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目录 1

《地理信息系统理论与应用丛书》出版说明 1

序 1

前言 1

第1章政府GIS的基本概念 1

§1.1 GIS的基本概念 1

1.1.1 GIS的定义 1

1.1.2 GIS的组成 1

1.1.3 GIS的基本功能 2

§1.2政府GIS的基本概念 4

1.2.2政府GIS的基本构成与运行环境 5

1.2.1政府GIS的基本特征 5

1.2.3 国内外政府GIS的现状 8

§1.3政府GIS与相关学科的关系 10

1.3.1 与电子政务的关系 10

1.3.2 与办公自动化的关系 16

1.3.3 与“数字中国地理空间基础框架”的关系 18

参考文献 22

第2章政府GIS的理论和技术基础 23

§2.1理论基础 24

2.1.1 地图制图学理论 24

2.1.2地理空间信息的表达 28

2.1.3 地图投影与空间坐标系 31

2.1.4地理空间认知理论 33

2.1.5政务信息科学理论 34

§2.2相关的技术基础 39

2.2.1计算机及网络技术基础 39

2.2.2办公自动化的技术基础 40

2.2.3地理信息系统、航空航天遥感和全球定位系统的技术基础 41

§2.3数据规范和标准 42

2.3.1 美国国家数字制图数据标准 42

2.3.2 ISO/TC211地理信息标准 44

2.3.3开放式地理数据互操作规范 46

2.3.4地球空间数据交换格式 47

§2.4政府GIS的基本数据结构与组织方法 48

2.4.1基本数据结构 48

2.4.2矢量数据的组织 50

2.4.3栅格数据的组织 51

§2.5数据处理与管理技术 53

2.5.1矢量数据处理 53

2.5.2栅格数据处理 57

2.5.3 空间数据的压缩方法 59

2.5.4空间数据库的建立 60

2.5.5 网络GIS技术 61

§2.6可视化技术 62

2.6.1 可视化的概念 62

2.6.2地理空间信息可视化的基本特征 63

2.6.3地理空间信息的制图表达 63

2.6.4地理空间信息可视化的基本过程 65

2.6.6空间信息可视化集成技术 66

2.6.5 空间数据质量可视化 66

§2.7数据的综合分析技术 67

2.7.1 空间分析技术 67

2.7.2统计分析技术 70

§2.8辅助决策技术 73

2.8.1 空间决策支持系统的基本概念 73

2.8.2空间决策支持系统的理论基础 74

2.8.3决策的基本特点与过程 74

2.8.4空间决策支持系统的组成 75

2.8.5 空间决策支持系统的开发 77

参考文献 77

3.1.1需求牵引原则 79

§3.1政府GIS的建设原则 79

第3章政府GIS的建设原则与运行机制 79

3.1.2循序渐进原则 80

3.1.3数据资源原则 80

3.1.4标准化原则 81

3.1.5信息共享与协同服务原则 82

3.1.6技术创新原则 83

3.1.7安全保密原则 84

§3.2政府GIS的运行机制 85

3.2.1 政府GIS的行为主体及建设模式 85

3.2.2政府GIS的运行模式 88

参考文献 90

4.1.1 基本方法 91

§4.1政府GIS设计的基本方法和模式 91

第4章政府GIS的设计 91

4.1.2结构化的设计模式 92

4.1.3原型化设计模式 93

§4.2政府GIS的设计步骤 93

4.2.1可行性分析 93

4.2.2用户需求分析 94

4.2.3系统总体设计 94

4.2.4系统详细设计 95

4.2.5 系统实验 95

§4.3用户需求分析 95

4.3.1政府GIS的用户分类 95

4.3.2现状调查 96

4.3.3调查内容的组织、分析和表达 97

4.3.4财力、人力和组织状况分析 98

§4.4数据库设计 98

4.4.1 数据库设计的目标 99

4.4.2数据库的逻辑设计 99

4.4.3数据库的物理设计 99

4.4.4数据字典设计 100

4.4.5数据交换与数据库集成模式 100

§4.5政府GIS软硬件体系结构设计 101

4.5.1软件体系结构设计 101

4.5.2软件系统集成设计 102

4.5.3系统硬件及网络配置 103

参考文献 103

5.1.1传统数据库系统的数据模型 104

第5章政府GIS数据库的建设 104

§5.1空间数据库的概念及发展趋势 104

5.1.2传统数据库管理空间数据的局限性 107

5.1.3 GIS中空间数据库的组织方式 108

5.1.4空间数据库系统的发展趋势 111

