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第1章 导论1

第1节 地理信息系统基本概念1

一、数据与信息1

二、地理信息与地理信息系统3

第2节 地理信息系统的基本构成6

一、系统硬件7

二、系统软件12

三、空间数据19

四、应用人员20

五、应用模型20

第3节 地理信息系统的功能简介22

一、基本功能22

二、应用功能25

第4节 地理信息系统的发展概况28

一、发展概况28

二、基础理论35

复习思考题37

第2章 地理信息系统的数据结构38

第1节 地理空间及其表达38

一、地理空间的概念38

二、空间实体的表达40

第2节 地理空间数据及其特征41

一、GIS空间数据的分类41

二、空间数据的基本特征44

三、空间数据的拓扑关系45

四、空间数据的计算机表示47

第3节 空间数据结构的类型48

一、矢量数据结构48

二、栅格数据结构52

三、曲面数据结构58

第4节 空间数据结构的建立60

一、系统功能与数据源间的关系61

二、空间数据的分类与编码62

三、矢量数据的输入与编辑64

四、栅格数据的输入67

五、曲面数据的输入67

复习思考题67

第3章 空间数据处理69

第1节 空间数据的变换69

一、几何纠正69

二、地图投影及其转换71

第2节 空间数据结构的转换80

一、由矢量向栅格的转换80

二、由栅格向矢量的转换85

第3节 多元空间数据的融合89

一、遥感与GIS数据的融合89

二、不同格式数据的融合90

第4节 空间数据的压缩与重分类92

一、空间数据的压缩92

二、空间数据的重分类94

第5节 空间数据的内插方法95

一、点的内插95

二、区域的内插104

第6节 空间拓扑关系的编辑106

一、多边形连接编辑106

二、节点连接编辑107

复习思考题108

第4章 地理信息系统空间数据库110

第1节 空间数据库概述110

一、空间数据库的概念110

二、空间数据库的设计113

三、空间数据库的实现和维护115

第2节 空间数据库概念模型设计116

一、语义数据模型116

二、面向对象的数据模型118

第3节 空间数据库逻辑模型设计124

一、关系数据模型124

二、逻辑模型设计129

第4节 空间数据库的物理设计130

一、空间数据库的物理设计概念130

二、空间数据库的物理设计步骤130

第5节 空间数据查询130

一、空间关系查询类型131

二、属性数据查询133

三、空间属性联合查询133

四、空间查询语言133

第6节 空间数据库索引135

一、范围索引136

二、格网空间索引136

三、四叉树空间索引137

第7节 空间元数据138

一、元数据及其作用138

二、元数据实例139

第8节 空间数据库引擎140

一、空间数据库引擎概述140

二、空间数据库引擎的工作原理141

第9节 空间时态数据库142

一、空间时态数据库概述142

二、时空一体化数据模型143

复习思考题145

第5章 空间分析的原理与方法146

第1节 数字地形模型分析147

一、地形因子的计算148

二、地形剖面线计算155

三、DEM的通视分析157

第2节 空间叠合分析158

一、空间叠合分析的概念158

二、基于矢量数据的叠合分析158

三、基于栅格数据的叠合分析162

第3节 空间邻近度分析164

一、空间缓冲区分析164

二、Voronoi多边形分析167

第4节 空间网络分析169

一、网络图论的基本概念169

二、计算最短路径的Dijkstra算法170

复习思考题171

第6章 地理信息系统的应用模型173

第1节 GIS应用模型概述173

一、GIS应用模型的分类173

二、GIS应用模型的构建174

第2节 土地定级估价模型175

一、技术路线176

二、土地定级估价模型176

三、应用实例179

第3节 适宜性分析模型180

一、一般形式180

二、应用实例181

第4节 发展预测模型184

一、一般介绍184

二、应用实例185

第5节 区位选择模型186

一、数据准备阶段186

二、综合影响评价阶段188

三、区位选择分析阶段189

第6节 交通规划模型192

一、交通发生量预测模型192

二、出行分布预测模型193

三、交通量最优分配规划194

第7节 地球科学模拟模型196

一、确定土壤侵蚀的数值分析模型196

二、设计土壤侵蚀数据处理流程197

三、土壤侵蚀图的输出197

复习思考题198

第7章 地理信息系统的设计与评价200

第1节 应用型GIS设计概述200

一、系统设计的目的200

二、系统设计的模式200

三、系统设计的流程204

第2节 地理信息系统的设计205

一、系统分析205

二、系统设计206

三、系统实施209

四、系统运行和维护210

第3节 地理信息的标准化211

一、地理信息标准化的内容211

二、地理信息标准化的制定215

第4节 地理信息系统的评价217

复习思考题218

第8章 地理信息系统产品的输出设计219

第1节 地理信息系统产品的输出形式219

一、地理信息系统产品及其类型219

二、网络地图和数字地球222

第2节 地理信息系统图形输出系统设计225

一、图形坐标系与颜色模型225

二、输出的几何变换228

三、地形图与专题地图的输出组织形式233

第3节 地理信息系统的可视化与虚拟现实238

一、三维空间制图模型238

二、数字高程模型的构造241

三、虚拟现实的设计与实现243

复习思考题247

附录249

参考文献252