首先，為了更好的理解GIS是什麽，是什麽，能做什麽，首先要了解GIS的壹些基本概念。
首先我將介紹與之相關的七個方面，即信息與數據、地理信息、地理信息系統、其組成、其特點，然後是其功能簡介，以及地理信息系統的相關學科。
1.1信息和數據
信息:信息通過數字、字符、符號、語言、圖形、圖像和聲音向人或機器提供關於現實世界各種知識。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。
數據是指所有能被計算機處理的對象，包括數字、字符、符號、圖形、圖像等等。它是壹種原材料，其格式取決於計算機系統。
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。信息和數據密不可分。也就是說，數據是信息的載體。只有理解了數據的意義，才能得到數據所包含的信息。
信息可以脫離信息系統而獨立存在，也可以脫離信息系統的各個組成部分和階段而獨立存在；數據的格式通常與計算機系統有關，並隨著裝載它的物理設備的形式而變化。數據是原始事實，信息是數據加工的結果。不同知識和經驗的人對同壹數據的理解會得到不同的信息。
信息和數據指的是壹般來說，我們主要指地理信息系統中的地理信息和地理數據。所謂地理信息，是指表示地理系統各要素的數量、質量、分布特征、相互關系和變化規律的數字、文字、圖像和圖形的總稱。指與地理空間位置分布和時間發展直接或間接相關的信息總和。地理信息屬於空間信息，是對表達地理特征和地理現象之間關系的地理數據的解釋。它的位置標識與數據聯系在壹起，這是地理信息區別於其他類型信息的最顯著標誌。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、屬性特征和時域特征三部分。
空間位置就是我們通過經緯網或者公裏網可以看到的地面物體的位置。
屬性數據是描述地物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或時期。空間位置、屬性和時間是地理空間分析的三個基本要素。
地理信息系統簡稱GIS。不同的應用領域，不同的專業，對GIS的理解和解釋是不壹樣的。用簡單的幾句話解釋GIS的概念是不可能的。目前，國內外對地理信息系統的定義很多。通常，GIS的定義如下:
地理信息系統是用於收集、存儲、管理、處理、檢索、分析和表達地理空間數據的計算機系統。
B.地理信息系統由計算機系統、地理數據和用戶組成。通過對地理數據的集成、存儲、檢索、操作和分析，生成並輸出各種地理信息。
等等。
這些定義有的側重於GIS的技術內涵，有的則強調GIS的應用功能。GIS更廣為人知的定義是美國聯邦數字地圖協調委員會對GIS的定義。這個定義認為“GIS是壹個由計算機硬件、軟件和不同方法組成的系統。系統設計支持空間數據的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，從而解決復雜的規劃和管理問題”。
所以我們可以看到GIS的概念框架和組成。頂層是用戶界面，中層是系統和數據庫管理，底層是數據庫建立、空間數據處理和產品生成輸出。
壹個實用的GIS應該支持空間數據的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，其基本構成壹般包括以下五個主要部分:系統硬件、系統軟件、空間數據、應用人員和應用模型。
系統硬件主要指GIS主機、GIS外部設備和GIS網絡設備。
系統軟件主要指GIS專業軟件、數據庫軟件和系統管理軟件。
GIS專業軟件壹般指功能豐富的通用GIS軟件，包括各種處理地理信息的高級功能，可以作為其他應用系統建設的平臺。其代表產品有ARC/INFO、Gio Star、MapInfo、MapGIS、GeoStar等。詳細情況後面介紹。
1.空間坐標數據
地理信息系統的操作對象是空間數據，空間數據具體描述了地理實體的空間特征、屬性特征和時間特征。
