地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System，GIS)是以地理空間數(shù)據(jù)為基礎，采用地理模型分析方法，適時地提供多種空間的和動態(tài)的地理信息，對各種地理空間信息進行收集、存儲、分析和可視化表達，是一種為地理研究和地理決策服務的計算機技術(shù)系統(tǒng)。

GIS的基本功能是將表格型數(shù)據(jù)(無論它來自數(shù)據(jù)庫、電子表格文件或直接在程序中輸入)轉(zhuǎn)換為地理圖形顯示，然后對顯示結(jié)果瀏覽、操作和分析。其顯示范圍可以從洲際地圖到非常詳細的街區(qū)地圖。顯示對象包括人口、銷售情況、運輸路線以及其他內(nèi)容。

GIS技術(shù)包括數(shù)據(jù)庫管理、圖形圖像處理、地理信息處理多方面的基礎技術(shù)，在計算機軟件和硬件的支持下，運用系統(tǒng)工程和信息科學的理論，科學管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)，為各行業(yè)提供規(guī)劃、管理、研究、決策等方面的解決方案。GIS物流分析軟件集成了車輛路線模型、最短路徑模型、網(wǎng)絡物流模型、分配集合模型和設施定位模型等。

(1)車輛路線模型。用于解決一個起始點、多個終點的貨物運輸中，如何降低物流作業(yè)費用，并保證服務質(zhì)量的問題：包括決定使用多少輛車，每輛車的行駛路線等。

(2)網(wǎng)絡物流模型。用于解決尋求最有效的分配貨物路徑問題，也就是物流網(wǎng)點布局問題。

(3)分配集合模型。可以根據(jù)各個要素的相似點把同一層上的所有或部分要素分為幾個組，用以解決確定服務范圍和銷售市場范圍等問題。

(4)設施定位模型。用于確定一個或多個設施的位置。在物流系統(tǒng)中，倉庫和運輸線共同組成了物流網(wǎng)絡，倉庫處于網(wǎng)絡的結(jié)點上，結(jié)點決定著線路如何根據(jù)供求的實際需要并結(jié)合經(jīng)濟效益等原則，在既定區(qū)域內(nèi)設立多少個倉庫，每個倉庫的位置，每個倉庫的規(guī)模，以及倉庫之間的物流關系等，運用此模型均能很容易地得到解決。

地理信息系統(tǒng)具有以下三個方面的特征：

（1）具有采集、管理、分析和輸出多種地理空間信息的能力，具有空間性和動態(tài)性；

（2）以地理研究和地理決策為目的，以地理模型方法為手段，具有區(qū)域空間分析、多要素綜合分析和動態(tài)預測能力，產(chǎn)生高層次的地理信息；

（3）由計算機系統(tǒng)支持進行空間地理數(shù)據(jù)管理，并由計算機程序模擬常規(guī)的或?qū)ｉT的地理分析方法，作用于空間數(shù)據(jù)，產(chǎn)生有用信息，完成人類難以完成的任務。

1、城市導游系統(tǒng)

城市導游系統(tǒng)是LBS應用的典型范例。通過該系統(tǒng)，游客可以查詢到最感興趣的景點，天氣情況等服務，并獲取與用戶所在環(huán)境相關的信息。舉例而言：用戶要獲取距離當前位置lkm以內(nèi)所有飯店的信息，系統(tǒng)將執(zhí)行以下步驟：

1)移動客戶端通過內(nèi)嵌式GPS裝置獲取用戶當前位置坐標；

2)移動客戶端向城市導游系統(tǒng)服務器發(fā)送請求，查詢距離該用戶lkm內(nèi)所有飯店的位置；

3)服務器同時搜索互聯(lián)網(wǎng)上上述飯店的網(wǎng)頁；

4)服務器將飯店位置信息以及網(wǎng)頁上的相關信息反饋給移動終端；

5)移動客戶端計算并在地圖上顯示飯店的信息；

6)移動終端還可通過瀏覽相關網(wǎng)頁獲取用戶所選飯店的其他信息。

該系統(tǒng)的主要構(gòu)成有：

1)定位組件

收發(fā)GPS信號，獲取通用時間坐標和用戶當前的位置信息。

2)數(shù)字地圖服務組件采用矢量格式創(chuàng)建數(shù)字地圖。為了減少數(shù)據(jù)冗余度。應采取一系列的方法：如把較大的數(shù)字地圖切分成適合移動終端顯示的小塊；制圖綜合(選取，簡化，符號化)，進行信息壓縮并建立抽象模型．

3)通訊組件

系統(tǒng)在用戶和服務器之間要建立需求／應答機制的通訊組件。城市導游系統(tǒng)中客戶端要為地圖服務提供一個網(wǎng)絡接El，因此系統(tǒng)在用戶和服務器之間要建立需求／應答機制的通訊組件，并根據(jù)用戶的需求創(chuàng)建和解析消息函數(shù)。

