該書擬以空間信息的表達(dá)、采集、處理、建庫、分析、制圖展示、應(yīng)用型GIS開發(fā)為主線展開。*章GIS概論，介紹GIS的定義、組成與相關(guān)學(xué)科關(guān)系及其*近的進(jìn)展；第二章GIS空間數(shù)據(jù)表達(dá)基礎(chǔ)，介紹地理空間、地理實(shí)體、地圖投影和常用GIS坐標(biāo)系與投影；第三章空間數(shù)據(jù)模型，介紹矢量數(shù)據(jù)模型與柵格數(shù)據(jù)模型，時(shí)空數(shù)據(jù)模型進(jìn)展；第四章空間數(shù)據(jù)獲取，介紹常用空間數(shù)據(jù)采集方法如野外數(shù)據(jù)采集、數(shù)值化設(shè)備采集、空間數(shù)據(jù)交換，常用地理信息數(shù)據(jù)源介紹等；第五章空間數(shù)據(jù)處理與質(zhì)量評價(jià)，介紹幾何變換、投影變換以及空間數(shù)據(jù)質(zhì)量等內(nèi)容；第六章空間數(shù)據(jù)存儲與管理介紹空間數(shù)據(jù)管理方式，空間數(shù)據(jù)引擎，版本管理，NoSql數(shù)據(jù)管理新進(jìn)展等；第七章空間分析介紹數(shù)字地形模型分析，空間插值，疊加分析，緩沖區(qū)分析，并介紹探索性空間分析方法；第八章空間數(shù)據(jù)表現(xiàn)與地圖制圖介紹地圖符號、注記、設(shè)計(jì)、制作等內(nèi)容；第九章應(yīng)用型GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)介紹GIS系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、實(shí)施、測試與維護(hù)等。
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目錄
前言第1章GIS概論1
1.1地理信息系統(tǒng)概念1
1.1.1數(shù)據(jù)和信息1
1.1.2地理數(shù)據(jù)和地理信息2
1.1.3地理信息的特征3
1.1.4信息系統(tǒng)3
1.1.5地理信息系統(tǒng)定義4
1.2地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成6
1.2.1GIS硬件系統(tǒng)7
1.2.2GIS軟件系統(tǒng)11
1.2.3空間數(shù)據(jù)13
1.2.4GIS管理、操作和應(yīng)用人員13
1.2.5應(yīng)用模型14
1.3地理信息系統(tǒng)的功能與類型15
1.3.1地理信息系統(tǒng)的基本功能15
1.3.2地理信息系統(tǒng)的類型17
1.4地理信息系統(tǒng)與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系19
1.5地理信息系統(tǒng)的發(fā)展22
1.5.1GIS發(fā)展簡史22
1.5.2GIS中“S”的發(fā)展25
1.5.3GIS期刊30
1.6主流GIS軟件介紹.31
1.6.1國外主要商業(yè)化GIS軟件31
1.6.2國內(nèi)主要商業(yè)化GIS軟件36
1.6.3開源GIS39
思考題42
第2章GIS空間數(shù)據(jù)表達(dá)基礎(chǔ)43
2.1地理空間與地理坐標(biāo)系43
2.1.1地球橢球體44
2.1.2地理坐標(biāo)系的分類45
2.1.3我國GIS常用坐標(biāo)系49
2.1.4高程系統(tǒng)51
2.2地圖投影52
2.2.1地圖投影的實(shí)質(zhì)52
2.2.2變形橢圓與地圖投影變形53
2.2.3地圖投影參數(shù)56
2.2.4地圖投影類型57
2.3常用地圖投影62
2.3.1高斯-克呂格投影62
2.3.2通用橫軸墨卡托投影(UTM)65
2.3.3墨卡托投影65
2.3.4Web墨卡托67
2.3.5蘭勃特投影68
2.3.6阿伯斯投影69
2.4GIS中坐標(biāo)系與投影的應(yīng)用71
2.4.1GIS中地圖投影標(biāo)識71
2.4.2ArcGIS中地圖投影與坐標(biāo)系73
思考題75
第3章空間數(shù)據(jù)模型76
3.1現(xiàn)實(shí)世界的抽象76
3.2空間實(shí)體78
3.2.1空間實(shí)體的概念78
3.2.2空間實(shí)體的特征79
3.2.3空間關(guān)系80
3.3空間數(shù)據(jù)83
3.4空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)87
3.4.1空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與空間數(shù)據(jù)模型87
3.4.2矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)89
