地理信息系統(tǒng)及3S空間信息技術(shù)

前言

空間信息與數(shù)字技術(shù)是為適應(yīng)我國現(xiàn)代化對空間信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才的迫切需要而創(chuàng)設(shè)的新專業(yè)。地理信息系統(tǒng)是該專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。地理信息系統(tǒng)是隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，在原有學(xué)科交叉處派生出來的一門新興邊緣學(xué)科。它是用來處理和分析空間數(shù)據(jù)的一門綜合性信息技術(shù)，涉及計算機科學(xué)技術(shù)、信息和管理學(xué)、地學(xué)、空間科學(xué)及測量學(xué)等學(xué)科。要使該專業(yè)的學(xué)生只通過這一門課程對空間信息科學(xué)有一個基本、全面的了解，是有較大難度的。這對本書的編者提出了較高的要求：既要介紹清楚地理信息系統(tǒng)的基本原理、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用，又要結(jié)合信息技術(shù)，以最新的GIS技術(shù)為基礎(chǔ)，融合GPS、RS等技術(shù)。本書系統(tǒng)全面地講述了地理信息系統(tǒng)的原理、結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵的技術(shù)方法、發(fā)展現(xiàn)狀和動態(tài)，并結(jié)合當(dāng)前地理信息系統(tǒng)應(yīng)用熱點，講述了3S技術(shù)及GIS在其他領(lǐng)域的應(yīng)用。全書共分7章，主要內(nèi)容包括GIS的基本概念和涉及的基礎(chǔ)理論、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和空間數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)采集與處理、空間分析方法及產(chǎn)品輸出、GPS、3S集成及GIS新技術(shù)等。

