地理信息系統(tǒng)原理、應用與工程

內(nèi)容概要

《地理信息系統(tǒng)原理應用與工程(第2版)》全面分析了GIS的特點、發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，充分考慮我國當前信息化建設(shè)和不同層次的GIS教育的實際需要，力求將GIS的基本理論、技術(shù)方法和應用融為一體，通過參閱大量文獻，并在結(jié)合筆者多年的GlS教學和主持參與的有關(guān)省市科研項目的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)論述了GIS的基本原理、應用方法以及應用和開發(fā)實例。全書共分十五章。第一章到第九章，重點闡述了地理信息系統(tǒng)的基本原理，主要包括GIS的基本概念、研究內(nèi)容與應用、GIS空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、GIS數(shù)學基礎(chǔ)、地理信息數(shù)據(jù)獲取與處理、空間分析與建模、數(shù)字高程模型、GIS產(chǎn)品輸出、GIS標準、GIS技術(shù)的發(fā)展；第十章到第十五章，重點論述了GIS工程與實例，主要包括GIS系統(tǒng)分析，GIS系統(tǒng)總體設(shè)計，GIS系統(tǒng)功能設(shè)計，GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計，GIS系統(tǒng)輸入輸出設(shè)計，GIS系統(tǒng)實施、管理和維護及其應用實例。
《地理信息系統(tǒng)原理應用與工程(第2版)》內(nèi)容全面，針對性強，可作為GIS、軟件工程、土地管理、資源環(huán)境及其他相關(guān)專業(yè)的教材。也可作為相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員、管理人員的技術(shù)參考書。本書由鄭春燕副教授、張正棟教授、胡華科副教授進行統(tǒng)稿和修訂。