GIS的數據源和數據類型很多，可以概括為:地圖數據來源於各種類型的普通地圖和專題地圖；影像數據主要來源於衛星遙感和航空遙感，包括多平臺、多層次、多傳感器、多時相、多光譜、多分辨率的遙感影像數據；地形數據來源於地形等高線圖的數字化。和其他類型的數據。
2.應用人員
GIS應用人員包括系統開發者和GIS技術的最終用戶。
3.應用模型
比如土地適宜性模型、公園選址模型、洪水預報模型、土壤侵蝕模型、森林生長模型等等。地理信息系統的特性包括三個方面，壹是空間可視化，二是空間定向，三是空間思維。
例如，有了壹張中國行政區劃圖，就可以從地理信息系統的數據庫中提取1994的人口數據，計算人口密度，並根據人口密度的分級指標，用不同的顏色和填充方式顯示行政區劃對應的斑塊，使空間地物的專題屬性特征通過GIS工具用空間參考信息可視化。
空間定向
利用地理信息系統，不僅可以對研究區域的整個區域進行勘測，還可以利用GIS提供的縮放、漫遊等基本功能，深入到我們更感興趣的區域。
空間思維
例如緩沖區分析、重疊分析等。，生成未存儲在GIS空間數據庫中的信息。
GIS的空間思維功能使我們能夠揭示其他類型的信息系統無法完成的任務，如空間關系、空間分布格局、空間發展趨勢等。
1.6地理信息系統功能簡介
GIS的功能主要包括兩個方面
1.是壹個基本函數，主要包括1。編輯中的數據收集2。管理中的數據存儲。數據處理與轉換，包括數據轉換、數據重構、數據提取1.4拓撲疊加、緩沖區建立、數字地形分析、空間集分析等空間分析與統計1.5產品制作與展示1。
2應用功能
2.1資源管理
資源的清查、管理和分析是GIS應用最廣泛的領域，也是目前該地區主要成熟的應用領域，包括森林和礦產資源管理、野生動物保護、土地利用規劃等。
2.2區域規劃
例如，規劃者利用GIS分析交通流量、土地利用和人口數據，預測未來的道路等級；工程師使用GIS將地址、水文和人類數據結合起來設計路線和結構。
2.3土地監測
GIS方法和多時相遙感數據可以有效地用於森林火災預測、洪澇災害監測和淹沒損失估算、土地利用動態變化分析和環境質量評價。如《黃河三角洲地區防洪減災研究》顯示，在ARC/INFO地理信息系統支持下，通過建立大比例尺數字地形模型，獲取相關空間和屬性數據，利用GIS疊加運算和空間分析功能，可以計算多個泄洪區的土地利用和面積，比較不同泄洪區的房屋和財產損失， 從而確定泄洪區人員疏散、財產轉移和救災物資供應的最佳路線，確保以最快的速度有效處置突發事件。
2.4輔助決策
例如，GIS可以有效地管理空間數據，進行空間可視化分析，確定商業中心的位置和潛在市場的分析，發現商業區域的規律，研究商業機會在時間和空間上的趨勢，不斷為企業創造新的商業機會。
1.7地理信息系統相關學科
地理信息系統是20世紀60年代以來迅速發展起來的地理研究新技術，是多學科交叉的產物。地理信息系統作為傳統科學與現代技術相結合的產物，為空間數據分析所涉及的各個學科提供了新的方法，而這些學科的發展又在不同程度上提供了壹些構成地理信息系統的技術和方法。為了更好地掌握和深入理解GIS，有必要了解和認識與GIS相關的學科。
2.地理信息系統的制圖基礎
在這壹部分，我們主要介紹地球空間參考、地圖比例尺和地圖投影。這是我們的地球，但事實上，
地球的自然表面是崎嶇不平且非常不規則的表面，有山脈、丘陵和平原，也有河流、湖泊和海洋。
地球不是壹個正球體，而是壹個極半徑略短、赤道半徑略長、北極略凸、南極略平的橢球體，幾乎是梨形。這種凹凸不平的表面無法用數學公式表示，也無法操作。
所以在測繪的時候，壹定要找壹個規則的面來代替地球的自然面。這是大地水準面。
我們的假設是，當海洋處於靜止狀態時，其自由水面壹定與表面上各點的重力方向(垂直線方向)正交，我們稱這個表面為地平線。但有無數個級別，其中壹個與靜態平均海平面重合。可以想象，這個靜態平均海平面經過大陸和島嶼形成壹個閉合面，就是大地水準面。
大地水準面的形狀雖然很復雜，但總體來說起伏輕微，是壹個非常接近繞旋轉軸(短軸)旋轉的橢球體。因此，在測繪中，地球球體被替換為旋轉橢球體。這個旋轉橢球體通常被稱為地球橢球體，或簡稱橢球體。
