GIS是什么？
地理信息系统 GIS（Geo－Information system），它是在计算机硬、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。
定义：对空间相关数据进行采集、管理、运算、分析、模拟和展示。
核心：分析和显示。
组成：计算机硬件系统、计算机软件系统、空间数据、系统开发管理和使用人员。
GIS能做什么？
随着慢慢深入会发现，生活中处处离不开GIS，应用领域例如：资源管理 ，解决农业和林业领域各种资源(如土地、森林、草场)分布、分级、统计、制图等问题。城市规划和管理，在大规模城市基础设施建设中如何保证绿地的比例和合理分布、如何保证学校、公共设施、运动场所、服务设施等能够有最大的服务面(城市资源配置问题)等。土地信息系统和地籍管理等等，GIS独有的地理空间分析，可以模拟预测场景，风场气象气温仿真、红蓝对抗演练等。
常见的GIS平台
商业软件有esri arcgis、supermap、mapGIS
开源软件有qGis、uDig、geoserver、cesium、leftlet、openlayers
GIS数据组成和来源
基础制图数据：包括地形数据和人文景观数据等
遥感图像数据：航空遥感、卫星遥感数据等
数字高程数据：地标位置布局的高程测量数据
自然资源数据：描述自然资源性质、分布的数据
调查统计数据：统计部门经过调查分析所得到的各类统计数据
法律文档数据：与所建立的GIS系统有关的法律文档数据
多媒体数据：视频、音频等数据
已有系统数据：一部分数据从已有系统中导入
另一种：阶段处理划分
GIS数据与普通数据的最主要差别是包含了空间位置信息数据。
空间特征：GIS特有的特征，指的是空间地物的位置、形状、大小、几何关系。
空间数据内容：数字线划数据（DLG）、数字栅格地形图（DRG）、影像数据（DOM）、数字高程模型（DEM）、属性数据（Attribute Data）等。
DLG：地形图上基础地理要素的矢量数据集，将空间地物抽象为点、线、面等地理对象。
DRG：纸质地形图的数字化产品，是属于栅格图像。
DOM：根据多幅图拼成一幅图，通过航空和卫星影像获取。
DEM：投影到平面上的规则格网点或者三角网坐标（X,Y），用来表示地表物体的高程信息。
GIS数据内部可分为两大类：
一、以矢量和栅格形式（包括图像）表示的空间数据。
二、以表格格式表示的属性表。
矢量数据和栅格数据分类
坐标系分类
坐标系分为两大类：地理坐标系和投影坐标系。
地理坐标系是球面，投影坐标系是平面；
地理坐标系的单位为“度”，投影坐标系的单位为“米”；
任意基准面如国家2000，地理坐标系只有一个，投影坐标系有多个，采用不同投影方法和不同中央经线，结果都不一样。对于地球上的任意一点，在一个椭球体下经纬度是唯一的，而平面XY有无数个；
投影坐标系是地理坐标系加投影方法、中央经线等参数构成，任意投影坐标系都有一个地理坐标系。
地图投影：是指建立地球表面上的点与投影面上点之间的一一对应关系。建立球面的经纬度与投影面上的xy。
地理坐标系（GCS）
- 大地坐标系/经纬度（LBH）
- 空间直角坐标系/地心坐标系（XYZ）
投影坐标系（PCS）
- 高斯-克吕格投影（横轴墨卡托）
- 通用墨卡托（UTM）投影
- 墨卡托投影
- webMercator投影坐标系
关系
地理坐标系与投影坐标系的关系是PCS=GCS+投影方式
OGC
开放地理空间信息联盟，非盈利的国际化标准组织，OGC目前提供的标准多达几十种，包括我们常用到的WMS、WFS、WCS、WMTS等等，还有一些地理数据信息的描述文档，比如KML、SFS(简单对象描述)、GML、SLD(地理数据符号化)等。
WMS（Web地图服务）：请求返回正方形图片。
WMTS（Web瓦片服务）：根据矩阵参数请求返回图片，页面进行拼接然后展示。
WCS（Web覆盖服务）：返回栅格数据的重要信息，比如栅格信息，像元信息等。
WFS（Web要素服务）：矢量数据服务，允许对矢量数据进行管理操作。
OSGEO
开源空间信息基金会，非盈利的国际化标准组织，定义的瓦片地图服务，OGC定义的WMTS是不同的。
WMTS服务和WMS服务都是由开发地理信息联盟(OGC)指定。其不同在于，WMTS服务采用缓存技术能够缓解WebGis服务器端数据处理的压力。TMS服务由开源空间信息基金会(OSGEO)指定。TMS与WMTS服务的差异主要体现在:
TMS是纯Restful，请求url是（http:ip/port/service/tms/1.0.0/world@EPSG%3A4326@png/3/14/7.png）
而WMTS可以有KVP、SOAP和Restful三种。
TMS瓦片和WMS是正方形的，而WMTS是矩形的（正方形是特殊的矩形）
WMTS中对应的不同比例尺瓦片可以尺寸不同。
在地图服务中，为了处理方便，瓦片均采用正方形，一般像素为256（居多）或者512。
这里需要说明一下，256的意思是对应瓦片（图片）是由横方向有256行像素点，纵方向256个像素，也就是说，对于256的一个瓦片，总共有256^2=65536个像素。由此也可以算出一个瓦片的大小，一个像素有RBG三个颜色通道组成，每个通道范围为0~255(即三个字节)，也就是说一个像素为9个字节，那么一个瓦片的大小是589,824B。不过jpg,png等都采用了压缩技术，实际大小要小很多。
ps：
一、如果是256种状态的灰度图像，不压缩的情况下一个像素需要8bit（1字节，256种状态）。
