普通高等教育“十二五”规划教材：地理信息系统原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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华一新，赵军喜，张毅 编

图书标签:

• 地理信息系统
• GIS
• 遥感
• 地图学
• 计算机地理学
• 空间分析
• 规划教材
• 高等教育
• 地理学
• 测绘科学与技术

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030330147

版次：1

商品编码：10913037

包装：平装

丛书名： 普通高等教育"十二五"规划教材

开本：16开

出版时间：2011-12-01

页数：216

内容简介

《普通高等教育“十二五”规划教材：地理信息系统原理》共十二章，主要内容包括：绪论，介绍GIS的定义、功能及研究进展。空间数据的数学基础，介绍空间数据的地理参照系、常用的地图投影和地图投影的变换方法、常用大地坐标系。地理空间数据，介绍空间数据的数据特征与数据类型、GIS的数据源等内容。空间数据模型，介绍空间数据模型及分类、矢量空间数据模型、栅格空间数据模型、表面模型。空间关系，介绍空间关系中的三种基本类型，即距离关系、方位关系、拓扑关系。GIS标准，介绍GIS标准的定义和分类、地理信息的分类与编码标准、地理信息的记录格式与交换标准、地理信息元数据标准。空间数据获取，介绍空间数据获取方法中的野外直接测量获取空间数据、摄影测量方法获取空间数据、地图数字化获取空间数据。空间数据的处理，介绍空间数据的坐标变换、空间数据的图形编辑、空间数据的拓扑关系生成、矢量数据的压缩、空间数据的结构转换、空间插值、数字高程模型的生成、图像数据的处理。空间数据组织与管理，介绍了空间数据管理的特点、空间数据管理技术的发展、空间数据库引擎、空间数据的组织、空间索引。空间查询与分析，介绍空间查询、空间统计分析、地形分析、叠置分析、缓冲区分析、栅格分析、网络分析。空间数据可视化，介绍空间数据可视化的基本原理、地图符号和注记、电子地图设计、地图输出。地理信息服务，介绍地理信息服务的产生、发展过程、服务模式、技术体系、结构框架和关键技术。

目录

前言
第1章 绪论
1.1 什么是GIS
1.2 GIS的功能
1.3 GIS的类型与组成
1.4 GIS的应用
1.5 GIS的发展历史
1.6 我国GIS的研究进展

第2章 空间数据的数学基础
2.1 空间数据的地理参照系
2.2 地图投影
2.3 常用地图投影
2.4 常用大地坐标系

第3章 地理空间数据
3.1 数据特征与数据类型
3.2 GIS的数据源
3.3 GIS数据的度量等级
3.4 GIS数据质量

第4章 空间数据模型
4.1 从现实世界到GIS
4.2 空间数据模型及分类
4.3 矢量空间数据模型
4.4 栅格空间数据模型
4.5 表面模型

第5章 空间关系
5.1 基本的空间关系
5.2 空间距离
5.3 空间方位
5.4 空间拓扑

第6章 GIS标准
6.1 GIS标准的定义和分类
6.2 地理信息的分类与编码标准
6.3 地理信息的记录格式与交换标准
6.4 地理信息元数据标准

第7章 空间数据获取
7.1 空间数据获取方法
7.2 野外直接测量获取空间数据
7.3 摄影测量方法获取空间数据
7.4 地图数字化获取空间数据

第8章 空间数据的处理
8.1 空间数据的坐标变换
8.2 空间数据的图形编辑
8.3 空间数据的拓扑关系生成
8.4 矢量数据的压缩
8.5 空间数据的结构转换
8.6 空间插值
8.7 数字高程模型的生成
8.8 图像数据的处理

第9章 空间数据组织与管理
9.1 空间数据管理的特点
9.2 空间数据管理技术的发展
9.3 空间数据库引擎
9.4 空间数据的组织
9.5 空间索引

第10章 空间查询与分析
10.1 空间查询
10.2 空间统计分析
10.3 地形分析
10.4 叠置分析
10.5 缓冲区分析
10.6 栅格分析
10.7 网络分析

