目錄 叢書序 第二版序 第二版前言 第一版序 第一版前言 第1章 緒論 1 1.1 地理信息系統(tǒng)的起因與發(fā)展 1 1.1.1 國際上GIS 的起因與發(fā)展 1 1.1.2 我國GIS 的發(fā)展概況 3 1.2 地理信息系統(tǒng)的概念內涵及演進 5 1.2.1 信息和地理信息 5 1.2.2 信息系統(tǒng) 7 1.2.3 地理信息系統(tǒng)的概念及演進 7 1.3 GIS 的特點 9 1.3.1 GIS 的基本特點 9 1.3.2 GIS 與相關系統(tǒng)的區(qū)別和聯(lián)系 9 1.4 GIS 與相關學科的關系 11 1.5 當代GIS 的發(fā)展 12 1.5.1 組件GIS 12 1.5.2 互聯(lián)網GIS 13 1.5.3 多維動態(tài)GIS 13 1.5.4 移動GIS 14 1.5.5 實時GIS 15 1.5.6 地理信息網絡共享與互操作 16 1.5.7 地理空間信息公共服務 16 思考題 17 第2章 地理信息系統(tǒng)的構成 18 2.1 地理信息系統(tǒng)的組成要素 18 2.2 地理信息系統(tǒng)的硬件構成 19 2.2.1 硬件配置 19 2.2.2 計算機及網絡設備 21 2.2.3 存儲設備 26 2.2.4 輸入設備 27 2.2.5 輸出設備 30 2.3 地理信息系統(tǒng)的軟件構成 31 2.3.1 GIS 程序集的軟件層次 31 2.3.2 GIS 基礎軟件的五大子系統(tǒng) 32 2.4 地理信息系統(tǒng)的主要功能 36 思考題 37 第3章 地理空間數據獲取 38 3.1 概述 38 3.1.1 空間數據的內容 38 3.1.2 空間數據的基本特征 39 3.1.3 空間數據測量的尺度與精度 40 3.1.4 數據來源 40 3.2 野外數據采集 41 3.2.1 傳統(tǒng)外業(yè)數據采集 41 3.2.2 全站儀數據采集 42 3.2.3 GNSS 數據采集 42 3.3 地圖數字化數據采集 46 3.3.1 地圖數字化原理 46 3.3.2 手扶跟蹤數字化 47 3.3.3 掃描數字化 47 3.3.4 數字化編輯處理 48 3.4 攝影測量數據采集 49 3.4.1 基本原理 50 3.4.2 解析攝影測量 51 3.4.3 數字攝影測量 52 3.5 遙感圖像處理數據采集 52 3.5.1 遙感技術 52 3.5.2 遙感數據及其特征 53 3.5.3 遙感圖像處理系統(tǒng) 56 3.5.4 數字影像地圖數字化 58 3.5.5 遙感與GIS 的結合 59 3.6 點云數據采集 61 3.7 屬性數據獲取 64 3.8 眾源地理數據獲取 65 3.9 空間數據質量 66 3.9.1 空間數據質量的概念 66 3.9.2 空間數據誤差來源及其類型 68 3.9.3 幾何誤差及其描述 69 3.9.4 屬性誤差及其描述 72 3.10 空間數據元數據 73 3.10.1 元數據的概念與類型 73 3.10.2 空間數據元數據描述 75 3.10.3 空間數據元數據標準問題 78 3.10.4 空間元數據的作用 80 思考題 81 第4章 地理空間數據表達 82 4.1 地理空間與地理系統(tǒng) 82 4.1.1 地理空間 82 4.1.2 地理系統(tǒng) 82 4.2 地理參考系統(tǒng) 84 4.2.1 地球形狀和大小 84 4.2.2 參考橢球體 85 4.2.3 地理坐標系 87 4.3 地圖投影 88 4.3.1 地圖投影的概念 88 4.3.2 地圖投影變形 88 4.3.3 地圖投影的類型 90 4.3.4 我國常用的地圖投影 90 4.3.5 地形圖的分幅與編號 95 4.3.6 我國常用坐標系統(tǒng)及高程系統(tǒng) 96 4.4 地理空間對象及其表達方法 98 4.4.1 地理實體與地理現象 98 4.4.2 地理實體的類型 98 4.4.3 地理空間對象的表示方法 99 4.4.4 空間對象關系 105 4.4.5 矢量數據表達 113 4.4.6 柵格數據表達 120 4.5 規(guī)則鑲嵌結構 125 4.6 四叉樹數據結構 126 4.7 不規(guī)則鑲嵌結構 139 思考題 142 第5章 地理空間數據處理 143 5.1 空間數據處理基本算法 143 5.1.1 點狀數據處理基本算法 143 5.1.2 線狀目標基本操作算法 144 5.1.3 多邊形目標基本操作算法 