二、如果用256种状态标识屏幕上某种颜色的灰度，而屏幕采用三基色红绿蓝（RGB），不压缩的情况下一个像素需要占用24bit（3字节），这个就是常说的24位真彩色。
参考链接：
restful和webservice区别像素点占内存
常用名词解释
3S 技术:是 GPS （全球定位系统）、 GIS （地理信息系统）、 RS （遥感）的集成应用构成为整体的、实时的和动态的对地观测、分析和应用的运行系统。三者之间的相互作用形成了“一个大脑，两只眼睛”的框架，即 RS 和 GPS 向 GIS 提供或更新区域信息以及空间定位， GIS 进行相应的空间分析，以从 RS 和 GPS提供的数据中提取有用信息，并进行综合集成，使之成为决策的科学依据。
栅格数据结构:栅格结构是最简单最直接的空间数据结构，是指将地球表面划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列，每个网格作为一个象元或象素由行、列定义，并包含一个代码表示该象素的属性类型或量值，或仅仅包括指向其属性记录的指针。
矢量数据结构:是利用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式。这种数据组织方式能最好地逼近地理实体的空间分布特征，数据精度高，数据存储的冗余度低，便于进行地理实体的网络分析，但对于多层空间数据的叠合分析比较困难。
数字正射影像：遥感卫星摄影影像数字经过微分纠正和镶嵌，使得在相对应的图幅规范下生成的数字正射影像集。简称DOM。
数字高程模型:当数字地面模型的地面属性为海拔高程时，则该模型即为数字高程模型。简称 DEM 。
DEM最主要的三种表示模型，这三种数据之间可相互转换：
- 规则格网模型（GRID）
- 等高线模型（Contour）
- 不规则三角网模型（TIN）
规则格网数据模型比较简单，但是存在数据冗余，而且不容易看到地势的规律。
等高线能够一眼看到山峰和山谷。
不规则三角网模型（TIN）是另外一种表示数字高程模型的方法，它既减少规则格网方法带来的数据冗余，同时在计算坡度效率方面又优于纯粹基于等高线的方法。
XML 是标准通用标记语言 (SGML) 的子集，非常适合 Web 传输。 XML 提供统一的方法来描述和交换独立于应用程序或供应商的结构化数据。
坐标格网 coordinate grid:按一定纵横坐标间距，在地图上划分的格网。
空间元数据：描述空间数据集的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集的其他特征
地理现象：是指空间位置、空间关系和属性随时间变化的特性，如：台风、洪水过程等
地理实体：是指相对不变的要素
地理实体的几个类型：点、线、面、体（三维模型、高程、地势）
地理空间对象：是指对地理实体和地理现象数字化的表达形式。
地理空间建模：是指离散的地理实体的集合，也可以看成连续的变量。
地图的分类：普通地图和专题地图
普通地图：标准化、地图投影、例如比例尺、大小、内容分幅
专题地图： 着重表示自然或社会现象中的某一种或几种要素，即集中表现某种主题内容的地图。比如城市POI点。
空间数据引擎:是一种空间数据库管理系统的实现方法，即在常规数据库管理系统之上添加一层空间数据库引擎，以获得常规数据库管理系统功能之外的空间数据存储和管理的能力。代表性的是 ESRI 的 SDE。
空间数据引擎在用户和异种空间数据库的数据之间提供了一个开放的接口，它是一种处于应用程序和数据库管理系统之间的中间件技术。使用不同厂商 GIS 的客户可以通过空间数据引擎将自身的数据提交给大型关系型 DBMS ，由 DBMS 统一管理；同样，客户也可以通过空间数据引擎从关系型 DBMS 中获取其他类型 GIS的数据，并转化成客户可以使用的方式。
数据库管理系统:是操作和管理数据库的软件系统，提供可被多个应用程序和用户调用的软件系统，支持可被多个应用程序和用户调用的数据库的建立、更新、查询和维护功能。
空间数据库:是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储的与应用相关的地理空间数据的总和，一般是以一系列特定结构的文件的形式组织在存储介质之上的。
空间数据模型:是关于现实世界中空间实体及其相互间联系的概念，为描述空间数据组织和设计空间数据库模式提供了基本的方法。一般而言， GIS 空间数据模型由概念数据模型、逻辑数据模型和物理数据模型三个有机联系的层次所组成。
空间分析:是基于空间数据的分析技术，它以地学原理为依托，通过分析算法，从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间形成、空间演变等信息。
- 缓冲区分析:是根据分析对象的点、线、面实体，自动建立他们周围一定距离的带状区，用以识别这些实体或主体对邻近对象的辐射范围或影响度，以便为某项分析或决策提供依据。
- 叠合分析:是指在统一空间参照系统条件下，每次将同一地区两个地理对象的图层进行叠合，以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间的空间对应关系。
- 网络分析:是运筹学模型中的一个基本模型，即对地理网络和城市基础设施网络进行地理分析和模型化。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
GCS：地理坐标系 (GCS) 使用三维球面来定义地球上的位置。GCS 往往被误称为基准面，而基准面仅是 GCS 的一部分。GCS 包括角度测量单位、本初子午线和基准面(基于旋转椭球体)。
