地理信息系统课后习题
第一章
1.什么是地理信息系统？它与一般的计算机应用系统有哪些异同点？
答：地理信息系统有时又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬件、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
地理信息系统和一般信息系统的区别如下：
（1） 在硬件上，为了处理图形和图像数据，系统需要配置专门的输入和输出设
备，如数字化仪、绘图机、图形图像的显示设备等；许多野外实地的采集和展台观测得到的资源信息是模拟量形式的，系统还需要配置模---数转换设备，这些设备往往超过中央处理机的价格，体积也比较大。
（2） 在软件上，要求研制专门的图形和图像数据的分析算法和处理软件，这些
算法和软件又直接和数据的结构及数据库的管理方法有关。
（3） 在信息处理的内容和采用目的方面，一般的信息系统主要是查询检索和统
计分析，处理的结果大多是制成某种规定格式的表格数据；而地理信息系统处了基本的信息检索和统计分析外，主要用于分析研究资源的合理开发利用，指定区域发展规划及地区的综合治理方案，对环境进行动态的监视和预测预报，为国民经济建设中的决策提供科学依据，为生产实践提供信息和指导。
两者的共同之处：
两者都是以计算机为核心的信息处理系统，都具有数据量大和数据之间关系复杂的特点，也都随着数据库技术的发展在不断地改进和完善。
2.地理信息系统由哪些部分组成？它与其他信息系统的主要区别有哪些？
答：计算机硬件系统、计算机软件系统、空间数据库、以及系统管理和操作人员，其核心部分是计算机软/硬件系统。
区别：
3.地理信息系统的基本功能有哪些？
答：1.数据的采集与输入
2.数据的编辑与处理
3.数据的存储与管理
4.空间分析
5.数据显示与输出
4.与其他信息系统相比，地理信息系统的哪些功能是比较独特的？
答：空间分析功能是地理信息系统的一个独立研究领域，它的主要功能特地你是帮助确定地理要素之间新的空间关系，它不仅已成为区别于其他类型的一个重要标志，而且为用户提供了灵活解决各类专门问题的有效工具。
（1）.叠加分析通过将同一地区两个不同图层的特性相叠加，不仅建立新的空间特征，而且能将输入的特征属性予以合并，易于多条件的查询检索、地图裁剪、地图更新和应用模型分析等。
（2）缓冲区分析：研究根据数据库的点、线、面的实体，自动建立各种类型要素的缓冲多边形，用于确定不同的地理要素的空间接近度或邻近性。它是地理信息系统重要的和基本的空间分析功能之一。
（3）数字地形分析：地理信息系统提供了构造数字工程模型及有关地形分析的
功能模块，包括坡度、坡向、地表粗糙度、山谷线、山脊线、日照强度、库容量、表面积、立体图、剖面图和通视分析等，为地学研究、工程设计、和辅助决策提供重要的基础性数据。
5.地理信息系统可应用于哪些领域？根据你的了解论述地理信息系统的应用前景。
答：目前地理信息系统的应用遍及环境、资源、石油、电力、地籍、公安、急救、市政管理、城市规划、经济资讯、灾害损失预测、投资评价、城府管理和军事等众多领域。
（1） 资源管理（2）区域与城乡规划（3）灾害监测和预防（4）环境评估（5）
作战指挥（6）宏观决策
总之，地理信息系统正越来越成为国民经济各有关领域必不可少的应用工具，相信它的不断成熟与完善将为社会的进步与发张做出更大的贡献。
6.对于地理信息系统社会化的发展趋势，你是怎么理解的？
答：随着计算机和信息技术的发展，ＧＩＳ迅速的变化着，呈现以下发展态势： （１）ＧＩＳ网络化
建立万维网ＧＩＳ服务器及实现相关技术成为研究ＧＩＳ的热门技术。万维网地理信息系统或万维网地理信息系统是当前地理信息系统发展的一个重要方向。
万维网地理信息系统是地理信息系统在万维网上的实现，是利用万维网技术对传统地理信息系统的改造和发展。与传统ＧＩＳ相比，ＷｅｂＧＩＳ有以下特点：
１．适应性强
２．应用面广
３．现势性强
４．维护社会化。数据的采集、输入，空间细细的分析与发布将在社会协调下运作，对ＷｅｄＧＩＳ的维护将是社会化的，可减少重复劳动。 ５．使用简单
