地理信息系統(tǒng)與管理和決策

前言

從開始動筆寫這本書到現(xiàn)在已是四年過去了。雖說本書中的內容大多是我從事GIS研究與工作18年來的經驗與體會，且所舉的應用實例也大多數(shù)都是親自主持設計或參與的項目，但將其系統(tǒng)總結并以簡明易懂的文字表達出來，其困難程度遠遠超出了我最初的設想。特別是隨著信息技術、網絡技術與計算機技術的不斷創(chuàng)新，以其為基礎的GIS科學亦發(fā)展迅速，日新月異。因此，書中的許多部分都經過多次反復修改，甚至是重寫，力圖反映地理信息系統(tǒng)領域的實際現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。雖然人們都不會經常地、有意識地去思考，然而非常簡單的一個事實就是我們親見親歷的每一件事都發(fā)生在地球上一個特定的地方。即每一項活動、每一件事情、每一個問題或者是每一種現(xiàn)象，都含有地理要素。這個“地點”也就自然成為許多重大問題的關鍵：從分析、評價政府某項決策的影響范圍與實施效果到基礎設施的管理與維護，從某區(qū)域自然資源可持續(xù)利用的評價與研究到某一瀕危動物的考察與保護，從工商企業(yè)的經營管理到新市場開辟，從申請工作到購買住房，甚至是選擇休假地點等，都與地點密切相關。事實上，在許多時候，當通過參考事件發(fā)生的地點信息，從地理的角度觀察與分析時，這些問題都會變得更加清晰。信息是各級政府部門工作運行的基礎，也是各類決策的重要依據。政府管理與生俱來就具有空間屬性，其工作內容與地理現(xiàn)象之間有著非常密切的關系。在長期的工作中，各級政府部門都收集了大量的數(shù)據，其中大多數(shù)又都與地理特征相關。但是，在沒有轉化成為信息之前，數(shù)據本身還并不具備任何價值。也就是說，如果數(shù)據沒有通過即便是非常簡單的方式展示、綜合與分析，最終得到的也只會是雜亂無章的數(shù)據，而不是信息。而作為一個具有獨特的空間信息綜合、管理、分析和圖示功能的信息系統(tǒng)，GIS則代表著一種不受部門和機構邊界的限制與影響，并且能夠為大家所接受、理解與使用的共同語言和技術。這種語言能夠從提高效率與效益兩個方面使政府部門的各項工作，都受益于各類地理信息及其技術。然而，許多年來，GIS一向還主要是為一些學者與科研人員使用和掌握，而最早的應用也還局限于一些自然資源與環(huán)境科學領域?，F(xiàn)今，GIS已越來越多地在政府部門的決策與管理過程中發(fā)揮著重要作用，并且正在逐步地成為各級政府部門的一個組成部分。

內容概要

本書的核心觀點是一個簡單、明了而又無可爭議的事實：地理信息是我們日常生活和工作中的重要部分，而GIS則是處理與使用地理信息最適宜的系統(tǒng)與技術，GIS可使我們的生活更加豐富、方便，工作效率更高，質量更優(yōu)。全書共九章，分三個部分。第一部分從不同的角度介紹GIS的基本概念、重要性、應用范圍，及其涉及的相關學科和技術領域，并描述了現(xiàn)代GIS理論及其應用對于人們生活與工作產生的積極影響與重要作用。第二部分主要講述各種地理現(xiàn)象在GIS中是如何表示的。通過對地理數(shù)據的組織特征、結構模型以及儲存形式的討論，從理論和應用上幫助讀者理解與識別GIS的特征。第三部分以美國菲尼克斯市市政府建立的GIS地理數(shù)據庫、GIS桌面應用與網絡GIS應用程序為實例，從節(jié)省經費與時間、提高效率與效益、加強交流與協(xié)作、增加創(chuàng)收與節(jié)源、支持決策與資源管理等方面，介紹了GIS在政府運行與管理過程中的應用。而且，還著重討論了GIS發(fā)展的前景與趨勢以及企業(yè)化GIS的重要性。GIS，特別是企業(yè)化GIS，逐漸地成為信息、通信與技術產業(yè)的一個重要部分。    本書的讀者對象是各級政府部門的管理與專業(yè)技術人員，也適于大學地理、經濟、環(huán)境、規(guī)劃以及信息等專業(yè)選修GIS相關課程的本科學生、研究生和專業(yè)人員參考。

作者簡介

高湋，1982年在內蒙古大學生物系獲學士學位，1991年和1993年在美國邁阿密大學先后獲得生態(tài)學碩士學位和環(huán)境學碩士學位。此后15年來，先后在大學、GIS咨詢公司、政府機構等多個部門從事GIS空間分析、GIS應用程序的設計與開發(fā)及其在政府運行、民眾服務、公共設施管理、資源利用和環(huán)境保護等方面的工作。主持設計和建立了房地產、稅收、公共教育、行政區(qū)劃、交通運輸以及選舉投票等多個GIS分析模型、GIS桌面和網絡應用程序。其成果曾在發(fā)行很廣的GIS雜志Arcuser上發(fā)表。現(xiàn)任美國亞利桑那州菲尼克斯市市政府信息技術部資深GIS專家。

