地理信息系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)與管理

內(nèi)容概要

該教材是為了滿足地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)專業(yè)的本科教學(xué)而編寫，其內(nèi)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(shí)。在編寫的過(guò)程中，強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合，參考國(guó)外同類教材的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)。把地理信息系統(tǒng)的建設(shè)當(dāng)做一項(xiàng)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(nèi)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(shù)據(jù)集成工程的設(shè)計(jì)原理、方法和規(guī)范；地理信息系統(tǒng)工程項(xiàng)目的管理方法；地理信息共享的原理、方法和法律問(wèn)題；地理信息系統(tǒng)工程中的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用方法；基于Are/lnfo的地理信息系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)方法；專業(yè)一理信息系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)案例等。為了方便教學(xué)和讀者自學(xué)，每章都配有思考題或練習(xí)題。  該教材是我們?cè)诙嗄陱氖碌乩硇畔⑾到y(tǒng)教學(xué)和科研的基礎(chǔ)上編寫而成，是武漢大學(xué)國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科（地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)）建設(shè)中的本科一和研究生核心教材之一，內(nèi)容深入淺出，有利于讀者自學(xué)，也可作為從事地理系統(tǒng)有關(guān)的工作人員的參考書。

書籍目錄

第一章 地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論  第一節(jié) 地理信息系統(tǒng)的定義與結(jié)構(gòu)  第二節(jié) 地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與處理  第三節(jié) 地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)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(huì)化  第七節(jié) 地理信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化與標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)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?qū)ο蠹夹g(shù)  第五節(jié) 地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)  第六節(jié) 地理信息系統(tǒng)的界面設(shè)計(jì)  第七節(jié) 地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和融合技術(shù)  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(xiàng)目管理與計(jì)劃的概述  第二節(jié) 地理信息系統(tǒng)軟件工程項(xiàng)目管理方檔  第三節(jié) 地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成工程項(xiàng)目的計(jì)劃  第四節(jié) 地理信息系統(tǒng)集成工程項(xiàng)目的計(jì)劃  思考題第四章 地理元數(shù)據(jù)與信息共享  第一節(jié) 地理信息系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)    第二節(jié) 元數(shù)據(jù)的管理  第三節(jié) 地理信息的標(biāo)準(zhǔn)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(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)  第一節(jié) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與類型  第二節(jié) 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)  第三節(jié) 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)管理  第四節(jié) 網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)的基本概念和技術(shù)  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(chǔ)知識(shí)  第一節(jié) Arc/imfo的基礎(chǔ)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(yǔ)言  實(shí)習(xí)題第七章 地理數(shù)學(xué)據(jù)庫(kù)的建立方法  第一節(jié) 地圖數(shù)學(xué)化  第二節(jié) 地理數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換  第三節(jié) 地理空間數(shù)據(jù)的編輯  第四節(jié) 屬性數(shù)據(jù)的編輯  第五節(jié) 大型地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)的管理  實(shí)習(xí)題第八章 基于 Arc/imfo的地理空間分析   第一節(jié) 地圖代數(shù)  第二節(jié) 數(shù)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(guān)系分析  第四節(jié) 地理空間疊置分析  實(shí)習(xí)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(hào)的設(shè)計(jì)與繪制  第三節(jié) 地圖注記  第四節(jié) 專題地圖設(shè)計(jì)與繪制  第五節(jié) 地形的可視化方法  實(shí)習(xí)題第十章 GIS工程設(shè)計(jì)案例主要參考文獻(xiàn)