（２）开放式ＧＩＳ
开放式地理信息系统是指计算机和通信环境下，根据行业标准和接口所建立起来的地理信息系统。开放式ＧＩＳ是为了寻找一种方式，将地理信息系统技术、分布处理技术、面向对象方法、数据库设计及实时信息获取方法更有效地结合起来
（３）时态ＧＩＳ
时间和空间不可分割的联系在一起，跟踪和分析空间信息随时间的变化，应当是ＧＩＳ的一个合理目标。这样的ＧＩＳ就被称为时态ＧＩＳ。时态ＧＩＳ的组织核心是时空数据库，其概念基础则是时空数据模型。
（４）３维ＧＩＳ
随着许多行业诸如地质、矿山、海洋、城市地下管网、城市空间规划、城市景观分析、无线通信覆盖范围分析等对三维ＧＩＳ德需求日益迫切，３ＤＧＩＳ的理论和应用近年来受到许多学者的关注。
（５）虚拟ＧＩＳ
虚拟ＧＩＳ就是ＧＩＳ与虚拟环境技术的结合。
（６）多媒体ＧＩＳ
多媒体技术离地信息系统将文字、图形（图像）、声音、色彩、动画等技
术融为一体，为ＧＩＳ应用开拓了新的领域和广阔的前景。
（７）５Ｓ技术的结合
５ｓ技术指的是全球定位系统（GPS），数字摄影测量系统（DPS）、遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）、和专家系统（ＥＳ），５Ｓ技术的结合与集成充分体现了学科发展从细分走向综合的规律。
（８）ＧＩＳ中的应用模型
近年来，ＧＩＳ开始向空间决策支持系统的方向发展，对应用模型的依赖，特别是对模型分析、模拟能力的依赖表现的更为明显。应用模型的使用和发展，已成为ＧＩＳ进一步发展的重要前提和现代ＧＩＳ发展水平的重要标志。
第二章
1．GIS的研究对象是什么? 地理实体有什么特点?
GIS的研究对象是地理实体，即指自然界现象和社会经济事件中不能再分割的单元。
地理实体类别及实体内容的确定是从具体需要出发的，例如，在全国地图上由于比例尺很小，福州就是一个点，这个点不能再分割，可以把福州定为一个空间实体，而在大比例尺的福州市地图上，福州的许多房屋，街道都要表达出来，所以福州必须再分割，不能作为一个空间实体，应将房屋，街道等作为研究的地理实体，由此可见，GIS中的地理实体是一个概括，复杂，相对的概念。 地理实体以什么形式存储和处理反映了实体的三个特征。
属性特征：对空间实体的属性定义和说明信息。
空间特征：对空间实体的分布位置、几何特征和空间关系的定义
时间特征：空间实体的时间尺度。
2．地理实体数据的特征是什么？请列举出某些类型的空间数据
地理实体以什么形式存储和处理反映了实体的不同的特征和和不同的数据类型。同物理、化学等学科使用的数据类型相比，地理数据是一种较复杂的数据类型，涉及到空间特征、属性特征及它们之间关系的描述，人们常把地理数据称为空间数据。
地理实体数据的特征：
空间特征：表示现象的空间位置或现在所处的地理位置。包括定位数据和拓扑数据；
属性特征：表示专题属性（名称、分类、数量等）；
时间特征：指现象或物体随时间的变化。其变化的周期有超短期的，短期的，中期的，长期的。
依据空间数据来源的不同分为：地图数据、地形数据、属性数据、元数据、影象数据等；
依据表示对象的不同分为：点，线，面、体数据。
3.空间数据的结构与其他非空间数据的结构相比较有什么特殊之处？试给出几种空间数据的结构描述。
答：特殊之处：（1）数据结构即数据组织的形式，是适合于计算机存贮、管理、处理的数据逻辑结构。空间数据结构是空间数据在计算机中的具体组织方式。目前尚无一种统一的数据结构能够同时存储上述各种类型的数据，而是将不同类型的空间数据以不同的数据结构存储一般来说，属性数据与其他信息系统一样常用
二维关系表格形式存储。元数据以特定的空间元数据格式存储，而描述地理位置及其空间关系的空间特征数据是地理信息系统所特有的数据类型，主要以矢量数据结构和栅格数据结构两种形式存储。空间数据具有独有的三个特征：属性数据，几何数据，以及关系数据。
结构描述：（2）第一：矢量数据结构，
第二：栅格数据结构。
4.矢量数据与栅格数据的区别是什么？它们有什么共同点？
答：区别：栅格数据：属性明显，定位隐含，即数据直接记录属性的指针或属性本身，而所在位置则根据行列号转换为相应的坐标。
