第一章城市信息系統(tǒng)概述

引言引例本課程的目標與任務城市地理信息系統(tǒng)相關技術計算機技術，CAD技術數據庫及數據庫管理系統(tǒng)DB&DBMS地理信息系統(tǒng)GIS城市地理信息系統(tǒng)的應用城市規(guī)劃與規(guī)劃管理城市土地管理城市交通（一）一些引例用地評價

道路影響分析RealTimeTrafficReportMapDisplayonNavigationScreen:

AvailableontheInternetandviaWirelessServicessuchasOnStar:

Roadconstruction.RoadwayreducedtoonelaneonNEWFLORISSANTRDSouthandI-70

Impact:

ReportTime:2:29PM

Estimatedcleartime:January31st

OperatorInfo:SOUTHBOUNDFLORISSANTROADFROMEVANSLANETOTHEUMSLENTRANCERESTRICTEDTOONELANEFORROADCONSTRUCTION.#RExampleofITS(IntelligentTransportationSystem)output.DatumsuppliedbyTeleAtlasInc..RealtimetrafficreportedbytheMissouriDOT.（二）課程介紹課程的目標與任務培養(yǎng)城市規(guī)劃專業(yè)學生的城市空間表達思維、空間量化分析方法、空間數據管理技術講授地理信息系統(tǒng)（GIS）基本概念、理論及軟件使用講授GIS技術在城市規(guī)劃與規(guī)劃管理中的應用相關論壇GIS帝國論壇(/bbs)藍色星夢網（/bbs）GIS論壇（/bbs/）城市規(guī)劃論壇

(/cupbbs/index.php)中國交通技術論壇(/bbs/)課程的組織概述UIS的數據源及組織方式UIS的數據結構數據查詢空間擴展分析疊置分析網絡分析三維分析UIS發(fā)展討論教材及參考書黃正東等《城市信息系統(tǒng)》藍運超、黃正東、謝榕《城市信息系統(tǒng)》，武漢大學出版社，2002張新長、曾廣鴻、張青年（2001）城市地理信息系統(tǒng)鄔倫等（2001）地理信息應用系統(tǒng)：原理、方法與應用閻正等（1998）城市地理信息系統(tǒng)標準化指南宋小冬、葉嘉安（1998）地理信息系統(tǒng)及其在城市規(guī)劃與管理中的應用郝力（2002）城市地理信息系統(tǒng)及應用Huxhold,W.E.(1991)AnIntroductiontoUrbanGeographicInformationSystems.考核方式課堂參與(participation)10%上機實習(practice)30%筆試(papertest)60%本課程的課外交流交流郵箱：1602594381@網絡教學平臺

http:///網絡資源軟件供應商：ESRI()MapInfo()Intergraph()中地MapGIS()吉奧GeoStar()超圖SuperMAP()GIS論壇GIS帝國（/bbs/）藍色星夢網（/bbs）GIS論壇（/bbs/）預備知識計算機基本知識Computer編程基礎Programming數據庫原理Databaseprinciple計算機輔助設計技術（CAD）（三）城市地理信息系統(tǒng)相關技術3.1計算機基本知識硬件：計算機構成計算機網絡軟件：操作系統(tǒng)文字/表格/數據庫軟件圖形軟件IT時代的特征：網絡3.2計算機輔助設計（CAD）典型代表：AutoCAD坐標系統(tǒng)：笛卡爾平面坐標系（Cartesiancoordinatesystem）非地理坐標系統(tǒng)(Geographiccoordinatesystem)平面圖形要素：點、線、面立體圖形要素：三維坐標CAD的概念及應用平面及立體圖形設計系統(tǒng)城市規(guī)劃設計圖、施工圖、機械制造設計圖、工業(yè)設計圖對地形、地理投影的處理能力弱對屬性的管理能力弱，但…

