地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用

前言

地理信息系統(tǒng)技術(shù)從20世紀(jì)60年代問世以來，在我國經(jīng)歷了三次大的發(fā)展階段。特別是“九五”、“十五”期間，國家安排重大專項資金用于支持國產(chǎn)GIS軟件開發(fā)與應(yīng)用，在政府主管部門、科研院所和企事業(yè)單位的共同努力下，我國GIS軟件總體技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平，并在測繪、國土、電力水利、環(huán)保、電信、城市規(guī)劃與管理等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。國家“十一五”期間更是在對地觀測與導(dǎo)航技術(shù)等領(lǐng)域投入上百億元經(jīng)費，其中地理信息系統(tǒng)架構(gòu)、地理信息系統(tǒng)新應(yīng)用模式、時空信息組織與表達(dá)、城市空間信息網(wǎng)格化集成和智能服務(wù)技術(shù)、應(yīng)急響應(yīng)綜合信息集成關(guān)聯(lián)分析、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下分布式空間信息高效可視化技術(shù)等課題的研發(fā)，必將對我國地理信息系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用的發(fā)展起到進(jìn)一步的推動作用。對地觀測和信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)、空間信息網(wǎng)格技術(shù)、基于位置信息服務(wù)、G。0glCEarth等的研究與發(fā)展，正在對整個地球科學(xué)學(xué)科產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。1991年，本書第一作者在英國留學(xué)期間就在思考，地理信息系統(tǒng)作為一門學(xué)科，其研究重點、培養(yǎng)目標(biāo)和教育教學(xué)體系是什么，這也是長期以來從事該學(xué)科教學(xué)、研究與應(yīng)用的工作者一直在思考的問題。特別是當(dāng)前我國高等教育已經(jīng)進(jìn)入普及化階段，高等教育教學(xué)改革如何才能適應(yīng)新形勢的發(fā)展需要？本書正是在強(qiáng)調(diào)地理信息系統(tǒng)的技術(shù)核心（地理空間信息獲取、管理及應(yīng)用）以及作者編著的《地理信息系統(tǒng)基本原理與應(yīng)用》（1997年）一書基礎(chǔ)上，以空間數(shù)據(jù)管理、空間數(shù)據(jù)分析、空間數(shù)據(jù)應(yīng)用等為主線，介紹了空間數(shù)據(jù)獲取技術(shù)與手段、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價、ArCGIS9.3特點及應(yīng)用、地理信息系統(tǒng)工程應(yīng)用開發(fā)等內(nèi)容。

內(nèi)容概要

《地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用》系統(tǒng)地介紹了地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用方法。全書共分10章。第1章介紹地理信息系統(tǒng)的原理、組成、應(yīng)用與發(fā)展；第2章介紹空間數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與輸入方法，特別介紹了線陣列CCD立體攝影測量、合成孔徑雷達(dá)技術(shù)、航空激光雷達(dá)測量等當(dāng)代技術(shù)及其在獲取空間數(shù)據(jù)中的應(yīng)用與方法；第3章介紹空間數(shù)據(jù)的矢量結(jié)構(gòu)、柵格結(jié)構(gòu)以及DEM的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；第4章介紹空間數(shù)據(jù)文件管理、數(shù)據(jù)庫模型和空間數(shù)據(jù)庫等；第5章介紹空間數(shù)據(jù)編輯、拓?fù)潢P(guān)系建立、幾何變換與投影變換；第6章介紹空間數(shù)據(jù)統(tǒng)計與回歸分析、疊加分析、緩沖區(qū)分析和網(wǎng)絡(luò)分析等；第7章介紹空間數(shù)據(jù)可視化的技術(shù)與方法；第8章介紹空間數(shù)據(jù)質(zhì)量模型、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量元素、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價方法等；第9章介紹ArcGIS9.3的特點與應(yīng)用方法；第10章結(jié)合應(yīng)用介紹地理信息系統(tǒng)的工程開發(fā)方法?！　　兜乩硇畔⑾到y(tǒng)原理與應(yīng)用》可作為高等院校地球科學(xué)、信息科學(xué)等有關(guān)專業(yè)本科生和研究生教材，也可作為地球信息科學(xué)、城鄉(xiāng)規(guī)劃管理等領(lǐng)域科研與工程技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

