上篇 GIS基础与原理 3
第1章 绪论 3
1.1地理信息系统的基本概念 4
1.1.1数据、信息、地理数据和地理信息 4
1.1.2信息系统和地理信息系统 5
1.2地理信息系统的构成 11
1.3地理信息系统的功能概述 14
1.3.1数据采集与编辑 14
1.3.2数据处理和变换 15
1.3.3数据存储管理 15
1.3.4空间查询和分析 15
1.3.5可视化显示输出 15
1.4地理信息系统的产生与发展 16
1.4.1国外GIS发展概述 16
1.4.2国内GIS的发展 18
1.4.3 GIS的研究趋势展望 19
本章小结 21
问题讨论 22
第2章 GIS空间数据结构 23
2.1地理空间信息基础 24
2.1.1地理空间及其表达 24
2.1.2空间数据 29
2.1.3空间数据模型 31
2.2栅格数据结构 34
2.2.1栅格数据结构概述 34
2.2.2栅格结构数据的获取途径 35
2.2.3栅格数据的编码 36
2.3矢量数据结构 41
2.3.1矢量数据结构编码的基本内容 41
2.3.2矢量数据的特征和获取方式 43
2.3.3矢量数据结构的编码方式 43
2.4栅格-矢量一体化数据结构 48
2.5两种数据结构的比较 49
本章小结 50
问题讨论 50
第3章 空间数据的获取和处理 51
3.1 GIS空间数据源 52
3.1.1 GIS的数据种类 52
3.1.2 GIS空间数据误差分析 53
3.2 GIS空间数据的获取 54
3.2.1属性数据的获取 54
3.2.2空间数据（几何数据）的获取 59
3.3 GIS空间数据处理 62
3.3.1空间数据的编辑 63
3.3.2空间数据的坐标变换 64
3.3.3拓扑关系的建立 66
3.3.4空间数据的压缩 68
3.3.5空间数据的结构转换 71
3.3.6空间数据的内插 74
3.3.7空间数据的综合集成 76
本章小结 76
问题讨论 76
第4章 空间数据管理和空间数据库 77
4.1数据库与数据库管理 78
4.1.1数据管理模式 78
4.1.2数据库模型 80
4.1.3传统关系数据库模型的局限性 83
4.2空间数据库与空间数据管理 83
4.2.1空间数据库的概念 83
4.2.2空间数据管理模式概述 85
4.3空间查询语言 88
4.3.1标准数据库查询语言SQL基础 88
4.3.2空间查询语言的发展 89
4.3.3扩展SQL以处理空间数据 91
4.3.4空间查询应用示例 94
4.4空间数据库的发展趋势 97
4.5空间数据仓库概述 99
4.5.1数据仓库简介 99
4.5.2空间数据仓库 101
本章小结 103
问题讨论 104
第5章 GIS空间分析 105
5.1空间分析概述 106
5.2空间查询 107
5.2.1空间查询概述 107
5.2.2空间查询的类型 108
5.3叠加分析 112
5.3.1矢量叠加分析 112
5.3.2栅格叠加分析 114
5.4缓冲区分析 115
5.4.1缓冲区分析概述 116
5.4.2缓冲区的建立 116
5.4.3缓冲区分析实例 118
5.5空间网络分析 118
5.5.1空间网络构成 119
5.5.2空间网络分析方法 120
5.5.3网络分析应用实例 122
5.6空间统计分析 123
5.6.1空间变量筛选分析 124
5.6.2变量聚类分析 125
5.7地形分析及数字地形模型 126
5.7.1数字地面模型及数字高程模型（DEM）概述 126
5.7.2 DEM的数据源及获取 127
5.7.3数字高程模型DEM的主要表示模型 128
5.7.4 DEM的分析及应用 132
本章小结 134
问题讨论 134
第6章 GIS产品输出及可视化 135
6.1 GIS产品输出类型 136
6.1.1地图输出 136
6.1.2图像输出 137
6.1.3统计图输出 137
6.1.4文本和表格输出 138
6.1.5其他输出 138
6.2 GIS产品输出设备 138
6.2.1矢量绘图设备 139
6.2.2栅格绘图设备 139
6.2.3图形终端或屏幕输出 140
6.3 GIS中的地图绘图 141