→AutodeskMap發(fā)布后，得到了很大改善3.3數據庫Database數據庫基本概念（Database）具有某種共同特征（屬性）的數據集合建立在數據模型的基礎上層次、網絡、關系、面向對象傳統(tǒng)數據庫以非空間數據的應用為主體，近二十年來，空間數據庫開始應用eg：銀行、售票、圖書、學籍、項目審批、土地利用、公共交通…數據庫的起源早期的文件系統(tǒng)表格處理軟件spreadsheet,excel數據庫database層次模型數據庫hierarchicaldatabase網絡模型數據庫networkdatabase關系模型數據庫relationaldatabase面向對象模型數據庫object-orienteddb數據庫管理系統(tǒng)Databasemanagementsystem數據庫管理系統(tǒng)（DBMS）數據庫的“管家”DatabaseMangementSystem提供各類數據庫管理工具數據庫結構定義界面數據輸入、輸出功能及界面設計數據查詢、統(tǒng)計定義設計及界面數據更新、數據關系的約束數據安全性控制功能：軟件商提供或用戶自定義數據庫管理系統(tǒng)Oracle------甲骨文Sybase------SQLserver------微軟MySQL---------微軟Access--------微軟Foxbase-------foxproInformix---用的很少DBMS例子：OracleDBMS例子：Access查詢Query查詢的要素：數據庫查詢條件查詢界面輸出界面數據庫的應用模式數據管理datamanagement錄入input修改modify存檔archiving保密security安全safety查詢統(tǒng)計query(retrieve)andstatistics輸出reporting查詢界面統(tǒng)計界面SELECT通話日志.通話縱隊AS縱隊編號,Count(*)AS總通話次數FROM通話日志GROUPBY通話日志.通話縱隊;3.4地理信息系統(tǒng)（GIS）GIS的要素地理數據地球投影：圓錐、圓柱、平面分類表達：地形要素信息系統(tǒng)空間數據庫計算機系統(tǒng)數據管理分析軟件GIS構成數據輸入Datainput數據庫Database數據操作Datamanipulation查詢分析QueryandAnalysis輸出與可視化OutputandVisualization結構化查詢語言(SQL)StructuredQueryLanguage(SQL)用途：所有數據庫的標準化查詢語言基本結構Select<字段>From<表格>Where<條件>對于空間數據庫的查詢，有一些空間限定條件，如intersect(obj1,obj2)WhatisaGIS?Asystemofhardware,softwareandproceduresdesignedtosupportthecapture,management,manipulation,analysis,modelinganddisplayofspatiallyreferenceddataforsolvingcomplexplanning,managementandresearchproblems.硬件、軟件、過程體系，實現對空間數據的獲取、管理、操作、分析、建模及展示，解決規(guī)劃、管理及研究中的復雜問題。Id Pop HH305 20,838 5,934306 74,293 21,893... ... ...Id Type Staff156 RPH 17157 General 47... ... ...305306304303302154156157160155158159普查單元醫(yī)院圖形及屬性的關聯相關名詞術語TermsGeographic(al)InformationSystemSpatialInformationSystemLandInformationSystemEnvironmentalInformationSystemAutomatedMapping/FacilitiesManagementGeographicalInformationSciencesSpatialAnalysisDesktopMappingGIS建立在一系列專業(yè)基礎上GeographyCartographyRemoteSensingPhotogrammetrySurveyingGeodesyStatisticsOperationsResearchComputerScienceMathematicsCivilEngineeringGIS和其它信息系統(tǒng)有關軟件Access數據庫管理系統(tǒng)ESRIArcGIS軟件MapInfoGIS軟件軟件的使用要點了解功能熟悉界面掌握數據管理與數據組織方法，如ArcGIS:Shape/Coverage/GeodatabaseMapInfo：Table（四）城市地理信息系統(tǒng)的應用城市規(guī)劃與規(guī)劃管理城市土地管理城市交通城市規(guī)劃基礎資料整理、分類及管理分類信息查詢及顯示相關的空間分析用地適宜性評價地形分析拆遷量分析、距離分析圖形輸出規(guī)劃決策支持系統(tǒng)datacollection數據源

Datasources數據管理

DataManagement數據分析

Dataanalysis現實世界Realworld用戶Usersdataretrieval,manipulationdatainputtakeactioninformationfordecisionmakingGIS用于規(guī)劃和政策分析