前言第1章 緒論　1.1 地理信息系統(tǒng)概述　　1.1.1 地理信息系統(tǒng)　　1.1.2 地理空間信息與特征　　1.1.3 地理信息系統(tǒng)與任務(wù)　　1.1.4 地理信息系統(tǒng)應(yīng)用　1.2 GIS與相關(guān)學(xué)科、技術(shù)的關(guān)系　　1.2.1 地理信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)　　1.2.2 地理信息系統(tǒng)與地圖學(xué)　　1.2.3 地理信息系統(tǒng)與機(jī)助制圖　　1.2.4 地理信息系統(tǒng)與計算機(jī)輔助設(shè)計　1.3 地理信息系統(tǒng)組成與開發(fā)　　1.3.1 地理信息系統(tǒng)硬件配置　　1.3.2 地理信息系統(tǒng)軟件構(gòu)成　　1.3.3 地理信息系統(tǒng)開發(fā)與實施　1.4 地理信息系統(tǒng)發(fā)展　　1.4.1 國外地理信息系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀　　1.4.2 國內(nèi)地理信息系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀　　1.4.3 地理信息系統(tǒng)發(fā)展趨勢　習(xí)題與思考題第2章 空間數(shù)據(jù)獲取　2.1 概述　　2.1.1 空間數(shù)據(jù)來源　　2.1.2 空間數(shù)據(jù)輸入　　2.1.3 空間數(shù)據(jù)質(zhì)量　2.2 地面測量與地圖數(shù)字化　　2.2.1 野外測量與調(diào)查　　2.2.2 地面數(shù)字測圖　　2.2.3 地圖數(shù)字化　2.3 攝影測量　　2.3.1 立體攝影測量　　2.3.2 攝影測量構(gòu)像方程　　2.3.3 地面點坐標(biāo)解算　　2.3.4 陣列CCD立體攝影測量　2.4 合成孔徑雷達(dá)干涉測量　　2.4.1 SAR影像地形測量　　2.4.2 SAR干涉測量方法　2.5 機(jī)載激光雷達(dá)測量　　2.5.1 機(jī)載激光雷達(dá)與三維測量　　2.5.2 機(jī)載激光雷達(dá)測量點位坐標(biāo)　習(xí)題與思考題第3章 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　3.1 空間對象與關(guān)系　　3.1.1 空間對象定義　　3.1.2 空間對象關(guān)系　3.2 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　　3.2.1 無拓?fù)涫噶拷Y(jié)構(gòu)　　3.2.2 拓?fù)涫噶拷Y(jié)構(gòu)　3.3 柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　　3.3.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　　3.3.2 柵格數(shù)據(jù)壓縮編碼　3.4 DEM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　　3.4.1 DEM概述　　3.4.2 格網(wǎng)　　3.4.3 不規(guī)則三角網(wǎng)　習(xí)題與思考題第4章 空間數(shù)據(jù)管理　4.1 概述　　4.1.1 空間數(shù)據(jù)管理特點　　4.1.2 空間數(shù)據(jù)管理的發(fā)展　4.2 空間數(shù)據(jù)文件　　4.2.1 空間數(shù)據(jù)文件特點　　4.2.2 空間數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)組織　4.3 數(shù)據(jù)庫模型　　4.3.1 層次模型　　4.3.2 網(wǎng)絡(luò)模型　　4.3.3 關(guān)系模型　4.4 文件與數(shù)據(jù)庫混合模式　4.5 空間數(shù)據(jù)庫　　4.5.1 空間數(shù)據(jù)庫特點　　4.5.2 空間數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)組織　習(xí)題與思考題第5章 空間數(shù)據(jù)處理　5.1 空間數(shù)據(jù)編輯　　5.1.1 圖形數(shù)據(jù)編輯　　5.1.2 屬性數(shù)據(jù)編輯　　5.1.3 圖幅拼接　5.2 空間拓?fù)潢P(guān)系與建立　　5.2.1 空間拓?fù)潢P(guān)系概述　　5.2.2 點線拓?fù)潢P(guān)系建立　　5.2.3 多邊形拓?fù)潢P(guān)系建立　　5.2.4 拓?fù)潢P(guān)系自動建立流程　5.3 幾何變換　　5.3.1 相似變換　　5.3.2 仿射變換　　5.3.3 二次多項式變換　5.4 投影變換　　5.4.1 地圖投影基本問題　　5.4.2 