地理信息系统在环境科学中的应用PDF电子书下载

第1章 地理信息系统概论 1

1.1 地理信息系统 1

1.1.1 信息和地理信息 1

1.1.2 信息系统和地理信息系统 2

1.1.3 地理信息系统的类型 4

1.2 地理信息系统的结构与功能 5

1.2.1 地理信息系统的组成 5

1.2.2 地理信息系统的主要功能模块 6

1.3 地理信息系统的特性 7

1.3.1 GIS与机助制图系统的区别与联系 7

1.3.2 GIS与数据库管理系统的区别与联系 8

1.3.3 GIS与CAD的区别与联系 8

1.3.4 GIS与遥感图像处理系统的区别与联系 9

1.3.5 地理信息系统和事务处理系统的区别与联系 9

1.4 地理信息系统的发展与前景 9

1.4.1 地理信息系统软件发展的历史回顾 9

1.4.2 我国在地理信息系统领域的主要研究成果 13

1.4.3 地理信息系统的发展趋势 19

第2章 实用地理信息系统的数据 22

2.1 空间数据的基本特征 22

2.1.1 空间特征 22

2.1.2 时间特征 23

2.1.3 专题特征 23

2.2 数据的测量尺度 24

2.3 数据源 25

2.4 数据质量 26

2.4.1 数据质量的基本特点 26

2.4.2 数据误差或不确定性的来源 28

2.4.3 数据的误差类型 29

2.5 空间数据类型转换 29

2.5.1 栅格与矢量数据的比较 29

2.5.2 栅格数据与矢量数据的转换 30

2.6 地图-空间数据的可视化表达 31

2.6.1 地图投影 31

2.6.2 地图种类 32

2.6.3 地图符号 33

2.6.4 地图综合 34

2.6.5 地图制作过程和计算机制图 42

第3章 遥感及全球定位系统 44

3.1 遥感系统 44

3.1.1 基本概念及原理 44

3.1.2 起源及发展历程 45

3.1.3 系统组成 47

3.1.4 遥感数据 48

3.1.5 技术特点 50

3.1.6 发展趋势 50

3.2 全球定位系统 51

3.2.1 GPS系统发展历程 52

3.2.2 GPS系统的组成 53

3.2.3 GPS的基本原理 54

3.2.4 GPS的应用 56

3.2.5 其他卫星导航系统 56

第4章 地理信息系统数据库设计 60

4.1 地理信息系统数据库及其设计 60

4.1.1 GIS数据库 60

4.1.2 GIS数据库设计的概念 61

4.1.3 应用目的驱动的GIS数据库设计过程 61

4.2 用户需求分析 62

4.2.1 现状调查 63

4.2.2 需要了解的内容 63

4.2.3 调查内容的组织和分析 65

4.3 概念化设计 67

4.3.1 数据库的宏观地理定义 68

4.3.2 数据库数据模型的确定 69

4.4 详细设计 74

4.4.1 数据源的选择 74

4.4.2 各种数据的评价 75

4.4.3 空间数据层的设计 77

4.4.4 数据字典 77

4.4.5 元数据 79

4.4.6 存储管理结构的设计 84

4.5 实施规划 85

4.5.1 数据采集过程的自动化设计 85

4.5.2 数据库的质量控制 86

4.5.3 开发进度的监测 87

4.6 试点项目 88

第5章 地理信息系统的应用和软件 91

5.1 概述 91

5.2 地理信息系统的主要功能 96

5.2.1 空间数据获取 96

5.2.2 空间数据管理 100

5.2.3 空间数据分析 100

5.2.4 专题地图设计与制作 106

5.3 MapInfo 108

5.4 ArcGIS 111

5.5 MapGIS 113

5.6 SuperMap GIS 119

5.7 开源GIS软件 127

5.7.1 标准层的开源软件 127

5.7.2 数据库层的开源软件 128

5.7.3 组件层的开源软件 130

5.7.4 平台层的开源软件 131

第6章 环境数据特点及信息系统设计 137

6.1 环境数据特点 137

6.1.1 环境数据分类 138

6.1.2 环境数据采集与处理 139

6.2 环境信息系统设计 143

6.2.1 环境信息系统设计目标与内容 144

6.2.2 环境信息系统构建方法 145

6.2.3 环境信息系统设计 148

6.2.4 环境信息系统实施 151

第7章 GIS在生态控制中的应用 152

7.1 国家级生态示范区地理信息系统 152

7.1.1 系统目标 152

7.1.2 系统结构 152

7.1.3 系统功能与界面 153