(GISinplanningandpolicyanalysis)城市規(guī)劃管理規(guī)劃管理程序：一書兩證：選址意見書、用地規(guī)劃許可證、工程規(guī)劃許可證規(guī)劃審批：確定建設項目規(guī)劃與現有環(huán)境的空間關系規(guī)劃成果管理各級規(guī)劃成果圖紙規(guī)劃成果信息系統(tǒng)規(guī)劃成果公示土地管理信息系統(tǒng)一般理解為對地籍的管理地籍：宗地與權屬（法律效力）多用途地籍：征稅（不動產稅收）可提取用地性質、人口分布、建筑信息宗地（parcel）為基本的空間實體，GIS系統(tǒng)可進行管理美國密沃基市網上地圖查詢系統(tǒng)城市交通信息系統(tǒng)道路系統(tǒng)道路交通：車道、交叉口、車速、車型、單行道、擁擠狀況、臨時管制公共交通：線路、站點、換乘指南、臨時線路私人交通共乘系統(tǒng)（Rideshare，拼座）第一章概論第一節(jié)地理信息系統(tǒng)的產生信息時代以信息資源的科學管理和充分利用為特征。它必將要求地理學的高度現代化，既要求為國土整治、流域開發(fā)、區(qū)域規(guī)劃等提供宏觀的輔助決策信息，又要為地學工程提供微觀輔助設計的具體數據，因此，對地理信息或資源環(huán)境信息（R-E）的采集、管理和分析，提出了更高的要求，可以說，地理決策的科學性，取決于對地理信息獲取和分析的技術水平。這就是地理信息系統(tǒng)(GeographiclnformationSystem，簡稱GIS)必然產生的歷史背景。一、地圖和空間信息地理信息系統(tǒng)脫胎于地圖，它們都是地理信息的載體，具有存儲、分析與顯示地理信息的功能。傳統(tǒng)地圖的不足：原始數據必須大大壓縮或分類，才能使地圖易于理解和表示，因而損失掉許多細部特征；比例尺一定時，一個大面積制圖區(qū)域，需用多幅地圖描繪，經驗證呢人們感興趣的部分有時恰恰落在多幅地圖的接邊地帶；一旦數據表示于地圖后，要從中恢復某些數據以便與其它空間數據組合分析時顯得很困難；印刷地圖是靜態(tài)定性資料，如要為特殊目的進行定量空間分析時，難以憑借新收集的信息。生產周期長。二、計算機地圖制圖地圖制圖領域使用計算機優(yōu)點在于：1、能更快更便宜地生產現有地圖；2、能生產特殊用戶需要的地圖；3、能在缺少技術人員的情況下生產地圖；4、允許同樣的數據進行不同圖形表示的實驗；5、易于進行統(tǒng)計分楊令6、改變了僅以印刷地圖當作空間數據密儲介質的現狀，增大了信息載負量；因而減少了數據壓縮分類和數據綜合對質量的影響；7、能生產手工方法難以生產的地圖，如三絕地圖、立體地等；8、能生產那些已確定地圖內容取舍原則而連續(xù)生產的地圖；9、自動化的引入能導致整個地圖生產過程的工藝革新、工時節(jié)省和技術改進。三、地理信息系統(tǒng)GIS地圖制圖計算機地圖制圖測量和航測用專題地圖的柵格數據進行空間分析點數據的內插遙感技術云南省邊防武警信息系統(tǒng)

武漢市供水管網信息系統(tǒng)

咸寧市防汛信息系統(tǒng)

第二節(jié)GIS的基本概念1、信息和地理信息1）信息和數據a、信息的概念信息是用文字、數字、符號、語言、圖像等介質來表示時間、事物、現象等的內容、數量或特征，從而向人們（或系統(tǒng)）提供關于現實世界新的事實和知識，作為生產、建設、經營、管理、分析和決策的依據。1）客觀性：任何信息都是與客觀事實相聯系的，這是信息的正

確性和精確度的保證；2）適用性：問題不同，影響因素不同，需要的信息種類是不同

的。信息系統(tǒng)將地理空間的巨大數據流收集，組

織和管理起來，經過處理、轉換和分析變?yōu)閷ιa

管理和決策具有重要意義的有用信息，這是由建立

信息系統(tǒng)的明確目的性所決定的；3）傳輸性：信息可在信息發(fā)送者和接受者之間進行傳輸信息的

傳輸網絡，被形象地稱為“信息高速公路”。4）共享性：信息與實物不同，信息可傳輸給多個用戶，為用戶

共享，而其本身并無損失，這為信息的并發(fā)應用提

供可能性。b、信息的特征：C、數據的概念：是一種未加工的原始資料、數字、文字、符號、圖像都是數據D、信息和數據的關系：

有人認為，輸入的都叫數據，輸出的都叫信息，其實不然。數據是信息的表達、載體，信息是數據的內涵，是形與質的關系。只有數據對實體行為產生影響才成為信息，數據只有經過解釋才有意義，成為信息。

