地理信息系统

地理信息系统（GIS）是被设计为捕获、存储、操纵、分析、管理和本空间或系统的地理数据。GIS应用程序是允许用户创建交互式查询（用户创建的搜索），分析空间信息，编辑地图中的数据以及显示所有这些操作的结果的工具。GIS有时是指地理信息科学（GIScience），它是地理概念，应用和系统的基础。自1980年代中期以来，地理信息系统已成为用于支持各种城市和区域规划功能的有价值的工具。

GIS可以指许多不同的技术、过程、技术和方法。它涉及许多业务，并具有与工程、计划、管理、运输/物流、保险、电信和业务有关的许多应用程序。因此，GIS和位置智能应用程序可以成为许多依赖分析和可视化的支持位置的服务的基础。

GIS可以通过使用位置作为关键索引变量来关联不相关的信息。地球时空中的位置或范围可以记录为发生的日期/时间，并且x，y和z 坐标分别表示经度，纬度和海拔。所有基于地球的时空位置和范围参考都应相互关联，并最终与“真实”物理位置或范围相关。GIS的这一主要特征已经开始为科学探究开辟新的途径。

现代的GIS技术使用数字信息，为此使用了各种数字化数据创建方法。数据创建的最常用方法是数字化，其中通过使用CAD程序和地理参考功能将硬拷贝地图或勘测计划转移到数字介质中。随着正射影像（来自卫星、飞机、Helikite和无人机）的广泛使用，平视数字化正成为提取地理数据的主要途径。平视数字化涉及直接在航拍图像上跟踪地理数据，而不是通过传统方法在单独的数字化平板电脑上跟踪地理形式（平视数字化）。

地理处理是用于处理空间数据的GIS操作。典型的地理处理操作将获取输入数据集，对该数据集执行操作，然后将操作结果作为输出数据集返回。常见的地理处理操作包括地理要素叠加，要素选择和分析、拓扑处理、栅格处理以及数据转换。地理处理允许对用于形成决策的信息进行定义、管理和分析。

很难将湿地地图与在机场，电视台和学校等不同地点记录的降雨量联系起来。但是，可以使用GIS从信息点描述地球表面，地下和大气的二维和三维特征。例如，GIS可以快速生成具有等值线或等高线的地图表示降雨量不同。这样的图可以被认为是降雨等高线图。许多复杂的方法可以通过有限的点测量来估计表面的特性。由降雨点测量的表面建模创建的二维等高线图可以与覆盖相同区域的GIS中的任何其他图进行叠加和分析。然后，此GIS派生地图可以提供其他信息-例如水电潜力作为可再生能源的可行性。同样，GIS可用于比较其他可再生能源，以找到某个地区的最佳地理潜力。

此外，还可以从一系列三维点或数字高程模型生成代表高程轮廓的等值线，以及坡度分析，阴影浮雕和其他高程积。通过计算从任何给定兴趣点开始的所有连续和上坡区域，可以轻松地为任何给定范围定义流域。同样，预期河谷底线的，其表面的水将要在间歇性和xxx性的流行程可以从GIS高程数据来计算。

GIS可以识别和分析数字存储的空间数据内存在的空间关系。这些拓扑关系允许执行复杂的空间建模和分析。几何实体之间的拓扑关系传统上包括邻接关系，包含关系和接近度。