GIS的基本功能如图4.32所示。GIS的基本功能体现在6个方面，分别如下。
图4.32 GIS基本功能
1.数据采集
GIS的核心是地理数据库，建立GIS的第一步就是将地面上的实体图形数据和描述它的属性数据输入到数据库中。数据输入就是将系统外部的原始数据传输到系统内，并经过编码将其由外部格式转换为计算机可读的内部格式以建立GIS数据库的过程，此过程也称为数据采集，它包括数字化、规范化和数据编码3个方面的内容。数据输入方法通常有：键盘输入、手工数字化、扫描矢量化和已有的数据文件输入。
2.数据编辑
（1）图形数据编辑。通过野外实测或航测内业仪器实测或对现有地图数字化或对航片的扫描等方式获取图形数据之后，用功能很强的图形编辑系统对图形进行编辑。图形编辑系统应具备文件管理、数据获取、图形编辑窗口显示、参数控制、符号设计、图形编辑、自动建立拓扑关系、属性数据输入与编辑、地图修饰、图形几何功能、查询及图形接边处理等功能。
（2）属性数据编辑。属性数据是用来描述实体对象的特征和性质等的数据，许多GIS都采用关系型数据库管理系统进行管理。关系型数据管理系统（RDBMS）能为用户提供一套功能很强的数据编辑和数据库查询语言，如SQL（结构化查询语言），系统设计人员可利用数据库语言建立友好的用户界面，以方便用户对属性数据的输入、编辑和查询。
3.数据存储与管理
地理对象通过数据采集与编辑后，送到计算机的外存设备上，如硬盘、光盘、磁带等。因地理数据十分庞大，需要数据管理系统来管理，其功效类似于对图书馆的图书进行编目、分类存放，以便于管理人员或读者快速查找所需的图书。
4.制图输出
GIS是一个功能极强的数字化制图系统，它具有输出各种地图的功能。如提供全要素地图以及行政区划图、土地利用现状图、城市规划图、道路交通图、地籍图、等高线图等分层专题图；通过分析还可以得到各类分析用图，如坡度图、剖面图、透视图等。此外，在及时更新，对数字地图进行整饰，添加符号、颜色和注记，图廓整饰等方面也极为方便。
5.空间查询与空间分析(www.xing528.com)
空间数据间存在着复杂的空间关系，这些关系可归纳为连通、邻接、相邻、相交、包含、相对位置、高度差等。因GIS中包容了这些空间关系，一旦只要有与查询稍有关系的信息，即可迅速准确地获得所需的信息，例如，决定废物填埋的合适地点，寻找消防站到失火点的最佳路径，查找某个区域的最佳视点等。可见，GIS的空间查询非常方便，应用极为广泛。
空间分析是一组分析结果依赖于所分析对象的位置信息的技术，空间分析由以下几部分内容组成。
（1）空间量测。质心测量（目标的中心点位置）、几何测量（坐标、距离、方向、面积、体积、周长、表面积等）、形状测量（形状系数计算）。
（2）空间变换。经过一系列的逻辑或代数运算，将原始地理图层及其属性转换成新的具有特殊意义的地理图层及其属性。因空间数据的复杂性，空间变换的操作十分复杂，但合理有序的空间变换却是有效的空间分析的前提。空间变换一般都在同等属性间进行，如在土地评价中，必须将土地类型、土地湿度、土地结构、土地地貌等多层因素转换成土地适宜性后，才能运用数学运算方法进行土地分析。
（3）空间内插。用数学拟合方法在已有观测点的区域内估计未观测点的特征值，包括整体趋势面拟合与局部拟合两大类。
（4）空间依赖。拓扑空间查询、缓冲区分析、叠加分析等。
（5）空间查询。包括基于空间关系特征的查询、基于属性特征的查询以及基于空间关系和属性特征的查询3种方式。
（6）空间决策支持。通过应用空间分析的各种手段对空间数据进行处理变换，提取隐含于空间数据中的某些事实和内在关系，并以图形和文字形式直观地表达，为实际应用目标提供科学、合理的支持。空间决策支持过程包括确定目标、建立定量分析模型、寻求空间分析手段、结果的合理性与可靠性评价4个阶段，常用于诸如最佳路径选择、选址、定位分析、资源分配等经常与空间数据发生关系的领域以及由这些领域所延伸的其他某些社会部门和经济部门。
空间分析具有很强的目的性，是一种面向应用的空间数据分析处理方法，许多复杂的空间查询和空间决策都采用缓冲区建立、图层叠置、特征信息的提取和合并、数学分析模型的建立等方法来解决，空间分析在GIS中占有重要位置，是地理信息系统的核心功能。
6.数据表达与发布
随着计算机技术的发展，特别是Internet技术的迅速发展，GIS正在向客户——服务器（Client/Server）、浏览器——服务器（Brower/Server）模式发展，空间数据将实现合理的共享，用户可以查询和使用集中在服务器终端的大量空间数据，为此，空间数据必须具有标准的定义、表达和发布形式。元数据（Metadata）作为描述数据的数据，是对数据的质量、表达形式和数据的内容等进行具体描述的数据。GIS的空间数据发布功能是利用元数据把空间数据向用户描述的过程，从而使用户合理、有效地使用空间数据。
万维网（Web）GIS，就是利用互联网技术来扩展和完善GIS的一项新技术，它是由地理信息系统和互联网技术相结合产生的一种新的技术方法。人们利用它在Internet网上获取各种空间信息，并可进行各种地理空间分析。
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