書籍目錄

第一章GIS概論
第一節(jié)CIS基本概念
1信息、地理信息
2信息系統(tǒng)
3GIS
4CIS與相關(guān)學科的關(guān)系
第二節(jié)CIS的構(gòu)成
1計算機硬件系統(tǒng)
2計算機軟件系統(tǒng)
3地理空間數(shù)據(jù)
4系統(tǒng)開發(fā)、管理和使用人員
第三節(jié)GIS的功能與應用
1GIS的功能
2GIS的應用
第四節(jié)CIS的發(fā)展概況
1國際發(fā)展狀況
2國內(nèi)發(fā)展狀況
思考題
第二章GIS空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫
第一節(jié)GIS空間數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
1空間數(shù)據(jù)的分類
2空間數(shù)據(jù)模型
3空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
4數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的關(guān)系
5空間數(shù)據(jù)的拓撲關(guān)系
第二節(jié)柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其編碼
1柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
2柵格數(shù)據(jù)的取值方法
3壓縮編碼方法
第三節(jié)矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其編碼
1矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
2矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編碼的基本內(nèi)容
3矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的編碼方式
4多邊形編碼及拓撲關(guān)系的自動生成
第四節(jié)矢柵結(jié)構(gòu)的比較及轉(zhuǎn)換算法
1柵格結(jié)構(gòu)與矢量結(jié)構(gòu)的比較
2相互轉(zhuǎn)換算法
第五節(jié)CIS空間數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
1數(shù)據(jù)庫
2數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
3CIS空間數(shù)據(jù)庫
4CIS空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
思考題
第三章GIS數(shù)學基礎(chǔ)
第一節(jié)地球橢球及其坐標系
1地球橢球
2各種坐標系的建立及其相互關(guān)系
3我國的高程系
第二節(jié)地圖投影
1地圖投影的基本原理
2常用的一些地圖投影
3我國編制地圖常用的地圖投影
4地理信息系統(tǒng)中地圖投影的配置
第三節(jié)地圖的分幅和編號
1地圖分幅
2地圖編號
3我國地形圖分幅和編號
思考題
第四章GIS數(shù)據(jù)獲取與處理
第一節(jié)CIS的數(shù)據(jù)源
1地圖
2遙感影像數(shù)據(jù)
3社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)
4實測數(shù)據(jù)
5數(shù)字數(shù)據(jù)
6各種文字報告和立法文件
第二節(jié)CIS數(shù)據(jù)獲取
1屬性數(shù)據(jù)的采集
……
第五章GIS空間分析與地學建模
第六章數(shù)字地面模型
第七章GIS產(chǎn)品輸出
第八章GIS標準
第九章GIS技術(shù)的發(fā)展
第十章GIS工程概述
第十一章GIS系統(tǒng)分析
第十二章GIS系統(tǒng)設(shè)計
第十三章GIS系統(tǒng)實施
第十四章GIS系統(tǒng)的雒護和評價
第十五章GIS工程實例——深圳市土地管理信息系統(tǒng)
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換一般分為兩大類：一類是不同數(shù)據(jù)介質(zhì)之間的轉(zhuǎn)換，即將各種不同的源材料信息如地圖、照片、各種文字及表格轉(zhuǎn)為計算機可以兼容的格式，主要采用數(shù)字化、掃描、鍵盤輸人等方式，這在上一節(jié)中已經(jīng)說明；第二類是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)換，包括同一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不同組織形式間的轉(zhuǎn)換和不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)間的轉(zhuǎn)換。同一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不同組織形式間的轉(zhuǎn)換包括不同柵格記錄形式之間的轉(zhuǎn)換（如四叉樹和游程編碼之間的轉(zhuǎn)換）和不同矢量結(jié)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)換（如索引式和DIME之間的轉(zhuǎn)換）。這兩種轉(zhuǎn)換方法要視具體的轉(zhuǎn)換內(nèi)容根據(jù)矢量和柵格數(shù)據(jù)編碼的原理和方法來進行。不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)間的轉(zhuǎn)換主要包括矢量到柵格數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和柵格到矢量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換兩種。具體的轉(zhuǎn)換方法參見第二章中相關(guān)內(nèi)容。在矢量結(jié)構(gòu)表示方法中，任何地理實體均可以用點、線、面來表示其特征，進而可根據(jù)各特征間的空間關(guān)系解譯出更多的信息，為此，可用確定區(qū)域定義、連通性和鄰接性的方法來達到上述目的。其特點是弧段用點的連接來定義，多邊形用點及弧段的連接來定義，這樣，相鄰多邊形的公共邊不必重復輸入，且通過鄰接性的關(guān)系能識別出各地理信息實體的相對位置，從而解譯出多種信息。拓撲結(jié)構(gòu)就是明確這些空間關(guān)系的一種數(shù)據(jù)方法，也就是說，用來表示要素之間連通性或相鄰性的關(guān)系，稱為拓撲結(jié)構(gòu)。在圖形數(shù)字化完成后，對于大多數(shù)地圖需要建立拓撲，以正確判別要素之間的拓撲關(guān)系。在建立拓撲關(guān)系的過程中，一些在數(shù)字化輸入過程中的錯誤需要被改正，否則，建立的拓撲關(guān)系將不能正確地反映地物之間的關(guān)系。如ESRI定義了以下判斷錄入圖形是否正確的六個準則，可以幫助發(fā)現(xiàn)拓撲錯誤：（1）所有錄入的實體都能夠表現(xiàn)出來；（2）沒有輸入額外的實體；（3）所有的實體都在正確的位置上，并且其形狀和大小正確；（4）所有具有連接關(guān)系的實體都已經(jīng)連接上；（5）所有的多邊形都有且只有一個標志點以識別它們；（6）所有的實體都在邊界之內(nèi)。上述的準則，特別是第（5）條和第（6）條，只是針對ESRI的Arc／Info軟件而言的，其他的GIS軟件由于具體實現(xiàn)的不同，可能會有差異。由于地圖數(shù)字化，特別是手扶跟蹤數(shù)字化，是一件耗時、繁雜的人力勞動，在數(shù)字化過程中的錯誤幾乎是不可避免的。造成數(shù)字化錯誤的具體原因包括：（1）遺漏某些實體；（2）某些實體重復錄入。由于地圖信息是二維分布的，并且信息量一般很大，因此要準確記錄哪些實體已經(jīng)錄入、哪些實體尚未錄入是困難的，這就容易造成重復錄入和遺漏；（3）定位的不準確。數(shù)字化儀分辨率可以造成定位誤差，但是人的因素是位置不準確的主要原因，如手扶跟蹤數(shù)字化過程中手的抖動，兩次錄入之間圖紙的移動都可以使位置不準確；更重要的是，在手扶跟蹤數(shù)字化過程中，難以實現(xiàn)完全精確的定位，如在水系的錄人中（見圖4.1 0），將支流的終點恰好錄入在干流上基本上是不可能的（圖4.1 0（a）），更常見的是圖4.1 0（b）和圖4.1 0（c）所示的兩種情況。

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《地理信息系統(tǒng)原理應用與工程(第2版)》是高等學校地圖學與地理信息系統(tǒng)系列教材之一。

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