矢量数据：定位明显，属性隐含，其定位是根据坐标直接存储的，而属性则一般存于文件头或数据结构中某些特定的位置上。
矢量是面向目标组织数据的，而栅格数据时面向空间分布组织数据的。 共同点：
（1）都是同属于空间数据结构的类型
（2）它们表示的影像数据不能直接运算，交互时必须进行矢量和栅格转换。
（3）都是为了处理空间数据，处理大容量的数据的方法。
5.定位明显、属性隐含，其定位是根据坐标直接存储的，而属性则一般存于文件头或数据结构中某些特定的位置上，这种特点使得其图形运算的算法总体上比栅格数据结构复杂得多，有些甚至难以实现。当然这种结构也有其便利和独到之处，在计算长度、面积、形状和图形编辑、几何变换操作中，矢量结构有很高的效率和精度，而在叠加运算、邻域搜索等操作时则比较困难。
6.矢量与栅格一体化的数据结构有什么好处？
矢量：
（1）便于面向实体的数据表达
（2）数据结构紧凑，冗余度低
（3）拓扑结构有利于网络分析，空间查询等
栅格：（1）数据结构比较简单
（2）空间分析较容易实现
（3）有利于的遥感数据匹配应用与分析
7.空间数据库的概念是什么？其组成部分有哪些？
答：空间数据库也叫地理数据库，是地理信息系统的重要组成部分，为GIS提供给空间数据的存储和管理的方法。在数据获取过程中，空间数据库用于存储和管理地理信心；在数据处理、分析和数据输出阶段，它是地理信息的提供者。
8.空间数据库的设计有哪些步骤和内容？
答：
1）需求分析
（1） 调查用户需求
（2） 需求数据的收集和分析
（3） 编制用户需求说明书
2）结构设计
（1） 概念设计
（2） 逻辑设计
（3） 物理设计
3）数据层设计
第三章
1、地理信息系统的主要数据源有哪些？
答：地图，遥感图像，文本资料，统计资料，实测数据，多媒体数据，已有系统的数据。
2、简述属性数据的编码原则、编码内容和编码方法。
原则：唯一性，合理性，可扩性，简单性，实用性，规范性；内容：登记部分，分类部分，控制部分；
方法：层次分类编码法，多元分类编码法。
3地图投影转换的方法有哪些？
答：正解变换；反解变换；数值变换
4、何为GIS中的数据误差？数据误差的类型有哪些？
答：GIS的误差指GIS中数据表示与其现实世界本身的差别。类型：几何误差，属性误差，时间误差，逻辑误差。
5、简述空间数据质量控制的常见方法。
方法：传统的手工方法，元数据方法，地理相关法
第四章
1、简述DEM的主要表示模型
答：DEM最主要的三种表示模型是：规则格网模型、等高线模型和不规则网模型。
规则格网模型通常是正方形，也可以是矩形，三角形等规则格网。规则格网将区域空间切分为规则的格网单元，每个格网单元对应一个数值，数学上表示为一个矩阵，在计算机实现中则是一个二维数组。每个格网单元或数组的一个元素，对应一个高程值。
等高线模型表示高程，每一条等高线对应一个已知的高程值，这样一系列等高线集合和它们的高程值就构成了一种地面高程模型。
不规则三角网（TIN）是另一种表示数字高程模型的方法，它是将离散分布的实测数据点连成三角网，网中每个三角形要求尽量接近等边形状。并保证由最邻近的点构成三角形，既三角形的变长之和最小。
2、解释缓冲区分析和叠加分析的概念，并举例说明这两种空间分析方法的用途。 答：空间叠加分析是指在相同的空间坐标系统条件下，将同一地区两组或两组以上不同地理特征的空间和属性数据重叠相加，以产生空间区域的属性特征，或建立地理对象之间的空间对应关系，一般用于搜索同时具有几种地理属性的分布区域。举例：中国政区图，全国森林分布图叠加后可以查询森林在各省的分布情况。 缓冲区分析就是围绕空间的点、线、面实体，自动建立起周围一定宽度范围内的多边形。缓冲区分析是解决邻近度问题的空间分析工具之一。举例：交通沿线的废气污染，河流沿线的供水能力，公共设施的服务半径。
3、矢量数据叠加有什么作用？
答：可以通过区域多重属性的模拟，寻找和确定同时具有几种地理属性的分布区域。可以按照确定的地理指标，对叠加后产生的具有不同属性的多边形进行重新分类或分级。可以准确的计算一种要素在另一种要素的某个区域多边形范围内的分布状况和数量特征，或提取某个区域范围内某种专题内容的数据，根据新图层的属性表可以查询原图层的属性信息，新生成的图层和其他图层一样可以进行各种空间分析和查询操作。
