地理信息系統(tǒng)教程

前言

地理信息系統(tǒng)（GIS）是在計(jì)算機(jī)軟、硬件系統(tǒng)支持下，對(duì)整個(gè)或部分地球表層的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。GIS理論與技術(shù)自20世紀(jì)60年代發(fā)展至今，科學(xué)內(nèi)涵逐步深化，技術(shù)水平日臻完善，解決實(shí)際應(yīng)用問題的能力不斷提高。自20世紀(jì)90年代中期以來，我國(guó)地理信息系統(tǒng)高等教育快速發(fā)展，對(duì)GIS專業(yè)教材的需求逐年增加。本書是作者在多年從事有關(guān)GIS科研與教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，特別是根據(jù)作者2004年完成“地理信息系統(tǒng)國(guó)家精品課程”建設(shè)的基礎(chǔ)上完成編寫的。全書力求有選擇地吸收地理信息科學(xué)與技術(shù)的最新成果，并使教材在科學(xué)性、系統(tǒng)性、實(shí)用性、簡(jiǎn)潔與易讀性等方面有所突破。適合作為我國(guó)高等院校本科生、研究生的GIs專業(yè)基礎(chǔ)理論教材。全書共分12章。第1章系統(tǒng)闡述了地理信息的基本概念、功能、組成、類型、應(yīng)用范疇、發(fā)展歷程；第2章簡(jiǎn)要介紹了地理空間的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)；第3章從空間認(rèn)知的角度講述了空間數(shù)據(jù)模型，同時(shí)介紹了空間實(shí)體及空間關(guān)系等概念；第4章介紹了空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念及常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；第5章介紹空間數(shù)據(jù)庫(kù)在數(shù)據(jù)管理組織方式、空間索引、空間查詢語言等方面的技術(shù)和特點(diǎn)；第6章介紹了空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的采集與處理，數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)與控制相關(guān)理論，同時(shí)簡(jiǎn)述了數(shù)據(jù)入庫(kù)的主要流程；第7章介紹了空間數(shù)據(jù)查詢類型和方式以及空間度量的主要參數(shù)和基本原理；第8章介紹了疊置分析、緩沖區(qū)分析、窗口分析和網(wǎng)絡(luò)分析等GIS基本空間分析方法；第9章詳細(xì)介紹了數(shù)字高程模型的基本概念和建立步驟，隨后從基本坡面因子、特征地形因子、水文因子和可視域等方面論述數(shù)字地形分析的主要內(nèi)容和研究方法；第10章介紹了常用統(tǒng)計(jì)量、數(shù)據(jù)特征分析、分級(jí)統(tǒng)計(jì)分析、空間插值和空間回歸分析5方面內(nèi)容；第1l章側(cè)重介紹空間信息可視化的基本形式和技術(shù)；第12章簡(jiǎn)要介紹了地理信息傳輸?shù)陌l(fā)展歷程及服務(wù)模式。每一章都配有復(fù)習(xí)思考題供參考。

內(nèi)容概要

　　隨著各個(gè)領(lǐng)域?qū)Φ乩硇畔⑾到y(tǒng)認(rèn)識(shí)程度和認(rèn)可程度的提高，應(yīng)用需求大幅度增加，導(dǎo)致地理信息系統(tǒng)正向更深的應(yīng)用層次發(fā)展，表現(xiàn)出從地理信息系統(tǒng)走向地理信息服務(wù)的趨勢(shì)?！兜乩硇畔⑾到y(tǒng)教程》是作者系統(tǒng)地總結(jié)了已有GIS學(xué)科的基本理論、實(shí)踐與成果，特別是總結(jié)了作者近年來在國(guó)內(nèi)外從事有關(guān)GIS科研與教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上撰寫完成的?！　　兜乩硇畔⑾到y(tǒng)教程》全面、系統(tǒng)地闡釋了地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論與應(yīng)用發(fā)展，內(nèi)容包括地理信息系統(tǒng)基本概念、地理空間數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、空間數(shù)據(jù)模型、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、空間數(shù)據(jù)組織與管理、空間數(shù)據(jù)采集與處理、空間數(shù)據(jù)查詢與度量、 GIS基本空間分析、數(shù)字地形分析、空間統(tǒng)計(jì)分析、地理信息可視化及地理信息傳輸。書中配有專業(yè)術(shù)語和復(fù)習(xí)思考題?！　　兜乩硇畔⑾到y(tǒng)教程》可作為高等院校GIS、地理、測(cè)繪、資源、環(huán)境、規(guī)劃、地質(zhì)、海洋、氣象等專業(yè)的本科生和研究生教材，也可供從事城市管理、區(qū)域規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)等部門的科研工作者閱讀參考。

