第一章 绪论 3
1．1地理信息系统的产生与发展 3
1．1．1地理信息系统在国际的发展状况 3
1．1．2地理信息系统在我国的发展状况 5
1．1．3当代GIS的发展趋势 6
1．2地理信息系统的定义 7
1．2．1数据与信息 7
1．2．2地理信息 8
1．2．3信息系统 8
1．2．4地理信息系统 10
1．3地理信息系统的基本内容与构成 10
1．3．1地理信息系统的基本内容 10
1．3．2地理信息系统的构成 11
1．4地理信息系统的功能 12
1．5地理信息系统与相关学科的关系 15
1．6地理信息系统的基本特征 17
思考题 18
第二章 地理空间和地图投影 19
2．1地球椭球体要素 19
2．2坐标系 20
2．2．1大地坐标系 21
2．2．2天文坐标系 21
2．2．3空间直角坐标系 21
2．2．4平面坐标系 21
2．3地理空间及其表达 24
2．4地图投影的基本问题 25
2．4．1地图投影的概念 25
2．4．2地图投影的变形 25
2．4．3地图投影的分类 26
2．4．4地图投影的选择 29
2．5高斯-克吕格投影 29
2．6地形图的分幅和编号 31
2．6．1地形图的分幅 31
2．6．2分幅编号 32
思考题 34
第三章 空间数据的获取 35
3．1概述 35
3．2空间数据及其特征 36
3．2．1空间数据 36
3．2．2空间数据的基本特征 36
3．3空间数据获取方式 37
3．3．1属性数据的采集 37
3．3．2几何数据的采集 38
3．4空间数据转换 39
3．5空间数据模型 41
3．6空间数据质量控制 44
3．7空间数据标准 48
思考题 49
第四章 空间数据表达 50
4．1空间对象及其定义 50
4．2空间对象关系 51
4．3空间数据的计算机表示 53
4．4空间数据结构的类型 54
4．5空间数据结构的建立 54
4．6空间对象的矢量表达 55
4．6．1矢量数据结构编码的基本内容 55
4．6．2矢量编码方法 56
4．7空间对象的栅格表达 57
4．7．1栅格数据的基本概念 57
4．7．2栅格数据层的概念 58
4．7．3栅格数据结构的表示 59
思考题 60
第五章 空间数据处理 61
5．1空间数据的坐标变换 61
5．1．1几何纠正 61
5．1．2投影变换 62
5．2空间数据结构转换 64
5．2．1矢量格式向栅格格式的转换 64
5．2．2栅格格式向矢量格式的转换 67
5．3矢量数据的图形编辑 68
5．4拓扑关系的建立 74
5．4．1多边形拓扑关系的建立 74
5．4．2网络拓扑关系的建立 76
5．5图形的裁剪与拼接 76
5．6空间数据压缩 77
5．6．1矢量数据的压缩 77
5．6．2栅格数据的压缩 79
5．7空间数据插值 82
5．7．1空间数据插值方法 82
5．7．2数字高程模型的生成 85
5．8数字图像处理 94
5．8．1图像增强 94
5．8．2二值图像处理 99
思考题 104
第六章 空间数据库 105
6．1数据库系统概述 105
6．1．1数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统的基本概念 105
6．1．2数据管理的发展 106
6．1．3数据库系统 108
6．2数据库系统结构 109
6．2．1数据库系统的模式结构 109
6．2．2数据库系统的体系结构 111
6．3空间数据管理 113
6．3．1地理信息系统与一般管理信息系统的比较 114
6．3．2 GIS空间数据管理 115
6．4空间数据库的设计 116
6．4．1数据组织的分级 117
6．4．2空间数据库的设计 118
6．5空间数据库的建立和维护 120
6．5．1空间数据库的建立 120
6．5．2空间数据库的维护 121
6．6空间数据的更新 122
6．6．1利用遥感更新空间数据 122
6．6．2利用全球定位系统更新空间数据 126
思考题 130
第七章 空间数据分析 131
7．1空间索引 131
7．1．1索引概念 131
7．1．2索引类型 131
7．2空间信息查询 134
7．2．1基于属性特征查询 134
7．2．2基于空间关系和属性特征的查询 135
7．2．3一种空间扩展查询语言——GeoSQL 135
7．3空间量算 136
7．3．1几何量算 136
