地理信息系统的建立必须有一个计算机硬件系统作为保证。随着计算机单机的性能不断提高，计算机网络的不断发展，能满足地理信息系统运行的硬件设备可简可繁。计算机网络（Computer Network）是指实现计算机之间通讯的软件和硬件系统的统称，是以共享资源为目的，通过数据通讯线路将多台计算机互联而组成的系统，共享的资源包括计算机网络中的硬件设备、软件或者数据。计算机网络的种类繁多，性能各异，按照其空间分布范围的大小，区分为局域网(LAN-Local Area Network)、广域网(WAN-Wide Area Network)等。因此，地理信息系统的计算机硬件系统针对不同的网络结构，其配置、应用规模以及连接模式等各有不同。

1. 单机模式 在单机模式下，按用户的要求及系统所要完成的任务和目的，其规模可大可小，一般可以有三种配置情况。

（1） 简单型配置

最简单的硬件系统只需要高档微机加上一台打印机即可运行。微机处理、协调和控制计算机各个部件的动作，主要用作显示、监视和人机交互操作，如编缉、删改、增加、更新图形数据等。一般的地理信息系统要求有足够的内存和硬盘空间，例如美国环境系统研究所（ESRI）研制的ARC/INFO 8.0，其最低要求是内存必须大于64MB，硬盘必须大于4GMB，否则软件很难工作。中国地质大学开发的MAPGIS，其最低要求是内存必须大于128M，硬盘必须大于200M。打印机主要用于打印图表、图像、数据和文字报告以及提供硬拷贝的输出结果。

简单型配置适用于家庭、办公室等只做些较简单工作的环境，如数据处理、查询、检索和分析等。由于输入输出的外围设备不完善，只能用键盘输入各种数据，或者先在别的系统上完成输入数据的工作，然后通过软盘做媒介，将数据调入这个系统的磁盘再进行其它运算。由于简单型配置的系统功能较小，因而在数据输入的种类、数据量、数据更新及成果输出等方面都会受到诸多限制。

（2） 基本型配置

这种硬件系统的配置规模比简单型配置要大一些。除了高档微机和打印机外，需要配置数字化仪、扫描仪、光盘刻录机、移动硬盘以及绘图仪等。数字化仪是地理信息系统硬件中的重要输入设备。它可以利用光标或光笔人工跟踪图形，将各种地图数字化并送入磁盘存储。扫描仪是按栅格方式扫描后将图像数据交给计算机来处理；光盘刻录机和移动硬盘用来保存和备份数据；绘图仪主要用于输出各种图件。

基本型硬件系统配置解决了地图的数字化输入和专题地图的输出问题。这样的系统就有条件完成GIS任务，能比较顺利地进行空间数据的输入、输出、查询、检索、运算、更新和分析等工作。当然，系统中主机的内存和硬磁盘空间还应适当增大，以确保大量地图数据存储、处理和运算。

2. 局域网模式 局域网是指在比较小的区域——如一座办公大楼，一个校园，一个公司等内建立的计算机网络，其通讯距离较短，传输速率较快，误码率低。该系统以Client/Server模式建立，客户机一般为多台三维图形工作站TD系列或PC机，服务器为一台或多台装有UNIX或Wiondows的计算机，网络设备采用3Com SuperStack II Hub100快速以太网集线器，具有24个端口共享100Mb/s带宽，通过UTP连接为星型拓扑结构。客户机与服务器通过交换机100Mb/s端口，配置NETBEUI、TCP/IP网络协议，进行域名服务、网络资源管理，并通过PC NFS实现与UNIX或Windows服务器的数据传输。系统运行具有Client/Server结构GIS软件，应用服务以SQL Server或Oracle数据库作为后台支持。系统通过NT Server定义各个节点的网络地址、用户、共享应用程序、磁盘空间和各种外设(包括数字化仪、扫描仪、绘图仪、制版机等)，将GIS进程优化到网络上，实现数据输入、预处理、分色分版、修改和胶片制作等功能，完成大型地图产品输入、编辑、输出的一体化过程。

局域网模式的特点是简单实用，易于建立，是低成本的GIS网络解决方案。但网络传输速率低，缺乏有效的管理和容错机制，适用于上网设备较少，对实时性、安全性要求不高的部门级应用。

图 1-2 GIS局域网模式主要硬件组成

3. 广域网模式 GIS广域网模式是将分布在几十公里以上的GIS用户通过网络系统连接起来，其主要特点是物理位置分散、信息量大、网络安全要求高。因此，GIS广域网一般要符合国际规范和标准，具有开放性，网络容量满足规划局业务不断发展的需要，网络中避免出现通道瓶颈，具有良好的可靠性、安全性、互操作性和可扩充性。

GIS广域网模式一般在国土规划信息系统中比较常见，它用来连接市规划局信息中心、市局各业务处室及下属分局的网络系统，系统硬件平台一般采用UNIX、PC工作站/服务器，采用普通以太网作为末端类型，通过交换/路由设备与千兆主干网相连接。系统网络硬件组成主要有：(1)千兆以太主干网络：连接市局服务器、市局各业务处室网各信息中心网的高速通道；(2)快速以太局域子网：市局各业务处室网、局信息中心网及各分局子网；(3)DDN、PSTN广域子网：通过专用、公用通信线路实现市局、分局连接并提供对外服务。系统使用MAPGIS或ArcGIS地理信息系统、Oracle数据库软件，支持分布式数据处理，在UNIX或Windows NT系统下，实现数据访问、资源共享与应用分割，提供文件和打印服务，满足规划局办公自动化需求。

网络特点整个系统是由市局服务器、信息中心局域子网、市局业务处室局域子网、各分局局域子网组成的分布式联机事务处理综合性广域网络系统；通过千兆以太主干网提供较高的传输速率，满足GIS特殊处理的需要；通过DDN专线实现总局与分局的数据共享与业务交互，通过PSTN远程拨号接入向广大用户提供城市规划信息服务。