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編輯推薦

普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材。
針對近年來GIS的發展，新增瞭“空間數據倉庫”、“數據中心”、“三維GIS”、“移動GIS”、“雲GIS”、“物聯網GIS”等內容。
本書提供電子課件。

內容簡介

本書是普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材，詳細介紹瞭地理信息係統的原理與方法。全書共分13章，重點介紹瞭空間數據結構、GIS的地理數學基礎、GIS數據輸入、GIS數據處理、空間數據管理、空間分析、數字高程模型、網絡GIS、三維GIS、空間數據挖掘與空間決策支持係統、GIS的輸齣與地圖可視化、GIS發展趨勢等內容。本書提供電子課件，請登錄華信教育資源網（www.hxedu.com.cn）注冊後免費下載。

作者簡介

吳信纔，男，中國地質大學教授、博士生導師、首屆長江學者特聘教授，第十、十一屆全國政協委員，第八、九、十屆民盟中央委員，國傢GIS産業技術創新戰略聯盟理事長，國傢GIS工程中心首席科學傢，教育部GIS工程中心主任，湖北省GIS工程中心主任。

目錄

第1章 緒論 1
1．1 GIS基本概念 1
1．1．1 信息與數據 1
1．1．2 空間數據與地圖 2
1．1．3 地理信息與地學信息 2
1．1．4 信息係統和GIS 3
1．2 GIS的發展過程 4
1．2．1 GIS在國外的發展 4
1．2．2 GIS在我國的發展 5
1．3 地球信息科學與GIS 6
1．3．1 地球信息科學 6
1．3．2 GIS軟件 7
1．3．3 GIS類型 7
1．4 GIS與其他相關學科間的關係 9
1．4．1 GIS與地圖學 9
1．4．2 GIS與一般事務數據庫 10
1．4．3 GIS與計算機地圖製圖 10
1．4．4 GIS與計算機輔助設計（CAD） 10
1．4．5 GIS與測繪學 11
1．4．6 GIS與地理學 11
1．5 GIS組成 12
1．5．1 計算機硬件係統 12
1．5．2 計算機軟件係統 14
1．5．3 地理空間數據 16
1．5．4 應用分析模型 17
1．5．5 係統開發、管理和使用人員 17
1．6 GIS功能和應用 17
1．6．1 地理信息係統功能 17
1．6．2 地理信息係統應用 19
習題1 23
第2章 空間數據結構 24
2．1 空間認知模型 24
2．1．1 現實世界的認知過程 24
2．1．2 空間認知三層模型 25
2．2 空間實體模型 26
2．2．1 麵嚮對象實體模型 26
2．2．2 MapGIS空間實體模型 27
2．3 柵格數據結構 43
2．3．1 柵格數據的基本概念 43
2．3．2 柵格數據層的概念 44
2．3．3 柵格數據結構的錶示 45
2．3．4 柵格數據的組織方法 46
2．3．5 柵格數據取值方法 46
2．3．6 柵格數據存儲的壓縮編碼 47
2．4 矢量數據結構 52
2．4．1 實體式數據結構 52
2．4．2 拓撲數據結構 54
2．5 矢量與柵格數據結構的比較和選擇 57
2．5．1 矢量與柵格數據結構的比較 58
2．5．2 矢量、柵格一體化數據結構 58
2．5．3 矢量和柵格數據結構的選擇 59
2．6 三維空間數據模型及結構 59
2．6．1 三維矢量模型及結構 59
2．6．2 三維體元模型及結構 61
2．6．3 三維混閤數據模型及結構 65
習題2 67
第3章 GIS的地理數學基礎 68
3．1 幾何空間 68
3．1．1 距離空間（度量空間） 68
3．1．2 歐氏空間 69
3．1．3 基於集閤的幾何空間 72
3．1．4 拓撲空間 76
3．2 地球橢球體與大地控製 78
3．2．1 地球橢球體 78
3．2．2 大地控製 79
3．3 地圖投影 82
3．3．1 地圖投影的概念 82
3．3．2 地圖投影的變形 83
3．3．3 地圖投影的分類 84
3．3．4 GIS中的地圖投影 86
3．4 空間坐標轉換 92
3．4．1 坐標係轉換 92
3．4．2 投影轉換 93
習題3 97
第4章 GIS數據輸入 98
4．1 GIS數據來源 98
4．2 數據規範化和標準化 100
4．3 數據輸入 101
4．3．1 野外數據采集 101
4．3．2 地圖數字化 103
4．3．3 數字攝影測量 105
4．3．4 遙感影像處理 106
4．3．5 現有數據轉換 107
4．4 數據質量 107
4．4．1 數據質量問題 107
4．4．2 誤差來源 110
習題4 110
第5章 GIS數據處理 111
5．1 數據編輯 111
5．1．1 窗口操作 111
5．1．2 圖形數據編輯 114
5．1．3 屬性數據編輯 117
5．2 拓撲關係的建立 118