4、栅格数据的叠加与矢量数据的叠加有什么不同？
答：栅格数据的叠加与矢量数据的叠加主要区别在于存储的空间数据结构类型不
同。栅格数据叠加是将点、线、区域的格网叠加得到新的属性数据，矢量数据叠加是将点、线、面等精确数字化表示的地理实体叠加得到新的多边形和新多边形范围内的属性。 5、解释网络及网络分析的概念，熟悉用Dijkstra算法计算最短路径。 答：网络是指由具有无结构性质的节点与相互作用关系构成的体系。网络分析是运筹学模型中的一个基本模型，它的根本目的是研究、筹划一项网络工程如何安排，并使其运行效果最好，如一定资源的最佳分配，使从一地到另一地的运输费用最低等。
6、解释聚类分析的概念，并举例说明其用途。
答：系统聚类是根据多种地学要素对地理实体进行划分类别的方法，对不同的要素划分类别往往反映不同目标的等级序列，如土地分等定级、水土流失强度分级等。
7、地理信息系统产品的输出形式有哪几种？
答：地图图形输出、属性数据报表输出
1. 屏幕显示 2.矢量绘图 3.打印输出
8、简述地理信息系统产品的输出类型。
答：1、常规、静态的纸张地图 2、动态的数字地图
第五章
1、地理信息系统的开发方法有哪些？
答：1、结构化生命周期法；
2、由底而上法；
3、快速原型方法；
4、面向对象的软件开发方法；
5、“演示”和“讨论”方法
2、简述地理信息系统开发的过程。
答：1、系统的调查分析
调查内容：需求调查分析，可行性分析，系统分析
2、系统的设计：总体设计，系统建库分析与设计
3、系统实施：硬软件配置及准备，人员培训，数据聚集及数据库建立，模块程序的编制、调试与运行，系统测试，系统文档资料的建立，系统验收。
4、运行和维护：纠错，完善和适应性维护，硬件设备的维护，数据更新。
3、地理信息系统的评价指标是什么？
答：指将运行着的系统与预期目标进行比较，考察是否达到了系统设计时所预定的总体目标、功能需求、技术和经济指标。
4、简述地理信息系统的标准化、意义和作用。
答：1、促进空间数据的使用及交换：数据质量，数据库设计，数据档案，数据格式，数据的可视化，数据产品的测评。
2、促进地理信息共享：面向地理系统过程语义的数据共享的概念模型，地理数据的技术标准，数据安全技术，数据可操作性。
5、地理信息系统标准化的内容是什么？
答：1、地理信息内容和层次：地理知识、地理信息、地理数据，地理信息的构成和信息结构
2、地理信息的分类和编码：地理信息的分类（线分类，面分类法），地理信息的编码。
3、地理信息的记录格式和转化
4、地理信息规范及标准的制定。
第六章
1、述几种典型的导航卫星系统？
1. 子午仪导航系统：由六颗卫星组成，轨道近似圆形，倾角90度左右，轨道高度1100KM，周期107min。卫星连续发播400MHz和150MHz的载波信号，在400MHz载波上由导航电文，它向用户提供卫星位置和时间信息。第一代导航卫星，美国产，19xx年交付美军，19xx年允许民用。它基本满足了当时的需求，但是不能连续导航，两次定位时间间隔1.5——4小时，无法满足现代化军事和民用的高精度要求。
2. ＧＰＳ：定时测距的导航卫星。由空间部分、监控部分和用户部分组成。①空间部分由21颗工作卫星和三颗在轨热备份卫星组成卫星星座，卫星分布在六个等间隔的，倾角55度的近似圆轨道，周期11小时58分。主要任务是发播导航信号，卫星上有原子钟（误差300万年一秒）、L波段双频发射机、S波段接收机、伪码发生器和导航电文存储器。使用三种频率工作，L1（1575.42MHz）和L2（1227.6MHz）用于导航定位，L3（1381.05MHz）是GPS的附加信号，是探测到的大气中的核爆炸信息。卫星发播的导航电文包括卫星星历、时钟偏差校正参数、信号传播延迟参数、卫星状态信息、时间同步信息和全部卫星的概略星历。用户通过对导航电文的解码得到以上参数，用于定位计算。②监控部分包括监控站、注入站和主控站。监控站现有5个站点（斯普林斯、亚森逊岛、迪戈加西亚岛、夸贾林、夏威夷），将接收的信息传送到主控站，主控站再将导航数据和指令注入卫星。③用户部分：GPS接收机。