3.4.3柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)92
3.4.4表面模型101
3.4.5矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的比較106
3.5面向?qū)ο蟮目臻g數(shù)據(jù)模型107
3.5.1類與對象108
3.5.2Geodatabase模型109
3.6時(shí)空數(shù)據(jù)模型113
思考題117
第4章空間數(shù)據(jù)的獲取118
4.1空間數(shù)據(jù)的內(nèi)容與來源118
4.1.14D數(shù)據(jù)118
4.1.2空間元數(shù)據(jù)119
4.1.3空間數(shù)據(jù)來源124
4.2全野外數(shù)據(jù)采集125
4.2.1全野外數(shù)據(jù)采集特點(diǎn)125
4.2.2作業(yè)過程126
4.2.3GPS測量127
4.3數(shù)字化設(shè)備采集129
4.3.1手扶跟蹤數(shù)字化129
4.3.2掃描數(shù)字化131
4.3.3攝影測量方法.135
4.3.4遙感方法136
4.4空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換與互操作138
4.4.1空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的內(nèi)容及要求138
4.4.2空間數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的方式139
4.4.3空間數(shù)據(jù)互操作140
4.5空間數(shù)據(jù)獲取技術(shù)發(fā)展142
4.5.1三維激光掃描142
4.5.2合成孔徑雷達(dá)(SAR)146
4.5.3從GPS到GNSS151
思考題154
第5章空間數(shù)據(jù)處理與質(zhì)量評價(jià)156
5.1幾何變換156
5.1.1幾何糾正156
5.1.2均方根誤差157
5.2投影變換158
5.3空間數(shù)據(jù)的編輯160
5.3.1空間數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤檢查方法160
5.3.2幾何數(shù)據(jù)的編輯161
5.3.3空間數(shù)據(jù)拼接162
5.3.4拓?fù)潢P(guān)系的建立與編輯164
5.3.5柵格數(shù)據(jù)的重采樣165
5.3.6屬性數(shù)據(jù)編輯166
5.4空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換166
5.4.1矢量-柵格轉(zhuǎn)換166
5.4.2柵格-矢量轉(zhuǎn)換171
5.5空間數(shù)據(jù)壓縮與綜合175
5.5.1矢量數(shù)據(jù)壓縮175
5.5.2柵格數(shù)據(jù)壓縮178
5.6空間數(shù)據(jù)質(zhì)量181
5.6.1空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的概念181
5.6.2空間數(shù)據(jù)誤差來源182
5.6.3數(shù)據(jù)質(zhì)量評價(jià)183
5.6.4空間數(shù)據(jù)質(zhì)量控制184
5.6.5空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制184
5.7空間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)186
5.7.1ISO/TC211標(biāo)準(zhǔn)體系186
5.7.2OGC標(biāo)準(zhǔn)體系188
5.7.3我國國家地理信息標(biāo)準(zhǔn)體系190
思考題191
第6章空間數(shù)據(jù)存儲與管理192
6.1空間數(shù)據(jù)管理192
6.1.1矢量數(shù)據(jù)管理.192
6.1.2柵格數(shù)據(jù)管理.196
6.1.3地圖切片與影像金字塔管理197
6.2空間數(shù)據(jù)引擎199
6.2.1空間數(shù)據(jù)引擎的概念199
6.2.2空間數(shù)據(jù)引擎工作原理200
6.2.3ArcSDE空間數(shù)據(jù)引擎202
6.3空間數(shù)據(jù)索引203
6.3.1實(shí)體范圍索引204
6.3.2格網(wǎng)索引205
6.3.3四叉樹索引207
6.3.4其他索引210
6.4空間數(shù)據(jù)庫查詢語言213
6.4.1標(biāo)準(zhǔn)查詢語言SQL213
6.4.2SQL的擴(kuò)展214
6.5基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫建立216