例如獨立的“1”、“0”均無意義。當它表示某實體在某個地域內存在與否，它就提供了“有”“無”信息；當用它來標識某種實體的類別時，它就提供了特征碼信息。2）地理信息的概念地理信息：是對地理數據的解釋，詳細地說地理信息是有關地理實體的性質、特征及運動狀態(tài)的表征和一切有用的知識，它是對表達地理特征與地理現象之間關系的地理數據的解釋。地理數據從以下幾方面描述自然界的物體：一定坐標系中的位置；與位置無關的屬性(如巖性、地價、跟值等)；相互間的空間關系(拓撲關系)，這種關系描述物體問是如何連接在一起的，或一物體如何在其它物體間移動。3）地理信息的特征

a.地域性：

地理信息屬于空間信息，位置的識別與數據相聯系，它的這種定位特征是通過公共的地理基礎來體現的。這是地理信息區(qū)別于其它類型信息的最顯著標志；b.多維結構：

在二維空間編碼基礎上，實現多專題的第三維信息結構的組合，為地理信息各圈層之間的綜合研究提供可能，也為地理系統(tǒng)多層次的分析和信息的傳輸與篩選提供方便。c.時序特征：

時空的動態(tài)變化引起地理信息的屬性數據或空間數據的變化。因此，一實時的GIS系統(tǒng)要求能及時采集和更新地理信息，使得地理信息具有現勢性。以免過時的信息造成決策的失誤或因為缺少可靠的動態(tài)數據，不能對變化中的地理事件或現象作出合理的預測預報和科學論證。2、信息系統(tǒng)1）信息系統(tǒng)的概念及基本組成

從適用于不同管理層次的角度出發(fā)，信息系統(tǒng)分為：事務處理系統(tǒng)如：圖書管理系統(tǒng)、各種定票系統(tǒng)等。決策支持系統(tǒng)為了有效對信息流進行控制、組織管理，實現雙向傳遞，需要通過某種信息系統(tǒng)。它能對數據和信息進行采集、存儲、加工和再現，并能回答用戶一系列問題的系統(tǒng)，具有采集、管理、分析和表達數據的能力。由計算機硬件、軟件、數據和用戶四大要素組成。2）分類3、地理信息系統(tǒng)1）概念GIS——以地理空間數據庫為基礎，在計算機軟、硬件的支持下，對空間相關數據進行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示，并采用地理模型分析方法，適時提供多種空間和動態(tài)的地理信息，為地理研究和地理決策服務而建立起來的計算機技術系統(tǒng)對于不同的部門和不同的應用目的，其定義也不盡相同

1）美國學者Parker認為“GIS是一種存貯、分析和顯示空間與非空間數據的信息技術”。

2）加拿大的RogerTomlinson認為“GIS是全方位分析和操作地理數據的數字系統(tǒng)”。

3）Goodchild把GIS定義為“采集、存貯、管理、分析和顯示有關地理現象信息的綜合系統(tǒng)”。

4）Burrough認為“GIS是屬于從現實世界中采集、存儲、提取、轉換和顯示空間數據的一組有力的工具”。

5）俄羅斯學者也把GIS定義為“一種解決各種復雜的地理相關問題，以及具有內部聯系的工具集合”。

6）美國國家地理信息與分析中心給出的定義：“GIS為了獲取、存儲、檢索、分析和顯示空間定位數據而建立的計算機化的數據庫管理系統(tǒng)”。

7）英國教育部認為：“GIS是一種獲取、存儲、檢索、操作、分析和顯示地球空間數據的計算機系統(tǒng)”。(1)GIS的物理外殼是計算機化的技術系統(tǒng)。該系統(tǒng)又由若干個相互關聯的子系統(tǒng)構成，如數據采集子系統(tǒng)、數據管理子系統(tǒng)、數據處理和分析子系統(tǒng)、可視化表達與輸出子系統(tǒng)等。這些子系統(tǒng)的構成直接影響著GIS的硬件平臺、系統(tǒng)功能和效率、數據處理的方式和產品輸出的類型。

(2)GIS的對象是地理實體。地理實體數據的最根本特點是每一個數據都按統(tǒng)一的地理坐標進行編碼，實現對其定位、定性、定量和拓撲關系的描述。GIS以地理實體數據作為處理和操作的主要對象，這是它區(qū)別于其他類型信息系統(tǒng)的根本標志，也是其技術難點之所在。

(3)GIS的技術優(yōu)勢在于它的混合數據結構和有效的數據集成、獨特的地理空間分析能力、快速的空間定位搜索和復雜的查詢功能、強大的圖形創(chuàng)造和可視化表達手段，以及地理過程的演化模擬和空間決策支持功能等。其中，通過地理空間分析可以產生常規(guī)方法難以獲得的重要信息，實現在系統(tǒng)支持下的地理過程動態(tài)模擬和決策支持，這既是GIS的研究核心，也是GIS的重要貢獻。