所以地球模型是壹個三級近似模型。地球的自然表面極不規則，無法用數學曲面來描述。視界包圍的球體是不規則的，動態的，不唯壹的。然後是大地水準面包圍的球體，不規則但相對唯壹。最後，地球被壹個旋轉的橢球體所代替。
坐標系分類可分為球面坐標系和平面坐標系。球面坐標系直接建立在球面上，地理對象的位置用經緯度表示。平面坐標系是建立在平面上的坐標系，也稱為投影坐標系。
大地經緯度:表示地面點在參考橢球面上的位置，大地經度L，大地緯度？和地球的高度h。
大地經度:指參考橢球面上壹點處大地子午面與本原子午面之間的二面角。本初子午線(或第壹子午線)是經度計算的起點。這條線的經度為0度，向東0-180度稱為東經，向西0-180度稱為西經。東經為正，西經為負。
大地緯度:指參考橢球面上壹點的垂線(法線)與赤道面的夾角。緯度是從赤道開始計算的，這裏的緯度是0度。緯度離赤道越遠，緯度越大，極點的緯度為90度。赤道以北稱為北緯，以南稱為南緯。北緯為正，南緯為負。
高程坐標系
從地面點到大地水準面的高程稱為絕對高程。如圖所示，HAHB是大地水準面，從地面點A和B到HAHB的垂直距離HA和HB是點A和B的絕對高程..從地面點到任何水準面的高程稱為相對高程。如圖2所示，從兩點A和B到任意水平面的垂直距離HA '和HB '是兩點A和B的相對高度..
地圖的類型
1.按地圖模式分類
普通地圖是展示自然地理和社會經濟總體特征的地圖，並不強調某壹要素。專題地圖是以壹個或多個專題要素及其關系為重點的地圖。專題地圖是
2.按規模分類
大(≥1:65438+百萬)和小(≤1:65438+百萬~ 1:65438+百萬)。
1: 5,000, 1: 1,000, 1: 25,000, 1: 1,000, 1,000, 1,250,000.
3.按地區分類
(1)星球地圖、地球地圖
(2)世界地圖、大陸地圖等。
(3)全國地圖、分行政區地圖等。
⑷局部區域圖:海域圖、面積圖等。
地圖投影
首先介紹了為什麽需要投影，地圖投影的本質，地圖投影的變形以及地圖投影的方法。
將地球橢球面上的點映射到平面上的方法稱為地圖投影。
地理坐標是球面坐標，不方便測量距離/sitemap.txt、方位、面積等參數。
地球的橢球面是不可展開的表面。
地圖是平面的，符合視覺心理學，便於計算距離、方位、面積以及分析各種空間中地圖投影的本質。
地圖投影是指建立地球表面的點與投影平面上的點之間的壹壹對應關系。
地圖投影:投影變形
如果地球不可展開的橢球體展開成平面，不能有斷裂，圖形在某些地方會被拉出來。
拉伸，有些地方被壓縮，所以投影變形是不可避免的。
長度變形、面積變形、角度變形
投影方法按構成可分為幾何投影和非幾何投影，按變形規律可分為等積投影、等軸測投影和任意投影。
幾何投影是將橢球面上的經緯網投影到幾何面上，將幾何面展開成平面。分為方位投影、圓錐投影、圓柱投影。
投影分類
變形分類:
等軸測投影:投影前後角度不變。
等面積投影:投影前後面積不變；
任意投影:角度，面積，長度都變形。
投影平面:
橫向圓柱投影:投影平面是壹個橫向圓柱。
圓錐投影:投影平面是壹個圓錐體。
方位投影:投影平面是壹個平面。
投影平面位置:
正投影:投影平面的中心軸與地球軸重合。
斜軸投影:投影面的中軸線與地軸斜交。
橫向投影:投影面的中軸線垂直於地軸。
相切投影:投影平面與橢球相切。
相切投影:投影平面與橢球相切。
地圖投影:GIS中的地圖投影
GIS以地圖的形式顯示地理信息。地圖是平面，地理信息在地球的橢球面上，所以
地圖投影在GIS中是不可缺少的。
GIS數據庫中的地理數據以地理坐標存儲時，必須經過以地圖為數據源的空間數據
投影變換轉換成地理坐標；輸出或顯示時，要將地理坐標表示的空間數據通過投影變換轉換到指定投影的平面坐標上。
在GIS中，可以根據用戶的需要指定投影方式，但當顯示的地圖與國家基礎地圖系列的比例尺壹致時，壹般采用國家基礎地圖系列使用的投影。