內(nèi)容概要

　　本書共七章，主要內(nèi)容包括地理信息系統(tǒng)的基本概念、基礎(chǔ)理論，空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和空間數(shù)據(jù)庫，空間數(shù)據(jù)采集與處理，空間分析方法及產(chǎn)品輸出，地理信息系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用，全球定位系統(tǒng)，3S空間信息技術(shù)及GIS新技術(shù)等。
　　本書可作為空間信息與數(shù)字技術(shù)專業(yè)本科生專業(yè)基礎(chǔ)課教材或相關(guān)專業(yè)研究生的參考書，亦可供有關(guān)科研和產(chǎn)業(yè)部門的技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章 緒論
1.1 地理信息系統(tǒng)的基本概念
1.1.1 信息、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)與一般信息系統(tǒng)的比較
1.2 地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成
1.2.1 計算機硬件系統(tǒng)
1.2.2 計算機軟件系統(tǒng)
1.2.3 空間數(shù)據(jù)
1.2.4 系統(tǒng)開發(fā)、管理和使用人員
1.3 地理信息系統(tǒng)的功能與應(yīng)用
1.3.1 基本功能
1.3.2 地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用
1.4 地理信息系統(tǒng)的研究內(nèi)容及相關(guān)學(xué)科
1.4.1 地理信息系統(tǒng)的研究內(nèi)容
1.4.2 地理信息系統(tǒng)的相關(guān)學(xué)科
1.5 GIS的發(fā)展概況
1.5.1 GIS的國際發(fā)展?fàn)顩r
1.5.2 GIS的國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r
1.5.3 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展動態(tài)
復(fù)習(xí)與思考題
第2章 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和空間數(shù)據(jù)庫
2.1 空間信息基礎(chǔ)
2.1.1 地理系統(tǒng)和地理實體
2.1.2 實體的描述和存儲
2.1.3 實體的空間特征
2.1.4 空間關(guān)系
2.2 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型
2.2.1 柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
2.2.2 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
2.2.3 矢量柵格一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
2.3 空間數(shù)據(jù)模型
2.3.1 空間數(shù)據(jù)庫
2.3.2 空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計建立和維護
復(fù)習(xí)與思考題
第3章 空間數(shù)據(jù)采集與處理
3.1 空間數(shù)據(jù)采集
3.1.1 數(shù)據(jù)源種類
3.1.2 空間數(shù)據(jù)采集
3.2 空間數(shù)據(jù)的編輯與處理
3.2.1 誤差或錯誤的檢查與編輯
3.2.2 圖像糾正
3.2.3 數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換
3.2.4 地圖投影轉(zhuǎn)換
3.2.5 圖像解譯
3.2.6 圖幅拼接
3.3 空間數(shù)據(jù)質(zhì)量及誤差分析
3.3.1 數(shù)據(jù)質(zhì)量的基本概念
3.3.2 空間數(shù)據(jù)質(zhì)量問題的來源
3.3.3 常見空間數(shù)據(jù)的誤差分析
3.3.4 空間數(shù)據(jù)質(zhì)量控制
復(fù)習(xí)與思考題
第4章 GIS空間分析方法與產(chǎn)品輸出
4.1 空間分析過程及其模型
4.1.1 空間分析過程
4.1.2 空間分析建模
4.2 空間查詢
4.3 數(shù)字地面模型及其應(yīng)用
4.3.1 概述
4.3.2 DEM的主要表示模型
4.3.3 DEM的建立
4.3.4 空間數(shù)據(jù)的內(nèi)插方法
4.3.5 DTM在地圖制圖與地學(xué)分析中的應(yīng)用
4.4 空間數(shù)據(jù)的疊加分析
4.4.1 基于矢量數(shù)據(jù)的疊加分析
4.4.2 基于柵格數(shù)據(jù)的疊加分析
4.5 空間數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)分析
4.5.1 基于矢量數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)分析
4.5.2 基于柵格數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)分析
4.6 空間網(wǎng)絡(luò)分析
4.6.1 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
4.6.2 主要網(wǎng)絡(luò)分析功能
4.7 空間統(tǒng)計分類分析
4.7.1 主成分分析
4.7.2 層次分析
4.7.3 系統(tǒng)聚類分析
4.7.4 判別分析
4.8 地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品輸出
4.8.1 空間信息輸出系統(tǒng)
4.8.2 地理信息系統(tǒng)輸出產(chǎn)品類型
復(fù)習(xí)與思考題
第5章 地理信息系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用
5.1 地理信息的開發(fā)
5.1.1 地理信息系統(tǒng)的開發(fā)方法
5.1.2 地理信息系統(tǒng)的開發(fā)過程
5.1.3 地理信息系統(tǒng)的評價
5.1.4 地理信息系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化
5.2 地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用
5.2.1 GIS技術(shù)在新農(nóng)村規(guī)劃中的應(yīng)用
5.2.2 城市電信地理信息系統(tǒng)
5.2.3 GIS技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用
5.2.4 GIS在醫(yī)院管理中的應(yīng)用
5.2.5 地貌
5.2.6 軍事
5.2.7 校園地理信息系統(tǒng)
復(fù)習(xí)與思考題
第6章 全球定位系統(tǒng)
6.1 導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)簡介
6.1.1 概述
6.1.2 典型的導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)
6.2 GPS的定位原理
6.2.1 定位原理
6.2.2 定位算法
6.2.3 誤差分析
6.3 GPS的應(yīng)用
6.3.1 GPS在航空中的應(yīng)用
6.3.2 GPS在軍事中的作用
6.3.3 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在導(dǎo)彈武器中的應(yīng)用
6.3.4 GPS在空間飛行器上的應(yīng)用
6.3.5 GPS在道路工程中的應(yīng)用
6.3.6 GPS的其他應(yīng)用
6.4 組合導(dǎo)航
6.4.1 導(dǎo)航及導(dǎo)航系統(tǒng)
6.4.2 導(dǎo)航系統(tǒng)的三個基本特征
6.4.3 導(dǎo)航系統(tǒng)的分類
6.4.4 組合導(dǎo)航
6.5 GPS／INS組合導(dǎo)航
6.5.1 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)
6.5.2 INS的優(yōu)缺點
6.5.3 進(jìn)行GPS／INS組合的必要性
6.5.4 GPS／INS組合的優(yōu)勢
6.5.5 GPS／INS組合的關(guān)鍵器件
6.5.6 GPS／INS組合方式分類
復(fù)習(xí)與思考題
第7章 3S空間信息技術(shù)及GIS新技術(shù)
7.1 3S技術(shù)
7.7.1 遙感簡介
7.1.2 GIS與遙感的集成
7.1.3 GIS與全球定位系統(tǒng)的集成
7.1.4 3S集成
7.2 數(shù)字地球簡介
7.2.1 數(shù)字地球的基本概念
7.2.2 數(shù)字地球的基本框架
7.2.3 數(shù)字地球的技術(shù)基礎(chǔ)
7.2.4 數(shù)字地球的應(yīng)用
7.2.5 國家信息基礎(chǔ)設(shè)施和國家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施
7.3 GIS新技術(shù)
7.3.1 WebGIS
7.3.2 組件式GIS
復(fù)習(xí)與思考題
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：1)數(shù)據(jù)信息分類校園數(shù)據(jù)的獲取主要是通過校園地形圖、校內(nèi)管理部門收集的現(xiàn)狀及規(guī)劃數(shù)據(jù)、對現(xiàn)狀資料調(diào)查的相關(guān)信息等而得，按數(shù)據(jù)的類型主要可分為空間數(shù)據(jù)(主要指圖形信息、圖像信息)和非空間數(shù)據(jù)或稱作屬性數(shù)據(jù)(包括統(tǒng)計表信息、文本信息等)?？臻g數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)也稱為圖形數(shù)據(jù)，包括地形圖、建筑平面圖、道路圖、水系圖、規(guī)劃系列圖、航測相片、校園建筑相片等。一般情況下，空間數(shù)據(jù)可通過下面的途徑取得：(1)數(shù)字測圖；(2)地形圖屏幕掃描數(shù)字化；(3)通過遙感技術(shù)來獲得各種分辨率的遙感圖像；(4)用GPS來獲得接收點的空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)等。可對所獲取的校園空間數(shù)據(jù)進(jìn)行如下的分類及建庫：(1)校園地形圖，表示主校區(qū)的整個地形情況。主要包括主校區(qū)內(nèi)的建筑物、構(gòu)筑物、道路、操場、綠地等。(2)校園建筑物分布平面圖根據(jù)用途特征和分析需要可初步分為四類：教學(xué)建筑：包括院辦公樓、各系辦公樓、各教學(xué)樓等；輔助教學(xué)建筑：包括實驗樓、圖書館、體育場等；公共建筑：包括大學(xué)生活動中心、體育館、食堂等；公寓：包括大學(xué)生公寓、研究生公寓、教師公寓等。(3)道路，包括主要干道和次要干道。(4)綠化及水面，如人工水景等。(5)各類樓層平面分布圖，主要包括以下幾類：辦公樓平面分布圖，主要包括校長辦公室、人事處、組織部、財務(wù)處、教務(wù)處、科研處、校園規(guī)劃辦等辦公管理部門的位置。

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《地理信息系統(tǒng)及3S空間信息技術(shù)》：21世紀(jì)高等學(xué)校電子信息類規(guī)劃教材

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