6.3.1普通地图绘图 142
6.3.2影像地图绘图 152
6.3.3电子地图制作 153
6.4 GIS专题地图绘制 156
6.4.1专题地图的类型 156
6.4.2专题地图的表示方法 157
6.4.3专题地图的设计制作 162
6.5 GIS可视化和虚拟现实 162
6.5.1可视化概述 163
6.5.2可视化技术 167
本章小结 168
问题讨论 168
中篇 GIS应用设计与开发工具 171
第7章 GIS应用系统分析设计 171
7.1 GIS应用系统概述 172
7.1.1 GIS应用系统的特征 172
7.1.2 GIS应用系统的开发模式 173
7.1.3 GIS应用系统开发模型 173
7.1.4 GIS应用系统的开发方法 176
7.1.5 GIS应用系统开发的主要阶段 181
7.2 GIS应用系统的分析 182
7.2.1 GIS应用系统需求分析 182
7.2.2 GIS可行性分析 183
7.2.3可行性分析报告 185
7.3 GIS应用系统的设计 185
7.3.1 GIS应用系统设计的基本原则 186
7.3.2 GIS应用系统的设计 186
7.4数据管理设计 192
7.5输入/输出设计和界面设计 193
7.5.1 GIS应用系统的输入设计 193
7.5.2 GIS应用系统的输出设计 194
7.5.3 GIS系统的界面设计 194
7.6 GIS应用系统的实施与维护 200
7.6.1实施与测试 201
7.6.2运行与维护 203
7.7 GIS应用系统的评价与更新 203
7.7.1 GIS应用系统的评价 204
7.7.2 GIS应用系统的更新 205
本章小结 206
问题讨论 206
第8章 GIS应用系统的集成 207
8.1地理信息系统集成概述 208
8.1.1地理信息系统集成的基本概念 208
8.1.2地理信息系统集成模式 209
8.1.3地理信息系统集成的发展趋势 212
8.2地理信息系统数据集成原理与方法 212
8.2.1空间数据与属性数据的集成 212
8.2.2多源空间数据的集成 222
8.2.3空间数据与知识规则的集成 225
8.3地理信息系统模型集成原理与方法 227
8.3.1地理信息系统模型及其特点 227
8.3.2地理信息系统模型常用方法 228
8.3.3地理信息系统模型集成方法 230
8.4地理信息系统集成框架 231
8.4.1基于客户/服务器机制的地理信息系统集成 231
8.4.2基于空间元数据的地理信息系统集成 233
8.4.3基于分布式计算的地理信息系统集成 235
8.5地理信息系统应用平台集成实例——GIS等值线模型与城区物流配送系统的集成 236
本章小结 240
问题讨论 240
第9章 GIS开发工具 241
9.1 Arc/Info系列 242
9.1.1 Arc/Info概述 242
9.1.2 Arc/Info的数据模型 243
9.1.3 Arc/Info中的地图数据管理 244
9.1.4 Arc/Info的栅格分析 245
9.1.5 Arc/Info构成模块 245
9.1.6 ESRI的其他GIS产品 248
9.2 MapInfo系列GIS工具 255
9.2.1 MapInfo Professional 256
9.2.2 MapInfo MapX 258
9.2.3 MapXtreme 260
9.2.4 MapInfo SpatialWare 261
9.3 SuperMap GIS 262
9.3.1 SuperMap GIS软件构成 262
9.3.2 SuperMap GIS的特点 263
9.4其他GIS开发工具 265
9.4.1 GeoStar系列 265
9.4.2 MapGIS 269
9.4.3 Intergraph产品系列 271
9.4.4 CityStar 273
9.4.5 GenaMap系列 275
本章小结 276
问题讨论 276
第10章 GIS发展新技术 277
10.1互联网GIS 278
10.1.1 GIS的网络化 278
10.1.2 WebGIS概述 279
10.1.3 WebGIS的结构和技术 281