§5.2政府GIS数据库的设计 111

5.2.1 数据库设计的方法 111

5.2.2应用驱动的GIS数据库设计过程 112

§5.3空间数据库的建设 117

5.3.1政府GIS数据库的特点 117

5.3.2基础空间数据的组织与建设 117

5.3.3专题数据库建设 120

5.4.1 数据仓库（DW） 121

§5.4数据仓库 121

5.4.2数据仓库的主要产品和解决方案 122

5.4.3空间数据仓库 123

5.4.4基于空间数据仓库的政府GIS框架结构 124

5.4.5 数据仓库的未来研究方向 125

参考文献 126

第6章政府GIS的软件系统研制 127

§6.1对软件系统的基本需求 127

6.1.1 功能需求 127

6.1.2性能需求 128

6.1.3环境需求 129

6.1.5安全保密需求 130

6.1.4可靠性需求 130

6.1.6用户界面需求 131

6.1.7资源使用需求 131

§6.2软件系统的设计 132

6.2.1 系统设计原则及设计思想 132

6.2.2“地学之窗”关键技术设计 134

6.2.3 系统数据模型与数据库设计 139

§6.3软件系统的主要功能 144

6.3.1政府GIS功能概述 144

6.3.2“地学之窗”软件体系结构 145

6.3.3“地学之窗”软件主要功能模块 145

§6.4软件系统的开发方法 149

6.4.1软件开发工具 150

6.4.2软件测试 151

6.4.3软件开发的项目管理 152

6.4.4文档管理 153

6.4.5软件标准 154

§6.5软件系统的集成 155

6.5.1基于数据的系统级集成 155

6.5.2基于通讯协议的框架级集成 157

6.5.3基于组件化的对象级集成 157

§6.6软件系统的维护与升级 159

6.6.1 日常维护 159

6.6.2技术支持 160

6.6.3人员培训 160

参考文献 161

6.6.4系统功能更新 161

第7章政府GIS的网络建设 162

§7.1计算机网络的基本概念 162

7.1.1 网络功能 162

7.1.2 网络分类 163

7.1.3 网络拓扑结构 164

7.1.4局域网技术 166

7.1.5网络互连技术 169

§7.2政府网络建设的原则和目标 173

7.2.1 联网的基本模式 173

7.2.2联网的内容 174

7.2.3联网过程中应注意的问题 175

7.2.4联网的目标 176

§7.3政府网络安全 177

7.3.1 利用PKI构架政府GIS安全系统的重要性 177

7.3.2 PKI系统的基本概念 177

7.3.3 PKI系统的构成与功能 178

§7.4信息服务网格——第三代Intemet 181

7.4.1 正在兴起的网格技术 181

7.4.2什么是网格 182

7.4.3 网格的研究现状 182

参考文献 183

第8章政府GIS的应用 184

§8.1政府GIS的应用模式 184

§8.2政府GIS数据的综合运用方法 184

§8.3政府GIS的应用领域 186

§8.4政府GIS的典型示范应用 191

8.4.1 防汛气象信息系统的建设与应用 191

8.4.2西部大开发空间辅助决策信息系统 201

8.4.3石油管道线路规划信息系统 216

8.4.4贵州省资源生态环境信息系统的建设与应用 225

8.4.5“数字北京”的建设与应用 231

8.4.6“上海市人民政府综合GIS”的建设与应用 235

8.4.7“数字重庆”空间数据框架与重庆市信息化进程 236

参考文献 239

第9章政府GIS的未来发展 240

§9.1快速数据获取技术是维护空间信息系统生命的关键所在 240

9.1.2卫星研制实现跨越式发展 241

9.1.1 新世纪遥感技术的发展与创新 241

9.1.3激光三维全站仪将导致空间信息处理技术的一场革命 242

9.1.4 推出“国家地图”计划，实现空间数据快速更新 242

§9.2消除信息孤岛，营造共享格网计算环境 244

9.2.1标准化 244

9.2.2异构数据的集成工具——XML 245

9.2.3互操作 246

9.2.4 网格计算将实现网络环境的全面资源共享 248

§9.3开发规划决策模型，提高GIS在电子政务中的应用层次 251

9.3.1 强化公共服务职能，建立灾害应急指挥系统 252

9.3.2利用3S技术，履行政府监管职责，把握大型战略工程的进展 253

9.3.3 开发资源配置模型，推动区域经济协调发展 254

9.3.4关注未来环境，保障可持续发展 255