地理信息系統(tǒng)原理與實踐

前言

21世紀，世界全面進人信息時代。在人類活動所接觸到的信息中有80％與地理位置和空間分布有關(guān)。20世紀60年代產(chǎn)生了地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)，該技術(shù)可有效地描述、采集、處理、存儲、管理、分析和應(yīng)用地理空間信息。經(jīng)過40多年的發(fā)展，GIs已成為信息產(chǎn)業(yè)一支重要的生力軍。今天的GIs已不僅是一門單純的技術(shù)，而且還是具有自身理論和技術(shù)體系的一門學(xué)科，它跨越信息科學(xué)、地球科學(xué)和空間科學(xué)，是地學(xué)相關(guān)領(lǐng)域管理空間數(shù)據(jù)的技術(shù)學(xué)科。陳述彭先生說：“如果說地圖是地理學(xué)的第二代語言，那么地理信息系統(tǒng)就是地理學(xué)的第三代語言?！睆膫鹘y(tǒng)二維平面符號對空間的抽象模擬到數(shù)字高程模型的三維表達以及虛擬地理環(huán)境的科學(xué)實驗，從宏觀領(lǐng)域的土地覆被變化的監(jiān)測和預(yù)測到微觀領(lǐng)域污染物的遷移和追蹤，GIS相對于地圖學(xué)，正以更豐富的語言句法、更直觀多樣的表達方式、靈活的存儲和顯示載體，以及更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，將空間現(xiàn)象、空間過程和空間規(guī)律表達得淋漓盡致。GIS發(fā)展迅猛，正向集成化、產(chǎn)業(yè)化和社會化方向邁進。GIS與全球定位系統(tǒng)（GPS）、遙感技術(shù)（RS）的聯(lián)合，使GIS從一種科學(xué)研究工具變?yōu)槿祟惿钪械娜沼卯a(chǎn)品，汽車、手機上電子地圖的“足跡”，正是GIS走人人們?nèi)粘Ｉ畹淖畛跤∮?。?IS的教育與普及是隨著GIS技術(shù)的發(fā)展而不斷推進的，從國務(wù)院學(xué)位委員會作出決定：新生的地理信息系統(tǒng)與古老的地圖學(xué)并列為理科專業(yè)，到1998年第一個GIS本科專業(yè)的誕生，以及目前全國眾多高校相繼開設(shè)GIS專業(yè)，GIS已呈“雨后春筍”之發(fā)展態(tài)勢。我們?yōu)橹老惨矠橹畵?dān)憂，喜，是因為看到它被社會認可的程度和社會需求在不斷增長；憂，則是因為感覺專業(yè)發(fā)展速度太快，很多教育資源不能有效滿足專業(yè)培養(yǎng)的目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，以至于教育質(zhì)量下降，學(xué)生理論根基不厚，技能訓(xùn)練不足。

內(nèi)容概要

　　《地理信息系統(tǒng)原理與實踐》以地理信息系統(tǒng)基本原理和基本技能為主線，根據(jù)教與學(xué)的特點，貫徹理論聯(lián)系實際的原則，盡量使書的結(jié)構(gòu)體系符合教學(xué)規(guī)律。全書共兩部分。第一部分重點介紹地理信息系統(tǒng)的概念和特征、空間數(shù)據(jù)的表達、空間數(shù)據(jù)獲取技術(shù)與方法、空間數(shù)據(jù)處理與質(zhì)量控制、空間數(shù)據(jù)管理、空間分析方法、數(shù)字地形模型及其應(yīng)用、地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品輸出與空間數(shù)據(jù)可視化、地理信息系統(tǒng)平臺、地理信息系統(tǒng)工程、地理信息系統(tǒng)集成與數(shù)字地球等內(nèi)容。第二部分為地理信息系統(tǒng)實習(xí)指導(dǎo)，共設(shè)計了10個實習(xí)項目?！兜乩硇畔⑾到y(tǒng)原理與實踐》可作為高等院校地理科學(xué)、地理信息系統(tǒng)、資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理、土地管理等專業(yè)本、?？粕秃谏慕滩?，同時也可供地球科學(xué)、信息科學(xué)以及相關(guān)專業(yè)師生和研究人員參考。