第11章 空间数据可视化
11.1 概述
11.2 地图符号和注记
11.3 电子地图设计
11.4 地图输出

第12章 地理信息服务
12.1 地理信息服务的概念
12.2 地理信息服务的内容组成
12.3 GIS与地理信息服务
12.4 地理信息网络服务
主要参考文献

前言/序言

智慧之眼，洞悉地表：地理信息系统（GIS）导论 在我们日常生活的方方面面，土地、资源、环境、人口、交通……这些纷繁复杂的地表信息，无时无刻不在影响着我们的决策与发展。如何才能更科学、更高效地理解、分析和利用这些信息？地理信息系统（GIS），便为我们打开了一扇通往数据海洋的智慧之门。 本书，正是旨在为读者构建一个坚实的GIS入门基础。它并非一本枯燥的技术手册，而更像是一位循循善诱的良师，带领你逐步走进GIS的奇妙世界。我们将从最基础的概念讲起，剥离那些令人望而生畏的专业术语，用清晰易懂的语言，为你勾勒出GIS的整体轮廓。 第一章：地理信息系统——时代理念的结晶 我们将首先探讨GIS产生的时代背景。为何我们需要GIS？它的出现是社会发展到一定阶段的必然产物，是人类认识世界、改造世界能力的飞跃。我们会回顾GIS的萌芽和发展历程，了解那些奠定其理论基础的先驱们所做出的贡献。从早期的地图绘制到如今的智能化分析，GIS的演进本身就是一部科技进步的精彩篇章。 接着，我们会深入剖析GIS的核心概念。什么是地理信息？它与我们日常所说的“信息”有何不同？地理信息包含空间位置信息和属性信息两个维度，二者紧密结合，构成了GIS分析的基石。我们将解释什么是空间数据模型，包括矢量模型和栅格模型，它们是如何在计算机中表达现实世界的？我们将通过生动的比喻和实际的例子，让抽象的概念变得触手可及。例如，河流、道路、行政边界，它们更适合用矢量数据来表示；而地形、气温、降水，则可以用栅格数据来描述。 此外，我们还将阐述GIS的功能和应用范畴。GIS不仅仅是用来制作地图的工具，它的威力在于其强大的空间分析能力。从简单的查询、叠置，到复杂的路径分析、缓冲区分析，GIS能够帮助我们发现隐藏在数据中的规律和联系。我们将概述GIS在城市规划、环境保护、农业管理、灾害预警、交通调度等众多领域的广泛应用，让你初步领略GIS的魅力与价值。 第二章：地理空间数据的奥秘——现实世界的数字化表达 要构建一个GIS，首要任务是获取和管理地理空间数据。本章将带你深入了解地理空间数据的种类、来源和处理方法。 我们会介绍各种类型的地理空间数据。矢量数据，如点、线、面，它们具有明确的边界和形状，适合表示离散的地理要素。栅格数据，则以网格状像元（像素）为基本单元，每个像元代表一个区域的属性值，适合表示连续变化的现象。我们会详细解释这两种数据模型之间的转换关系，以及它们各自的优缺点。 数据来源是GIS的生命线。我们将梳理各种主要的地理空间数据来源： 遥感影像： 来自卫星和航空器的影像，能够提供广阔区域的宏观信息，如地表覆盖、植被状况等。我们会介绍不同类型的遥感数据，如光学影像、雷达影像等，以及它们的应用。 地理编码数据： 例如地址、邮政编码，这些数据可以被转换成空间位置信息。 调查数据： 实地调查采集的数据，如人口普查、土地利用调查等。 现有地图数据： 纸质地图的数字化，或者已经存在的电子地图数据。 数据采集和预处理是GIS项目成功的关键。本章将介绍一些基本的数据采集技术，如GPS（全球定位系统）的应用，以及数字化、扫描等方法。更重要的是，我们会探讨数据质量的重要性。不准确、不完整的数据将直接影响GIS分析的结果。因此，我们会讲解数据清洗、配准、投影转换等数据预处理的基本步骤，确保数据的准确性和一致性。 第三章：GIS的空间分析——从数据到洞察的飞跃 地理信息系统的核心价值在于其强大的空间分析能力。本章将为你揭示GIS如何通过各种分析方法，从海量数据中提取有价值的见解。 我们将从基础的空间查询开始。如何根据属性信息查找空间要素（例如，查找所有人口超过10万的城市）？如何根据空间位置关系查找空间要素（例如，查找距离某条河流100米范围内的所有村庄）？这些看似简单的操作，却是GIS应用的基础。 接着，我们将深入探讨更复杂的空间分析技术： 叠置分析（Overlay Analysis）： 这是GIS中最基本也最重要的分析之一。我们将讲解点、线、面与面之间的不同叠置操作，如联合（Union）、相交（Intersect）、擦除（Erase）等。