3. ＧＬＯＮＡＳＳ：前苏联的军用导航系统。由21颗工作卫星和三颗在轨热备份卫星组成卫星星座与GPS相似，区别在于GPS采用频分制，ＧＬＯＮＡＳＳ采用码分制。
4. ＧＮＳＳ：目的为民用航空和自主着陆提供星基和地基的导航信号，精度高可靠性可用性，完全受控于民间方面。
5. ＩＮＭＡＲＳＡＴ：由国际移动卫星组织筹建。１９９６年初向全球提供通信服务，具备导航地位能力。
6. 双星定位系统：原理是以卫星为球心，以卫星至用户的斜距为半径，可以作为两个大球，在满足一定条件下，两大圆球面相交形成交线圆，穿过赤道面，在地球南北半球各有一个交点，其中就有一个用户的位置，在已知用户的大地高时，可以唯一确定用户位置。它由空间卫星、地面中心站和用户终端组成。功能是①快速定位②实时导航③简短通信④精密授时。
7. 北斗一号：国产，兼具有报文通信和授时功能的新型、全天候、高精度、区域性的卫星导航系统。原理是采用三球交会测量原理进行地位，以两颗卫星（位置已知）为两球心，两球心至用户的距离为半径作二球面；另一个球面是以地球球心为中心，以地球半径与用户所在点的高程之和为半径的球面，三球交会点就是用户的位置。
2、熟悉GPS系统组成及定位原理.
1．组成：由空间部分、监控部分和用户部分组成。
2．原理：GPS卫星发射测距信号和导航电文，导航电文中包含GPS卫星的位置信息。用户用GPS接收机在某一时刻同时接收三颗以上的GPS卫星信号，测量出测站（接收机天线中心）P至三颗以上GPS卫星的距离，并解算出该时刻GPS卫星的空间坐标，据此利用距离交会法解算出测站P的位置。
3、 GPS可应用于哪些领域?根据你的了解论述GPS的应用前景。
GPS可应用于以下几个方面
1. 航空（主要有GPS/惯导组合技术、发展地形辅助导航、发展联
合战术信息分发系统）、
2. 军事（主要有用于各种精密打击武器的制导、构成C^3I系统的重要组成部分、用于各种需要精确定位与时间信息的战术操作中、用于各种军事通信系统和计算机网络的时间同步以及用于信息保密系统中、用于武器试验场的高速武器的跟踪和精确弹道测量，时间系统的统一于保持，雷达威力及精度校验等）
3. 导弹武器系统、
4. 空间飞行器
5. 道路工程中，
6. 以GPS系统的空间卫星上的精确时钟为基础，在地面监控站的监控下，传送精确时间和频率也是另一重要应用。
7. 此外，可利用GPS获得气象数据，为某些实验和工程应用。
对GPS应用前景的论述：
GPS应用发展势头迅猛，短短几年，GPS在我国的应用已从少数科研单位和军用部门迅速扩展到各个民用领域，GPS的广泛应用改变人们的工作方式，提高了工作效率，带来了巨大的经济以及科技效益。如今，GPS技术已经运用到我们的日常生活的方方面面，如从手机上的导航定位软件到汽车导航就是一个例子。未来，我相信GPS以其全球性、全能性、全天候性的快速导航定位、定时、测速等优势必然会在在交通运输和道路工程，灾难救援、失物寻找等诸多领域中得到越来越广泛的应用。
4、熟悉组合导航系统及其特征。
组合导航系统通常采用数据融合方法将多个传感器的导航信息融合在一起，使得组合系统的精度、稳定性能、容错性能等各项性能指标均优于子系统单独工作时的性能。常见的有GPS与INS技术，GPS与计算机技术，GPS与GSM技术，GPS与GIS技术，GPS与其它传感器的数据融合等。
特征，以GPS与INS技术为例：改善系统精度、加强系统的抗干扰能力、解决周跳问题、解决GPS动态应用采样频率低的问题、用途更广。组合方式分为：松散组合和紧密组合（或称深组合）。
5、GPS/INS组合导航的优势有哪些？
答：一般来说，GPS/INS组合具有以下优势：
1. 改善系统精度
高精度的GPS信息可以用来修正INS，控制其误差随时间的积累。利用GPS信息可以估计出INS的误差参数以及GPS接收机的钟差等量。另一方面，利用INS短时间内定位精度较高和数据采样率高的特点，可以为GPS提供辅助信息。利用这些辅助信息，GPS接收机可以保持较低的跟踪带宽，从而可以改善系统重新捕获卫星信号的能力。
