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第一章 绪论 1

第一节 环境信息与环境信息系统 1

一、数据与信息 1

二、环境信息 1

三、环境信息系统 3

第二节 环境信息系统的构成及功能 4

一、环境信息系统的基本构成 4

二、环境信息系统的功能 5

第三节 环境信息系统与相关学科的关系 7

第四节 环境信息系统的应用 8

第五节 环境信息系统的发展方向 11

一、EIS数据多源化和多维化 11

三、EIS应用模型 12

二、EIS数据动态性 12

四、Internet与EIS的结合 13

五、EIS与专家系统、神经网络的结合 14

六、EIS与虚拟现实技术的结合 14

七、环境信息标准化 15

主要参考文献 15

第二章 环境信息技术基础 16

第一节 环境信息的空间参考系 16

一、地球椭球 16

二、地理坐标系 17

三、空间大地直角坐标系 18

四、平面直角坐标系 18

五、高程参考系统 19

六、GIS应用中几种常见的坐标系及其变换 19

一、地图投影 28

第二节 地图投影 28

二、地图投影的分类 29

三、地图投影的选择 32

第三节 地图的分幅与编号 34

一、地图简介 35

二、地图分幅 36

三、我国基本比例尺地形图的分幅与编号 36

四、大比例尺地图的分幅与编号 38

第四节 环境信息分类与编码 39

一、信息分类的基础 39

二、环境信息编码 41

主要参考文献 43

一、数据的涵义 44

二、环境数据的基本特征 44

第一节 数据 44

第三章 数据的输入与输出表达 44

三、环境空间数据的测量尺度 45

第二节 数据源 46

一、野外调查 47

二、地图数据 47

三、遥感数据 48

四、全球卫星定位系统 50

第三节 数据输入 50

一、地理基础 50

二、空间数据输入 51

三、属性数据输入及其与空间数据的连接 53

四、数据编辑 54

一、常见的输出设备 57

第四节 数据输出 57

二、输出类型 59

第五节 环境信息专题表达 61

第六节 环境空间数据质量 66

一、环境空间数据质量的概念 66

二、环境数据质量的评价 69

主要参考文献 71

第四章 环境空间的数据结构 72

第一节 空间拓扑关系 72

一、拓扑的基本概念 72

二、数据的拓扑关系 73

三、拓扑关系的关联表达 76

一、矢量数据结构的基本概念 78

第二节 矢量数据结构 78

二、几种典型的矢量数据结构 80

第三节 栅格数据结构 89

一、栅格数据的基本概念 89

二、栅格数据的表示和取值方法 91

三、栅格数据存储的编码方法 93

第四节 栅格数据结构和矢量数据结构的比较和选择 98

一、栅格数据结构和矢量数据结构的比较 98

二、栅格数据结构和矢量数据结构的选择 99

第五节 栅格数据和矢量数据的相互转换 100

一、矢量数据转换成栅格数据 100

二、栅格数据转换成矢量数据 104

三、栅格数据结构和矢量数据结构的一体化 107

主要参考文献 107

一、数据库、数据库管理系统和数据库应用系统 108

第一节 数据库的一般概念 108

第五章 环境空间数据库 108

二、数据库的主要特征 109

三、数据库的系统结构 110

四、空间数据库的数据模型 111

第二节 环境数据库的概念数据模型 113

一、层次模型 114

二、网状模型 115

三、关系模型 116

四、面向对象模型 118

五、时空一体化数据模型 122

第三节 空间数据库设计 124

一、空间数据库设计概述 124

二、数据库设计内容 124

一、数据库定义 128

第四节 数据库管理系统 128

二、数据库维护 129

三、数据库通讯 130

第五节 分布式数据库 130

一、分布式数据库的概念与特点 130

二、分布式数据库的体系结构 131

三、分布式数据库的设计 132

四、分布式数据库的管理机制 133

第六节 数据仓库 134

一、数据仓库 134

二、元数据 135

三、数据字典 136

第七节 数据库系统的运行与保护 137

一、数据库系统的运行 137

二、数据库系统的安全保护 138

主要参考文献 139

第六章 环境信息处理技术 140

第一节 空间数据组织 140

