(1)地理f目息系統的定義和特征。地理信息系統（GeographicalInformationSystem,GIS)是多種學科交叉的產物。它以地理空間數據為基礎，采用地理模型分析方法，適時地提供多種空間的和動態的地理信息，是一種為地理研究和地理決策服務的計算機技術系統。其基本功能是將表格型數據（無論它來自數據庫、電子表格文件或直接在程序中輸入）轉換為地理圖形顯示，然后對顯示結果瀏覽、操作和分析。其顯示范圍，可以從洲際地圖到非常詳細的街區地圖，顯示對象包括人口、銷售情況、運輸線路以及其他內容。

(2)地理信息系統的特征。地理信息系統一般具有以下三個方面的特征：

1)具有采集、管理、分析和輸出多種地理信息的能力，具有空間性和動態性。

2)由計算機系統支持進行空間地理數據管理，并由計算機程序模擬常規的或專門的地理分析方法，作用于空間數據，產生有用信息，完成人類難以完成的任務。

3)計算機系統的支持是地理信息系統的重要特征，因而使得地理信息系統能快速、精確、綜合地對復雜的地理系統進行空間定位和過程動態分析。

(3)地理信息系統的組成。地理信息系統由五個主要的元素所構成，即硬件、軟件、數據、人員和方法。

1)硬件。地理信息系統硬件主要包括：所操作的計算機數據輸人、輸出設備以及存儲設備。

2)軟件。地理信息系統軟件提供所需存儲、分析和顯示地理信息的功能和工具。主要的軟件部件有：輸入和處理地理信息的工具；數據庫管理系統；支持地理查詢、分析和視覺化的工具；容易使用這些工具的圖形化界面。

3)人員。地理信息系統的技術使用與管理，如果沒有人來參與，將沒有任何意義。地理信息系統的用戶范圍，包括從設計和維護系統的技術專家，到那些使用該系統并完成他們每天工作的人員。

4)數據。一個地理信息系統中最重要的部分就是數據。主要包括數據查詢軟件、數據分析軟件及信息分析軟件。

5)方法。成功的地理信息系統技術，需要具有好的設計計劃和開發手段。

(4)地理信息系統的工作任務。地理信息系統的工作任務，主要包括各種數據的輸入、處理、管理，以及數據的查詢和分析等。

1)輸入。在地理數據用于地理信息系統之前，數據必須轉換成適當的數字格式。從圖樣數據轉換成計算機文件的過程叫做數字化。對于大型的項目，現代地理信息系統技術可以通過掃描技術來使這個過程全部自動化。目前，許多地理數據已經是地理信息系統兼容的數據格式，這些數據可以從數據提供商那里獲得并直接裝入地理信息系統中。

2)處理。對于一個特定的地理信息系統項目來說，有可能需要將數據轉換或處理成某種形式以適應所使用的系統。地理信息適用于不同的比例尺，而在這些信息被集成以前，必須轉變成同一比例尺。這可以是為了顯示的目的而做的臨時變換，也可以是為了分析所做的永久變換。地理信息系統技術提供了許多工具來處理空間數據和去除不必要的數據。

3)查詢和分析。地理信息系統，提供簡單的鼠標單擊查詢功能和復雜的分析工具，為管理者和類似的分析家提供及時的信息。當分析地理數據用于建筑模式和趨勢，或提出某種假設性設想時，地理信息系統技術實際上正在被使用?，F代的地理信息系統具有許多有力的分析工具，如接近程度分析和覆蓋范圍分析。

4)管理。對于小的地理信息系統項目，把地理信息存儲成簡單的文件就足夠了。但是，當數據量很大而且數據用戶數很多時，最好使用一個數據庫管理系統，來幫助存儲、組織和管理數據。一個數據庫管理系統就是用來管理一個數據庫的計算機軟件。

在實際應用中，有許多不同的數據庫管理系統設計；但在地理信息系統中，關系數據庫管理系統的設計是最有用的。在關系數據庫管理系統設計中，概念數據都被存儲成一系列表格。不同表格中的共同字段可以連接起來。這種簡單設計被廣泛地應用，主要是由于它的靈活性。

5)可視化。對于許多類型的地理操作，最終結果最好是以地圖或圖形顯示。圖形對于存儲和傳遞地理信息非常有效。地圖顯示可以集成在報告、三維觀察、照片圖像和多媒體的其他輸出中。