地理信息系統(tǒng)工程設計與管理

內容概要

該教材是為了滿足地圖學與地理信息系統(tǒng)專業(yè)的本科教學而編寫，其內容是從事地理信息系統(tǒng)專業(yè)的工作者必在掌握的基本知識。在編寫的過程中，強調理論與實踐相結合，參考國外同類教材的內容和結構。把地理信息系統(tǒng)的建設當做一項系統(tǒng)工程，同地理信息系統(tǒng)原理方面的教材有明顯的區(qū)別。該教材的主要內容包括地理信息基本概念和基本原理；地理信息系統(tǒng)軟件工程和數據集成工程的設計原理、方法和規(guī)范；地理信息系統(tǒng)工程項目的管理方法；地理信息共享的原理、方法和法律問題；地理信息系統(tǒng)工程中的計算機網絡的建立方法和企業(yè)型地理信息系統(tǒng)的解決方案，Are/lnfo的基本概念和應用方法；基于Are/lnfo的地理信息系統(tǒng)工程設計方法；專業(yè)一理信息系統(tǒng)工程的設計案例等。為了方便教學和讀者自學，每章都配有思考題或練習題。  該教材是我們在多年從事地理信息系統(tǒng)教學和科研的基礎上編寫而成，是武漢大學國家重點學科（地圖學與地理信息系統(tǒng)）建設中的本科一和研究生核心教材之一，內容深入淺出，有利于讀者自學，也可作為從事地理系統(tǒng)有關的工作人員的參考書。

書籍目錄

第一章 地理信息系統(tǒng)導論  第一節(jié) 地理信息系統(tǒng)的定義與結構  第二節(jié) 地理信息系統(tǒng)的數據采集與處理  第三節(jié) 地理信息系統(tǒng)的數據管理策略  第四節(jié) 地理信息系統(tǒng)的空間查詢與分析  第五節(jié) 地理信息系統(tǒng)的可視化方法  第六節(jié) 地理信息系統(tǒng)的社會化  第七節(jié) 地理信息系統(tǒng)的網絡化與標準化  第八節(jié) 地理信息系統(tǒng)的基本概念  思考題第二章 地理信息系統(tǒng)工程設計在理  第一節(jié) 軟件工程的基本概念  第二節(jié) 地理信息系統(tǒng)工程的基本框架  第三節(jié) 地理信息系統(tǒng)工程的可行性和需求分析  第四節(jié) 面向對象技術  第五節(jié) 地理信息系統(tǒng)的數據庫設計  第六節(jié) 地理信息系統(tǒng)的界面設計  第七節(jié) 地理信息系統(tǒng)的數據采集和融合技術  思考題第三章 地理信息系統(tǒng)工程管理  第一節(jié) 軟件工程項目管理與計劃的概述  第二節(jié) 地理信息系統(tǒng)軟件工程項目管理方檔  第三節(jié) 地理信息系統(tǒng)數據集成工程項目的計劃  第四節(jié) 地理信息系統(tǒng)集成工程項目的計劃  思考題第四章 地理元數據與信息共享  第一節(jié) 地理信息系統(tǒng)的元數據    第二節(jié) 元數據的管理  第三節(jié) 地理信息的標準化  第四節(jié) 地理信息共享法  思考題第五章 地理信息系統(tǒng)的網絡工程建設  第一節(jié) 計算機網絡的發(fā)展與類型  第二節(jié) 網絡通信協議與拓撲結構  第三節(jié) 網絡設備與網絡管理  第四節(jié) 網絡地理信息系統(tǒng)的基本概念和技術  第五節(jié) 企業(yè)化GIS的要求與解決方案  第六節(jié) Intranet的基本概念  第七節(jié) GIS 工程中的Intranet  思考題第六章 Arc/imfo的基礎知識  第一節(jié) Arc/imfo的基礎概念  第二節(jié)  Arc/imfo的功能模塊介紹  第三節(jié) 主要模塊的操作命令  第四節(jié) AML語言  實習題第七章 地理數學據庫的建立方法  第一節(jié) 地圖數學化  第二節(jié) 地理數據格式轉換  第三節(jié) 地理空間數據的編輯  第四節(jié) 屬性數據的編輯  第五節(jié) 大型地理空間數據庫的管理  實習題第八章 基于 Arc/imfo的地理空間分析   第一節(jié) 地圖代數  第二節(jié) 數字地形模型的建立及其分析  第三節(jié) 緩沖區(qū)分析和鄰近關系分析  第四節(jié) 地理空間疊置分析  實習題第九章 地理信息的可視化方法  第一節(jié)  Arc/imfo的地圖制圖基本概念  第二節(jié) 地圖符號的設計與繪制  第三節(jié) 地圖注記  第四節(jié) 專題地圖設計與繪制  第五節(jié) 地形的可視化方法  實習題第十章 GIS工程設計案例主要參考文獻

