地理信息系统原理与应用PDF电子书下载

第1章 地理信息系统概论 1

1.1 地理信息系统的基本概念 1

1.1.1 信息与数据 1

1.1.2 地理信息与地理数据 2

1.1.3 信息系统与地理信息系统 3

1.1.4 地理信息系统的分类 4

1.2 地理信息系统的构成 4

1.2.1 硬件系统 4

1.2.2 软件系统 5

1.2.3 空间数据 6

1.2.4 应用人员 6

1.2.5 应用模型 7

1.3 地理信息系统研究的内容及相关学科 7

1.3.1 地理信息系统研究的内容 7

1.3.2 地理信息系统的相关学科 7

1.4 地理信息系统的功能与应用 9

1.4.1 基本功能 9

1.4.2 应用功能 10

1.5 地理信息系统的产生与发展 12

1.5.1 地理信息系统的发展简史 12

1.5.2 GIS的发展动态 14

习题和思考题 15

第2章 空间信息基础 16

2.1 概述 16

2.1.1 地理空间的概念 16

2.1.2 空间数据 16

2.2 地球空间参考 17

2.2.1 地球的形状 17

2.2.2 坐标系 18

2.2.3 高程系 19

2.3 地图投影 19

2.3.1 地图投影的概念和实质 19

2.3.2 地图投影变形 19

2.3.3 地图投影分类 20

2.3.4 高斯-克吕格投影 21

2.4 地图的分幅与编号 23

2.4.1 1：100万地图的分幅编号 23

2.4.2 1 ： 50万、1 ： 20万、1：10万地图的分幅编号 24

2.4.3 1：5万、1：2.5 万、1：1万地图的分幅编号 24

习题和思考题 25

第3章 地理信息系统的数据结构 26

3.1 矢量数据结构 26

3.1.1 矢量数据结构的实体构成 26

3.1.2 矢量数据结构编码的方法 28

3.2 栅格数据结构 32

3.2.1 栅格数据结构 32

3.2.2 栅格数据结构的编码 35

3.3 矢量与栅格数据的比较与转化 40

3.3.1 矢量数据的特点 41

3.3.2 栅格数据的特点 41

3.3.3 矢、栅结构的比较 42

3.3.4 矢、栅结构的相互转换 43

3.4 空间数据的拓扑关系 49

3.4.1 拓扑的基本概念 49

3.4.2 空间数据的拓扑关系 50

3.4.3 拓扑关系的关联表达 53

习题和思考题 54

第4章 空间数据库与数据模型 55

4.1 数据库概述 55

4.1.1 数据库的定义 55

4.1.2 数据库系统包含的内容 55

4.1.3 数据库的主要特征 56

4.1.4 数据库的系统结构 56

4.1.5 数据库管理系统 57

4.1.6 数据词典 58

4.1.7 数据组织方式 58

4.1.8 数据间的逻辑关系 59

4.2 数据库系统的数据模型 59

4.2.1 层次模型 60

4.2.2 网络模型 61

4.2.3 关系模型 62

4.3 空间数据库 64

4.3.1 空间数据库 64

4.3.2 空间数据库的设计 65

4.4 面向对象的数据库系统 66

4.4.1 面向对象技术概述 67

4.4.2 面向对象的基本概念 67

4.4.3 面向对象的特征 68

4.4.4 面向对象的要素 68

4.4.5 面向对象的几何抽象模型 69

4.4.6 面向对象的属性数据类型 70

习题和思考题 71

第5章 空间数据的获取与处理 72

5.1 地理信息系统数据的来源 72

5.2 空间数据的分类与编码 73

5.2.1 空间数据的分类 73

5.2.2 空间数据的编码 74

5.3 空间数据的采集 77

5.3.1 属性数据采集 77

5.3.2 矢量数据的采集 78

5.3.3 栅格数据的采集 80

5.4 GIS空间数据录入后的处理 80

5.4.1 误差、错误检查与编辑 80

5.4.2 图形数据的几何变换 81

5.4.3 图形拼接 83

5.4.4 数据格式转换 84

5.4.5 投影变换 84

5.4.6 拓扑关系的自动生成 84

5.5 空间数据的质量与数据标准化 87

5.5.1 空间数据质量问题的产生 87

5.5.2 研究空间数据质量问题的目的和意义 88

5.5.3 数据质量的基本概念 88

5.5.4 空间数据质量标准的内容 89

5.5.5 空间数据质量评价标准 89

5.5.6 研究GIS数据质量的常用方法 90

5.5.7 常见空间数据的误差分析 91

5.5.8 空间数据误差的传播 93

5.5.9 空间数据质量的控制 94

5.5.10 空间数据的标准 95

习题和思考题 96

第6章 空间数据查询与分析 97

6.1 空间数据查询 97

6.1.1 空间数据查询的含义 97

6.1.2 空间数据查询的方式 97

6.1.3 查询结果的显示方式 100

6.2 叠加分析 101

6.2.1 视觉信息叠加 101

6.2.2 点与多边形叠加 101

6.2.3 线与多边形叠加 102

6.2.4 多边形叠加 102

6.2.5 栅格图层叠加 103

6.3 缓冲区分析 103

6.3.1 缓冲区的概念 103

6.3.2 缓冲区的建立 103

6.3.3 缓冲区查询 104

