地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)與實驗教程(含光盤)
定 價:49 元
叢書名:普通高等教育“十三五”規(guī)劃教材
- 作者:田永中等編
- 出版時間:2010/6/1
- ISBN:9787030277503
- 出 版 社:科學(xué)出版社
- 中圖法分類:P208
- 頁碼:332
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
地理信息系統(tǒng)(GIS)在當前社會經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮著重要作用,是解決諸多空間問題的主要技術(shù)手段。《地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)與實驗教程》是長期從事GIS課程教學(xué)與科研工作的教師在開展“GIS專業(yè)建設(shè)與高校課程改革”研究中取得的重要成果。全書共分7章,主要內(nèi)容包括緒論、空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)、空間數(shù)據(jù)的輸入與處理、空間分析、空間數(shù)據(jù)的可視化與輸出、地理信息系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用,地理信息系統(tǒng)的發(fā)展等。
全書以GIS基本理論為主線,結(jié)合大量的具體實例,并配備相關(guān)數(shù)據(jù),具有很強的可操作性。隨書光盤中除了實驗數(shù)據(jù)外,還配有各章的課件,便于教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)。
《地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)與實驗教程》可作為GIS、地理科學(xué)、測繪、城鄉(xiāng)規(guī)劃、土地管理等專業(yè)的本科生、研究生的課程教材,也可供其他相關(guān)專業(yè)的師生、工程技術(shù)人員和研究人員學(xué)習(xí)參考。
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本書從有利于教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)為基本出發(fā)點,將地理信息系統(tǒng)的基本理論與實踐有機結(jié)合起來。全書以數(shù)據(jù)流程為主線,將GIS基本理論分為7個章節(jié),并以ArcGIS為實驗平臺,在每章之后輔以與理論關(guān)聯(lián)的專項實驗,對地理空間數(shù)據(jù)的輸入、編輯與處理、分析與輸出等過程進行了較為詳盡的闡述,是一本較具特色的地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)教材。
從20世紀60年代初的萌芽,到逐步社會化的今天,GIS在短短50年的發(fā)展時間內(nèi),從研究室走向生產(chǎn)一線,從空間數(shù)據(jù)管理轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻g信息服務(wù),從技術(shù)升華為科學(xué),它作為“數(shù)字地球”的基礎(chǔ),“3S”一體化的核心,已幾乎滲透到國民經(jīng)濟的所有部門,逐步影響和改變著人們的生產(chǎn)、生活和工作方式,并將最終導(dǎo)致人類空間數(shù)字思維方式的產(chǎn)生。據(jù)初步估算,目前全球與地理信息系統(tǒng)相關(guān)的產(chǎn)值已超過1000億美元,我國超過400億元人民幣。隨著GIS產(chǎn)業(yè)的迅速增長,GIS教育事業(yè)也蓬勃發(fā)展,GIS觀念已逐漸深入人心。GIS在中國經(jīng)歷了30多年的發(fā)展歷史,而高校GIS專業(yè)自1998年開設(shè)至今已歷時10余年。據(jù)不完全統(tǒng)計,目前全國高等院校中已開設(shè)GIS相關(guān)本科專業(yè)的多達150余所,數(shù)十所院校設(shè)置了GIS的碩士點與博士點,每年畢業(yè)的GIS專業(yè)學(xué)生超過3000人,我國已經(jīng)建成世界最大的GIS人才培養(yǎng)體系。
