第1章 导论 1
1.1地理信息系统 1
1.1.1基本概念 1
1.1.2 GIS系统构成 1
1.1.3 GIS功能与应用 3
1.1.4 GIS技术与发展 4
1.2 GIS空间分析 6
1.2.1空间分析 6
1.2.2基于GIS的空间分析 7
1.2.3常用GIS平台空间分析功能比较 9
1.3 ArcGIS 10概述 10
1.3.1 ArcGIS 10体系结构 10
1.3.2 ArcGIS 10软件特色 12
1.3.3 ArcGIS 10空间分析 14
第2章ArcGIS应用基础 16
2.1 ArcMap基础 16
2.1.1 ArcMap的窗口组成 16
2.1.2新地图文档创建 22
2.1.3数据层的加载 22
2.1.4数据层的基本操作 25
2.1.5数据层的保存 30
2.1.6数据框的添加 30
2.1.7要素的选择与转出 31
2.1.8利用属性制作统计图表 33
2.2 ArcCatalog应用基础 33
2.2.1 ArcCatalog基础操作 33
2.2.2目录内容浏览 36
2.2.3数据搜索 38
2.2.4地图与图层操作 39
2.2.5地理数据输出 40
2.3 Geoprocessing地理处理框架 41
2.3.1地理处理框架的基本介绍 41
2.3.2 ArcToolbox应用基础 44
2.3.3 ArcToolbox内容简介 45
第3章 空间数据的采集与组织 48
3.1 Shapefile文件创建 48
3.1.1创建Shapefile和dBASE表 48
3.1.2添加和删除属性项 50
3.2地理数据库创建 50
3.2.1地理数据库概述 50
3.2.2地理数据库建立的一般过程 52
3.2.3创建一个新的地理数据库 53
3.2.4建立数据库中的基本组成项 54
3.2.5向地理数据库加载数据 58
3.2.6进一步定义数据库 64
3.3数据编辑 87
3.3.1图形编辑 87
3.3.2属性编辑 95
3.4实例与练习 97
3.4.1某地区地块的拓扑关系建立 97
3.4.2某市区几何网络的建立 107
第4章 空间数据的转换与处理 112
4.1投影变换 112
4.1.1定义投影 113
4.1.2投影变换 115
4.1.3数据变换 117
4.2数据格式转换 131
4.2.1数据结构转换 132
4.2.2数据格式转换 134
4.3数据处理 137
4.3.1数据裁切 137
4.3.2数据拼接 140
4.3.3数据提取 142
4.4练习：数据更新变换 145
4.4.1背景 145
4.4.2目的 145
4.4.3要求 145
4.4.4数据 145
4.4.5操作步骤 146
第5章 空间数据的可视化表达 151
5.1数据符号化 151
5.1.1矢量数据符号化 152
5.1.2栅格数据符号化 162
5.2专题地图编制 165
5.2.1布局设计 166
5.2.2制图数据操作 170
5.2.3地图标注 177
5.2.4地图整饰 180
5.2.5地图输出 191
5.3实例与练习——上海市行政区划图制作 192
第6章GIS空间分析导论 198
6.1空间分析的数据模型 198
6.1.1栅格数据模型 199
6.1.2矢量数据模型 200
6.1.3矢量-栅格数据模型的区别与联系 200
6.1.4其他数据模型 201
6.2 GIS空间分析的基本原理与方法 201
6.2.1栅格数据分析的模式 201
6.2.2矢量数据分析方法 204
6.2.3空间统计分析与内插 206
6.2.4三维空间分析 208
6.3 ArcGIS 10空间分析模块和功能 209
第7章 矢量数据的空间分析 211
7.1缓冲区分析 211
7.1.1基本概念 211
7.1.2缓冲区的建立 211
7.2叠置分析 217
7.2.1图层擦除（Erase） 217
7.2.2标识叠加（Identity） 218
7.2.3相交操作（Intersect） 219
7.2.4交集取反（Symmetrical Difference） 220
7.2.5图层联合（Union） 221
7.2.6修正更新（Update） 222
7.3网络分析 223
7.3.1网络的组成 224
7.3.2网络分析工具 224
7.3.3传输网络分析（Network Analyst） 225
7.3.4效应网络分析（utility network analysis） 241
7.4追踪分析 253
7.4.1追踪分析的相关概念 253
7.4.2追踪分析的基本功能 255
7.5实例与练习 264
7.5.1市区择房分析 264
7.5.2最短路径问题分析与应用 271
第8章 栅格数据的空间分析 277
8.1设置分析环境 277
8.1.1加载分析模块 277
8.1.2设置工作路径 277
8.1.3设置单元大小 279
8.1.4设置分析区域 280
8.1.5选择坐标系统 281
8.2距离制图 281
8.2.1距离制图基础 282
8.2.2直线距离 284
8.2.3区域分配 285
8.2.4成本距离 286
8.2.5最短路径 287
8.3密度制图 288
8.4栅格插值 289
8.4.1反距离权重插值（IDW） 289
8.4.2样条函数插值（Spline） 291
8.4.3克里金插值（Kriging） 292
8.4.4自然邻域法插值（Natural Neighborhood） 293
8.4.5趋势面法插值（Trend） 294