5．3 空間數據的誤差分析和校正? 120
5．3．1 空間數據的誤差分析 120
5．3．2 空間數據的誤差校正 122
5．4 空間數據的壓縮與光滑 123
5．4．1 數據壓縮 124
5．4．2 麯綫光滑（麯綫擬閤） 125
5．5 圖形變換 125
5．5．1 幾何變換 125
5．5．2 投影變換 128
5．6 圖幅拼接處理 129
5．7 柵格數據與矢量數據的互相轉換 131
5．7．1 矢量數據轉換成柵格數據 131
5．7．2 柵格數據轉換成矢量數據 133
習題5 134
第6章 空間數據管理 135
6．1 概述 135
6．1．1 空間數據管理方式 135
6．1．2 數據庫管理係統 136
6．1．3 空間數據庫係統 136
6．2 空間數據模型 137
6．2．1 傳統數據模型 137
6．2．2 麵嚮對象模型 139
6．3 空間數據組織 143
6．3．1 地圖數據的基本組成 143
6．3．2 圖形數據模型 144
6．3．3 專題屬性數據模型 145
6．3．4 圖形數據與專題屬性數據的連接 145
6．3．5 地理實體信息框架 146
6．4 空間索引和空間查詢 147
6．4．1 空間索引 147
6．4．2 空間查詢 152
6．4．3 空間查詢處理 155
6．4．4 查詢優化 157
6．5 空間數據引擎 158
6．5．1 空間數據引擎的概念 158
6．5．2 空間數據引擎工作原理 159
6．5．3 空間數據引擎實例 160
6．6 元數據 162
6．6．1 元數據的定義及其作用 162
6．6．2 元數據的分類 163
6．6．3 元數據的內容 164
6．7 空間數據庫設計 166
6．7．1 空間數據庫概念結構設計 166
6．7．2 空間數據庫邏輯結構設計 169
6．7．3 空間數據庫物理結構設計 175
6．8 空間數據管理技術新發展 176
6．8．1 空間數據倉庫 176
6．8．2 數據中心 178
6．8．3 NoSQL非關係數據庫 181
習題6 184
第7章 空間分析 185
7．1 空間分析的內容與步驟 185
7．2 空間度量算法 187
7．2．1 長度量算 187
7．2．2 角度量算 191
7．2．3 任意多邊形麵積量算 192
7．2．4 分布中心的計算 192
7．3 數據檢索及錶格分析 193
7．3．1 屬性統計分析 193
7．3．2 布爾邏輯查詢 194
7．3．3 空間數據庫查詢語言 194
7．3．4 重分類、邊界消除與閤並 195
7．4 疊置分析 195
7．4．1 柵格係統的疊加分析 196
7．4．2 矢量係統的疊加分析（拓撲疊加） 199
7．5 緩衝分析 203
7．5．1 緩衝分析的概念 203
7．5．2 建立緩衝區的算法 204
7．6 網絡分析 204
7．6．1 網絡數據模型――幾個基本概念 204
7．6．2 常規的網絡分析功能 205
7．7 地理信息係統的數學模型 210
7．7．1 建立數學模型的一般過程 210
7．7．2 數理統計分析模型 211
7．7．3 迴歸分析模型 214
7．7．4 綫性規劃模型 218
7．8 空間自相關分析 220
7．9 空間聚類分析 222
7．9．1 劃分空間聚類方法 223
7．9．2 層次空間聚類方法 223
7．9．3 基於密度的空間聚類方法 223
7．9．4 基於網格的空間聚類方法 224
習題7 224
第8章 數字高程模型 226
8．1 概述 226
8．1．1 數字高程模型的概念 226
8．1．2 數字高程模型的特點 226
8．2 DEM數據分布特徵 227
8．2．1 格網狀數據 227
8．2．2 離散數據 227
8．3 DEM的錶示方法 227
8．3．1 數學方法 228
8．3．2 圖形方法 228
8．3．3 DEM三維錶達方法 232
8．4 TIN的生成方法 233
8．4．1 人工方法 233
8．4．2 程序自動建立方法 233
8．5 Grid的生成 236
8．5．1 網格化插值計算 236
8．5．2 網格尺寸的確定 237
8．5．3 空間插值方法 238
8．5．4 幾種典型數據網格化插值方法選擇 243
8．6 DEM的數據源和采樣方法 243
8．7 DEM的應用 244
8．7．1 DEM的主要用途 244
8．7．2 DEM的應用 244
8．8 DEM分析的誤差與精度 250
8．8．1 DEM的誤差研究概況 250
8．8．2 DEM的誤差來源 250
8．8．3 DEM的誤差分析 251
8．8．4 DEM的誤差評價模型 252
習題8 253
第9章 網絡GIS 254
9．1 概述 254
9．1．1 網絡GIS概念 254
9．1．2 網絡GIS體係結構 255
9．1．3 網絡GIS內容體係 257
9．2 分布式網絡GIS 257
9．2．1 分布式網絡GIS概念 258
