地理信息系統原理

地理信息系統是一門交叉學科，涉及測繪科學與技術、地理學、計算機科學與技術等。隨着其發展和應用的深入，地理信息系統已成為信息產業的重要組成部分。本書編排以空間信息為主線，內容包括空間信息表達基礎、建模、採集、處理、管理、分析、可視化、應用型地理信息系統開發和GIS 應用等。本書內容難度適中，除了包括GIS 原理的基本理論與內容，還強調操作性與實用性；內容體系以GIS 經典理論為主，兼顧學科前沿發展和新成果。此外，本書還同時推出配套的PPT 等文件信息下載( 請訪問網址*，選擇“網上書店”，檢索圖書書名，在圖書詳情頁面“資源下載”欄目中獲取)，以供讀者教學參考。

前言

第1章GIS概論

1.1地理信息系統概念

1.1.1數據和信息

1.1.2地理數據和地理信息

1.1.3地理信息的特徵

1.1.4信息系統

1.1.5地理信息系統定義

1.2地理信息系統的構成

1.2.1GIS硬件系統

1.2.2GIS軟件系統

1.2.3空間數據

1.2.4GIS管理、操作和應用人員

1.2.5應用模型

1.3地理信息系統的功能與類型

1.3.1地理信息系統的基本功能

1.3.2地理信息系統的類型

1.4地理信息系統與相關學科的關係

1.5地理信息系統的發展

1.5.1GIS發展簡史

1.5.2GIS中“S”的發展

1.5.3GIS期刊

1.6主流GIS軟件介紹

1.6.1國外主要商業化GIS軟件

1.6.2國內主要商業化GIS軟件

1.6.3開源GIS

思考題

第2章GIS空間數據表達基礎

2.1地理空間與地理座標系

2.1.1地球橢球體

2.1.2地理座標系的分類

2.1.3我國GIS常用座標系

2.1.4高程系統

2.2地圖投影

2.2.1地圖投影的實質

2.2.2變形橢圓與地圖投影變形

2.2.3地圖投影參數

2.2.4地圖投影類型

2.3常用地圖投影

2.3.1高斯－克呂格投影

2.3.2通用橫軸墨卡託投影(UTM)

2.3.3墨卡託投影

2.3.4Web墨卡託

2.3.5蘭勃特投影

2.3.6阿伯斯投影

2.4GIS中座標系與投影的應用

2.4.1GIS中地圖投影標識

2.4.2ArcGIS中地圖投影與座標系

思考題

第3章空間數據模型

3.1現實世界的抽象

3.2空間實體

3.2.1空間實體的概念

3.2.2空間實體的特徵

3.2.3空間關係

3.3空間數據

3.4空間數據結構

3.4.1空間數據結構與空間數據模型

3.4.2矢量數據結構

3.4.3柵格數據結構

3.4.4表面模型

3.4.5矢量數據結構與柵格數據結構的比較

3.5面向對象的空間數據模型

3.5.1類與對象

3.5.2Geodatabase模型

3.6時空數據模型

思考題

第4章空間數據的獲取

4.1空間數據的內容與來源

4.1.14D數據

4.1.2空間元數據

4.1.3空間數據來源

4.2全野外數據採集

4.2.1全野外數據採集特點

4.2.2作業過程

4.2.3GPS測量

4.3數字化設備採集

4.3.1手扶跟蹤數字化

4.3.2掃描數字化

4.3.3攝影測量方法

4.3.4遙感方法

4.4空間數據格式轉換與互操作

4.4.1空間數據格式轉換的內容及要求

4.4.2空間數據格式轉換的方式

4.4.3空間數據互操作

4.5空間數據獲取技術發展

4.5.1三維激光掃描

4.5.2合成孔徑雷達(SAR)

