GIS在环境科学与工程中的应用PDF电子书下载

第1章 概论 1

1.1 地理信息系统的定义 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

1.2 地理信息系统的基本内容 4

1.3 地理信息系统的特性 4

1.3.1 GIS与计算机制图系统的区别与联系 4

1.3.2 GIS与数据库管理系统的区别与联系 5

1.3.3 GIS与CAD的区别与联系 5

1.3.4 GIS与遥感图像处理系统的区别与联系 6

1.3.5 GIS与事务处理系统的区别与联系 6

1.4 地理信息系统的类型 6

1.5 地理信息系统的结构与功能 8

1.5.1 地理信息系统的组成 8

1.5.2 地理信息系统的主要功能模块 9

1.6 地理信息系统的发展与前景 10

1.6.1 地理信息系统软件发展的历史回顾 10

1.6.2 第四代地理信息系统及其发展思路 13

思考题 14

第2章 实用地理信息系统的数据 15

2.1 空间数据的基本特征 15

2.2 数据的测量尺度 17

2.3 数据来源 18

2.4 地图投影 19

2.5 全球定位系统 20

2.6 遥感数据 21

2.7 地图 24

2.7.1 地图种类 24

2.7.2 地图符号 25

2.7.3 地图制作过程和地图综合 26

2.7.4 计算机制图 27

2.8 数据质量 27

2.8.1 数据质量的基本特点 27

2.8.2 数据误差的主要来源 29

2.8.3 数据的误差类型 30

2.9 空间数据类型转换 30

2.9.1 栅格与矢量数据的比较 30

2.9.2 栅格数据与矢量数据的转换 31

思考题 32

第3章 地理信息系统的数据库设计 33

3.1 地理信息系统数据库及其设计 33

3.1.1 GIS数据库 33

3.1.2 GIS数据库设计的概念 34

3.1.3 GIS数据库设计过程 34

3.2 用户需求分析 35

3.2.1 现状调查 35

3.2.2 需要了解的内容 35

3.2.3 调查内容的组织和分析 37

3.3 概念化设计 40

3.3.1 数据库的宏观地理定义 40

3.3.2 数据库数据模型的确定 42

3.4 详细设计 47

3.4.1 数据源的选择 47

3.4.2 各种数据的评价 47

3.4.3 空间数据层的设计 50

3.4.4 数据字典 50

3.4.5 存储管理结构的设计 51

3.5 实施规划 53

3.5.1 数据采集过程的自动化设计 53

3.5.2 数据库的质量控制 53

3.5.3 开发进度的监测 55

3.6 试点项目 56

3.7 数据库设计实例 57

3.7.1 合肥市防震减灾地理信息数据库设计 57

3.7.2 基于GIS，ES的凉山州土壤数据库设计与实现 60

思考题 62

第4章 常用GIS软件介绍 64

4.1 概述 64

4.2 MapInfo软件 69

4.2.1 MapInfo系统的功能特点 69

4.2.2 MapInfo产品系列 70

4.2.3 MapInfo数据与文件结构 70

4.2.4 MapInfo基本功能 71

4.2.5 MapInfo应用实例 79

4.3 Arc/Info软件 86

4.3.1 体系结构 87

4.3.2 WorkstationArc/Info简介 87

4.3.3 DestopArc/Info简介 93

4.3.4 PCArc/Info 94

4.4 GeoStar软件 99

4.5 MAPGIS系列软件 101

4.5.1 MAPCAD彩色地图编辑出版系统 101

4.5.2 MAPGIS地理信息系统 103

4.5.3 MAPGIS6.0版新增功能 104

4.5.4 MAPGIS的WebGIS解决方案——MAPWeb 107

4.5.5 环保地理信息系统 108

思考题 109

第5章 GIS在生态控制中的应用 110

5.1 数字地球与数字城市 110

5.2 国家级生态示范区地理信息系统 115

5.3 基于GIS平台的城市规划信息系统 118

5.3.1 城市小区规划应用系统的建立 119

5.3.2 基于GIS平台的山区城镇选址信息系统 121

5.4 生态环境监测信息系统 122

5.4.1 系统开发的基础 123

5.4.2 系统功能结构 123

5.5 水土流失动态监测网络系统 126

5.5.1 基于Arc/Info的土壤侵蚀遥感调查与数据采集 127

5.5.2 湖北省水土流失动态监测网络体系结构与管理信息系统 128

5.6 土壤资源持续利用与信息技术 131

思考题 135

第6章 GIS在水污染控制中的应用 136

6.1 水污染控制规划系统 136

6.1.1 概率规划模型 136

6.1.2 基于GIS的水污染控制规划 136

6.1.3 GIS在海湾陆源污染物总量控制中的应用 138

6.1.4 GIS支持下水质模型的应用 141

6.2 基于GIS城市下水管网信息管理系统 142

6.2.1 技术方案 143

6.2.2 设计原则 144

6.2.3 系统结构及模块功能 145

6.2.4 系统技术要求 147

6.2.5 MAPGIS管线系统 147

6.3 环境监测信息系统 150

6.3.1 环境监测信息 150

6.3.2 系统分析 150

6.3.3 系统设计和实施 154

6.3.4 实时在线监测信息系统 155

6.3.5 无锡市污染源自动监控网络系统 160

6.3.6 环境监测信息系统的发展 163

思考题 163

第7章 GIS在大气污染控制中的应用 164

7.1 城市大气污染控制管理系统 164

7.1.1 系统结构 164

7.1.2 大气污染扩散空问信息系统 166

7.2 面向对象的大气环境信息系统 169

7.2.1 系统的总体设计 169

7.2.2 系统集成 172

7.2.3 系统的面向对象性 172

7.2.4 系统的建模和计算 173

7.2.5 大气质量评价子系统 174

7.2.6 大气污染源识别子系统 176

7.2.7 大气污染模式预测子系统 176

7.2.8 数据库管理器子系统 176

思考题 177

第8章 GIS在其他环境控制中的应用 178

8.1 基于GIS的城市交通噪声管理系统 178

8.1.1 噪声 178

8.1.2 交通噪声预测与规划 179

8.1.3 应用实例 183

8.2 GIS技术在环境污染事故应急管理中的应用 184

8.2.1 GIS/ES技术 185

8.2.2 GIS/ES技术应用于突发性环境污染事故应急管理的优越性 185

8.2.3 基于GIS/ES技术的突发性环境污染事故应急管理系统 187

8.2.4 环境污染事故指挥系统 188

8.2.5 重大污染事故区域预警系统 189

思考题 191

第9章 环境虚拟与模型的建立 192

9.1 沙尘环境 192

9.1.1 沙尘环境概述 192

9.1.2 沙尘环境效应 194

9.2 风环境 195

9.2.1 风环境概述 195

9.2.2 风环境效应 196

9.3 霉菌环境 196

9.3.1 霉菌环境概述 196

9.3.2 霉菌环境效应 196

9.4 空间环境 197

9.4.1 空间环境模拟技术的内容 197

9.4.2 主要空间环境 198

9.5 水质模型 198

9.5.1 水质模型分类 199

9.5.2 水质数学模型建立的一般步骤 199

9.5.3 水质模拟技术 201

思考题 202

英文缩略词英汉对照表 203

参考文献 205