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你好，首先需要了解相关地理信息方面的基本知识是最好的，但是不是必须的，但是做一些常识也是好的，然后就是会一门基础语言，这里会是指至少要能熟练编写基本的应用程序，然后从一种GIS平台开始掌握，推荐arcgis系列，根据c/s还是b/s不同，可以再细化,先说到这里。Good luck~
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GIS是地理空间信息的采集、存储、管理、分析、应用和可视化的一门技术，GIS中文是地理信息系统或者地理信息科学。工作中围绕地理空间信息（地理位置及地理位置上的信息）展开，分为数据采集（测量、遥感、导航、摄影测量）、数据存储（空间数据库技术，进入空间数据库前要进行检查）、管理（数据库技术、数据结构等技术、还有就是数据的权限管理等，简单的来说就是数据的进入数据库和出数据库的管理）、分析（主要指空间分析）、应用（在国土、规划、导航、地图等等所有你能想到的地方，都能将GIS和其他的行业结合，实现PC端、Web端、移动和互联等设备和网络中的应用，类似于百度地图、高德地图等等的，但是远不止这些的应用，简单的概括就是将所有的信息和信息分析的结果叠加在地图上面展示），在以上这些过程中还伴随着地图制图的技术。这是GIS的流程。实际中，GIS就是围绕以上这几个方面工作，对于每一步，都有每一步的流程，对于地理信息系统，工作中分为两大部分，一部分是应用GIS系统，另一部分当然就是开发GIS系统了，对于应用的话，围绕数据的采集、存储、管理、加工、分析展开，对于GIS系统的开发就是围绕应用展开，开发中就是软件工程了。于IT技术相结合讨论的话，就是GIS和IT都是处理信息的科学技术，狭义上的IT主要指软件开发，GIS软件工程和软件工程是差不多的，主要是软件的设计、开发，GIS技术中有空间数据库技术、空间数据结构技术、还有一系列的软件开发技术（设计、编码实现，程序开发的话有C++/.NET/JAVA等），比较新的，如云计算、大数据、物联网等都有包括，应用的有数字城市、智慧地球等等。在物联网中，可以参考京东商城的物流，在物流中有物流配送路径选择、最短路径选择，物流信息在地图上可视化实时显示、管理和查询等，还有物流中转站的选址等等，很多只要能想到的都可以做。（纯手工打的，打得手都痛了，希望对你有用，细节技术，如有兴趣可单独联系）。
python之于GIS与python之于IT类似 GISer采用python的原因也在于“人生苦短，我用python” python在gis中的应用非常之广 1. desktop GIS： ArcGIS从版本10开始不再支持原来的VBA，而改用python QGIS本身大部分的代码特别是插件部分可以采用python进行开发 2. 地图引擎 mapnik—基于C++引擎的顶级地图引擎库，和python结合比较紧密 mapfish—支持部分专题地图在线制作 3. webgis python+geodjango 是最常用也最庞大的后台框架 GISer使用python一定要充分发挥python语言的特性 如ArcGIS集成phthon是利用了python的脚本语言特性 后台webgis等服务，可以发挥python作为语言黏合剂的特性，充分利用已有的GIS算法库
先声明一下，我也没做过GIS开发，但大概知道思路。有两条路可走
一、使用esri系列
如果做C/S，使用ArcGIS Engine的插件与java的桌面集成，
如果做B/S，使用ArcGIS Server发布服务，用web service调用。
另外，地图的统计计算之类，如你说的，需要利用ArcGIS Desktop打包GP服务，然后用java调用。
二、使用开源系列
再有一些开源GIS开发工具，比如QGIS制图，GeoServer发布地图，postGIS地理信息数据库，Openlayers做地图接口
大概就是这样。
