第一章 导论 地理信息系统是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。（美国联邦数字地图协调委员会， FICCDC）。 1 .2 地理信息系统的基本构成 GIS 的基本构成一般包括 5 个部分：系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员和应用模型。 系统硬件包括输入设备、处理设备和输出设备。 处理设备包括：个人电脑、工作站、主机系统和客户/服务器。 数据输入设备的作用是将地理数据转换成数字的形式存入计算机，以便进行处理和分析计算等工作。主要的输入设备有：图形手扶跟踪数字化仪、工程扫描仪和数字测量设备等。图形手扶跟踪数字化仪简称数字化仪，由3 个部分组成：电磁感应板、游标和电子线路。工程扫描仪通常采用滚筒式或平推式的方法将大幅面地图卷入扫描仪进行扫描，生成高分辨率、真彩色的数字图像。再经过 GIS软件屏幕数字化或矢量化，得到地理空间数据。 数字测量设备主要是地理数据的采集设备，通常有数字摄影测量工作站和全球定位系统（GPS）。 数据输出设备主要有：绘图仪、打印机、显示器和屏幕投影仪。它们的作用是为 GIS 软件提供用户操作的界面，并把 GIS 的最终成果展现给用户。 系统软件按照功能可以分为 GIS 功能软件、基础支撑软件和操作系统软件。 GIS 基础软件平台的代表性产品，国外：ArcGIS、MGE、MapInfo、Idrisi和 GRASS； 国内：SuperMap、MapGIS 和 GeoStar 等等。 基础支撑软件主要包括系统库软件和数据库软件。 系统库软件提供基本的程序设计语言以及数学函数库等用户可编程功能，如C++运行库和编译系统等。数据库系统提供空间数据的存储和管理功能，如Oracle® 、Microsoft® SQL Server、IBM® DB2 和 MySQL 等。 操作系统是计算机系统中支撑应用程序运行环境以及用户操作环境的系统软件。其功能包括对硬件的直接监管、对各种计算资源（如内存、处理器时间等）的管理、以及提供诸如作业管理之类的面向应用程序的服务等等。目前常见的操作系统有：Microsoft Windows 系列、UNIX/Linux 系列和 Apple Mac OS 系列等。 第二章 地理信息系统的数据结构 2.1 空间数据结构的类型 一、矢量数据结构 用欧氏空间的点、线、面等几何元素表达空间实体的几何特征。将空间实体抽象成点实体、线实体、面实体及其组合实体的几何数据表达方法。 二、栅格数据结构 指将空间...
