近年來，地理信息系統(tǒng)（GIS）在各個領域中的應用呈現(xiàn)出了蓬勃的發(fā)展勢頭。GIS作為一種可以管理、分析、展示地理空間數(shù)據的強大工具, 在城市規(guī)劃、環(huán)境保護、農業(yè)、交通、電信等領域發(fā)揮了重要作用。
GIS是指一種用于捕捉、存儲、管理、分析和展示與地球表面相關的數(shù)據以及與之相關的屬性信息的計算機系統(tǒng)。它使用軟件工具來進行空間數(shù)據的處理與分析，能夠從各種數(shù)據源中獲取地理信息，將其整合、展示，并提供有關地理特征和屬性的詳細分析。
GIS現(xiàn)狀表明，隨著計算機技術的不斷發(fā)展和空間數(shù)據獲取手段的不斷完善，GIS正在迅速滲透到各行各業(yè)。目前，GIS技術已廣泛應用于城市規(guī)劃與管理、土地利用、交通規(guī)劃、環(huán)境保護、氣候變化研究、公共安全、應急管理等多個領域。
城市規(guī)劃與管理是GIS應用的重點領域之一。利用GIS技術，城市規(guī)劃者可以更準確地分析土地利用狀況、交通擁堵情況、人口分布等數(shù)據，為城市發(fā)展制定科學的規(guī)劃。同時，GIS還能夠為城市管理者提供實時的數(shù)據監(jiān)測與分析，幫助他們迅速反應并解決城市運行中的各種問題。
在城市規(guī)劃中，GIS的三維可視化功能可以為規(guī)劃者提供直觀的展示效果，助力決策制定和公眾參與。例如，在城市擴張規(guī)劃中，GIS可以通過模擬不同方案下的城市發(fā)展情況，為政府決策提供科學依據，并讓公眾了解和參與規(guī)劃進程。
環(huán)境保護是另一個重要的GIS應用領域。通過GIS的空間分析和數(shù)據挖掘功能，環(huán)境保護部門可以更好地監(jiān)測、預測和評估環(huán)境狀況，及時發(fā)現(xiàn)和解決環(huán)境問題。
利用GIS技術，我們可以對水源地、森林資源、生物多樣性等進行全面的監(jiān)測和分析，幫助制定科學合理的環(huán)境保護方案。此外，GIS還可以用于監(jiān)測和分析污染源，通過模擬和預測技術，幫助預防和應對環(huán)境突發(fā)事件。
農業(yè)和農村發(fā)展也是GIS的重要應用領域之一。利用GIS技術，農民和農業(yè)管理機構可以更加精確地了解土壤質量、作物生長情況、氣象變化等信息，以便更科學地制定農業(yè)生產和農田利用策略。
此外，GIS還可以幫助進行農田規(guī)劃，合理規(guī)劃農田的利用方式，提高農業(yè)生產效益。在農村發(fā)展中，GIS可以用于規(guī)劃鄉(xiāng)村旅游路線、資源整合與管理，促進農村經濟的發(fā)展。
在現(xiàn)代社會的快速發(fā)展過程中，GIS作為一種強大的地理空間數(shù)據處理工具，其應用前景依舊廣闊。隨著技術的不斷創(chuàng)新和進步，我們可以期待GIS在以下幾個方面的發(fā)展：
大數(shù)據與云計算：GIS將與大數(shù)據和云計算技術相結合，提高空間數(shù)據的存儲、處理和分析能力。
移動GIS：隨著移動設備的廣泛應用，移動GIS將成為發(fā)展的趨勢，使地理空間數(shù)據更加便捷地獲取和利用。
人工智能：人工智能技術的發(fā)展將賦能GIS，增強其數(shù)據挖掘和智能分析能力。
虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實：虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術的應用將為GIS提供更加沉浸式的用戶體驗。
綜上所述，GIS在各個領域中的應用與發(fā)展前景令人振奮。無論是在城市規(guī)劃、環(huán)境保護，還是在農業(yè)和農村發(fā)展領域，GIS都發(fā)揮著重要的作用。隨著技術的不斷發(fā)展，GIS將繼續(xù)發(fā)揮其在空間數(shù)據管理和分析方面的重要作用，為我們創(chuàng)造更美好的生活。
地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）有時又稱為“地學信息系統(tǒng)”。它是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。它是在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層、空中和地下空間中的有關地理分布數(shù)據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統(tǒng)。