在基于XML的網(wǎng)絡協(xié)議之上傳輸請求和應答服務，實現(xiàn)分布式環(huán)境中的信息交換。

4)信息組件

游客用來查詢位置以外的信息，如賓館級別，套房種類，服務費用，房間預定服務等 。

2、森林火災搶險

2003年10月美國加利福尼亞州南部發(fā)生森林大火。Mobile—GIS技術(shù)在整個森林搶險的過程中，為救災人員提供技術(shù)支持，為指揮部門提供輔助決策，向主管部門和媒體及時報告災情，將災難損失降低到了最低限度。首先，搶險人員乘坐攜帶Mobile—GIS裝置的直升飛機經(jīng)過特定火災區(qū)域，通過GPS定位來記錄火災區(qū)域范圍坐標，并利用無線通訊傳輸技術(shù)，直接將資料傳輸?shù)街笓]中心。這些資料包括：

1)火災發(fā)生位置及范圍。

2)樹木死亡率。

3)微小的特征點。比如：消防栓等防火就災的設施；林中空地，學校操場等人員疏散的目的地。然后，指揮中心依據(jù)獲取的信息，使用GIS評估火災擴散情況，分析受威脅建筑物的影響范圍，制定救險計劃，確認救災人員、救災物資的目標區(qū)域；并且每經(jīng)12 h便利用最新的信息重新制定救災策略 。加州大火中移動GIS的應用，表明了搶險指揮人員快速獲取災情信息，并迅速制定救災計劃的技術(shù)水平已經(jīng)取得了很大提高。

3、城市救護車管理系統(tǒng)

移動GIS在城市交通中起到了非常重要的作用。以歐洲城市救護車管理系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)集成GIS，GPS，GMS技術(shù)，為救護車建立了一條從接收事故信息地點到趕往事故發(fā)生地再到最近醫(yī)院的最佳路徑。系統(tǒng)的構(gòu)架是建立在3G集成基礎上的，GPS和GSM用于定位，并將精確的位置信息傳輸?shù)竭h程的GIS服務器。每一臺救護車裝備一個GPS裝置和GSM調(diào)制解調(diào)器，負責為救護車定位，并將位置信息傳輸給緊急救助中心。車輛還可以配備計算能力較強的電腦或其他移動數(shù)據(jù)終端，計算并顯示救護車到指定地點的最佳路徑。GIS服務器架設在醫(yī)院終端，接受包括道路交通網(wǎng)，醫(yī)院或醫(yī)療中心的位置，救護車的位置信息等即時數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)還應利用以往的交通統(tǒng)計資料或交通網(wǎng)傳感器即時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行更新。

該系統(tǒng)主要完成以下功能：

1)繪制救護車位置和醫(yī)院分布的地圖。

2)救護分區(qū)。依據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)中事故的嚴重程度進行區(qū)域劃分。事故高發(fā)地段應當分布更多的救護車。

3)查找事故發(fā)生點。該功能以救護中心的人工通話記錄為基礎，在移動GIS中使用地理坐標編碼進行匹配。系統(tǒng)可采用數(shù)據(jù)庫中存儲的固定電話號碼和相應電話所在位置信息，方便地進行地址匹配；或者要求移動服務運營商提供特別服務，利用GPRS進行定位。

4)選擇最合適的救護車處理緊急事故。依據(jù)救護車的即時位置，交通狀況以及事故類型，GIS服務中心選派能在最短時間到達事故發(fā)生地的車輛前往救護。

5)移動GIS設計救護車到事故地點以及再到合適醫(yī)院的最佳路線。設計時必須考慮距離，事故類型等因素。路線信息會通過GSM網(wǎng)絡在救護人員和救護中心之間傳輸。

移動GIS在城市救護車管理系統(tǒng)的應用，加強了城市緊急醫(yī)療救護的能力，起到了良好的作用 。

4、移動GIS在考古學中的新應用

移動設備，尤其是移動GIS的融人，為區(qū)域研究提供了極大的便利。在考古研究中，科學家利用移動GIS方便地獲取、記錄數(shù)據(jù)，并進行空間分析?？脊?a href="/wiki/%E4%BA%BA%E5%91%98%E9%85%8D%E5%A4%87" title="人員配備">人員配備了新型的移動GIS裝置后，在傳統(tǒng)的考古調(diào)查基礎上快速偵察，記錄遺跡的空間分布狀況；在遺跡所在地進行取樣和測試性挖掘。當發(fā)現(xiàn)有價值的文物時，考古專家利用移動GIS裝置記錄該文物的精確位置和屬性。主要過程是：

1)尋找遺址

檢測人員發(fā)現(xiàn)一個可疑的考古遺跡時，立即使用GPS進行精確定位，記錄坐標位置。

2)建立遺址的邊界

工作組集中到某一遺址處，按照考古文物的分布特性為遺址劃定邊界，在此過程中，將使用移動GIS將空間邊界記錄為多邊形，然后為該多邊形分配惟一的ID號。

3)評估考古價值

對該遺址的文物特性進行評估，可參照先前工作組制定的標準，以確定該遺址是否有開發(fā)的價值。

4)記錄點的位置

將即時調(diào)查出的文物的幾何點坐標存人帶有惟一標志碼的集合

5)繪制詳細位置

移動GIS用戶在考古專家陪同下觀測每一件文物所處位置。這些文物的空間數(shù)據(jù)仍用多邊形表示，屬性數(shù)據(jù)依據(jù)考古專家的評估進行賦值。照片等其他類型的數(shù)據(jù)通過惟一的ID標識碼同GIS數(shù)據(jù)連接 ?？梢姡谀承┨厥忸I域中應用移動GIS，可以起到良好的效果。