10.1.4 WebGIS应用前景 286
10.2组件式GIS 287
10.2.1组件式GIS概述 287
10.2.2组件式GIS开发平台及产品 291
10.2.3 ComGIS和WebGIS的关系 294
10.3嵌入式GIS 296
10.3.1嵌入式系统概述 296
10.3.2嵌入式GIS概述 298
10.3.3嵌入式GIS开发工具和技术 300
10.4 VR-GIS 301
10.4.1虚拟现实技术（VR）概述 302
10.4.2 VR-GIS 304
10.5 Open GIS 309
10.5.1 Open GIS概述 309
10.5.2 Open GIS的组成部分 310
10.5.3 Open GIS的特点 312
10.6其他GIS技术 312
10.6.1智能GIS 312
10.6.2移动GIS 313
10.6.3网格GIS 314
10.6.4时态GIS 315
本章小结 315
问题讨论 316
实验难点分析——基于WebGIS的水质信息发布系统 316
下篇 GIS应用与管理决策 323
第11章 数字地球与数字城市 323
11.1数字地球简介 324
11.1.1数字地球的概念及发展 324
11.1.2数字地球的组成及基本框架 331
11.1.3数字地球的主要特点 332
11.1.4数字地球的技术系统 335
11.1.5数字地球的应用 337
11.2数字城市 340
11.2.1数字城市的基本概念与框架 340
11.2.2数字城市的战略构想与规划设计 345
11.2.3数字城市的应用工程 352
本章小结 368
问题讨论 368
第12章 GIS与人文社会的管理决策 369
12.1 GIS与政府管理 370
12.1.1 GIS在政府管理中的作用 370
12.1.2 GIS在政府管理中的应用 372
12.1.3面向政府管理与决策的GIS软件平台开发 375
12.1.4 GIS在政府管理中的发展方向 378
12.2 GIS与交通管理 379
12.2.1 GIS在交通管理中的作用 380
12.2.2 GIS在交通管理中的应用 381
12.2.3 GIS在交通管理中的应用实例 383
12.3 GIS与电信 387
12.3.1 GIS技术在电信中的作用 388
12.3.2 GIS技术在电信中的应用与发展趋势 388
12.3.3 GIS技术在电信方面的应用实例 393
12.4 GIS与医疗保健 397
12.4.1 GIS在医疗保健中的应用 398
12.4.2 GIS在医疗保健中的应用实例 399
12.5 GIS与其他领域 402
12.5.1 GIS与军事领域 402
12.5.2 GIS与人口普查和户籍 404
12.5.3 GIS与图书馆 405
本章小结 405
问题讨论 406
第13章 GIS在资源环境中的应用 407
13.1 GIS与土地利用规划 408
13.1.1 GIS在土地利用规划中的作用 408
13.1.2 GIS在土地利用规划中的应用及其发展趋势 409
13.1.3 GIS在土地利用规划中的应用实例 411
13.2 GIS与景观生态保护 415
13.2.1 GIS在景观生态保护中的作用 415
13.2.2 GIS在景观生态保护中的应用及其发展趋势 415
13.2.3 GIS在景观生态保护中的应用实例 417
13.3 GIS与环境保护 421
13.3.1 GIS技术在环境保护中的作用 421
13.3.2 GIS在环境保护中的应用及发展趋势 422
13.3.3 GIS在环境保护方面的应用实例 425
13.4 GIS与防灾减害 428
13.4.1 GIS在防灾减害中的作用 428
13.4.2 GIS在防灾减害中的应用 429
13.4.3 GIS在防灾减害领域中的应用实例 430
13.5 GIS在资源环境其他领域中的应用 433
13.5.1 GIS在精准农业中的应用 434
13.5.2 GIS在林业资源管理中的应用 439
13.5.3 GIS在矿产资源管理中的应用 445
13.5.4 GIS在水资源管理中的应用 450
本章小结 451
问题讨论 451
参考文献 452