地理信息系統(tǒng)（GIS，Geographic Information System）是一門綜合性學科，結合地理學與地圖學以及遙感和計算機科學，已經廣泛的應用在不同的領域，是用于輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數(shù)據的計算機系統(tǒng)，隨著GIS的發(fā)展，也有稱GIS為“地理信息科學”（Geographic Information Science），近年來，也有稱GIS為"地理信息服務"（Geographic Information service）。
gis不是期刊，是“群體創(chuàng)新空間”的英文簡稱，中文簡稱“集思”。
GIS由清華大學教授高云峰和信息通訊技術（ICT）教育專家高震在2014年合作提出。
GIS是聯(lián)通主義學習理論的物理化學習模型，是一個以松散群體參與創(chuàng)新活動為特征，提供想法到實現(xiàn)所需的材料、設備和設施，并具備社交功能的物理空間。
Gis讀音為[ji: a? es]。因為Gis是Geographic Information System的縮寫，意為地理信息系統(tǒng)，其英文全稱的發(fā)音為[ji:???ɡr?f?k ?nf??me???n ?s?st?m]，縮寫中的每個字母都應該讀出來，其中i和s的發(fā)音分別為[i]和[s]，所以Gis讀音為[ji: a? es]。Gis在現(xiàn)代科技中的應用非常廣泛，包括地圖制作、環(huán)境監(jiān)測、城市規(guī)劃、氣候研究、災害預防等多個領域，是一種非常有用的信息處理工具。
GIS系統(tǒng)即地理信息系統(tǒng)（GIS ，geographic information system）是隨著地理科學、計算機技術、遙感技術和信息科學的發(fā)展而發(fā)展起來的一個學科。在計算機發(fā)展史上，計算機輔助設計技術（CAD）的出現(xiàn)使人們可以用計算機處理像圖形這樣的數(shù)據，圖形數(shù)據的標志之一就是圖形元素有明確的位置坐標，不同圖形之間有各種各樣的拓撲關系。
GIS架構體系
GIS架構體系是指組成GIS系統(tǒng)的組織方式。有WEB-GIS、Com-GIS、VR-GIS、TGIS、互操作GIS和3S集成方式。
WEB-GIS
網絡地理信息系統(tǒng)GIS（WEB-GIS）指基于Internet平臺、客戶端應用軟件采用網絡協(xié)議、運行在Internet上的地理信息系統(tǒng)。一般由多主機、多數(shù)據庫和多個客戶端以分布模式連接在Internet上而組成，包括：WEB-GIS瀏覽器（browser)、WEB-GIS服務器、WEB-GIS編輯器（Editor)、WEB-GIS信息代理（information agent)。
Com-GIS
組件式GIS（Com-GIS）是GIS技術與組件技術結合的產物。其要旨是把GIS的各種功能模塊進行分類，劃分為不同類型的控件，每個控件完成各自的功能。各控件之間，以及GIS控件之間與其他非GIS控件之間，通過可視化軟件開發(fā)工具集成起來，形成滿足用戶特定功能需要的GIS應用系統(tǒng)。一般分為：基礎組件、高級通用組件、行業(yè)性組件。
VR-GIS
虛擬現(xiàn)實GIS（Virtual Reality GIS,簡稱VR GIS）以地球系統(tǒng)為對象的虛擬現(xiàn)實技術，是虛擬現(xiàn)實與地球信息系統(tǒng)相結合的產物。
VR GIS具有如下特征：
1）對現(xiàn)實的地理區(qū)域非常真實的表達。
2）用戶在所選擇的地理帶內外自由移動。
3）三維數(shù)據庫的標準GIS功能（查詢、選擇、空間分析等）。
4）可視化功能必須是用戶接口的自然整體部分。
5）區(qū)域表達真實性；空間、時間維的漫游、查詢；用戶和系統(tǒng)之間的交互；海量豐富的信息。
TGIS
時態(tài)GIS（TGIS）是相對于表態(tài)GIS而言的。現(xiàn)實中的地理環(huán)境、事物和現(xiàn)象是不斷發(fā)展變化的，但表態(tài)GIS只對其進行“快照”式表達，只記錄了一瞬間的地理現(xiàn)象。TGIS將時間概念引入GIS，跟蹤和分析空間數(shù)據隨時間的變化，描述系統(tǒng)沿時間變化的過程，預測未來時刻將會呈現(xiàn)的狀態(tài)，以獲得系統(tǒng)變化的趨勢。
互操作GIS
解決地理數(shù)據的共享和繼承、地理操作的分布與共享等需要，實現(xiàn)在異構環(huán)境下多個地理信息系統(tǒng)或其應用系統(tǒng)之間的互相通信和協(xié)作。