4.5.3從GPS到GNSS

思考題

第5章空間數據處理與質量評價

5.1幾何變換

5.1.1幾何糾正

5.1.2均方根誤差

5.2投影變換

5.3空間數據的編輯

5.3.1空間數據的錯誤檢查方法

5.3.2幾何數據的編輯

5.3.3空間數據拼接

5.3.4拓撲關係的建立與編輯

5.3.5柵格數據的重採樣

5.3.6屬性數據編輯

5.4空間數據結構轉換

5.4.1矢量－柵格轉換

5.4.2柵格－矢量轉換

5.5空間數據壓縮與綜合

5.5.1矢量數據壓縮

5.5.2柵格數據壓縮

5.6空間數據質量

5.6.1空間數據質量的概念

5.6.2空間數據誤差來源

5.6.3數據質量評價

5.6.4空間數據質量控制

5.6.5空間數據生產過程中的質量控制

5.7空間數據標準

5.7.1ISO／TC211標準體系

5.7.2OGC標準體系

5.7.3我國國家地理信息標準體系

思考題

第6章空間數據存儲與管理

6.1空間數據管理

6.1.1矢量數據管理

6.1.2柵格數據管理

6.1.3地圖切片與影像金字塔管理

6.2空間數據引擎

6.2.1空間數據引擎的概念

6.2.2空間數據引擎工作原理

6.2.3ArcSDE空間數據引擎

6.3空間數據索引

6.3.1實體範圍索引

6.3.2格網索引

6.3.3四叉樹索引

6.3.4其他索引

6.4空間數據庫查詢語言

6.4.1標準查詢語言SQL

6.4.2SQL的擴展

6.5基礎地理空間數據庫建立

6.5.1基礎地理空間數據庫類型

6.5.2基礎地理空間數據庫建庫流程

6.5.3基礎地理空間數據庫更新

6.6長事務與版本管理

6.6.1事務處理

6.6.2版本控制

6.7NoSQL數據庫

6.7.1NoSQL定義和介紹

6.7.2常見NoSQL數據庫

思考題

第7章空間分析

7.1數字地形模型分析

7.1.1DTM與DEM

7.1.2DEM的類型

7.1.3DEM的特點

7.1.4DEM應用

7.2空間插值

7.2.1全局插值法

7.2.2局部插值法

7.2.3逐點插值法

7.3空間疊加分析

7.3.1疊加分析概述

7.3.2基於矢量的疊加分析

7.3.3基於柵格的疊加分析

7.4空間查詢

7.5空間緩衝區分析

7.5.1緩衝區分析

7.5.2基於矢量的緩衝區分析

7.5.3基於柵格的緩衝區分析

7.6網絡分析

7.6.1網絡組成和屬性

7.6.2網絡的建立

7.6.3網絡的應用

7.7探索性空間分析方法

7.7.1基本分析工具

7.7.2檢驗數據分佈

7.7.3尋找數據離羣值

7.7.4全局趨勢分析

7.7.5空間自相關及方向變異

思考題

第8章空間信息可視化

8.1空間信息可視化概述

8.1.1可視化的概念

8.1.2空間信息可視化的表現形式

8.2地圖符號

8.2.1地圖符號的分類

8.2.2地圖符號視覺變量

8.2.3地圖符號設計

8.2.4地圖註記

8.3專題圖的表達

8.3.1點狀要素的表示方法

8.3.2線狀要素的表示方法

8.3.3面狀要素的表示方法

8.3.4表示方法的分類與選擇

8.4地圖設計與編制

8.4.1地圖製作過程及方法

8.4.2地圖設計的過程與內容

8.5虛擬現實

8.5.1虛擬現實的概念

8.5.2虛擬現實技術

8.5.3虛擬現實的應用

思考題

第9章應用型GIS設計與開發

9.1GIS系統分析

9.1.1系統需求分析

9.1.2系統可行性研究

9.1.3系統分析報告

9.2GIS系統設計

9.2.1應用型GIS設計的原則

9.2.2應用型GIS的總體設計

9.2.3應用型GIS的詳細設計

9.3GIS系統實施

9.3.1程序編制

9.3.2數據庫建立

9.3.3用户培訓

9.3.4系統測試

9.4GIS軟件測試

9.4.1GIS軟件的特點

9.4.2GIS軟件測試步驟

9.4.3GIS軟件測試誤區

9.4.4GIS軟件測試的策略及經驗

9.5GIS系統維護

9.5.1系統評價

9.5.2系統維護

思考題

第10章GIS應用

10.1GIS在公眾服務中的應用

10.2GIS在城市建設中的應用

10.3GIS在國土資源管理中的應用

10.4GIS在其他行業中的應用

思考題

參考文獻