2）特征具有采集、管理、分析和輸出多種空間信息的能力以地理研究和地理決策為目的，以地理模型方法為手段，具有空間分析和動態(tài)預測的能力，并產生高層次的地理信息。由計算機系統(tǒng)支持進行空間地理數據的管理、處理及分析。3）分類根據內容分：專題地理信息系統(tǒng)區(qū)域地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)工具根據區(qū)域范圍分： 全球性地理信息系統(tǒng) 區(qū)域性地理信息系統(tǒng)根據使用的數據模型分： 矢量信息系統(tǒng)柵格信息系統(tǒng)混合型信息系統(tǒng)4）地理信息系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的區(qū)別和聯系

從操作、管理的信息種類的不同，信息系統(tǒng)又可分為企業(yè)、事業(yè)管理信息系統(tǒng)、財務管理信息系統(tǒng)等一般管理信息系統(tǒng)(ManagementInformationSystem,MIS)和空間信息系統(tǒng)(SpatialInformationSystem,SIS)?？臻g信息系統(tǒng)采集、管理和分析的對象是空間信息，而地理信息系統(tǒng)就是一種十分重要的空間信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)分類a、GIS與一般MIS

GIS離不開數據庫技術。數據庫中的一些基本技術，如數據模型、數據存儲、數據檢索等都是GIS廣泛使用的核心技術。GIS對空間數據和屬性數據共同管理、分析和應用，而一般MIS（數據庫系統(tǒng)）側重于非圖形數據（屬性數據）的優(yōu)化存儲與查詢，即使存儲了圖形，也是以文件的形式存儲，不能對空間數據進行查詢、檢索、分析，沒有拓撲關系，其圖形顯示功能也很有限。

如電話查號臺是一個一般MIS，只能回答用戶詢問的電話號碼，而通信信息系統(tǒng)除了可查詢電話號碼外，還提供用戶的地理分布、空間密度、最近的郵局等空間關系信息。GIS與CAD/CAM

管理了圖形數據和非空間屬性數據的系統(tǒng)不一定是GIS，如計算機輔助設計(ComputerAdidedDesign，ＣＡＤ)，計算機輔助制圖(ComputerAdidedMap，ＣＡＭ)。它們之間的異同點如下第三節(jié)GIS的發(fā)展概況1、國際發(fā)展概況開拓期鞏固發(fā)展時期技術大發(fā)展時期應用普及時代2、國內發(fā)展狀況1）準備階段（70年代）2）試驗階段（80年代）3）發(fā)展階段（1986年到1995年前后）4）產業(yè)化階段（96年后）3、GIS的發(fā)展趨勢1）集成系統(tǒng)（1）多學科專業(yè)的綜合型系統(tǒng)（2）數據獲取、定位、分析集成系統(tǒng)2）智能化系統(tǒng)3）標準化系統(tǒng)4）網絡化系統(tǒng)4、當代地理信息系統(tǒng)技術上的幾個熱門研究領域：面向對象技術與GIS真三維GIS和時空GISGIS應用模型InternetGISGIS與專家系統(tǒng)GIS與虛擬現實技術的結合GIS與GPS、RS的進一步集成GIS與CAD的集成并行處理技術在GIS中的應用

第四節(jié)地理信息系統(tǒng)的構成

一個實用的GIS系統(tǒng)，要支持對空間數據的采集、管理、處理、分析、建模和顯示等功能，其基本組成一般包括以下五個主要部分：一、系統(tǒng)硬件:包括各種硬件設備，是系統(tǒng)功能實現的物質基

礎；二、系統(tǒng)軟件:支持數據采集、存儲、加工、回答用戶問題的

計算機程序系統(tǒng)；三、空間數據:系統(tǒng)分析與處理的對象，構成系統(tǒng)的應用基礎四、應用人員:GIS服務的對象，分為一般用戶和從事建立、