7．3．2形状量算 137
7．3．3质心量算 137
7．3．4距离量算 138
7．4空间数据统计分析 139
7．4．1主成分分析 139
7．4．2层次分析法 140
7．4．3系统聚类分析 140
7．4．4最优分割分级法 143
7．4．5判别分析 144
7．4．6趋势面分析 144
7．5缓冲区分析 146
7．6叠加分析 150
7．6．1视觉信息叠加 150
7．6．2点与多边形叠加 150
7．6．3线与多边形叠加 151
7．6．4多边形叠加 151
7．6．5栅格图层叠加 152
7．7数字高程模型分析 154
7．8空间数据的网络分析 157
7．8．1网络图论基础 157
7．8．2最短路径分析 159
7．8．3服务点的最优区位问题 161
7．8．4最小生成树 163
7．9空间分析模型与空间决策支持 164
7．9．1空间分析过程及其模型 164
7．9．2空间决策支持模型 168
7．10 GIS空间分析与空间动态建模 176
7．10．1 GIS与空间动态模型的结合方式 177
7．10．2元胞自动机简介 177
7．10．3元胞自动机模拟林火蔓延模型 178
7．10．4元胞自动机与GIS集成应用中的局限性 180
思考题 181
第八章 地理信息系统的开发与评价 182
8．1软件工程简介 182
8．1．1基本概念 182
8．1．2软件工程活动 183
8．1．3结构化方法和面向对象方法 185
8．1．4开发过程模型 186
8．2地理信息系统的开发过程 187
8．2．1现行系统调查 188
8．2．2系统分析 190
8．2．3系统设计 192
8．2．4系统的开发与实施 196
8．2．5系统的维护 197
8．3地理信息系统的评价 198
8．3．1 GIS评价的目的 198
8．3．2系统评价指标 199
8．3．3系统评价报告 201
思考题 202
第九章 地理信息系统的应用实例 205
9．1 GIS应用概述 205
9．1．1 GIS应用模式 205
9．1．2 GIS应用系统的开发方式 207
9．1．3 GIS应用项目 208
9．2 GIS应用实例 209
9．2．1城市规划、建设管理 209
9．2．2农业气候区划 211
9．2．3大气污染监测管理 214
9．2．4道路交通管理 216
9．2．5地震灾害和损失估计 219
9．2．6矿产资源勘查 222
9．2．7城市应急预案 226
9．2．8旅游 230
9．2．9长江上游水情信息系统建设 235
9．2．10医疗卫生 237
9．2．11军事 239
第十章 3S集成技术 243
10．1概述 243
10．2遥感简介 243
10．3遥感应用 248
10．4 GIS与RS的集成 248
10．5 GPS简介 250
10．6 GPS应用 251
10．7 GIS与GPS的集成 252
10．8 3S集成的意义 253
思考题 254
第十一章 GIS常用软件认识实验 255
11．1熟悉ArcView软件 255
11．1．1实验目的 255
11．1．2实验准备 255
11．1．3实验内容 255
11．2 MapInfo基本功能与基本操作 260
11．2．1实验目的 260
11．2．2实验准备 260
11．2．3实验内容及步骤 260
11．3初步应用ArcView 265
11．3．1实验目的 265
11．3．2实验准备 266
11．3．3实验内容 266
第十二章 空间数据录入实验（地理信息系统空间数据录入） 272
第十三章 空间分析实验 275
13．1缓冲区分析 275
13．1．1实验目的 275
13．1．2实验准备 275
13．1．3实验内容 275
13．2多层面叠合分析 280
13．2．1实验目的 280
13．2．2实验准备 281
13．2．3实验内容 281
13．3网络分析 286
13．3．1实验目的 286
13．3．2实验准备 286
13．3．3实验内容 287
第十四章 三维空间分析实验 294
14．1 DEM建立与应用 294
14．1．1实验目的 294
14．1．2实验准备 294
14．1．3实验内容 294
14．2三维建模 306
14．2．1实验目的 306
14．2．2实验准备 306
14．2．3实验内容 306
主要参考文献 311