“地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)”或“地理信息系統(tǒng)概論”是GIS專業(yè)的核心課程之一,在GIS專業(yè)的課程體系中具有舉足輕重的地位。除GIS相關(guān)本科專業(yè)開設(shè)此門課程之外,目前全國高等院校中尚有數(shù)十個其他專業(yè)將其作為必修課或選修課。由于近年來我國GIS教育發(fā)展極其迅速,擔(dān)任此門課程的許多教師并未受到過GIS專業(yè)方面的系統(tǒng)訓(xùn)練,因此教材建設(shè)對于地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)課程教學(xué)質(zhì)量的保證尤為重要。自1989年黃杏元教授編著大陸第一部《地理信息系統(tǒng)概論》教材并在高等教育出版社出版以來,至今已有10余部地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)方面的教材或?qū)V霭妫瑸槲覈鳪IS專業(yè)人才的培養(yǎng)作出了不可或缺的貢獻。西南大學(xué)田永中等老師長期致力于GIS本科專業(yè)及其他相關(guān)專業(yè)“地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)工作,《地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)與實驗教程》是其長期教學(xué)與科研工作的總結(jié)。該教材從有利于教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)為基本出發(fā)點,將地理信息系統(tǒng)的基本理論與實踐有機結(jié)合起來。全書以數(shù)據(jù)流程為主線,將GIS基本理論分為7個章節(jié),并以ArcGIS為實驗平臺,在每章之后輔以與理論關(guān)聯(lián)的專項實驗,對地理空間數(shù)據(jù)的輸入、編輯與處理、分析與輸出等過程進行了較為詳盡的闡述,是一本較具特色的地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)教材。
教育是GIS發(fā)展的基礎(chǔ),教師素質(zhì)與教學(xué)質(zhì)量是GIS相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)的基本保證,教材建設(shè)對于教師教學(xué)能力的提高和教學(xué)質(zhì)量的保證具有較大的促進作用。歡迎更多的GIS同仁為我國的GIS教育添磚加瓦,共同促進我國GIS各領(lǐng)域的健康發(fā)展。
目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 地理信息系統(tǒng)的基本概念 1
1.2 地理信息系統(tǒng)的組成與功能 5
1.3 地理信息系統(tǒng)的研究內(nèi)容 10
1.4 地理信息系統(tǒng)與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系 12
1.5 地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域 14
1.6 常用地理信息系統(tǒng)軟件簡介 17
復(fù)習(xí)思考題 20
實驗部分 21
實驗一 地理信息系統(tǒng)的組成與功能 21
第2章 空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ) 24
2.1 地理空間 24
2.2 空間數(shù)據(jù)模型 33
2.3 空間數(shù)據(jù)組織與編碼 41
2.4 空間數(shù)據(jù)質(zhì)量 45
2.5 空間數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù) 54
復(fù)習(xí)思考題 60
實驗部分 61
實驗二 空間數(shù)據(jù)的表達 61
實驗三 ArcGIS基本操作與數(shù)據(jù)表示 63
實驗四 柵格像元的不同編碼方法及誤差比較 69
實驗五 ArcGIS中空間數(shù)據(jù)的顯示 71
實驗六 ArcGIS中空間數(shù)據(jù)的操作 75
實驗七 元數(shù)據(jù)的瀏覽與編輯 79
第3章 空間數(shù)據(jù)的輸入與處理 82
3.1 空間數(shù)據(jù)的輸入 82
3.2 空間數(shù)據(jù)的編輯 87
3.3 空間數(shù)據(jù)的處理 91
3.4 空間數(shù)據(jù)的壓縮與編碼 100
3.5 空間數(shù)據(jù)庫 107
3.6 空間查詢 111
復(fù)習(xí)思考題 117
實驗部分 119
實驗八 空間數(shù)據(jù)掃描矢量化 119
實驗九 空間數(shù)據(jù)編輯 121
實驗十 屬性數(shù)據(jù)輸入 123
實驗十一 空間坐標的轉(zhuǎn)換 126
第4章 空間分析 130
4.1 空間分析概述 130
4.2 矢量數(shù)據(jù)分析方法 134
4.3 柵格數(shù)據(jù)分析方法 156
4.4 DTM與三維分析 179
4.5 空間分析建模 209