例如，结合土地利用图层和土壤图层，分析哪些土地类型分布在特定的土壤类型上，这对于农业规划至关重要。 缓冲区分析（Buffer Analysis）： 建立围绕地理要素的一定距离范围。例如，为学校建立一个500米的步行安全缓冲区，用于规划学生的安全路线。 网络分析（Network Analysis）： 在道路、河流等网络状数据上进行分析，如最短路径查找、服务区域分析等。这在交通调度、物流配送、应急响应等领域有着广泛的应用。 地形分析（Terrain Analysis）： 基于高程数据，分析坡度、坡向、汇水区、可见性等。例如，分析某区域的滑坡风险，需要考虑坡度和坡向。 密度分析（Density Analysis）： 计算单位面积内的要素数量，如人口密度、犯罪发生密度等。 我们将通过具体的案例，如土地适宜性评价、环境影响评价、选址分析等，来展示这些空间分析技术的实际应用。你会看到，GIS如何将看似零散的数据，整合成具有指导意义的决策信息。 第四章：GIS的实践应用——智慧赋能美好生活 本章将聚焦于GIS在各个领域的具体应用，让你更直观地理解GIS如何为我们的社会和生活带来积极改变。 城市规划与管理： GIS在城市规划中扮演着至关重要的角色。从土地利用规划、交通网络设计，到基础设施布局、应急疏散方案制定，GIS能够帮助规划者更科学地理解城市现状，预测发展趋势，并做出最优决策。例如，通过GIS分析人口分布、交通流量和公共服务设施的匹配度，可以更合理地规划新的学校或医院。 环境保护与资源管理： GIS是保护我们地球家园的有力工具。它能够帮助我们监测森林火灾、水体污染、土地退化等环境问题，评估生态系统的健康状况，并制定有效的保护和管理策略。例如，通过GIS分析遥感影像，可以监测非法采伐区域，并制定森林保护计划。 农业现代化： 精准农业是GIS在农业领域的重要应用。通过GIS结合GPS和传感器数据，农民可以对农田进行精细化管理，如精准施肥、精准灌溉、病虫害预测等，从而提高产量，降低成本，减少对环境的影响。 交通运输与物流： GIS在交通领域的应用无处不在。从导航系统、路线规划，到交通流量监测、公共交通优化，GIS极大地提升了交通运输的效率和安全性。例如，物流公司利用GIS进行最优配送路线规划，可以节省大量的运输时间和成本。 灾害预警与应急响应： 在面对地震、洪水、台风等自然灾害时，GIS能够快速评估灾害影响范围，指导应急救援队伍的部署，并为灾后重建提供科学依据。例如，通过GIS分析洪水淹没范围，可以及时疏散受灾群众，并规划救援路线。 我们还会提及GIS与其他相关技术（如 GPS、RS、3S）的融合，进一步拓展GIS的应用边界，实现更智能化、更精细化的地理信息服务。 第五章：GIS的发展趋势与未来展望 告别了基础知识的学习，本章将带领你放眼GIS的未来。我们将探讨当前GIS技术的发展趋势，以及它将如何深刻地改变我们的世界。 云计算与大数据： GIS正朝着更加云化、大数据的方向发展。海量地理空间数据的存储、处理和分析将更加便捷高效。 WebGIS与移动GIS： 地理信息服务将更加普及，任何人都可以通过Web浏览器或移动设备访问和使用GIS功能。 人工智能与机器学习： AI技术与GIS的结合，将赋予GIS更强的智能分析能力，例如自动识别地物、预测灾害模式等。 三维GIS与倾斜摄影： 更加逼真的三维地理空间表达，将为城市建模、虚拟现实等领域带来革命性的变化。 地理空间众包与开放地理空间数据： 越来越多的公众参与到地理空间数据的采集和维护中，开放的地理空间数据生态系统正在形成。 我们将通过对这些趋势的解读，激发读者对GIS未来发展的想象。GIS不仅仅是一门技术，更是一种思考方式，一种解决问题的能力。它正在以前所未有的力量，塑造着我们对世界的认知，并驱动着社会向更智慧、更可持续的方向发展。 本书的目标是为你打下坚实的GIS基础，让你能够理解GIS的原理，掌握GIS的基本技能，并对GIS的应用前景充满信心。无论你未来的职业方向如何，掌握GIS将为你打开更多的可能性，让你能够以更广阔的视野，更深刻的洞察力，去认识和影响我们所生活的这个美丽而复杂的世界。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，扑面而来的是浓郁的学术气息。封面的设计简洁却不失庄重，给人一种扎实、可靠的感觉。我选择这本《地理信息系统原理》教材，主要是因为它被列入“十二五”规划教材的行列，这在我看来，是品质和专业性的双重保证。