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绪论 1

第一节　农业信息科学与农业资源信息系统的形成与发展 1

一、农业信息科学的形成与发展 1

二、农业信息系统的概念和农业环境资源信息系统 6

第二节　农业信息技术在实施农业可持续发展战略中的作用及其应用状况 10

一、农业信息技术在实施农业可持续发展中的作用 10

二、我国农业信息技术的应用现状及在发展中存在的问题与战略思考 11

第三节　农业资源信息系统课程在专业教学计划中的作用与教学安排 18

一、农业资源信息系统课程的性质及其在专业中的作用 18

二、农业资源信息系统的教材安排及教学要求 18

思考题 21

上篇（基础篇） 25

第一章　地理信息系统的概念及发展 25

第一节　地理信息系统的概念 25

一、GIS的定义和内涵 25

二、GIS的功能 26

三、GIS软件平台与应用系统 27

第二节　地理信息系统的基本构成 27

一、GIS的硬件设备 28

二、GIS的软件 28

三、数据 29

四、GIS人员 29

第三节　地理信息系统的发展概况 29

一、国外发展概况 29

二、国内发展概况 31

三、GIS的发展趋势 32

思考题 34

第二章　地理信息系统的数据及其表示 35

第一节　地理信息系统的数据源 35

一、地图 35

二、遥感数据 36

三、其他数据源 38

第二节　地理数据的特征及其表示 39

一、地理数据的特征 39

二、空间关系的表示 40

第三节　地理信息系统的空间数据结构 43

一、数据结构的概念 43

二、矢量数据结构 43

三、栅格数据结构 44

四、矢量、栅格数据结构比较 45

五、矢量—栅格数据的相互转换 45

附：一、美国的GPS 47

二、地理坐标系统 49

三、地图投影 49

思考题 51

第三章　地理信息系统的数据输入 52

第一节　数据预处理和分类编码 52

一、数据预处理 52

二、数据的分类编码 53

第二节　空间数据和属性数据输入及其相互连接 56

一、输入设备 56

二、地图输入与坐标转换 58

三、其他空间数据的输入 62

四、属性数据的输入及与空间数据连接 62

第三节　数据质量的检查、修改与控制 64

一、数据质量的问题分析 64

二、检查与修改 66

三、数据质量控制技术 66

附：数字地图文件转换 67

思考题 68

第四章　地理信息系统的数据分析 69

第一节　几何分析 70

一、叠置分析 70

二、缓冲区分析 73

三、泰森多边形分析 75

第二节　数字地面模型及其地形分析 76

一、DTM的概念 76

二、DEM的建立与表示 77

三、DEM的地形分析 84

第三节　网络分析 90

一、网络分析的概念 90

二、网络要素的属性表示 91

三、网络分析方法 92

第四节　综合属性分析 94

一、数学计算与逻辑运算 94

二、单变量分级分析 94

三、多变量统计分析 95

思考题 98

第五章　地理信息系统的数据查询与输出 99

第一节　数据查询 99

一、拓扑查询 99

二、SQL查询 100

第二节　数据输出 103

一、数据输出的形式 103

二、数据输出的设备 104

三、地图制作的基本要求 106

四、电子地图 107

思考题 107

第六章　农业资源信息系统的设计与评价 108

第一节　农业资源信息系统的基本组成和开发流程 108

一、ARIS的基本组成 108

二、ARIS的开发流程 109

第二节　系统分析 109

一、用户类型和需求分析 109

二、可行性分析 110

第三节　系统设计与实施 110

一、数据库设计 111

二、系统功能设计和软硬件选择 112

三、系统应用设计 113

四、系统的组织实施 114

第四节　系统评价 115

一、系统效率与可靠性评价 115

二、系统可扩展性评价 115

三、系统效益评价 116

思考题 116

下篇（应用篇） 119

第七章 土地资源信息系统（LRIS） 119

第一节　土地资源信息系统概述 119

一、土地资源信息的特征与类型 119

二、LRIS的目标与功能 120

三、LRIS的分类与发展 121

第二节　土地利用总体规划信息系统 123

一、土地利用总体规划与土地利用总体规划信息系统 123

二、土地利用总体规划信息系统的功能结构 125

三、土地利用总体规划信息系统中的常见模型 126