維護、管理和更新的高級用戶；五、應用模型:解決某一專門應用的應用模型，是GIS技術產

生社會經濟效益的關鍵所在1、硬件系統(tǒng)1）計算機主機2）輸入、出設備：數字化儀、繪圖儀等3）網絡設備：包括布線系統(tǒng)、網橋、路由器和交換機等4）存儲設備：光盤刻錄機、活動硬盤等2、軟件系統(tǒng)計算機系統(tǒng)軟件地理信息系統(tǒng)軟件 數據的輸入和檢驗、數據存儲和管理、數據變換、 數據輸出和表示、用戶接口應用分析程序3、地理空間數據三種數據類型： 幾何坐標 空間相關性 與幾何位置無關的屬性 定性：名稱、類型、特性等 定量：包括數量和等級4、系統(tǒng)管理操作人員第五節(jié)GIS與相關學科及技術的關系GIS地理學計算機科學軟件工程數據庫技術計算機圖形學專家系統(tǒng)計算機輔助設計制圖技術數學和統(tǒng)計學遙感技術攝影測量學第六節(jié)地理信息系統(tǒng)的功能和應用一、基本功能:數據采集與編輯數據存儲與管理數據處理和變換空間查詢和分析數據顯示、輸出1、數據采集與編輯

地理信息系統(tǒng)的數據通常抽象為不同的專題或層(圖1-3-3)。數據采集編輯功能就是保證各層實體的地物要素按順序轉化為X、Y坐標及對應的代碼輸入到計算機中，各類數據的轉化和輸入方法如圖1-3-4所示。2、數據存儲與管理

數據庫是數據存儲與管理的最新技術，是一種先進的軟件工具。GIS數據庫是區(qū)域內一定地理要素特征以一定的組織方式存儲在一起的相關數據的集合。由于GIS數據庫具有數據量大，空間數據與屬性數據具有不可分割的聯系，以及空間數據之間具有顯著的拓撲結構等特點，因此GIS數據庫管理功能除了與屬性數據有關的DBMS功能之外，對空間數據的管理技術主要包括：空間數據庫的定義，數據訪問和提取，從空間位置檢索空間物體及其屬性，從屬性條件檢索空間物體及其位置，開窗和接邊操作，數據更新和維護等。3、數據處理和變換

由于GIS涉及的數據類型多種多樣，同一種類型數據的質量也可能有很大的差異。為了保證系統(tǒng)數據的規(guī)范和統(tǒng)一，建立滿足用戶需求的數據文件，數據處理是GIS的基礎功能之一。數據處理的任務和操作內容有：1)數據變換：指對數據從一種數學狀態(tài)轉換為另一種數學狀態(tài)，包括投影變換、輻射糾正、比例尺縮放、誤差改正和處理等；2)數據重構：指對數據從一種幾何形態(tài)轉換為另一種幾何形態(tài)，包括數據拼接、數據截取、數據壓縮、結構轉換等；3)數據抽?。褐笇祿娜系阶蛹臈l件提取，包括類型選擇、窗口提取、布爾提取和空間內插等。4、空間查詢和分析

空間查詢和分析功能是GIS的一個獨立研究領域，它的主要特點是幫助確定地理要素之間新的空間關系，它不僅已成為區(qū)別于其他類型系統(tǒng)的一個重要標志，而且為用戶提供了靈活地解決各類專門問題的有效工具。1)空間查詢：空間查詢是GIS最基本的功能，包括已知屬性查圖形，已知圖形查屬性及多種條件的綜合查詢；2)拓撲疊加：通過將同一地區(qū)兩個不同圖層的特征相疊加，不僅建立新的空間特征，而且能將輸入的特征屬性予以合并，易于進行多條件的查詢檢索、地圖裁剪、地圖更新和應用模型分析等；3)緩沖區(qū)建立它是研究根據數據庫的點、線、面實體，自動建立各種類型要素的緩沖多邊形，用以確定不同地理要素的空間接近度或鄰近性。它是GIS重要的和基本的空間分析功能之一。例如規(guī)劃建設一個開發(fā)區(qū)，需要通知一定范圍內的居民動遷；在林業(yè)規(guī)劃中，需要按照距河流一定縱深范圍來確定森林砍伐區(qū)，以防止水土流失等等；

4)網絡分析

網絡分析是GIS空間分析的重要組成部分。網絡模型是運籌學中的一個基本模型，例如在城市各街道區(qū)建立圖書館、醫(yī)院等公共設施，希望各居民住家能到這些設施的路途最短，而在建立消防站、救護車站時，需要路途最短，花費時間最少等。5)數字地形分析GIS提供了構造數字高程模型及有關地形分析的功能模塊，包括坡度、坡向、地表粗糙度、山谷線、山脊線、日照強度、庫容量、表面積、立體圖、剖面圖和通視分析等，為地學研究、工程設計和輔助決策提供重要的基礎性數據。5、數據顯