《地理信息系統(tǒng)原理與應用》系統(tǒng)地介紹了地理信息系統(tǒng)原理與應用方法。全書共分10章。第1章介紹地理信息系統(tǒng)的原理、組成、應用與發(fā)展；第2章介紹空間數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與輸入方法，特別介紹了線陣列CCD立體攝影測量、合成孔徑雷達技術(shù)、航空激光雷達測量等當代技術(shù)及其在獲取空間數(shù)據(jù)中的應用與方法；第3章介紹空間數(shù)據(jù)的矢量結(jié)構(gòu)、柵格結(jié)構(gòu)以及DEM的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；第4章介紹空間數(shù)據(jù)文件管理、數(shù)據(jù)庫模型和空間數(shù)據(jù)庫等；第5章介紹空間數(shù)據(jù)編輯、拓撲關(guān)系建立、幾何變換與投影變換；第6章介紹空間數(shù)據(jù)統(tǒng)計與回歸分析、疊加分析、緩沖區(qū)分析和網(wǎng)絡分析等；第7章介紹空間數(shù)據(jù)可視化的技術(shù)與方法；第8章介紹空間數(shù)據(jù)質(zhì)量模型、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量元素、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價方法等；第9章介紹ArcGIS9.3的特點與應用方法；第10章結(jié)合應用介紹地理信息系統(tǒng)的工程開發(fā)方法。
《地理信息系統(tǒng)原理與應用》可作為高等院校地球科學、信息科學等有關(guān)專業(yè)本科生和研究生教材，也可作為地球信息科學、城鄉(xiāng)規(guī)劃管理等領(lǐng)域科研與工程技術(shù)人員的參考書。
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以地球空間數(shù)據(jù)為主線，建立地理信息系統(tǒng)的技術(shù)體系。 系統(tǒng)講述空間數(shù)據(jù)獲取，空間數(shù)據(jù)組織、管理與分析，以及空間數(shù)據(jù)應用方法等。 從空間數(shù)據(jù)應用的角度出發(fā)，強調(diào)空間數(shù)據(jù)質(zhì)量與評價、ArCGIS使用、地理信息系統(tǒng)工程開發(fā)方法等。 每章末配有習題與思考題，利于學生復習、思考。
地理信息系統(tǒng)技術(shù)從20世紀60年代問世以來，在我國經(jīng)歷了三次大的發(fā)展階段。特別是“九五”、“十五”期間，國家安排重大專項資金用于支持國產(chǎn)GIS軟件開發(fā)與應用，在政府主管部門、科研院所和企事業(yè)單位的共同努力下，我國GIS軟件總體技術(shù)已經(jīng)達到國際先進水平，并在測繪、國土、電力水利、環(huán)保、電信、城市規(guī)劃與管理等領(lǐng)域得到廣泛應用。國家“十一五”期間更是在對地觀測與導航技術(shù)等領(lǐng)域投入上百億元經(jīng)費，其中地理信息系統(tǒng)架構(gòu)、地理信息系統(tǒng)新應用模式、時空信息組織與表達、城市空間信息網(wǎng)格化集成和智能服務技術(shù)、應急響應綜合信息集成關(guān)聯(lián)分析、網(wǎng)絡環(huán)境下分布式空間信息高效可視化技術(shù)等課題的研發(fā)，必將對我國地理信息系統(tǒng)技術(shù)與應用的發(fā)展起到進一步的推動作用。
對地觀測和信息技術(shù)、網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng)、空間信息網(wǎng)格技術(shù)、基于位置信息服務、G。0glCEarth等的研究與發(fā)展，正在對整個地球科學學科產(chǎn)生深遠影響。1991年，本書第一作者在英國留學期間就在思考，地理信息系統(tǒng)作為一門學科，其研究重點、培養(yǎng)目標和教育教學體系是什么，這也是長期以來從事該學科教學、研究與應用的工作者一直在思考的問題。特別是當前我國高等教育已經(jīng)進入普及化階段，高等教育教學改革如何才能適應新形勢的發(fā)展需要？本書正是在強調(diào)地理信息系統(tǒng)的技術(shù)核心（地理空間信息獲取、管理及應用）以及作者編著的《地理信息系統(tǒng)基本原理與應用》（1997年）一書基礎上，以空間數(shù)據(jù)管理、空間數(shù)據(jù)分析、空間數(shù)據(jù)應用等為主線，介紹了空間數(shù)據(jù)獲取技術(shù)與手段、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評價、ArCGIS9.3特點及應用、地理信息系統(tǒng)工程應用開發(fā)等內(nèi)容。
地理信息系統(tǒng)是計算機數(shù)據(jù)庫、計算機圖形和圖像等技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展與應用，我們可利用計算機數(shù)據(jù)庫技術(shù)處理和分析大量的空間數(shù)據(jù)，建立空間數(shù)據(jù)模型，進行圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)連接、空間數(shù)據(jù)分層和分類、空間網(wǎng)絡分析等；計算機圖形圖像處理技術(shù)的發(fā)展，對地形圖生產(chǎn)自動化和地形圖質(zhì)量提出了更高要求。同時遙感技術(shù)的發(fā)展，使得人們運用遙感信息快速獲取地球空間信息成為可能，也促進了計算機圖形圖像處理技術(shù)的快速發(fā)展。由于一般數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)處理的業(yè)務數(shù)據(jù)中，可能會含有與空間位置有關(guān)的重要信息，而在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中進行有關(guān)操作難度很大，同時實際工作中許多問題需要借助地圖來解決。例如，城市規(guī)劃需要在地形圖上進行量測、分析和設計，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)無法實現(xiàn)這樣的工作，這些需求極大地促進了地理信息系統(tǒng)的發(fā)展。
1.地理信息系統(tǒng)定義
地理信息系統(tǒng)由計算機系統(tǒng)、空間數(shù)據(jù)庫和用戶組成，通過對空間數(shù)據(jù)的集成、存儲、檢索、操作和分析，生成并輸出各種空間信息，為資源管理、土地利用、環(huán)境監(jiān)測、交通運輸、城市規(guī)劃以及政府各部門行政管理提供有用信息，為規(guī)劃、管理和工程設計提供輔助決策支持。
地理信息系統(tǒng)中地理信息或數(shù)據(jù)包括位置特征數(shù)據(jù)和屬性特征數(shù)據(jù)。地理信息系統(tǒng)通過將這些信息進行分類、分層管理，建立位置特征和屬性特征數(shù)據(jù)連接，實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)查詢、分析與處理。例如，對投資環(huán)境的分析，涉及區(qū)位論、城市土地經(jīng)濟理論、城市空間經(jīng)濟學、城市交通經(jīng)濟學、空間統(tǒng)計學、模糊數(shù)學等，利用地理信息系統(tǒng)空間分析與有關(guān)學科、方法相結(jié)合，使科學分析和決策更加科學可靠。
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