附：浙江省瑞安市土地利用总体规划信息系统简介 134

第三节　农业土地评价信息系统 140

一、农业土地评价与农业土地评价信息系统 140

二、农业土地评价信息系统中的常见模型 144

附：浙江省义乌市农业土地评价信息系统简介 149

思考题 154

第八章 土壤资源信息系统（SRIS） 155

第一节　土壤资源信息系统概述 155

一、SRIS的概念 155

二、SRIS的发展 155

第二节　土壤资源信息系统的应用模型 157

一、土壤资源类型划分方法 157

二、土壤资源评价概述 159

三、土壤资源质量评价模型 160

四、土壤资源农业开发分区 162

第三节　全球和国家级土壤—地（形）体数字化数据库（SOTER） 164

一、SOTER项目概述 164

二、划分SOTER制图单元的依据与方法 165

三、SOTER制图单元系统 166

四、SOTER数据库系统 167

附：浙江红壤资源信息系统 170

一、RSRIS目标与结构体系 170

二、RSRIS数据库内容 171

三、RSRIS建立的方法 171

四、RSRIS的应用 174

思考题 176

第九章 水资源信息系统（WRIS） 177

第一节　水资源信息系统概述 177

一、水资源的基本特征及其调控 177

二、水资源分析模型与GIS的结合 180

三、WRIS的作用、发展现状和趋势 182

第二节　水资源分析模型 184

一、区域水资源平衡方程 185

二、区域可供水量的分析与预测 185

三、农田水分循环和土壤水分运动模型 187

四、地面水与地下水的联合调度和优化模型 190

五、水土流失分析模型 193

第三节　水资源优化配置和水资源信息系统实例 197

一、集水农业地表产流模拟 197

二、红壤小流域农田水分优化配置 200

三、GIS在水土保持研究中的应用 205

附：“中国水土保持信息系统”简介 211

思考题 212

第十章　施肥信息系统（FIS） 213

第一节　施肥信息系统概述 214

一、FIS的概念 214

二、FIS的作用和特点 214

三、FIS发展现状和趋势 215

第二节　建立施肥信息系统的原理及其建模 217

一、施肥的原理与基本要求 217

二、建立FIS的基础及其建模 218

第三节　施肥信息系统的应用实例 224

一、基于土壤肥力测定的低丘红壤玉米施肥咨询系统 224

二、基于肥料效应函数的黄淮海平原施肥咨询系统 229

第四节　精确农业 235

一、精确农业的概述 235

二、精确农业的基本特点及其实施的基本条件 235

三、“三S”技术在精确农业中的作用 236

四、精确农业发展现状及其在我国的应用前景 237

思考题 238

第十一章　气候资源信息系统（CRIS） 239

第一节　气候资源信息系统概述 239

一、CRIS的特点与作用 239

二、CRIS的指标体系 240

三、建立CRIS的步骤 242

四、CRIS的发展现状与存在问题 242

第二节　气候资源信息系统模型 243

一、影响气候资源空间分布的因素及其模拟 243

二、宏观分布函数的表达式及其确定 244

三、微观影响模型 247

第三节　龙游县气温空间分布模拟 256

一、气温推算数学模型 256

二、数据的收集与处理 256

三、Tg分布图的生成 257

四、气温空间分布图的生成 258

思考题 258

第十二章　农业环境污染评价信息系统（AEPEIS） 259

第一节　农业环境污染评价信息系统概述 259

一、农业环境污染概况 259

二、农业环境污染的评价现状及其发展趋势 260

三、AEPEIS应用现状与发展趋势 261

第二节　农业环境污染评价建模技术 262

一、农业环境污染评价建模技术概述 262

二、常用的农业环境污染评价模型 264

三、AEPEIS的建立 274

第三节　农业环境污染评价信息系统的实例 276

一、农业非点源污染评价信息系统 276

二、基于GIS的数字环境模型研究 278

思考题 282

附录一 几种常用地理信息系统（GIS）软件简介 283

一、ARC/INFO 283

二、MapInfo 285

三、GeoMedia 287

四、MapGIS 287

五、Geostar NT 289

附录二 国外8种主要GIS软件的基本情况与基本功能一览表 291

中英文名词对照表 296

英文缩写索引表 299

参考文献 301