9．2．2 分布式主要技術 259
9．3 WebGIS 260
9．3．1 WebGIS的概念 260
9．3．2 WebGIS分類與特點 261
9．3．3 WebGIS技術框架 263
9．3．4 WebGIS實現技術 266
9．4 網絡GIS發展趨勢 270
9．4．1 處理海量數據的功能 271
9．4．2 空間分析功能 271
9．4．3 網絡三維可視化 271
9．5 MapGIS IGSS簡介 271
習題9 273
第10章 三維GIS 274
10．1 概述 274
10．2 三維GIS數據管理 275
10．2．1 三維空間數據模型 275
10．2．2 三維空間數據組織 276
10．2．3 三維空間數據管理 278
10．3 三維GIS模型構建 279
10．3．1 基於二維GIS數據的三維建模 279
10．3．2 基於遙感影像的三維建模 279
10．3．3 基於激光掃描係統的三維建模 280
10．3．4 基於CAD模型的三維建模 280
10．4 三維GIS可視化 281
10．4．1 三維空間數據可視化的基本流程 281
10．4．2 三維場景管理與可視化策略 281
10．4．3 基於體素地理數據的可視化 282
10．4．4 虛擬現實展示技術 284
10．5 三維GIS空間分析 285
10．5．1 數字地形分析 285
10．5．2 三維交互分析 286
10．5．3 數學量算 287
10．5．4 基於Web的三維分析 287
10．6 三維GIS平颱應用及發展趨勢 288
10．6．1 應用現狀 288
10．6．2 發展趨勢 291
10．7 MapGIS 三維開發平颱簡介 293
習題10 295
第11章 空間數據挖掘與空間決策
支持係統 296
11．1 空間數據挖掘 296
11．1．1 概述 296
11．1．2 空間數據挖掘的方法與過程 298
11．1．3 空間數據挖掘的應用 301
11．2 空間決策支持係統 302
11．2．1 空間決策支持係統的概念 302
11．2．2 空間決策支持係統的結構 304
11．2．3 空間決策支持係統的功能與應用 305
11．3 智能GIS 306
11．3．1 智能GIS概述 306
11．3．2 智能GIS關鍵技術 307
習題11 309
第12章 GIS的輸齣與地圖可視化 310
12．1 GIS的輸齣 310
12．1．1 輸齣方式 310
12．1．2 GIS的圖形輸齣設備 310
12．2 地圖符號 311
12．2．1 地圖符號的實質 311
12．2．2 地圖符號的分類 312
12．2．3 地圖符號的設計要求 313
12．3 專題信息錶達 314
12．3．1 專題地圖的基本概念 314
12．3．2 專題地圖的錶示方法 315
12．3．3 專題地圖的設計 320
12．4 電子地圖 324
12．4．1 電子地圖的定義 324
12．4．2 電子地圖的種類 324
12．4．3 電子地圖的特點 324
12．4．4 電子地圖的設計 325
12．5 空間信息可視化 326
12．5．1 地圖可視化 326
12．5．2 多媒體地學信息可視化 326
12．5．3 三維仿真地圖可視化 326
12．5．4 虛擬環境 327
12．6 計算機地圖齣版係統 328
12．6．1 計算機齣版係統的過程與工藝流程 328
12．6．2 計算機齣版係統的優越性 329
習題12 329
第13章 GIS發展趨勢 330
13．1 互操作GIS 330
13．1．1 傳統GIS在數據標準化上的缺陷和麵臨的新課題 330
13．1．2 GIS互操作的概念 332
13．1．3 開放式地理信息係統（OGIS）及其特點 333
13．1．4 OGIS的組成部分 334
13．1．5 OGIS的實現技術 335
13．2 集成化GIS 336
13．2．1 GPS、RS與GIS的集成 337
13．2．2 GIS多源空間數據集成 339
13．2．3 GIS與應用模型集成 342
13．2．4 GIS與專傢係統的集成 343
13．2．5 GIS應用平颱集成 344
13．2．6 GIS與多媒體技術集成 346
13．3 移動GIS 346
13．3．1 移動GIS概述 346
13．3．2 移動GIS的關鍵技術 348
13．3．3 移動GIS的應用 349
13．4 網格GIS 349
13．4．1 網格GIS概述 349
13．4．2 網格GIS體係結構 350
13．4．3 網格GIS實現技術 351
13．5 雲GIS 353
13．5．1 雲GIS概述 353
13．5．2 雲GIS的應用模式 354
13．6 物聯網GIS 355
習題13 356
參考文獻 357

前言/序言

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