空間查詢與空間分析功能 

GIS的面向用戶的應(yīng)用功能不僅僅表現(xiàn)在它能提供一些靜態(tài)的查詢、檢索數(shù)據(jù)，更有意義的在于用戶可以根據(jù)需要建立一個應(yīng)用分析的模式，通過動態(tài)的分析，從而為評價、管理和決策服務(wù)。這種分析功能可以在系統(tǒng)操作運算功能的支持下或建立專門的分析軟件來實現(xiàn)，如空間信息量測與分析、統(tǒng)計分析、地形分析、網(wǎng)絡(luò)分析、疊置分析、緩沖分析、決策支持等。系統(tǒng)本身是否具有建立各種應(yīng)用模型的功能是判別它好壞的重要標志之一，因為這種功能在很大程度上決定了該系統(tǒng)在實際應(yīng)用中的靈活性和經(jīng)濟效益。
空間查詢和空間分析是從GIS目標之間的空間關(guān)系中獲取派生的信息和新的知識，用以回答有關(guān)空間關(guān)系的查詢和應(yīng)用分析。

 拓撲空間查詢

在此操作中，用戶將地圖當作查詢工具，而不僅僅是數(shù)據(jù)載體?？臻g目標之間的拓撲關(guān)系可以有兩類：一種是幾何元素的結(jié)點、弧段和面塊之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，用以描述和表達幾何元素間的拓撲關(guān)系；另一種是GIS中地物之間的空間拓撲關(guān)系，可以通過關(guān)聯(lián)關(guān)系和位置關(guān)系隱含表達，用戶需通過特殊的方法查詢。

這些空間關(guān)系主要有以下幾項：面與面的關(guān)系，如檢索與某個面狀地物相鄰的所有多邊形及屬性；線與線的關(guān)系，如檢索與某一主干河相關(guān)聯(lián)的所有支流；點與點的關(guān)系，如檢索到某點一定距離內(nèi)的所有點狀地物；線與面的關(guān)系，如檢索某公路所經(jīng)過的所有縣市或某縣市內(nèi)的所有公路；點與線的關(guān)系，如某河流上的所有橋梁；點與面的關(guān)系，如檢索某市所有銀行分布點。

 緩沖區(qū)分析

緩沖區(qū)用以確定圍繞某地要素繪出的定寬地區(qū)，以滿足一定的分析條件。點的緩沖區(qū)是個圓餅，線的緩沖區(qū)是個條帶狀，多邊形的緩沖區(qū)則是個更大的相似多邊形。緩沖區(qū)分析是GIS中基本的空間分析功能之一，尤其對于建立影響地帶是必不可少的。如道路規(guī)劃中建立緩沖區(qū)以確定道路兩邊若干距離內(nèi)的土地利用性質(zhì)。

疊加分析

疊加分析提供根據(jù)兩幅或兩幅以上圖層在空間上比較地圖要素和屬性的能力，通常有合成疊加和統(tǒng)計疊加之分，前者是根據(jù)兩組多邊形邊界的交點建立具有多重屬性的多邊形，后者則進行多邊形范圍的屬性特征統(tǒng)計分析（如圖1-3所示）。合成疊加得到一張新的疊加圖，產(chǎn)生了許多新多邊形，每個多邊形都具有兩種以上的屬性。統(tǒng)計疊加的目的是統(tǒng)計一種要素在另一種要素中的分布特征。

距離分析及相鄰相接分析

距離分析提供了在地圖上距離的功能，相鄰分析確定哪些地圖要素與其它要素相接觸或相鄰，而相接分析則結(jié)合距離和相鄰分析兩者的針對性，提供確定地圖要素間鄰近或鄰接的功能。相鄰和相接分析廣泛應(yīng)用于環(huán)境規(guī)劃和影響評價的公共部門。大多數(shù)GIS軟件目前不能直接進行相鄰相接分析，而是通過先建立一定要求的緩沖區(qū)，再與其它圖形要素進行疊置分析的間接方法解決。

地形分析功能  

通過數(shù)字地形模型DTM，以離散分布的平面點來模擬連續(xù)分布的地形，再從中內(nèi)插提取各種地形分析數(shù)據(jù)，地形分析包括以下內(nèi)容：

等高線分析

等高線圖是人們傳統(tǒng)上觀測地形的主要手段，可以從等高線上精確地獲得地形的起伏程度，區(qū)域內(nèi)各部分的高程等。

透視圖分析

等高線雖然精確，但不夠直觀，用戶往往需要從直觀上觀察地形的概貌，所以GIS通常具有繪制透視圖的功能，有些系統(tǒng)還能在三維空間格網(wǎng)上著色，使圖形更為逼真。

坡度坡向分析

在DTM中計算坡度和坡向，派生出坡度坡向圖供地形分析（如日照分析、土地適宜性分析等）。

5．5．4 斷面圖分析

用戶可以在斷面圖上考察該剖面地形的起伏并計算剖面面積，以便用于工程設(shè)計和工程量算。

 地形表面面積和填挖方體積計算 

利用DTM數(shù)據(jù)，可以比較容易地求出所需要地區(qū)的地形表面面積以及施工區(qū)域內(nèi)填挖方的體積（土石方量）。

制圖功能、地理數(shù)據(jù)庫、空間查詢與空間分析能力是GIS最具有獨特吸引力所在。而系統(tǒng)是否具有良好的用戶接口和各種應(yīng)用分析程序的支持也是至關(guān)重要的，但是應(yīng)由GIS開發(fā)人員和用戶來共同完成的。

地理信息系統(tǒng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、國土資源、地礦、軍事、交通、測繪、水利、廣播電視、通訊、電力、公安、社區(qū)管理、教育、能源等幾乎所有的行業(yè)，并正在走進人們?nèi)粘５墓ぷ?、學(xué)習(xí)和生活中。