一、图幅内空间要素的组织 140

二、数据库中图幅的组织 141

三、空间索引 141

第二节 图幅接边与分割 142

一、图幅的拼接 143

二、图幅的分割 146

第三节 空间数据开窗处理 148

第四节 空间数据的编辑与管理 149

一、空间数据的编辑 150

二、空间数据的更新 154

三、空间数据的管理 154

第五节 空间内插方法 162

一、二元多项式拟合内插 163

二、二元样条函数内插 164

三、移动拟合法内插 166

四、加权平均内插法 167

主要参考文献 168

第七章 环境信息的空间分析 169

第一节 缓冲区分析 169

一、缓冲区及缓冲区分析的概念 169

二、栅格缓冲区的建立方法 170

三、矢量缓冲区的建立方法 170

第二节 空间接近度分析 173

一、空间扩展 173

二、泰森多边形 176

三、空间接近度分析及应用 178

二、合成叠置与统计叠置 179

第三节 叠置分析 179

一、叠置分析的一般概念 179

三、叠置分析的基本方法 180

四、叠置分析中的空间运算 181

五、叠置分析中的属性运算 185

第四节 网络分析 186

一、基本概念 186

二、最短路径方法 188

第五节 逻辑关系分析 190

第六节 地形分析 191

一、等高线生成及等高线分析 191

二、立体透视图分析 191

三、地度分析、地表面积计算及填土方体积计算 191

一、门槛分析的概念 193

第七节 门槛分析 193

四、断面图分析 193

二、门槛分析的方法与应用 194

第八节 环境信息空间查询 196

一、空间索引 196

二、布尔逻辑查询 197

三、空间数据库查询语言 197

四、空间关系类型 198

五、图文互访 199

六、点、线、面相互关系查询 199

七、地址匹配查询 199

八、空间数据的查询检索 200

主要参考文献 201

二、环境空间分析模型的概念 202

一、环境空间分析指标体系 202

第八章 环境空间分析模型 202

第一节 概论 202

三、EIS与环境模型的结合方式 203

四、建立环境空间分析模型的一般过程 204

第二节 环境数学模型 206

一、经验模型 207

二、非线性环境模型 216

三、环境动力学模型及其数值方法 221

四、多目标决策模型 226

第三节 环境评价模型 234

一、环境评价模型的概念 234

二、环境评价模型的应用 236

第四节 环境预测模型 244

一、环境预测模型的概念 244

二、环境预测模型的应用 246

第五节 环境规划模型 252

一、线性规划应用 253

二、动态规划应用 254

三、多目标规划模型应用 258

第六节 环境动力学模型 265

一、香溪河库湾一维流场预测 266

二、香溪河库湾一维水质预测 268

第七节 空间决策模型案例分析 270

一、系统结构 270

二、环境空间数据库的构建 270

三、数据挖掘的过程 272

四、环境模拟与评价建模方法 273

五、应用实例 274

主要参考文献 275

第九章 环境信息系统的设计 278

第一节 环境信息系统设计综述 278

第二节 环境信息系统的需求分析 279

一、需求分析的内容 279

二、需求调查的组织实施 280

第三节 环境信息系统的总体设计 281

一、总体设计的基本原则 281

二、总体设计的内容 282

第四节 环境信息系统的功能设计 282

一、环境信息系统功能设计的原则 282

二、环境信息系统功能设计的要点 283

三、环境信息系统应用模块的划分及其功能设计 285

第五节 环境信息系统的数据库设计 287

第六节 环境信息系统的输入、输出设计 288

第七节 环境信息系统设计应用实例——中国省级环境信息系统（PEIS） 289

主要参考文献 291

第十章 环境信息系统的开发实例 292

第一节 软件开发方法概述 292

第二节 环境信息系统的关键技术 293

第三节 环境信息系统的实现 294

一、环境信息系统开发平台的选择 294

二、环境信息系统的实现步骤 295

三、环境信息系统的功能与实现 296

第四节 环境信息系统实例 303

一、环境信息管理系统 303

二、GIS支持下的福州市大气污染扩散模拟 306

主要参考文献 311