6.5.1基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫類型216
6.5.2基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫建庫流程217
6.5.3基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫更新225
6.6長事務(wù)與版本管理229
6.6.1事務(wù)處理229
6.6.2版本控制230
6.7NoSQL數(shù)據(jù)庫231
6.7.1NoSQL定義和介紹231
6.7.2常見NoSQL數(shù)據(jù)庫233
思考題235
第7章空間分析237
7.1數(shù)字地形模型分析237
7.1.1DTM與DEM237
7.1.2DEM的類型239
7.1.3DEM的特點(diǎn)241
7.1.4DEM應(yīng)用242
7.2空間插值249
7.2.1全局插值法249
7.2.2局部插值法250
7.2.3逐點(diǎn)插值法253
7.3空間疊加分析254
7.3.1疊加分析概述254
7.3.2基于矢量的疊加分析255
7.3.3基于柵格的疊加分析259
7.4空間查詢261
7.5空間緩沖區(qū)分析263
7.5.1緩沖區(qū)分析263
7.5.2基于矢量的緩沖區(qū)分析264
7.5.3基于柵格的緩沖區(qū)分析267
7.6網(wǎng)絡(luò)分析267
7.6.1網(wǎng)絡(luò)組成和屬性268
7.6.2網(wǎng)絡(luò)的建立270
7.6.3網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用270
7.7探索性空間分析方法272
7.7.1基本分析工具272
7.7.2檢驗(yàn)數(shù)據(jù)分布277
7.7.3尋找數(shù)據(jù)離群值277
7.7.4全局趨勢分析279
7.7.5空間自相關(guān)及方向變異279
思考題282
第8章空間信息可視化283
8.1空間信息可視化概述283
8.1.1可視化的概念283
8.1.2空間信息可視化的表現(xiàn)形式284
8.2地圖符號286
8.2.1地圖符號的分類286
8.2.2地圖符號視覺變量290
8.2.3地圖符號設(shè)計(jì)294
8.2.4地圖注記296
8.3專題圖的表達(dá)298
8.3.1點(diǎn)狀要素的表示方法298
8.3.2線狀要素的表示方法302
8.3.3面狀要素的表示方法303
8.3.4表示方法的分類與選擇309
8.4地圖設(shè)計(jì)與編制311
8.4.1地圖制作過程及方法311
8.4.2地圖設(shè)計(jì)的過程與內(nèi)容313
8.5虛擬現(xiàn)實(shí)315
8.5.1虛擬現(xiàn)實(shí)的概念315
8.5.2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)316
8.5.3虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用318
思考題319
第9章應(yīng)用型GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)320
9.1GIS系統(tǒng)分析320
9.1.1系統(tǒng)需求分析320
9.1.2系統(tǒng)可行性研究322
9.1.3系統(tǒng)分析報(bào)告322
9.2GIS系統(tǒng)設(shè)計(jì)323
9.2.1應(yīng)用型GIS設(shè)計(jì)的原則323
9.2.2應(yīng)用型GIS的總體設(shè)計(jì)324
9.2.3應(yīng)用型GIS的詳細(xì)設(shè)計(jì)329
9.3GIS系統(tǒng)實(shí)施332
9.3.1程序編制333
9.3.2數(shù)據(jù)庫建立333
9.3.3用戶培訓(xùn)333
9.3.4系統(tǒng)測試334
9.4GIS軟件測試336
9.4.1GIS軟件的特點(diǎn)336
9.4.2GIS軟件測試步驟336
9.4.3GIS軟件測試誤區(qū)337
9.4.4GIS軟件測試的策略及經(jīng)驗(yàn)338
9.5GIS系統(tǒng)維護(hù)338
9.5.1系統(tǒng)評價(jià)339
9.5.2系統(tǒng)維護(hù)340
思考題341
第10章GIS應(yīng)用342
10.1GIS在公眾服務(wù)中的應(yīng)用342
10.2GIS在城市建設(shè)中的應(yīng)用345
10.3GIS在國土資源管理中的應(yīng)用348
10.4GIS在其他行業(yè)中的應(yīng)用352
思考題356
參考文獻(xiàn)357
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