2. 加强系统的抗干扰能力
GPS信号受到高强度干扰，或当卫星系统接收机出现故障时，INS系统可以独立地进行导航定位。当GPS信号条件显著改善到允许跟踪时，INS系统向GPS接收机提供有关的初始位置、速度等信息，以供在迅速重新获取GPS码和载波时使用。INS系统信号也可用来辅助GPS接收机的天线对准GPS卫星，从而减少了
干扰对系统的影响。
3. 解决周跳问题
对于GPS载波相位测量，INS可以很好的解决GPS周跳和信号失锁后整周模糊度参数的重新解算，也降低了至少4颗卫星的要求。
4. 解决GPS动态应用采样频率低的问题
在某些动态应用领域，高频INS数据可以在GPS定位结构之间高精度内插所求事件发生的位置（如航空相机曝光瞬间的位置测定）。
5. 用途更广
GPS\INS组合系统是GPS与INS互补、互相提高的集成，而不是二者的简单组合，组合系统性能更强，应用领域更广。
正是由于这两套系统具有极好的互补性，不仅可以低成本提供全球精确导航，也可以满足军事应用对保密性的要求。
6、PS\INS组合的方式。
答：GPS接收机和惯性导航系统的组合，根据不同的应用要求，可以有不同水平的组合，即组合的深度不同。按照组合深度，可以把组合系统大体分为两类：一类叫松散组合（Loose Coupling）或称简易组合（Easily Integration），另一类叫紧密组合（Tight Coupling）。
1. 松散组合
这是一种低水平的组合，其主要特点是GPS和惯导仍独立工作，组合作用仅表现在用GPS辅助惯导。
2. 紧密组合（或称深组合）
紧密组合是指高水平的组合或深组合，其主要特点是GPS接收机和惯导系统相互辅助。
第七章
1、GIS与遥感的集成：GIS用于分析和显示空间数据的系统，遥感影像是空间数据的一种形式，类似于GIS中的栅格数据，但遥感图像的处理和栅格数据的分析有较大差异：遥感图像处理的目的是为了提取各种专题信息，其中一些处理功能，如图像、滤波、分类以及一些特定的变换处理等，并不适用于GIS中的栅格空间分析。目前大多数GIS软件没有提供完善的遥感数据处理功能，而遥感图像处理软件又不能很好的处理GIS数据，故需要实现两者的集成。（1）GIS作为图像处理工具：几何纠正和辐射纠正、图像分类、感兴趣区域的选取；（2）遥感数据作为GIS信息的来源：线及其他地物要素的提取、DEM数据的生成、土地利用变化以及地图更新。
2、数字地球的基本概念及其特点：数字地球是指整个地球经数字化之后由计算机网络来管理的技术系统；特点：（1）“数字地球”的数据具有无边无缝的分布式数据层结构，包括多源、多比例尺、多分辨率的、历史和现实的、矢量和栅格格式的数据。（2）“数字地球”具有一种可以迅速充实的、联网的地理数据库，以及多种可以融合并显示多源数据的机制。（3）“数字地球”以图像、图形、图表、文本报告几种形式分别提供免费或收费的全球范围的数据、信息、知识方面的服务。（4）“数字地球”中的数据和信息同时也按普通、限制、保密等级组织起来。不同的用户对不同的数据和信息具有不同的使用权限。（5）用户可以以多种方式从“数字地球”中获取信息。
3、WebGIS的主要实现技术：CGI方法、Server API方法、插件方法、Java Applet（Java小应用）方法、ActiveX方法。
4、GIS与GPS的集成：作为实时提供空间定位数据的技术，GPS可以与GIS进行集成，以实现不同的具体应用目标。（1）定位；通过将GPS接收机连接在安装GIS软件和该地区空间数据的便携式计算机上 ，可以方便的显示GPS接收机所在位置，并实时显示其运行轨迹，进而可以利用GIS提供的空间检索功能得到定位点周围的信息，从而实现决策支持。（2）测量：首先要确定GPS定位精度是否满足测量的精度要求，其次，对不规则区域或者路径的测量，需要确定采样原则，采样点选取的不同会影响到最后的测量结果；（3）导航和交通管理：车辆跟踪、提供出行路线规划和导航、信息查询、话务指挥、紧急救援。