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(xiàn)、屏幕的滾動(dòng)、圖案和動(dòng)畫的顯示等。目前，還流行一種“圖形數(shù)據(jù)流界面”，操作者通過(guò)一種“可視化的語(yǔ)言”，而不是嚴(yán)格的文本來(lái)控制系統(tǒng)，用戶可以通過(guò)“拖放(Drag and Drop)”操作來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的操作，用戶可以自己設(shè)計(jì)和組織數(shù)據(jù)處理流程。數(shù)據(jù)流圖界面適用于數(shù)據(jù)流清晰，相對(duì)比較簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，如數(shù)字圖像處理軟件，但實(shí)現(xiàn)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(jiǎn)單的界面樣式，很早就已經(jīng)在各種操作系統(tǒng)軟件中被采用。對(duì)于GIS軟件，一個(gè)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(gè)命令行解釋器，功能模塊之間關(guān)系較為簡(jiǎn)單，常常是一個(gè)模塊的輸出作為另一個(gè)模塊的輸入。GIS軟件涉及大量的圖形操作，需要有一個(gè)圖形窗口顯示操作結(jié)果，命令行界面起到控制臺(tái)的作用。4．對(duì)話對(duì)話，也稱對(duì)話框，用于系統(tǒng)和用戶的通信，可以分為必須回答式、無(wú)須回答式和警告式。對(duì)話框通常是顯示在屏幕上的包含圖形和正文的矩形框內(nèi)。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?jiǎng)澐殖刹煌瑓^(qū)域，例如，菜單區(qū)、圖標(biāo)區(qū)、標(biāo)題區(qū)、移動(dòng)區(qū)、大小區(qū)、用戶工作區(qū)、橫向滾動(dòng)區(qū)、縱向滾動(dòng)區(qū)、退出區(qū)等。6．?dāng)?shù)據(jù)輸入界面地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸人工作很多，包括地理空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的輸人，很明顯，地理空間數(shù)據(jù)的輸入必然涉及圖形圖像界面，同時(shí)需要其他多種界面類型的配合。地理空間數(shù)據(jù)的輸入分柵格數(shù)據(jù)輸入和矢量數(shù)據(jù)輸入兩種，在設(shè)計(jì)地理空間數(shù)據(jù)輸入界面時(shí)，通常需要遵循的主要原則如下：·  突出顯示當(dāng)前輸入的目標(biāo)和狀態(tài)，如節(jié)點(diǎn)、頂點(diǎn)的顯示。·  圖形編輯功能中，應(yīng)當(dāng)容易選擇目標(biāo)?！? 刪除時(shí)，必需提示用戶確認(rèn)?！? 當(dāng)用戶中斷輸入時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)提示“取消”，不能馬上刪除當(dāng)前的輸人數(shù)據(jù)?！? 系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能在一定精度范圍內(nèi)自動(dòng)糾正用戶輸入的誤差，例如：規(guī)則圖形的輸入、節(jié)點(diǎn)的匹配等?！ぬ峁?fù)原(UNDO)功能，允許用戶恢復(fù)輸入前的狀態(tài)?！ぬ峁﹫D形的ZOOM功能和滾動(dòng)功能。地理屬性數(shù)據(jù)的輸入包括各種參數(shù)表的輸入，在地理信息系統(tǒng)的建立過(guò)程中是常見的，所涉及的界面有對(duì)話框、表格和菜單選擇。設(shè)計(jì)地理信息系統(tǒng)的輸入界面時(shí)應(yīng)當(dāng)注意的規(guī)則如下：·輸入的確認(rèn)：用戶確認(rèn)后才能將當(dāng)前輸人的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，方便用戶檢查?！ぽ斎雱?dòng)作的交互性：用戶可以選擇當(dāng)前的輸人數(shù)據(jù)項(xiàng)，可以用光標(biāo)或TAB鍵選擇?！っ鞔_取消：允許用戶對(duì)自己的操作做進(jìn)一步考慮?！ご_認(rèn)刪除：當(dāng)用戶刪除數(shù)據(jù)時(shí)，必須讓用戶確認(rèn)。·輸入內(nèi)容在屏幕上盡量保持一覽性。·允許用戶進(jìn)行反復(fù)編輯。     ·提供UNDO功能?！? 自動(dòng)格式化：允許用戶以較自由的方式輸入數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行規(guī)范，例如用戶輸入地理目標(biāo)的編碼為“1”，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)按照規(guī)定的格式自動(dòng)轉(zhuǎn)換成“001”。·應(yīng)當(dāng)提示輸入范圍和格式。·驗(yàn)證：系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)驗(yàn)證所有輸入數(shù)據(jù)的合理性，并提供必要的驗(yàn)證信息，例如數(shù)據(jù)的類型、范圍等。·屏幕設(shè)計(jì)合理：通常屏幕可以劃分為數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)、命令區(qū)和錯(cuò)誤處理區(qū)。這三個(gè)區(qū)也可以用三個(gè)窗口描述。輸入的數(shù)據(jù)項(xiàng)應(yīng)當(dāng)按用戶的輸入習(xí)慣和數(shù)據(jù)的內(nèi)在關(guān)系排列?！ぬ峁┯脩艨蛇x的輸入數(shù)據(jù)：系統(tǒng)可以列出所有的選項(xiàng)，供用戶選擇。例如要素類型選擇、地圖投影選擇、地圖符號(hào)選擇等。·  盡量使用先進(jìn)的技術(shù)：光學(xué)字符自動(dòng)識(shí)別、光學(xué)標(biāo)記(利用光敏輸入設(shè)備)、磁性墨水字符識(shí)別、條形碼、聲音數(shù)據(jù)輸入等技術(shù)。7．地理信息顯示界面的設(shè)計(jì)地理信息顯示界面包括屏幕查詢、文件瀏覽、圖形顯示、報(bào)表和報(bào)告等。數(shù)據(jù)顯示的一般原則是：只顯示必耍的數(shù)據(jù)；按照用戶的要求、習(xí)慣和數(shù)據(jù)的組織方式顯示(如邏輯方式、表格等)；提供標(biāo)題(標(biāo)題名稱盡量不用縮寫)；把數(shù)據(jù)的重要程度分開；報(bào)表和報(bào)告必須符合用戶的業(yè)務(wù)要求。圖形顯示在地理信息系統(tǒng)中占很大的比重，因?yàn)榈乩硇畔⑾到y(tǒng)是基于圖形的，其分析和解釋的結(jié)果通常是以可視化的形式表現(xiàn)出來(lái)。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(shè)計(jì)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(diǎn)狀符號(hào)(顏色、灰度、黑白、形狀、大小)；注記的類型和大小等。這些應(yīng)當(dāng)正確地表達(dá)地理目標(biāo)的含義，并被用戶理解。對(duì)于GIS，可視化可以描述為從信息到知識(shí)的轉(zhuǎn)化過(guò)程，除了以可視化的形式表現(xiàn)各種信息外，實(shí)現(xiàn)表達(dá)的“所見即所得”亦是界面設(shè)計(jì)的重要原則。依據(jù)屬性數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)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(diǎn)位、范圍等)和屬性數(shù)據(jù)的邏輯組合，或者是兩者的結(jié)合。用戶也可以通過(guò)輸入一個(gè)命令語(yǔ)句，或通過(guò)菜單，選擇數(shù)據(jù)。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(shù)據(jù)采集和融合技術(shù)一、GIS的數(shù)據(jù)獲取方法……