8.4.6数据重采样（Resample） 295
8.5表面分析 296
8.5.1等值线绘制 297
8.5.2地形因子提取 297
8.5.3山体阴影 302
8.6统计分析 303
8.6.1像元统计 303
8.6.2邻域统计 305
8.6.3分类区统计 307
8.7重分类 309
8.7.1新值替代 310
8.7.2重新分类 310
8.7.3空值设置 311
8.8栅格计算 312
8.8.1数学运算 312
8.8.2函数运算 314
8.8.3栅格计算器 315
8.9多元分析 317
8.9.1 IS（）聚类 317
8.9.2最大似然分类 319
8.9.3主成分分析 321
8.9.4树状图 322
8.10实例与练习 323
8.10.1学校选址 323
8.10.2寻找最佳路径 328
8.10.3熊猫分布密度制图 334
8.10.4 GDP区域分布图的生成与对比 337
8.10.5山顶点的提取 343
第9章 三维分析 346
9.1创建表面 346
9.1.1栅格表面的创建 347
9.1.2 TIN表面的创建 354
9.1.3地形数据集（Terrain）创建与管理 358
9.2表面分析 361
9.2.1计算表面积与体积 362
9.2.2坡度与坡向的计算 362
9.2.3可视性分析 364
9.2.4提取断面 367
9.2.5表面阴影 368
9.3三维要素分析 370
9.3.1 3D集合运算 370
9.3.2可视性分析 377
9.4 ArcScene三维可视化 380
9.4.1要素的立体显示 381
9.4.2设置场景属性 384
9.4.3飞行动画 389
9.5数据转换 393
9.5.1二维要素三维化 393
9.5.2表面数据的矢量转换 396
9.6实例与练习 398
9.6.1地形指标提取 398
9.6.2地形特征信息提取 403
9.6.3表面创建及景观图制作 405
9.6.4污染物在蓄水层中的可视化 409
9.6.5模拟场景飞行 413
9.6.6爆炸影响分析 415
第10章 地统计分析 419
10.1地统计基础 419
10.1.1基本原理 419
10.1.2克里金插值 424
10.1.3 ArcGIS地统计分析 425
10.2探索数据 428
10.2.1数据分析工具 428
10.2.2检验数据分布 436
10.2.3寻找数据离群值 437
10.2.4全局趋势分析 439
10.2.5空间自相关及方向变异 440
10.2.6多数据集协变分析 441
10.3空间确定性插值 442
10.3.1反距离加权插值 442
10.3.2全局多项式插值 445
10.3.3局部多项式插值 446
10.3.4径向基函数插值 447
10.4地统计插值 448
10.4.1克里金插值基础 448
10.4.2普通克里金插值 450
10.4.3简单克里金插值 454
10.4.4泛克里金插值 455
10.4.5指示克里金插值 456
10.4.6概率克里金插值 458
10.4.7析取克里金插值 459
10.4.8协同克里金插值 459
10.4.9合理使用地统计分析工具 461
10.5含障碍插值 469
10.5.1含障碍的核插值（Kernel Smoothing） 469
10.5.2含障碍的扩散插值（Diffusion Kernel） 471
10.6练习：克里金方法内插生成高程曲面 472
第11章 水文分析 478
11.1无洼地DEM生成 478
11.1.1水流方向提取 478
11.1.2洼地计算 480
11.1.3洼地填充 483
11.2汇流累积量 484
11.3水流长度 486
11.4河网的提取 487
11.4.1河网的生成 487
11.4.2 Stream link的生成 488
11.4.3河网分级的生成 489
11.5流域的分割 490
11.5.1流域盆地的确定 490
11.5.2汇水区出水口的确定 492
11.5.3集水流域的生成 492
11.6 Arc Hydro水文数据模型 493
11.6.1 Arc Hydro数据模型 493
11.6.2 Arc Hydro工具集 495
11.6.3 Arc Hydro的优点 502
11.7实例与练习 503
11.7.1利用水文分析方法提取山脊、山谷线 503
11.7.2地形鞍部的提取 506
11.7.3沟谷网络的提取及沟壑密度的计算 509
第12章 空间分析建模 512
12.1空间分析模型与建模 512
12.1.1空间分析模型及其分类 512
12.1.2空间分析建模 513
12.2图解建模 514
12.2.1基本概念及类型 514
12.2.2图解模型的形成过程 516
12.2.3实例分析 518
12.3脚本文件 522
12.3.1简介 522
12.3.2 Python脚本编写基础 522
12.3.3利用Python创建脚本文件 523
12.3.4 Python脚本应用实例 526
12.4图解与脚本混合建模 527
12.4.1简介 527
12.4.2模型的形成过程 527
12.4.3图解与脚本混合建模 528
12.5实例与练习 529
12.5.1明暗等高线制作 529
12.5.2提取坡向变率（SOA） 532
第13章 综合分析练习 537
13.1数据编辑与更新 537
13.2寻找最短路径 542
13.3土壤稳定性评估 548
13.4找出某种珍贵药材的生长区域 555
13.5城市建筑日照分析 566
主要参考文献 578