地圖投影類型　　5.4.3 高斯－克呂格投影　　5.4.4 正軸圓錐投影　5.5 矢量、柵格數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換　　5.5.1 矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為柵格數(shù)據(jù)　　5.5.2 柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為矢量數(shù)據(jù)　習(xí)題與思考題第6章 空間數(shù)據(jù)查詢與分析第7章 空間數(shù)據(jù)可視化第8章 空間數(shù)據(jù)質(zhì)量第9章 ArcGIS應(yīng)用基礎(chǔ)第10章 地理信息系統(tǒng)工程與應(yīng)用主要參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：地理信息系統(tǒng)是計算機(jī)數(shù)據(jù)庫、計算機(jī)圖形和圖像等技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，我們可利用計算機(jī)數(shù)據(jù)庫技術(shù)處理和分析大量的空間數(shù)據(jù)，建立空間數(shù)據(jù)模型，進(jìn)行圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)連接、空間數(shù)據(jù)分層和分類、空間網(wǎng)絡(luò)分析等；計算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)的發(fā)展，對地形圖生產(chǎn)自動化和地形圖質(zhì)量提出了更高要求。同時遙感技術(shù)的發(fā)展，使得人們運用遙感信息快速獲取地球空間信息成為可能，也促進(jìn)了計算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)的快速發(fā)展。由于一般數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)處理的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)中，可能會含有與空間位置有關(guān)的重要信息，而在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中進(jìn)行有關(guān)操作難度很大，同時實際工作中許多問題需要借助地圖來解決。例如，城市規(guī)劃需要在地形圖上進(jìn)行量測、分析和設(shè)計，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)無法實現(xiàn)這樣的工作，這些需求極大地促進(jìn)了地理信息系統(tǒng)的發(fā)展。1.地理信息系統(tǒng)定義地理信息系統(tǒng)由計算機(jī)系統(tǒng)、空間數(shù)據(jù)庫和用戶組成，通過對空間數(shù)據(jù)的集成、存儲、檢索、操作和分析，生成并輸出各種空間信息，為資源管理、土地利用、環(huán)境監(jiān)測、交通運輸、城市規(guī)劃以及政府各部門行政管理提供有用信息，為規(guī)劃、管理和工程設(shè)計提供輔助決策支持。地理信息系統(tǒng)中地理信息或數(shù)據(jù)包括位置特征數(shù)據(jù)和屬性特征數(shù)據(jù)。地理信息系統(tǒng)通過將這些信息進(jìn)行分類、分層管理，建立位置特征和屬性特征數(shù)據(jù)連接，實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)查詢、分析與處理。例如，對投資環(huán)境的分析，涉及區(qū)位論、城市土地經(jīng)濟(jì)理論、城市空間經(jīng)濟(jì)學(xué)、城市交通經(jīng)濟(jì)學(xué)、空間統(tǒng)計學(xué)、模糊數(shù)學(xué)等，利用地理信息系統(tǒng)空間分析與有關(guān)學(xué)科、方法相結(jié)合，使科學(xué)分析和決策更加科學(xué)可靠。

編輯推薦

《地理信息系統(tǒng)原理與應(yīng)用》：以地球空間數(shù)據(jù)為主線，建立地理信息系統(tǒng)的技術(shù)體系。系統(tǒng)講述空間數(shù)據(jù)獲取，空間數(shù)據(jù)組織、管理與分析，以及空間數(shù)據(jù)應(yīng)用方法等。從空間數(shù)據(jù)應(yīng)用的角度出發(fā)，強(qiáng)調(diào)空間數(shù)據(jù)質(zhì)量與評價、ArCGIS使用、地理信息系統(tǒng)工程開發(fā)方法等。每章末配有習(xí)題與思考題，利于學(xué)生復(fù)習(xí)、思考。

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