媒體關(guān)注與評(píng)論

前言地理信息系統(tǒng)是一門處理地理空間數(shù)據(jù)的綜合性學(xué)科，已廣泛地應(yīng)用于土地管理、資源管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通管理、城市規(guī)劃、經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及政府各職能部門。21世紀(jì)是科學(xué)與技術(shù)一體化的信息時(shí)代，地理信息系統(tǒng)的軟件開發(fā)和應(yīng)用型工程的建設(shè)必然需要大量的地理信息系統(tǒng)專業(yè)人才。在長(zhǎng)期從事地理信息系統(tǒng)的教學(xué)和科研開發(fā)中，我們深深體會(huì)到把地理信息系統(tǒng)的建設(shè)看做是一項(xiàng)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(yīng)用型工程應(yīng)當(dāng)有科學(xué)、嚴(yán)格的管理方法。為了滿足地理信息系統(tǒng)專業(yè)教學(xué)的需要，專門編寫了該教材，讓學(xué)生從工程的角度理解地理信息系統(tǒng)的建設(shè)。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(yīng)用型工程項(xiàng)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(xiàng)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(xué)者閱讀本章后能夠了解地理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、基本功能和發(fā)展情況，為理解本教材后面的內(nèi)容打下基礎(chǔ)。已學(xué)習(xí)過(guò)地理信息系統(tǒng)原理的讀者可以跳過(guò)此章節(jié)。第二章和第三章詳細(xì)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(shù)據(jù)集成工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與管理單獨(dú)列出，強(qiáng)調(diào)應(yīng)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(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題。第五章介紹了地理信息系統(tǒng)工程中網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基本知識(shí)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(chǔ)上，重點(diǎn)講解了地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成工程項(xiàng)中不同子項(xiàng)目的實(shí)施方法。第十章介紹了與專業(yè)地理信息系統(tǒng)建設(shè)有關(guān)的幾個(gè)設(shè)計(jì)案例，有利于讀者進(jìn)一步理解前面章節(jié)的內(nèi)容。在每一章后面都有思考題或?qū)嵙?xí)題，可供教學(xué)過(guò)程中參考。本教材由郭慶勝確定整體結(jié)構(gòu)，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(nèi)容和第十章的部分實(shí)習(xí)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?yàn)楸窘滩睦L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(jié)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(xiàn)中未列出的大量資料，請(qǐng)當(dāng)前的輸人數(shù)據(jù)項(xiàng)，可以用光標(biāo)磺的支持。由于時(shí)間倉(cāng)促，書中難免有誤，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。郭慶勝2002年10月

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