7.1.4 系统实施 154

7.2 生态环境监测信息系统 155

7.2.1 系统开发的基础 155

7.2.2 系统功能组成结构 156

7.3 土壤资源持续利用与信息技术 159

7.3.1 土壤资源持续利用 159

7.3.2 土壤资源持续利用的实现途径 160

7.3.3 信息技术在土壤资源持续利用与管理中的作用 161

7.3.4 土壤资源研究趋势 162

7.4 西北地区生态环境信息系统 163

7.4.1 系统设计原则 164

7.4.2 系统目标和研制流程 165

7.4.3 系统结构设计和技术路线 166

7.5 青海湖流域植被覆盖动态监测系统 171

7.5.1 基础数据 172

7.5.2 EVI变化时空特征 174

7.5.3 植被变化与气候因素的关系 176

7.5.4 结果分析 180

第8章 GIS在城市环境管理中的应用 182

8.1 数字地球与数字城市 182

8.1.1 数字地球的特征与性质 182

8.1.2 数字地球的基本框架 182

8.1.3 数字地球的技术系统综述 184

8.1.4 数字地球应用领域综述 184

8.1.5 数字地球的研究内容 184

8.1.6 数字地球的作用和意义 185

8.1.7 数字城市建设意义 186

8.1.8 数字城市建设内容 187

8.2 城市大气污染控制管理系统 187

8.2.1 系统结构 188

8.2.2 大气污染扩散空间信息系统 189

8.3 基于GIS平台的城市规划信息系统 192

8.3.1 GIS在城市小区建设管理中的应用特点 193

8.3.2 城市小区GIS应用系统的组成与结构 194

8.4 城市环境气候图 195

8.4.1 城市环境气候图组成 196

8.4.2 城市环境气候图数据库 197

8.4.3 城市气候分析图制作 197

第9章 GIS在水资源及水环境管理中的应用 201

9.1 水污染控制规划系统 201

9.1.1 概率规划模型 201

9.1.2 基于GIS的水污染控制规划 202

9.2 在海湾陆源污染物总量控制中的应用 203

9.2.1 系统的功能结构图 203

9.2.2 系统应用 204

9.2.3 GIS支持下水质模型的应用 206

9.3 流域内降雨径流模拟系统 207

9.3.1 建模思路 207

9.3.2 模型界面 208

9.3.3 系统应用 209

9.4 HEC-RAS模型在河道规划设计中的应用 214

9.4.1 模型简介 214

9.4.2 技术流程 214

9.4.3 应用案例 214

第10章 GIS在其他环境科学领域中的应用 218

10.1 环境监测信息系统 218

10.1.1 环境监测信息 218

10.1.2 系统分析 218

10.1.3 系统设计和实施 222

10.1.4 环境监测信息系统的发展 223

10.2 GIS技术在环境污染事故应急管理中的应用 224

10.2.1 GIS/ES技术 224

10.2.2 GIS/ES技术应用于突发性环境污染事故应急管理的优越性 225

10.2.3 GIS/ES技术应用于突发性环境污染事故应急管理系统 226

10.2.4 环境污染事故指标系统 227

10.2.5 重大污染事故区域预警系统 229

10.3 森林防火地理信息系统 231

10.3.1 系统的发展现状 231

10.3.2 系统的总体目标 232

10.3.3 系统的功能分析 232

10.3.4 系统的总体构成 233

10.3.5 系统的关键技术 235

第11章 地理信息系统的功能扩展 237

11.1 GIS的数据接口 237

11.1.1 GIS数据模型 237

11.1.2 GIS数据接口的模式 238

11.1.3 数据接口的基本原理 241

11.2 虚拟现实技术与地理信息系统 244

11.2.1 虚拟现实技术 244

11.2.2 虚拟现实技术和GIS系统集成 247

11.2.3 VR和GIS集成技术的应用 252

11.3 决策支持技术与地理信息系统 253

11.3.1 决策支持系统的基本概念 253

11.3.2 决策支持技术与地理信息系统集成 255

11.3.3 基于GIS的环境决策支持系统 256

11.4 空间数据挖掘技术与地理信息系统 260

11.4.1 空间数据挖掘技术 260

11.4.2 空间数据挖掘体系结构及挖掘方法 260

11.4.3 空间数据挖掘与GIS集成 264

11.4.4 生态环境空间数据挖掘系统 266

英文缩写词汇表 270

参考文献 273