復(fù)習(xí)思考題 217
實驗部分 219
實驗十二 緩沖區(qū)分析 219
實驗十三 疊加分析 222
實驗十四 網(wǎng)絡(luò)分析 225
實驗十五 柵格數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析 229
實驗十六 地形特征點的提取 232
實驗十七 最短路徑分析 235
實驗十八 空間插值 238
實驗十九 DEM的生成與應(yīng)用 240
實驗二十 三維顯示 243
實驗二十一 空間圖解建模 245
第5章 空間數(shù)據(jù)的可視化與輸出 250
5.1 空間數(shù)據(jù)的可視化 250
5.2 地理信息系統(tǒng)與地圖制圖 253
5.3 電子地圖 268
5.4 地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品輸出 273
復(fù)習(xí)思考題 275
實驗部分 276
實驗二十二 中國人口密度圖的制作 276
第6章 地理信息系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用 279
6.1 地理信息系統(tǒng)的開發(fā) 279
6.2 地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用 287
復(fù)習(xí)思考題 295
實驗部分 296
實驗二十三 基于ArcGIS Engine的GIS二次開發(fā) 296
實驗二十四 堰塞湖災(zāi)害評估 300
實驗二十五 確定被炸沉的航空母艦位置 302
第7章 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展 305
7.1 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展歷程 305
7.2 地理信息系統(tǒng)的未來 310
復(fù)習(xí)思考題 315
主要參考文獻 316
附錄1 GIS常用術(shù)語對照 317
附錄2 GIS相關(guān)資源 327
1.1.2地理數(shù)據(jù)與地理信息
1.地理數(shù)據(jù)與地理信息
地理數(shù)據(jù)(geographical data)是指用來表示地理實體或現(xiàn)象的位置、形狀、大小及其分布等諸多方面特征的數(shù)據(jù)。地理信息(geographical information)是有關(guān)地理實體的性質(zhì)、特征和運動狀態(tài)的表征和一切有用的知識,它是對地理數(shù)據(jù)的解釋(陳述彭等,1999)。由于地理對象都具有一定的空間位置,因此可以簡單地認為,地理數(shù)據(jù)和地理信息就是與空間位置相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息。正因為如此,地理數(shù)據(jù)和地理信息有時也被稱為空間數(shù)據(jù)(spatial data)和空間信息(spatial information)。
2.地理數(shù)據(jù)的組成
一個完整的地理數(shù)據(jù)應(yīng)當包括以下三個部分。
1)空間位置:描述地理對象所在的位置。這種位置既可以根據(jù)大地參照系定義,如大地經(jīng)緯度坐標,也可以依據(jù)地物間的相對位置關(guān)系定義,如空間上的距離、鄰接、重疊和包含等。
2)屬性:描述地理對象特征的定性或定量指標(如井的深度、河流的污染物濃度、土地的類型等),它是地理數(shù)據(jù)中的非空間組成部分。
3)時間:反映地理數(shù)據(jù)采集或地理現(xiàn)象發(fā)生的時刻或時段。缺少時間的地理數(shù)據(jù)往往在應(yīng)用上會受到很大的限制。
例如,對于一條河流的地理數(shù)據(jù),除了要表達河流的空間位置外,還需要知道河流的寬度、水位高低、水質(zhì)狀況等屬性數(shù)據(jù),以及采集這些數(shù)據(jù)的時間。
3.地理信息的特征
地理信息除了具有信息的一般特征外,還具有其獨特之處。
1)空間性:由于地理數(shù)據(jù)是基于一定空間的地理對象而產(chǎn)生的,因此從地理數(shù)據(jù)中提取出的地理信息具有空間特征,這是地理信息區(qū)別于其他信息的根本標志。
2)數(shù)據(jù)量大:地理數(shù)據(jù)空間位置的存儲需要大量的存儲空間,此外,它還需要存儲眾多的屬性數(shù)據(jù),并且還需要存儲不同時間的數(shù)據(jù),因此其數(shù)據(jù)量往往比非地理數(shù)據(jù)要大得多。特別是當?shù)乩頂?shù)據(jù)采用柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),并且柵格像元較小時,數(shù)據(jù)量會變得更大。