書籍目錄

第1部分  原理和技術　第1章  地理信息系統(tǒng)的一些基本概念 　 1.1  地理信息系統(tǒng) 　 1.2  GIS的結構成分　　　1.2.1  硬件　　　1.2.2  軟件　　　1.2.3  數(shù)據　　　1.2.4  方法  　　　1.2.5  人 　 1.3  GIS涉及的學科和領域　　　1.3.1  地理學　　　1.3.2  制圖學　　　1.3.3  遙感  　　　1.3.4  攝影測量學　　　1.3.5  統(tǒng)計學　　　1.3.6  計算機科學　　　1.3.7  數(shù)據庫管理系統(tǒng)　　　1.3.8  數(shù)學  　第2章  地理信息系統(tǒng)的功能 　 2.1  GIS的工作原理　　　2.1.1  連接來源不同的數(shù)據  　　　2.1.2  收集各類空間數(shù)據  　　　2.1.3  綜合各類數(shù)據　　　2.1.4  投影和注冊　　　2.1.5  地理參考　　　2.1.6  數(shù)據結構　　　2.1.7  元數(shù)據(metadata) 　 2.2  GIS的功能 　 2.3  GIS的空間分析　　　2.3.1  數(shù)據查詢　　　2.3.2  空間數(shù)據查詢　　　2.3.3  空間疊加(spatial 0verlay)　　　2.3.4  緩沖區(qū)(buffer)或者接近度(proximity)分析　　　2.3.5  地理編碼(geocoding)和地址匹配(address matching)  　　　2.3.6  網絡分析(network analysis)　　　2.3.7  空間插值(spatial interpolatiorl)　　　2.3.8  數(shù)據的輸出和可視化   　 2.4  GIS的重要性　　　2.4.1  改進組織機構的綜合化　　　2.4.2  幫助和支持決策　　　2.4.3  制圖  　　　2.4.4  動態(tài)地圖　　　2.4.5  分析復雜的問題　　　2.4.6  增加效率　　　2.4.7  改進數(shù)據的組織和結構　　　2.4.8  增加數(shù)據收集和產生的準確性與靈活性　第3章  地理信息系統(tǒng)與全球定位系統(tǒng)和空間決策支持系統(tǒng) 　 3.1  全球定位系統(tǒng)(global positioning system，GPS)  　　　3.1.1 全球定位系統(tǒng)　　　3.1.2  GPS的工作原理　　　3.1.3  GPS的準確性與誤差源　　　3.1.4  GPS技術的應用  　　　3.1.5  GIS與GPS  　3.2  GIS和空間決策支持系統(tǒng)(spatial decision support system，SDSS)　　　3.2.1  決策支持系統(tǒng)((tecision support system，DSS)與SDSS　　　3.2.2  GIS與空間決策  第2部分  地理現(xiàn)象和地理數(shù)據　第4章  地理數(shù)據 　 4.1  地理現(xiàn)象　　　4.1.1  分離對象觀點(discrete object view)  　　　4.1.2  連續(xù)分布觀點(continue field view) 　 4.2  地理數(shù)據的測量　　　4.2.1  名詞標度　　　4.2.2  序數(shù)標度　　　4.2.3  區(qū)間標度　　　4.2.4  比率標度 　 4.3  地理現(xiàn)象的數(shù)字化表示　第5章  空間數(shù)據結構　第6章  地理數(shù)據結構與模型　第7章  GIS數(shù)據庫第3部分  地理信息系統(tǒng)在行動——地理信息系統(tǒng)應用　第8章  地理信息系統(tǒng)的應用　第9章  地理信息系統(tǒng)的應用實例參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：通過對某一地區(qū)的自然直覺，我們會對周圍的環(huán)境特征有各種不同的認識。然而，隨著視野從局部小范圍到大區(qū)域的擴展，人們認識、了解相關事物的能力就會明顯地降低。在今天迅速發(fā)展和變化的經濟、政治以及自然環(huán)境中，對于自然地理特征與人造環(huán)境的了解與認識變得越來越重要，而選擇與利用研究空間數(shù)據的方法與技術的能力也就變得非常重要。GIS為獲取與處理有關驅動和影響社會、環(huán)境與經濟發(fā)展及其過程的準確信息提供了必須的方法和手段。GIS通過把來自各級政府部門、各類型企業(yè)和機構的數(shù)據與信息，其中包括各類圖表，繪圖與衛(wèi)星、航空像片，綜合起來以統(tǒng)一的形式組織、儲存、管理與分析，并且能夠以地圖的方式表現(xiàn)出來。更重要的是GIS還為解釋和探索那些依靠傳統(tǒng)的手段和方法無法解釋的地理要素的分布格局與變化趨勢提供了有效的技術和方法。各種形式的地理現(xiàn)象和特征無處不有，GIS是個可以幫助人類探索自然界奧秘的理想的系統(tǒng)技術。因而地理學家也常常把GIS視作幫助進行空間分析和理解地理現(xiàn)象的望遠鏡、顯微鏡、計算機和復印機。

編輯推薦

《地理信息系統(tǒng)與管理和決策》的主要目的是想通過對GIS基本概念的簡要描述，對相關學科與技術的討論，以及一些應用實例的介紹，來幫助有關人員、管理人員以及其他感興趣的人們，了解GIS能夠給予管理與決策過程提供的支持作用及其應用潛力。同時也希望能夠由此激發(fā)讀者的想象力和創(chuàng)造力，為探討與挖掘能夠發(fā)揮GIS功能的新方法提供參考。

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