括将地球表面缩放到平面上， 用以表示各种自然和社会性现象分布、联系、变化和发展的图件。
1.1.3 地理信息与地学信息
地理信息
地理信息是表征地理系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。
地学信息
地学信息所表示的信息范围更广，它不仅来自地表，还包括地下、大气层，甚至宇宙空间。凡是与人类居住的地球有关的信息都是地学信息。
1.1.4 信息系统和地理信息系统
信息系统
能对数据和信息进行采集、存贮、加工和再现，并能回答用户一系列问题的系统称为信息系统。信息系统的四大功能为数据采集、管理、分析和表达。信息系统是基于数据库的问答。
地理信息系统
地理信息系统(GIS)是在计算机软硬件支持下，以采集、存贮、管理、检索、分析和描述空间物体的地理分布数据及与之相关的属性，并回答用户问题等为主要任务的技术系统。
1.2 地理信息系统的发展过程
GIS发展阶段起始发展阶段（60年代）我国GIS发展阶段准备阶段（70-80年代）巩固发展阶段（70年代）推广应用阶段（80年代）起步阶段（81-85年）蓬勃发展阶段（90年代以后）发展阶段（86年）
1.2.1 地理信息系统的发展阶段 1963年由加拿大测量学家R.F.Tomlinson提出并建立的世界上第一个地理信息系统是称为加拿大地理信息系统(CGIS)。
1963年美国哈佛大学城市建筑和规划师Howard T.Fisher设计和建立了SYMAP系统软件。
1966年美国成立了城市和区域信息系统协会(URISA)，1968年国际地理联合会(IGU)设立了地理数据收集委员会(CGDSP)。
1969年，又建立起州信息系统 国协会(NASIS)。
70年代，GIS朝实用方向发展。各国对GIS的研究均投入了大量人力、物力、财力。不同规模、不同专题的信息系统得到很大发展。从1970年到1976年美国地质调查局发展了50多个地理信息系统。GIS受到政府、商业和学校的普遍重视。
80年代，GIS在全世界范围内全面推广应用，应用领域不断扩大，开始用于全球性的问题。开展GIS工作的国家更为广泛，国际合作日益加强。GIS软件开发具有突破性的进展，仅1989年市场上有报价的软件达70多个。