章節(jié)摘錄

書摘2．圖形和圖像在地理信息系統(tǒng)中，圖形和圖像是常用的系統(tǒng)界面形式，例如圖形和圖像的隱藏和再現、屏幕的滾動、圖案和動畫的顯示等。目前，還流行一種“圖形數據流界面”，操作者通過一種“可視化的語言”，而不是嚴格的文本來控制系統(tǒng)，用戶可以通過“拖放(Drag and Drop)”操作來實現相應的操作，用戶可以自己設計和組織數據處理流程。數據流圖界面適用于數據流清晰，相對比較簡單的系統(tǒng)，如數字圖像處理軟件，但實現較為困難。3．命令行命令行是大家非常熟悉的界面樣式，也是最簡單的界面樣式，很早就已經在各種操作系統(tǒng)軟件中被采用。對于GIS軟件，一個典型的示例是Arc／Info的命令行界面。采用命令行界面需要開發(fā)一個命令行解釋器，功能模塊之間關系較為簡單，常常是一個模塊的輸出作為另一個模塊的輸入。GIS軟件涉及大量的圖形操作，需要有一個圖形窗口顯示操作結果，命令行界面起到控制臺的作用。4．對話對話，也稱對話框，用于系統(tǒng)和用戶的通信，可以分為必須回答式、無須回答式和警告式。對話框通常是顯示在屏幕上的包含圖形和正文的矩形框內。5．窗口窗口也可稱為視圖區(qū)或虛擬屏幕，顯示器屏幕是物理屏幕，在CIS中，窗口通常需要劃分成不同區(qū)域，例如，菜單區(qū)、圖標區(qū)、標題區(qū)、移動區(qū)、大小區(qū)、用戶工作區(qū)、橫向滾動區(qū)、縱向滾動區(qū)、退出區(qū)等。6．數據輸入界面地理信息系統(tǒng)的數據輸人工作很多，包括地理空間數據和屬性數據的輸人，很明顯，地理空間數據的輸入必然涉及圖形圖像界面，同時需要其他多種界面類型的配合。地理空間數據的輸入分柵格數據輸入和矢量數據輸入兩種，在設計地理空間數據輸入界面時，通常需要遵循的主要原則如下：·  突出顯示當前輸入的目標和狀態(tài)，如節(jié)點、頂點的顯示。·  圖形編輯功能中，應當容易選擇目標?！? 刪除時，必需提示用戶確認?！? 當用戶中斷輸入時，系統(tǒng)應當提示“取消”，不能馬上刪除當前的輸人數據?！? 系統(tǒng)應當能在一定精度范圍內自動糾正用戶輸入的誤差，例如：規(guī)則圖形的輸入、節(jié)點的匹配等?！ぬ峁驮?UNDO)功能，允許用戶恢復輸入前的狀態(tài)?！ぬ峁﹫D形的ZOOM功能和滾動功能。地理屬性數據的輸入包括各種參數表的輸入，在地理信息系統(tǒng)的建立過程中是常見的，所涉及的界面有對話框、表格和菜單選擇。設計地理信息系統(tǒng)的輸入界面時應當注意的規(guī)則如下：·輸入的確認：用戶確認后才能將當前輸人的數據存儲，方便用戶檢查?！ぽ斎雱幼鞯慕换バ裕河脩艨梢赃x擇當前的輸人數據項，可以用光標或TAB鍵選擇?！っ鞔_取消：允許用戶對自己的操作做進一步考慮?！ご_認刪除：當用戶刪除數據時，必須讓用戶確認?！ぽ斎雰热菰谄聊簧媳M量保持一覽性?！ぴ试S用戶進行反復編輯。     ·提供UNDO功能?！? 自動格式化：允許用戶以較自由的方式輸入數據，系統(tǒng)自動進行規(guī)范，例如用戶輸入地理目標的編碼為“1”，系統(tǒng)應當按照規(guī)定的格式自動轉換成“001”?！斕崾据斎敕秶透袷??！を炞C：系統(tǒng)應當驗證所有輸入數據的合理性，并提供必要的驗證信息，例如數據的類型、范圍等?！て聊辉O計合理：通常屏幕可以劃分為數據輸入區(qū)、命令區(qū)和錯誤處理區(qū)。這三個區(qū)也可以用三個窗口描述。輸入的數據項應當按用戶的輸入習慣和數據的內在關系排列?！ぬ峁┯脩艨蛇x的輸入數據：系統(tǒng)可以列出所有的選項，供用戶選擇。例如要素類型選擇、地圖投影選擇、地圖符號選擇等?！? 盡量使用先進的技術：光學字符自動識別、光學標記(利用光敏輸入設備)、磁性墨水字符識別、條形碼、聲音數據輸入等技術。7．地理信息顯示界面的設計地理信息顯示界面包括屏幕查詢、文件瀏覽、圖形顯示、報表和報告等。數據顯示的一般原則是：只顯示必耍的數據；按照用戶的要求、習慣和數據的組織方式顯示(如邏輯方式、表格等)；提供標題(標題名稱盡量不用縮寫)；把數據的重要程度分開；報表和報告必須符合用戶的業(yè)務要求。圖形顯示在地理信息系統(tǒng)中占很大的比重，因為地理信息系統(tǒng)是基于圖形的，其分析和解釋的結果通常是以可視化的形式表現出來。它的主要形式包括地圖和圖表。地圖的顯示必然要符合地圖設計的要求。一般情況下，屏幕的地圖顯示考慮的圖形變量包括：多邊形填充類型(顏色、灰度、黑白、填充模式)；線的類型(顏色、灰度、黑白、線型)；點狀符號(顏色、灰度、黑白、形狀、大小)；注記的類型和大小等。這些應當正確地表達地理目標的含義，并被用戶理解。對于GIS，可視化可以描述為從信息到知識的轉化過程，除了以可視化的形式表現各種信息外，實現表達的“所見即所得”亦是界面設計的重要原則。依據屬性數據的特點，系統(tǒng)應當盡量提供各種圖表，例如各種二維圖表(直方圖、餅圖等)和三維圖表。地理空間信息的查詢和圖形顯示是緊密相連的，查詢方式很多，可以用空間定位方式(如點位、范圍等)和屬性數據的邏輯組合，或者是兩者的結合。用戶也可以通過輸入一個命令語句，或通過菜單，選擇數據。為了方便用戶操作，要提供一些額外的操作。如漫游、放大顯示、縮小顯示等。     第七節(jié)  地理信息系統(tǒng)的數據采集和融合技術一、GIS的數據獲取方法……