書籍目錄

前言第一部分 地理信息系統(tǒng)原理第1章 緒論1.1 地理信息系統(tǒng)的產(chǎn)生1.2 地理信息系統(tǒng)的基本概念1.3 地理信息系統(tǒng)的特征和類型1.4 地理信息系統(tǒng)的組成1.5 地理信息系統(tǒng)的基本功能1.6 地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用1.7 地理信息系統(tǒng)的研究內(nèi)容1.8 地理信息系統(tǒng)發(fā)展概況習(xí)題第2章 空間數(shù)據(jù)的表達2.1 地理空間與空間抽象2.2 空間數(shù)據(jù)概念模型2.3 空間數(shù)據(jù)與空間關(guān)系2.4 矢量數(shù)據(jù)模型2.5 柵格數(shù)據(jù)模型2.6 矢量-柵格一體化數(shù)據(jù)模型2.7 其他數(shù)據(jù)模型習(xí)題第3章 空間數(shù)據(jù)獲取技術(shù)與方法3.1 空間數(shù)據(jù)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)3.2 空間數(shù)據(jù)獲取方式3.3 屬性數(shù)據(jù)獲取習(xí)題第4章 空間數(shù)據(jù)處理與質(zhì)量控制4.1 空間數(shù)據(jù)處理的概念和意義4.2 常見的空間數(shù)據(jù)處理4.3 空間數(shù)據(jù)配準(zhǔn)與校正4.4 空間數(shù)據(jù)插值4.5 空間數(shù)據(jù)質(zhì)量控制4.6 元數(shù)據(jù)習(xí)題第5章 空間數(shù)據(jù)管理5.1 數(shù)據(jù)的層次與文件組織5.2 空間數(shù)據(jù)庫5.3 空間數(shù)據(jù)管理設(shè)計5.4 空間數(shù)據(jù)組織5.5 空間索引5.6 數(shù)據(jù)庫查詢語言習(xí)題第6章 空間分析方法6.1 空間數(shù)據(jù)查詢與量算6.2 緩沖區(qū)分析6.3 疊置分析6.4 網(wǎng)絡(luò)分析6.5 空間聚類與聚合6.6 空間統(tǒng)計分類分析6.7 地理信息系統(tǒng)空間建模6.8 空間決策支持習(xí)題第7章 數(shù)字高程模型及其應(yīng)用7.1 數(shù)字高程模型概念7.2 DEM的主要表示模型7.3 DEM的建立7.4 DEM分析與應(yīng)用習(xí)題第8章 地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品輸出與空間數(shù)據(jù)可視化8.1 地理信息輸出方式8.2 地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品的類型8.3 空間數(shù)據(jù)可視化習(xí)題第9章 地理信息系統(tǒng)平臺9.1 地理信息系統(tǒng)平臺的構(gòu)成9.2 地理信息系統(tǒng)平臺的發(fā)展9.3 Com GIS9.4 Web GlS9.5 Web GIS Service習(xí)題第10章 地理信息系統(tǒng)工程10.1 地理信息系統(tǒng)工程的特點與建設(shè)過程10.2 需求分析10.3 系統(tǒng)設(shè)計10.4 數(shù)據(jù)工程10.5 工程實施10.6 系統(tǒng)維護習(xí)題第11章 地理信息系統(tǒng)集成與數(shù)字地球11.1 計算機信息系統(tǒng)集成11.2 地理信息系統(tǒng)集成11.3 地理信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化11.4 空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施與數(shù)字地球框架11.5 空間信息網(wǎng)格技術(shù)習(xí)題第二部分 實習(xí)指導(dǎo)實習(xí)一 初識ArcGISDeskTop軟件環(huán)境實習(xí)二 數(shù)據(jù)獲取與生產(chǎn)實習(xí)三 空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換與處理實習(xí)四 屬性查詢與統(tǒng)計實習(xí)五 緩沖區(qū)分析實習(xí)六 矢量數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)分析實習(xí)七 柵格數(shù)據(jù)基本分析方法實習(xí)八 數(shù)字高程模型分析實習(xí)九 空間數(shù)據(jù)可視化表達實習(xí)十 地圖版面設(shè)計與輸出主要參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第一部分地理信息系統(tǒng)原理第1章　緒論21世紀，世界全面進入信息時代。信息時代以信息資源的科學(xué)管理和充分利用為特性，它必將要求地理學(xué)高度現(xiàn)代化。信息時代的地理學(xué)，對地理信息采集、管理、分析提出了更高的要求?？梢哉f，地理決策的科學(xué)性，取決于地理信息的獲取和分析技術(shù)水平，于是地理信息系統(tǒng)（geographical information system，GIS）應(yīng)運而生。地理信息系統(tǒng)技術(shù)的興起，使地理學(xué)向精密科學(xué)邁進。地理信息系統(tǒng)、遙感（remote sensin9，RS）技術(shù)和全球定位系統(tǒng)（global positioning system，GPS）三者有機結(jié)合（稱為“3S”技術(shù)），使GIS應(yīng)用的深度和廣度達到一個新水平，構(gòu)成地理學(xué)日臻完善的技術(shù)體系，引起世界各國普遍的重視。1.1　地理信息系統(tǒng)的產(chǎn)生20世紀中葉，計算機的發(fā)明與應(yīng)用成為第一次信息革命的標(biāo)志。從此人類在經(jīng)歷了農(nóng)業(yè)社會和工業(yè)社會之后，像自然界的進化一樣，步入了第三個文明社會——信息社會。信息社會是一個知識化的社會，信息的“爆炸”、技術(shù)的“爆炸”導(dǎo)致了信息存儲和處理方法的重大變革，信息的海量存儲和管理、信息的迅速處理與傳遞、信息的分布與共享構(gòu)成了信息社會的重要支柱。信息技術(shù)凝聚著新的文明，人類工作的重點從單純的物質(zhì)生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到信息處理上來。信息產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，已成為當(dāng)代經(jīng)濟發(fā)展的重要特征。信息革命的影響要求地理學(xué)要順應(yīng)時代的要求，跟上時代的步伐，地理學(xué)要高度現(xiàn)代化。計算機、自動化等技術(shù)的發(fā)展為GIS的形成奠定了堅實的基礎(chǔ)。

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《地理信息系統(tǒng)原理與實踐》由科學(xué)出版社出版?！兜乩硇畔⑾到y(tǒng)原理與實踐》特點：內(nèi)容結(jié)構(gòu)符合教學(xué)規(guī)律，同時注意理論與實踐的有機整合，為讀者輕松理解地理信息技術(shù)的基本原理奠定基礎(chǔ)。充分吸收最新的地理信息科學(xué)理論和技術(shù)，突出內(nèi)容的系統(tǒng)性、實用性和簡潔性，為空間數(shù)據(jù)的采集、管理、分析和空間規(guī)律的挖掘提供方法參考實習(xí)內(nèi)容以解決實際問題為目標(biāo)，選擇具有典型性和代表性的案例，充分展示地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用功能和領(lǐng)域

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