地理信息系統(tǒng)是在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層空間中的有關地理分布數(shù)據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統(tǒng)。
它既是表達、模擬現(xiàn)實空間世界和進行空間數(shù)據處理分析的“工具”，也可看作是人們用于解決空間問題的“資源”。
地理信息科學專業(yè)（geographic information science）原名地理信息系統(tǒng)專業(yè)（Geographic Information System或Geo－Information system或GIS）2012在教育部日前印發(fā)的《普通高等學校本科專業(yè)目錄（2012年）》中，在地理科學類專業(yè)中，地理信息系統(tǒng)專業(yè)已改為地理信息科學專業(yè)。研究地理信息采集、分析、存儲、顯示、管理、傳播與應用，及研究地理信息流的產生、傳輸和轉化規(guī)律的一門科學。
GIS基本功能有
1.圖形基本操作圖形基本操作包括圖形的放大、縮小、漫游、全圖、前一視圖、后一視圖、量測點坐標、量測距離、量測面積。
2.地圖輔助功能地圖輔助功能包括指北針、比例尺、鷹眼圖、比例分級滑塊（做地理緩存出現(xiàn)）、圖層圖例等功能
3.空間查詢空間查詢包括地圖上設定一個點位進行查詢、地圖上在指定的位置畫一個圓查詢圓內的地物要素、地圖上在指定的區(qū)域繪制一個矩形框查詢相關的地物要素。
? 自然資源領域
2018年4月，原國土資源部、國家海洋局、國家測繪地理信息局等相關部門進行了整合，組建了自然資源部，部門的職責涉及土地、海洋、測繪、不動產登記等諸多方向。
在自然資源領域，不斷累積的數(shù)據存量和仍然不斷增加的數(shù)據增量，使得數(shù)據量從GB、TB向PB級發(fā)展，用傳統(tǒng)GIS的方式難以進行有效管理。例如，不動產登記業(yè)務是在各區(qū)縣開展，但 需要在部委層面整合起來，建成全國不動產數(shù)據庫，其單表的空間數(shù)據就多達5億條以上；又如，某省級地理國情普查庫由于歷史數(shù)據的累計，存有多達410TB的數(shù)據，且還在不斷增多。基于單節(jié)點模式的傳統(tǒng)關系型數(shù)據庫存儲技術難以勝任這一任務。
與此同時，傳統(tǒng)的空間分析運算所花費的時間會隨數(shù)據量的增長而增長，有些比較復雜的空間運算還會隨數(shù)據量的增長呈指數(shù)量級增長，即若數(shù)據量增長一倍，處理時間會增加好幾倍。以空間連接為例，十萬個對象的空間連接耗時約0.7分鐘，百萬個對象則需5.6分鐘左右，千萬個對象之間則驟增到97分鐘，對于億級數(shù)據量的空間連接，傳統(tǒng)GIS根本就得不出結果，只能按照區(qū)域先人工分解數(shù)據，再分片計算，最后合并，費時費力，結果的準確性還無法得到保證。
在空間數(shù)據發(fā)布和瀏覽時，為提高地圖瀏覽的效率，人們一般采用預先切片的技術路線。全國級別的數(shù)據切到18級，往往需要數(shù)天乃至數(shù)周的時間，無法滿足數(shù)據快速上線的要求，而不切片又無法達到實時地圖瀏覽性能要求。
大數(shù)據GIS在自然資源領域的應用將很好地解決上述痛點。分布式存儲技術可以輕松管理單表上億乃至數(shù)十億的空間對象，并具備幾乎無限的橫向擴展能力；分布式空間分析大幅度降低了空間計算所花費的時間，使得上億對象之間在1小時內完成全量的疊加分析；采用高性能分布式地圖渲染技術，只需結合分布式存儲技術，先把數(shù)據導入到分布式空間數(shù)據庫中，就能實現(xiàn)數(shù)據的“免切片”發(fā)布與瀏覽。例如四川省測繪局基于分布式架構的時空大數(shù)據分析系統(tǒng)時空大數(shù)據基礎支撐軟件實現(xiàn)的千萬量級植被覆蓋圖層快速可視化（圖3）。
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圖2 道路占用地類疊加分析
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圖3 千萬量級植被覆蓋圖層快速可視化
? 城市規(guī)劃
城市規(guī)劃是典型的業(yè)務驅動型應用大數(shù)據GIS的行業(yè)。在沒有大數(shù)據GIS之前，城市規(guī)劃所依賴的數(shù)據資料往往時效性差、粒度粗，很多時候就只能“拍腦袋”。有了大數(shù)據GIS的幫助，才能
