GIS的 功能
GIS经过多年的发展，在技术上和应用上都越来越成熟。已经有较为统一的功能体系。
1、数据采集和输入功能。主要包含了空间数据和属性数据，GIS需要提供这两类数据的输入功能。空间数据的表达可以采用栅格和矢量两种形式。空间数据表现了地理空间实体的位置、大小、形状、方向以及几何拓扑关系。其输入方式有数字扫描仪、数字元花仪、键盘、商业数据、数字拷贝等。属性数据输入方式主要有键盘输入、数据库获取、存储介质获取等方式。
2、数据编辑与处理功能。数据编辑主要包括图形编辑和属性编辑。属性编辑主要与数据库管理结合在一起完成，图形编辑主要包括拓扑关系建立、图形编辑、图形整饰、图幅拼接、图形变换、投影变换、误差校正等功能。
3、数据的存储与管理。数据的有效组织与管理，是GIS系统应用成功与否的关键。主要提供空间与非空间数据的存储、查询检索、修改和更新的能力。矢量数据结构、光栅数据结构、矢栅一体化数据结构是存储GIS的主要数据结构。数据结构的选择在相当成都上决定了系统所能执行的功能。数据结构确定后，在空间数据的存储与管理中，关键是确定应用系统空间与属性
数据库的结构以及空间与属性数据的连接。目前广泛使用的GIS软件大多数采用空间分区、专题分层的数据组织方法，用GIS管理空间数据，用关系数据库管理属性数据。
4、空间查询与分析功能。空间查询与分析是GIS的核心，是GIS最重要的和最具有魅力的功能，也是GIS有别于其他信息系统的本质特征。地理信息系统的空间分析可分为三个层次的内容：空间检索：包括从空间位置检索空间物体及其属性、从属性条件检索空间物体;空间拓扑叠加分析：空间的特征（点、线、面或图像）的相交、相减、合并等，以及特征属性在空间上的连接；空间模型分析：如数字地形高程分析、BUFFER分析、网络分析、三维模型分析、多要素综合分析及面向专业应用的各种特殊模型分析等。
5、可视化表达与输出。中间处理过程和最终结果的可视化表达是GIS的重要功能之一。通常以人机交互方式来选择显示的对象与形式，对于图形数据，根据要素的信息密集成都，可选择放大或缩小显示。GIS不仅可以输出全要素地图，也可以根据用户需要，分层输出各种专题图、各类统计图、图标及数据等。
除上述五大功能外，还有用户接口模块，用于接收用户的指令、程序或数据，是用户和系统交互的工具，主要包括用户界面、程序接口与数据接口。由于地理信息系统功能复杂，且用
户又往往为非计算机专业人员，用户界面是地理信息系统应用的主要组成部分，是地理信息系统成为人机交互的开放式系统。
GIS的应用现状
目前世界上常用的GIS软件已达400多种。它们大小不一，风格各异。国外较著名的有ARC INFO，GENAMAP，MGE等；国内较著名的有MAP GIS，Geostar和CITYSTAR等。虽然GIS起步晚，仅四十多年的历史，但他发展快，目前已成功地应用到一百多个领域。尽管现存的地理信息系统软件很多，但对于它的研究应用，归纳概括起来有两种情况。一是利用GIS系统来处理用户的数据；二是在GIS的基础上，利用它的开发函数库二次开发出用户的专用的地理信息系统软件。目前已成功地利用到了包括资源管理、自动制图、设施管理、城市和区域的规划、人口和商业管理、交通运输、石油和天然气、教育、军事等九大领域。在美国及发达国家，地理信息系统的应用遍及环境保护、资源保护、灾害预测、投资评价、城市规划建设、政府管理等众多方面。近年来，我国也加速了地理信息系统应用的进程，在城市规划管理、交通运输、测绘、环保、农业、制图等领域发挥了重要的作用，取得了良好的经济效益和社会效益。
总上所述，从应用的功能方面，GIS主要有以下应用：信息查询,这是其主要功能；绘制图剑；预测预报；模拟分析，提供假设数据，由其进行模拟分析可能的结果;管理与决策，为高层管理和决策提供有力支持，这是GIS应用于专家系统和管理信息系统的结合。
GIS的发展趋势
3d走视图GIS系统是一门综合性的技术，也是一种对空间数据进行采集、存储、更新、分析、输出等处理的工具，而软件是GIS系统的核心。GIS软件体系主要指GIS软件的组织方式，它依赖于一定的软件技术基础，并决定了GIS系统软件的应用方式、集成效率等许多方面的特点。从发展历程看，GIS系统应用软件技术体系可以划分为GIS模块、集成式GIS、模块化GIS、核心式GIS、组件式GIS和万维网GIS系统6个阶段。随着计算机和互联网技术的发展以及应用领域的扩展，GIS的应用软件体系发展很快，从而构建了各种不同用途和功能的GIS系统。目前以GIS软件发展为特征的系统主要呈现以下几种趋势。