媒體關注與評論

前言地理信息系統(tǒng)是一門處理地理空間數據的綜合性學科，已廣泛地應用于土地管理、資源管理、環(huán)境監(jiān)測、交通管理、城市規(guī)劃、經濟建設以及政府各職能部門。21世紀是科學與技術一體化的信息時代，地理信息系統(tǒng)的軟件開發(fā)和應用型工程的建設必然需要大量的地理信息系統(tǒng)專業(yè)人才。在長期從事地理信息系統(tǒng)的教學和科研開發(fā)中，我們深深體會到把地理信息系統(tǒng)的建設看做是一項工程的重要性。地理信息系統(tǒng)的軟件開發(fā)必須遵循軟件工程的規(guī)律，地理信息系統(tǒng)應用型工程應當有科學、嚴格的管理方法。為了滿足地理信息系統(tǒng)專業(yè)教學的需要，專門編寫了該教材，讓學生從工程的角度理解地理信息系統(tǒng)的建設。從事地理信息系統(tǒng)軟件開發(fā)的讀者可以把該教材作為一本配套的參考書。地理信息系統(tǒng)應用型工程項目的管理者和開發(fā)者可以從該教材了解到地理信息系統(tǒng)工程項目的管理方法和開發(fā)規(guī)律。第一章介紹了地理信息系統(tǒng)的基本概念，初學者閱讀本章后能夠了解地理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)結構、基本功能和發(fā)展情況，為理解本教材后面的內容打下基礎。已學習過地理信息系統(tǒng)原理的讀者可以跳過此章節(jié)。第二章和第三章詳細講解了地理信息系統(tǒng)軟件的開發(fā)規(guī)律，并且把地理信息系統(tǒng)數據集成工程項目的設計與管理單獨列出，強調應用型地理信息系統(tǒng)的重要性和管理策略。第四章以地理信息共享為主線，介紹了地理信息共享的方法和相關的標準化問題。第五章介紹了地理信息系統(tǒng)工程中網絡建設的基本知識和解決方案。從第六章到第九章，在介紹Arc／Inf0地理信息系統(tǒng)軟件的基礎上，重點講解了地理信息系統(tǒng)數據集成工程項中不同子項目的實施方法。第十章介紹了與專業(yè)地理信息系統(tǒng)建設有關的幾個設計案例，有利于讀者進一步理解前面章節(jié)的內容。在每一章后面都有思考題或實習題，可供教學過程中參考。本教材由郭慶勝確定整體結構，完成大量的編寫和統(tǒng)稿工作，參加編寫工作的其他人員分工是：王曉延編寫了第七章第一、二節(jié)和第九章第五節(jié)，還編寫了Arc／Info主要模塊的部分命令使用方法；程雄編寫了第十章第三節(jié)；代偵勇編寫了Arc／Inf0基本概念部分的部分內容和第十章的部分實習題；胡石元編寫了第十章第一、二節(jié)；顏輝武編寫了第十章第四節(jié)。鄭春燕、薛紅琳、龔詠喜、王曉延和楊族橋為本教材繪制了部分插圖，做了部分文字編輯工作。該教材是這些人員共同努力的結果。在此，感謝他們的熱心幫助和支持。該教材還參考了在參考文獻中未列出的大量資料，請當前的輸人數據項，可以用光標磺的支持。由于時間倉促，書中難免有誤，敬請讀者批評指正。郭慶勝2002年10月

圖書封面

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