157 5.2 幾何變換 162 5.2.1 相似變換 162 5.2.2 仿射變換 163 5.2.3 投影變換 164 5.3 空間數據轉換 165 5.3.1 外部交換文件方式 166 5.3.2 空間數據交換標準方式 166 5.3.3 空間數據互操作方式 167 5.3.4 Web 服務方式 167 5.4 矢量柵格數據轉換 168 5.4.1 矢量-柵格轉換 168 5.4.2 柵格-矢量轉換 171 5.5 拓撲關系的自動建立 173 5.5.1 歐拉定理 173 5.5.2 點-線拓撲關系的建立 174 5.5.3 多邊形拓撲關系的自動建立 175 5.6 矢量數據錯誤與編輯 176 5.6.1 矢量數據錯誤類型 177 5.6.2 幾何數據的編輯方法 178 5.7 圖幅拼接與接邊 181 5.7.1 幾何接邊 181 5.7.2 邏輯接邊 182 思考題 182 第6章 地理空間數據管理 183 6.1 數據管理概述 183 6.1.1 數據與數據庫文件 183 6.1.2 數據庫與數據庫管理系統(tǒng) 188 6.1.3 數據庫模型 192 6.2 空間數據組織 200 6.2.1 圖幅內空間數據的組織 200 6.2.2 圖庫管理 201 6.2.3 數據庫組織方式 202 6.3 空間數據索引 205 6.3.1 對象范圍索引 206 6.3.2 空間格網索引 206 6.3.3 二叉樹空間索引 208 6.3.4 四叉樹空間索引 210 6.3.5 R 樹與R+樹空間索引 211 6.4 空間數據庫管理系統(tǒng) 212 6.4.1 文件與關系數據庫混合管理系統(tǒng) 212 6.4.2 全關系型空間數據庫管理系統(tǒng) 213 6.4.3 對象-關系空間數據庫管理系統(tǒng) 214 6.4.4 面向對象空間數據庫管理系統(tǒng) 217 6.5 空間數據查詢 217 6.5.1 空間查詢及定義 217 6.5.2 空間查詢語言及方法 221 6.6 新型空間數據庫系統(tǒng) 223 6.6.1 NoSQL 數據庫概述 223 6.6.2 基于NoSQL 數據庫的空間擴展 224 思考題 226 第7章 空間數據分析 228 7.1 矢量數據空間分析 228 7.1.1 疊置分析 228 7.1.2 緩沖區(qū)分析 232 7.1.3 網絡分析 233 7.2 柵格數據空間分析 239 7.2.1 柵格數據聚類聚合分析 239 7.2.2 柵格數據的疊置分析 241 7.2.3 柵格數據追蹤分析 243 7.3 三維數據空間分析 244 7.3.1 趨勢面分析 244 7.3.2 表面積計算 247 7.3.3 體積計算 249 7.3.4 坡度計算 250 7.3.5 坡向計算 251 7.3.6 剖面計算 254 7.3.7 可視性分析 255 7.4 空間數據統(tǒng)計分析 259 7.4.1 多元統(tǒng)計分析 259 7.4.2 空間點模式分析 262 7.4.3 空間自相關分析 268 7.4.4 地學統(tǒng)計分析 273 思考題 274 第8章 地圖制圖與空間數據可視化 275 8.1 地圖制圖 275 8.1.1 地圖的組成和布局 275 8.1.2 地圖符號 277 8.1.3 地圖注記 285 8.1.4 普通地圖與專題地圖制圖 286 8.1.5 地圖設計 292 8.1.6 地圖排版 293 8.1.7 地圖輸出 295 8.2 地理空間數據可視化 296 8.3 地形數據可視化 297 8.3.1 等值線法 297 8.3.2 垂直剖面線法 306 8.3.3 地貌暈渲法 306 8.3.4 分層設色法 307 8.3.5 透視圖法 307 思考題 311 第9章 地理信息工程設計與開發(fā) 312 9.1 GIS 工程的特點 312 9.2 GIS 工程設計方法 313 9.3 GIS 工程開發(fā)模型 314 9.4 GIS 工程設計開發(fā)過程 318 9.4.1 系統(tǒng)分析 318 9.4.2 系統(tǒng)設計 321 9.4.3 系統(tǒng)實施 324 9.4.4 系統(tǒng)測試 324 9.4.5 系統(tǒng)運行 325 9.4.6 系統(tǒng)維護與評價 325 9.5 GIS 工程設計開發(fā)方法 325 9.5.1 獨立式GIS 工程開發(fā) 326 9.5.2 GIS 二次開發(fā) 327 思考題 328 主要參考文獻 329