其一是向组件式GIS（ComGIS）系统发展。这种新的GIS系统开发思路是将GIS系统功能分散制作成ActiveX Control和Automation，这些标准的ActiveX Control和Automation可以被任何支持它们的开发环境所调用，以便在原有的或新开发的信息系统中加入GIS系统功能。组
件软件的可编程和可重用特点为系统开发商提供了方便的二次开发手段，将在很大程度上推动GIS软件的系统集成化和应用大众化。同时GomGIS也好你好地适应了网络技术的发展，是一种WebGIS的解决方案。
其二是向WebGIS系统发展。网络化的普及和发展给人们的生活带来了深远的影响。未来的信息交换和查询将会更加依赖网络。随着Internet技术的不断发展和人们对GIS系统的需求，把GIS系统与网络技术相融合，利用Internet在Web上发布空间数据，为用户提供空间数据浏览、查询和分析的功能，形成一个网络化的地理空间集成平台，已经成为GIS系统发展的必然趋势。WebGIS系统的概念是Internet技术应用于GIS领域的产物。GIS系统通过WWW功能得以扩展，真正成为一种大众使用的工具。通过WWW的任意一个节点，Internet用户可以浏览WebGIS系统站点的空间数据、制作专题地图，以及进行各种空间检索和空间分析，从而使GIS系统进入千家万户。
其三是向GIS系统、多媒体数据与GPS和空间遥感系统的集成发展。通过GIS系统与多媒体数据、GPS系统、空间遥感系统的集成，将使基于空间数据的信息管理系统变得更加灵活多样，并极大拓宽信息来源渠道，方便用户对各种信息的存储与管理，同时也能够建立更加科
学的决策系统。目前在GIS系统中可以使用多钟形式的多媒体数据，如Excel电子报表、Word文档资料、像片、影像、影视片及GPS动态数据。
其四是OpenGIS系统的研究。目前，一种多用户、跨平台的OpenGIS技术正在被国外的许多研究机构、政府部门和高等院校研究和开发利用。开放型GIS系统的研究和应用使各政府部门及企业之间不同格式的数据能够方便地互访，有利于建立网络GIS系统及分布式GIS系统空间数据库，大大拓宽GIS系统的应用领域及其功能。
其五是3D和4D GIS系统的研究。如何设计并运用4DGIS来描述、处理地理对象的时态特征也是一个重要研究领域。它可以用于如下几方面：气象学、地质学、采矿学、石油勘探与开发、CAD CAM、医学影像和机器人学等。它所涉及的关键技术是:3D和4D的建模技术，数据模型的研究，海量数据的存贮、管理、访问，显示空间索引技术，三维显示技术与科学计算可视化技术的集成，面向对象的空间数据库的研究，面向对象的空间数据库与三维实时显示技术的集成。
其六是新型的GIS系统空间数据库管理系统研究。这是建立大型GIS系统空间数据库的新方法。在GIS系统中，空间数据库的建立是一项非常复杂的工作，目前大多数GIS系统在处理
空间数据和属性数据时都是将两者分开存放和管理，比如在MapInfo系统中“.Map”文件来存放几何和空间数据“.dat”文件来存放空间实体的属性数据；又如在ArcView系统中用“.shp”文件来存放几何和空间数据，而用DBF数据库文件来存放属性数据。上述数据管理和存放方式对于小型的GIS系统有一定的优越性，但对建立以面向对象为基础的大型GIS系统来说存在很多缺陷。因此，现在已出现一些新型的GIS空间数据库管理系统，这些新的系统将空间数据与属性数据存放在同一个数据库管理系统中。如Oracle开发的SD0和ESRI开发的SDE（Spatial Data Engine）都属于这种类型的空间数据库系统。
最后是在虚拟现实技术中的研究。虚拟现实(VR)是目前GIS系统研究领域的另一重要方向。虚拟现实是对人类真实世界某一部分或某一过程的逼真模拟，给人提供视觉、听觉、触觉、力觉、嗅觉等信息，令人完全置身于虚拟世界中，感受与现实系统一致或接近，从而让人产生一种虽幻犹真的感觉。

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