6.3.4 缓冲区分析 105

6.4 网络分析 105

6.4.1 基本概念 105

6.4.2 主要网络分析功能 106

6.5 空间插值 107

6.5.1 需要空间插值的情况 107

6.5.2 空间插值的数据源 107

6.5.3 空间插值方法 107

6.6 空间统计分类分析 109

6.7 数字地形模型及地形分析 111

6.7.1 DTM与DEM的概念 111

6.7.2 DEM的数据采集和表示 111

6.7.3 DEM的分析与应用 113

习题和思考题 118

第7章 地理信息系统产品输出 119

7.1 地理信息系统产品输出的形式 119

7.1.1 地理信息系统产品的输出设备 119

7.1.2 地理信息系统产品的输出形式 120

7.2 地图语言与地图符号 123

7.2.1 地图语言与地图色彩 123

7.2.2 地图符号 125

7.3 专题信息与专题地图 128

7.3.1 专题信息表现 128

7.3.2 专题地图总体设计 134

7.4 地理信息的可视化技术 136

7.4.1 地理信息可视化的概念 136

7.4.2 地理信息可视化的主要形式 136

习题和思考题 139

第8章 地理信息系统的应用 140

8.1 3S集成技术及应用 140

8.1.1 地理信息系统与遥感技术结合 140

8.1.2 地理信息系统与全球定位系统集成技术 141

8.1.3 全球定位系统与遥感技术的结合 143

8.1.4 3S集成技术及应用 143

8.2 网络地理信息系统及应用 146

8.2.1 网络GIS（WebGIS）概述 146

8.2.2 WebGIS设计思想 149

8.2.3 WebGIS应用前景 150

8.3 地理信息系统在国土、测绘等行业中的应用 151

8.3.1 城市规划、建设管理 151

8.3.2 地震灾害和损失估计 152

8.3.3 地籍管理信息系统 154

8.4 数字地球 158

8.4.1 数字地球的基本概念 158

8.4.2 数字地球的基本框架 158

8.4.3 数字地球的技术基础 159

8.4.4 数字地球的应用——数字城市 160

习题和思考题 162

第9章 地理信息系统设计与评价 163

9.1 地理信息系统的设计 163

9.1.1 地理信息系统设计的目的 163

9.1.2 地理信息系统设计的流程 163

9.2 地理信息系统的标准化 169

9.2.1 地理信息系统标准化的意义和作用 169

9.2.2 地理信息标准化的内容 172

9.2.3 地理信息标准化的制定 175

9.3 地理信息系统评价 176

9.3.1 系统评价指标 176

9.3.2 系统评价报告 177

习题和思考题 177

第10章 MapGIS应用基础 178

10.1 MapGIS概述 178

10.1.1 MapGIS系统的总体结构 178

10.1.2 MapGIS系统的主要功能 178

10.1.3 MapGIS系统的主要优点 181

10.1.4 MapGIS系统常用文件类型 181

10.2 MapGIS基础功能操作 182

10.2.1 基本概念 182

10.2.2 MapGIS界面与参数设置 182

10.2.3 新建（打开）工程文件 183

10.2.4 新建工程图例 184

10.2.5 图形编辑 185

10.2.6 属性编辑 189

10.3 数据处理与转换 192

10.3.1 拓扑处理 192

10.3.2 误差校正 193

10.3.3 投影转换 193

10.3.4 图形裁剪 197

10.4 空间分析 197

10.4.1 缓冲区分析 198

10.4.2 叠加分析 198

10.4.3 属性分析 199

10.5 地图制作与地图输出 200

10.5.1 概述 200

10.5.2 输出拼版设计 201

10.5.3 输出系统的基本操作 201

习题和思考题 204

第11章 ArcMap应用基础 205

11.1 ArcGIS概述 205

11.1.1 ArcGIS 9体系结构 205

11.1.2 ArcGIS 9软件特色 206

11.2 ArcMap基础功能操作 207

11.2.1 ArcMap基础 207

11.2.2 新地图文档创建 211

11.2.3 数据层的加载 211

11.2.4 数据层的基本操作 212

11.3 数据输入 216

11.3.1 选择地图要素 216

11.3.2 编辑地图要素 216

11.3.3 编辑要素的属性 220

11.4 数据的处理与转换 221

11.4.1 投影变换 221

11.4.2 数据变换 221

11.4.3 数据格式转换 223

11.4.4 数据结构的转换 224

11.5 空间查询与分析 225

11.5.1 ArcMap空间查询 226

11.5.2 ArcMap空间分析 227

11.5.3 缓冲区分析 229

11.6 地图制图与地图输出 230

11.6.1 地图模板操作 230

11.6.2 地图版面的设置 231

11.6.3 地图的整饰 232

11.6.4 地图打印输出 234

习题和思考题 234

参考文献 235