一个典型的地理信息系统，应由计算机系统（硬件、软件及相关设备）、地理数据库系统及地理信息系统专业人才3大部分组成。硬件和软件是GIS的重要组成部分，地理数据库是GIS的核心部分，而GIS人才是整个地理信息系统运作成功与否的关键。
1.GIS硬件
GIS的硬件是指计算机系统的硬件环境及外围设备，GIS的硬件组成如图4.30所示，主要包括以下几个部分：
（1）计算机主机：包括从主机服务器到桌面工作站乃至网络系统的一切计算机资源。
（2）输入设备：主要包括数字化仪、扫描仪、解析和数字摄影测量仪，以及全站型速测仪，GPS接收机等测绘仪器。
（3）数据存储设备：包括硬盘、光盘、磁盘阵列、磁带等。
（4）数据输出设备：矢量式绘图仪，彩色喷墨绘图仪、打印机等。
（5）网络通信设备：在网络系统中用于数据传输和交换的光缆、电缆。
图4.30 GIS的硬件组成
2.GIS软件
GIS软件包括基础软件及二次开发软件两大部分，GIS软件系统见图4.31。基础软件由具有录入、编辑、管理、输出和数据分析（含数据预处理及数据分析）功能的若干子程序以及操作系统、语言编译系统、数据库管理系统等构成。二次开发软件在基础软件平台上针对不同用户、不同功能、不同管理和运作方式编制，面向对象的实用性强。GIS软件提供存储、分析、显示地理数据的功能，其要素包括地理数据的输入、存储、编辑、管理和空间查询、分析、可视化表达，图形用户界面等。软件是信息系统的灵魂。(www.xing528.com)
目前世界上商品化的GIS工具软件达数百种，在我国较为流行的主要有：ARC/INFO、MAPINFO、GEOSTAR、MAPGIS等。CAD厂商AUTODESK，关系数据库厂商ORACLE、INFORMIX，都相继推出GIS软件产品或支持模块。
3.地理数据
图4.31 GIS的软件系统
在GIS中，描述地理要素和地理现象的地理数据主要有两类。一类是图形数据，也就是空间数据，用来表示空间实体的位置、形状、大小和分布特征等诸方面信息的数据，适用于描述所有呈二维、三维和多维分布的关于区域的现象。空间数据的特点是不仅具有实体本身的空间位置及形态信息，而且还有实体间的空间相关关系（即拓扑关系）信息。它通常以空间三维坐标（x，y，z）或地理坐标（经纬度和海拔高程）来表示，如果加上时间数据，则为四维动态数据。另一类是属性数据，也称非空间数据，是描述一个目标或实体的数量和质量特征的数据，如某条道路的路宽、路名、路面材料、等级、建成日期、行车道数等。地理数据具有以下特点：
（1）空间定位采用统一的坐标系统。地理数据必须具有标准坐标系中的参考位置。坐标系统的选择根据具体应用要求可以选择局部（地方）、全国或国际通用坐标系统。在我国，依照国际惯例并结合我国的具体实际，一般采用与我国基本图系列一致的地图投影系统，如大比例尺采用高斯——克吕格投影、中小比例尺采用兰伯特投影，在某些城市或工程系统中，则可能采取独立的地方坐标系统。但不管如何选取坐标系统，系统之间应能进行转换。
（2）空间数据与属性数据相结合。用空间数据描述地理实体的空间位置，一般通过点、线、面来表达，如用坐标、周长、面积、曲率等来表达街道、湖泊和林地等地理特征。而属性数据则用于表示目标的非空间特征，如街道名称，房屋的层数、建筑材料、产权及用途，湖泊的盐度或土地的植被与土壤组成等信息。属性数据的准确与否同样会影响到空间数据的应用。
（3）地理数据间存在着复杂的关系。地理数据之间的关系是很复杂的，例如，交通管理工作不仅需要很快找到堵车的地点和车辆数，还要知道相邻一定范围内道路上车辆运行状况，以便做出疏导决策，这就是我们通常所说的拓扑关系，即空间实体间的相邻、包含和相交关系。这些复杂的关系不可能全部存储，有些可以直接存储和调用，有些则要通过存储的其他信息去调取和计算间接获取。因此空间数据其结构的选择直接影响到系统特性的表达。
（4）地理数据具有时效性。地理数据具有周期性和时间性，过时的信息不具备现势性。目前在GIS中经常以时间属性标注数据特征，当然在GIS中增加时间表达维则会增加数据处理的难度。
由于地理数据具备以上种种特性，在GIS中，地理数据的表达非常复杂，难以用简单的数据结构进行表达和再现，因此，要求选用合理的数据结构和数据管理系统统一组织地理数据库系统，才能迅速有效地利用地理数据。
4.人才
GIS人才既包括从事GIS系统开发的专业人员，也包括GIS产品的用户或称终端用户。从事GIS工作的人员应熟悉：数据的整合、管理、GIS应用服务、用户需求调查、工作流程的组织、有关机构的管理协调等。在GIS的研究机构，专业GIS人员需涉及软件工程、GIS功能、数据结构、系统设计、地理模型等领域。GIS系统从设计、建库、管理、运行直到用来分析决策处理问题，自始至终都需要有专门的技术人才，他们必须掌握GIS的基本知识，熟悉所利用的工具和分析问题的模型及数据的性质，才能使GIS系统更好地运作。
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