本書是教育部"高等教育面向21世紀教學內容和課程體系改革計劃"的研究成果,是面向21世紀課程教材和普通高等教育"九五"國家教委重點教材,同時也是全國高等學校地理類專業公共核心課程教材。本書介紹了地理信息系統的基礎理論。技術體系及其應用方法。全書共分八章,主要內容包括:GIS的基本概念和涉及的基礎理論、空間數據特征和數據結構、GIS的數據模型和空間數據庫、空間數據處理和GIS空間分析、應用模型和產品輸出、GIS應用系統的開發和規范化研究等。
本修訂版的內容與原書比較,在GIS基礎理論、GIS技術的新發展、GIS工程與標準化以及GIS開發與應用等方面,都做了補充,延伸和拓展。 全書力求在理清學科構造框架和內容體系的基礎上,融人GIS的進展;各章節銜接更加嚴密有序,術語規范;內容分量合適,論例配合恰當,豐富的算法與較多的圖表相比照,便于讀者自學。
本書可作為大學地學類專業本科生教材、研究生主要參考書及有關科研和產業部門科技人員的參考。
第1章 導論
1 地理信息系統基本概念
1.1 數據與信息
1.2 地理信息與地理信息系統
2 GIS的基本構成
2.1 系統硬件
2.2 系統軟件
2.3 空間數據
2.4 應用人員
2.5 應用模型
3 GIS的功能簡介
3.1 基本功能
3.2 應用功能
4 GIS的發展透視
4.1 發展概況
4.2 基礎理論
思考題
第2章 地理信息系統的數據結構
1 地理空間及其表達
1.1 地理空間的概念
1.2 空間實體的表達
2 地理空間數據及其特征
2.1 GIS的空間數據
2.2 空間數據的基本特征
2.3 空間數據的計算機表示
3 空間數據結構的類型
3.1 矢量數據結構
3.2 柵格數據結構
3.3 矢量與柵格一體化數據結構
3.4 矢量與柵格數據結構的比較
4 空間數據結構的建立
4.1 系統功能與數據間的關系
4.2 空間數據的分類和編碼
4.3 矢量數據的輸入與編輯
4.4 柵格數據的輸入與編輯
思考題
第3章 空間數據的處理
1 空間數據的坐標變換
1.1 幾何糾正
1.2 投影轉換
2 空間數據結構的轉換
2.1 由矢量向柵格的轉換
2.2 由柵格向矢量的轉換
3 多源空間數據的融合
3.1 遙感與GIS數據的融合
3.2 不同格式數據的融合
4 空間數據的壓縮與綜合
4.1 空間數據的壓縮
4.2 空間數據的綜合
5 空間數據的內插方法
5.1 點的內插
5.2 區域的內插
6 圖幅數據邊沿匹配處理
6.1 識別和檢索相鄰圖幅的數據
6.2 相鄰圖幅邊界點坐標數據的匹配
6.3 相同屬性多邊形公共界線的刪除
思考題
第4章 地理信息系統空間數據庫
1 空間數據庫概述
1.1 空間數據庫的概念
1.2 空間數據庫的設計
1.3 空間數據庫的實現和維護
……
第5章 空間分析的原理與方法
第6章 地理信息系統的應用模型
第7章 地理信息系統的設計與評價
第8章 地理信息系統產品的輸出設計
附錄 國家規范研究組建議的數據分類和項目總表
參考文獻
第1章 導論
進入20世紀90年代以來,人類社會正從工業經濟邁向知識經濟時代,一場以信息技術為核心的革命正在深刻改變著人類生活與社會的面貌,作為全球信息化浪潮重要組成部分的地理信息系統的建設與應用,日益引起科技界、企業界和政府部門的廣泛關注。地理信息系統、遙感技術和全球定位技術三者有機結合,構成科學地理學日臻完善的技術體系,引起世界各國普遍的重視。地理信息系統是管理和分析空間數據的科學技術,它及時而又地向地學工作者、各級管理和生產部門提供有關區域綜合、方案挑選、戰略決策等方面的地理或空間信息,這就是地理信息系統的主要職能。在論述地理信息系統之前,先介紹有關基本概念。
1 地理信息系統基本概念
1.1 數據與信息
在地理信息系統的研究和應用中,經常要涉及到數據(data)和信息(informa.tion)兩個術語。從科學的觀點看,兩者之間有詞義上的差別,即數據是信息的表達,而信息則是數據的內容。數據是未經加工的原始材料,地理信息系統的設計和建立,首先是收集數據和處理數據。有人認為,輸入的都叫數據,輸出的都叫信息。其實不然,數據是通過數字化或記錄下來可以被鑒別的符號,不僅數字是數據,而且文字、符號和圖像也是數據,數據本身并沒有意義。例如數字"1",可以離開地理信息系統而獨立存在,也可以離開地理信息系統的各個組成和階段而獨立存在,即它既可以回避實體是什么,也可以回避它本身能做什么,而且在計算機化的地理信息系統中,數據的格式往往和具體的計算機系統有關,隨載荷它的物理設備的形式而改變。但信息則不然,信息是對數據的解釋、運用與解算,數據即使是經過處理以后的數據,只有經過解釋才有意義,才成為信息。就本質而言,數據是客觀對象的表示,而信息則是數據內涵的意義,只有數據對實體行為產生影響時才成為信息。例如同樣的數字"1",當用來標識某一種實體的類別時,它就提供了特征碼信息;當用來表示某一種實體在某個地域內存在與否時,它就提供了有(1表示)無(0表示)信息;
……