我希望通过这本书，能够对地理信息系统有一个全面而深入的认识，尤其是在理论层面。我期待它能够详细阐述GIS的基石——数据模型，无论是矢量还是栅格，都能有详尽的解释和图示，让我理解其内在的逻辑和应用。另外，空间分析是GIS的核心功能，我希望书中能够对各种空间分析技术，如叠加、缓冲区、密度分析等，进行细致的讲解，并附带一些经典的案例，让我能够掌握如何运用这些工具解决实际问题。虽然我还未开始深入阅读，但凭着这本书的体量和定位，我对其内容和深度充满期待，相信它能成为我GIS学习道路上的一盏明灯。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简洁明了，纯白色背景上印着书名和作者信息，给人一种学术严谨的感觉。我当初选择这本书，主要是因为它被列为“十二五”规划教材，这通常意味着其内容具有一定的权威性和系统性，能够帮助我建立起扎实的地理信息系统（GIS）理论基础。虽然我还没深入阅读，但从目录上看，它涵盖了GIS的基本概念、数据模型、空间分析、数据采集与处理等关键领域，这正是我希望通过一本教材系统学习的。我期待它能以一种逻辑清晰、循序渐进的方式，将复杂的GIS理论化繁为简，让我这个初学者能够快速理解并掌握其核心要义。这本书的排版我也很喜欢，字体大小适中，段落清晰，理论讲解与图示结合，相信阅读起来会比较舒适，不会感到枯燥乏味。总的来说，我对这本书的初步印象是专业、系统、易读，希望能通过它，为我的GIS学习之旅打下坚实的基础，为日后更深入的学习和实际应用做好铺垫。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书时，第一感觉是它的厚度，这让我既感到满足又有些许压力。一本好的教材，内容充实是肯定的，但如何能在厚重的篇幅中保持清晰的逻辑和生动的讲解，是检验其水平的关键。从章节标题来看，这本书似乎非常全面，从GIS的起源发展，到各种空间数据格式的介绍，再到复杂的空间分析技术，几乎涵盖了GIS的方方面面。我尤其关注那些关于空间分析的部分，因为这部分往往是GIS最能体现其价值的核心内容。我希望能在这本书里找到对各种空间分析方法，如缓冲区分析、叠加分析、网络分析等，详细而深入的解释，并且有实际案例佐证，这样才能真正理解它们的应用场景和原理。虽然我尚未开始阅读，但我已经可以想象到，在未来的日子里，我将沉浸在这本书所构建的GIS世界中，不断探索，不断学习，不断进步。它不仅仅是一本教材，更可能成为我GIS学习道路上的良师益友。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常朴实，没有过多花哨的元素，只有清晰的书名和作者信息，给人一种回归本源、注重实力的感觉。我选择这本书，是因为它是一本“十二五”规划教材，这通常意味着它在内容上是经过严格审阅和优化的，能够准确地反映当前地理信息系统领域的最新发展和核心知识。我期待它能够从最基础的概念讲起，逐步深入到GIS的各个核心模块，比如空间数据结构、空间数据处理、空间分析以及GIS的应用等。我希望能够通过阅读这本书，清晰地理解GIS的原理，包括它如何获取、存储、管理、处理和可视化地理空间信息。尤其是我对空间分析部分非常感兴趣，希望书中能够提供详细的理论讲解和实际案例，帮助我理解各种空间分析方法的应用场景和实现逻辑。总而言之，我对这本书的期望很高，希望它能帮助我构建扎实的GIS理论基础，为我未来的学习和工作打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计，虽然算不上华丽，但却透着一股沉稳大气。拿到手里沉甸甸的，书页纸张的质感也相当不错，印刷清晰，没有出现模糊不清的字迹。我对GIS的了解还停留在比较基础的层面，所以选择这本书，是希望能系统地、由浅入深地学习GIS的核心知识。我特别希望能从这本书中学习到GIS的原理，包括它如何存储、管理、分析和展示地理空间信息。一些基础的概念，例如矢量数据模型和栅格数据模型，我希望能在这本书中得到非常清晰的阐述，理解它们各自的优缺点以及适用范围。同时，对于GIS软件的操作，虽然这本书是原理性的教材，但我希望它能提供一些理论上的指导，让我能够更好地理解不同软件的操作逻辑。总而言之，这本书给我一种值得信赖的感觉，相信它能帮助我构建一个扎实的GIS知识体系，为我未来的学习和实践打下坚实的基础。