書籍目錄

第1章 概論1.1 GIS基本概念1.1.1 信息與地理信息1.1.2 信息系統(tǒng)1.1.3 地理信息系統(tǒng)1.1.4 地理信息系統(tǒng)外延1.2 GIS功能1.2.1 基本功能需求1.2.2 GIS的基本功能1.3 GIS組成1.3.1 硬件系統(tǒng)1.3.2 軟件系統(tǒng)1.3.3 網(wǎng)絡(luò)1.3.4 空間數(shù)據(jù)1.3.5 人員1.4 GIS 類型1.4.1 按GIS功能1.4.2 按數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1.4.3 按數(shù)據(jù)維數(shù)1.4.4 按軟件開發(fā)模式和支撐環(huán)境1.5 GIS與其他學(xué)科的關(guān)系1.5.1 與相關(guān)學(xué)科關(guān)系1.5.2 與其他信息系統(tǒng)區(qū)別與聯(lián)系1.6 GIS應(yīng)用范疇1.7 地理信息系統(tǒng)發(fā)展歷程專業(yè)術(shù)語復(fù)習(xí)思考題第2章 地理空間數(shù)學(xué)基礎(chǔ)2.1 地球空間參考2.1.1 地球形狀與地球橢球2.1.2 坐標(biāo)系統(tǒng)2.1.3 高程基準(zhǔn)2.2 空間數(shù)據(jù)投影2.2.1 地圖投影的基本問題2.2.2 地圖投影的分類2.2.3 常用地圖投影概述2.2.4 地圖投影的選擇2.3 空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換2.3.1 空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換基本概念2.3.2 空間直角坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換2.3.3 投影解析轉(zhuǎn)換2.3.4 數(shù)值擬合轉(zhuǎn)換2.4 空間尺度2.4.1 觀測(cè)尺度2.4.2 比例尺2.4.3 分辨率2.4.4 操作尺度2.5 地理格網(wǎng)2.5.1 地理格網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)2.5.2 區(qū)域劃分標(biāo)準(zhǔn)2.5.3 國(guó)家基本比例尺地形圖標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)術(shù)語復(fù)習(xí)思考題第3章 空間數(shù)據(jù)模型3.1 地理空間與空間抽象3.1.1 地理空間與空間實(shí)體3.1.2 空間認(rèn)知和抽象3.2 數(shù)據(jù)概念模型3.2.1 對(duì)象模型3.2.2 場(chǎng)模型3.2.3 網(wǎng)絡(luò)模型3.2.4 概念模型的選擇3.3 空間數(shù)據(jù)與空間關(guān)系3.3.1 空間數(shù)據(jù)類型及其表示3.3.2 空間關(guān)系3.4 空間邏輯數(shù)據(jù)模型3.4.1 矢量數(shù)據(jù)模型3.4.2 柵格數(shù)據(jù)模型3.4.3 矢量一柵格一體化數(shù)據(jù)模型3.4.4 鑲嵌數(shù)據(jù)模型3.4.5 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型專業(yè)術(shù)語復(fù)習(xí)思考題第4章 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4.1 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4.1.1 實(shí)體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4.1.2 拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4.2 柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4.2.1 柵格單元的確定4.2.2 完全柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4.2.3 壓縮柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4.2.4 鏈碼結(jié)構(gòu)4.2.5 影像金字塔結(jié)構(gòu)4.3 矢柵一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4.3.1 柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的比較4.3.2 矢柵一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)4.4 鑲嵌數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4.4.1 Voronoi數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4.4.2 TIN數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4.5 三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4.5.1 八叉樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4.5.2 三維邊界表示法專業(yè)術(shù)語復(fù)習(xí)思考題第5章 空間數(shù)據(jù)組織與管理5.1 空間數(shù)據(jù)庫(kù)概述5.1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)5.1.2 空間數(shù)據(jù)庫(kù)5.2 空間數(shù)據(jù)管理5.2.1 空間數(shù)據(jù)的基本特征5.2.2 矢量數(shù)據(jù)的管理5.2.3 柵格數(shù)據(jù)的管理5.2.4 空間數(shù)據(jù)庫(kù)引擎5.3 空間數(shù)據(jù)組織5.3.1 圖幅數(shù)據(jù)組織5.3.2 空間數(shù)據(jù)的圖庫(kù)管理5.3.3 屬性數(shù)據(jù)組織5.4 空間索引5.4.1 對(duì)象范圍索引5.4.2 格網(wǎng)索引5.4.3 四叉樹空間索引5.4.4 R樹和R+樹空間索引5.5 空間數(shù)據(jù)庫(kù)查詢語言5.5.1 標(biāo)準(zhǔn)查詢語言5.5.2 擴(kuò)展SQL處理空間數(shù)據(jù)專業(yè)術(shù)語復(fù)習(xí)思考題第6章 空間數(shù)據(jù)采集與處理第7章 空間數(shù)據(jù)查詢與空間度量第8章 GIS基本空間分析第9章 DEM與數(shù)字地形分析第10章 空間統(tǒng)計(jì)分析第11章 地理信息可視化第12章 地理信息的傳輸

章節(jié)摘錄

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《普通高等教育十一五國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材?地理信息系統(tǒng)教程》由高等教育出版社出版。地理信息系統(tǒng)（GIS）是在計(jì)算機(jī)軟、硬件系統(tǒng)支持下，對(duì)整個(gè)或部分地球表層的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)?！镀胀ǜ叩冉逃晃鍑?guó)家級(jí)規(guī)劃教材?地理信息系統(tǒng)教程》是作者在多年從事有關(guān)GIS科研與教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，特另7是根據(jù)作者2004年完成“地理信息系統(tǒng)國(guó)家精品課程”建設(shè)的基礎(chǔ)上完成編寫的。《普通高等教育十一五國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材?地理信息系統(tǒng)教程》共分12章，全面、系統(tǒng)地闡釋了地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論與應(yīng)用發(fā)展。具體內(nèi)容包括地理空間數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、數(shù)字地形分析、空間數(shù)據(jù)查詢與度量、GIS基本空間分析、地理信息可視化等。該書每一章都配有復(fù)習(xí)思考題供參考。

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