第一章 绪论 1
§1.1 地理信息系统的产生 1
1.1.1 地图和空间信息 1
1.1.2 地理信息系统 3
§1.2 地理信息系统的基本概念 5
1.2.1 信息与数据 5
1.2.2 地理信息与地理信息系统 8
§1.3 地理信息系统的组成 9
1.3.1 计算机硬件系统 9
1.3.2 计算机软件系统 10
1.3.3 地理空间数据 12
1.4.1 测绘与地图制图 13
§1.4 地理信息系统的应用 13
1.3.4 系统开发、管理和使用人员 13
1.4.2 资源管理 14
1.4.3 城乡规划 14
1.4.4 灾害监测 14
1.4.5 环境保护 15
1.4.6 国防建设 15
1.4.7 宏观决策支持 15
§1.5 地理信息系统的研究内容 15
1.5.1 研究内容 15
1.5.2 地理信息系统与相关学科和技术的关系 16
§1.6 地理信息系统的发展趋势 17
1.6.1 地理信息系统的发展概况 17
1.6.3 地理信息系统的发展趋势 19
1.6.2 地理信息系统在我国的发展 19
第二章 空间数据采集 21
§2.1 常规的地理空间信息描述法 21
2.1.1 地球空间模型描述 21
2.1.2 地理空间坐标系的建立 22
2.1.3 地图对地理空间的描述 23
2.1.4 遥感影像对地理空间的描述 25
§2.2 地理信息系统的数据 26
2.2.1 数据的种类与形式 26
2.2.2 数据的精度与误差来源 27
2.2.3 对现有数据的荻取 27
§2.3 信息输入方法 29
2.3.1 空间信息输入方法 29
2.3.2 手工数据输入方法 30
2.3.3 手扶跟踪数字化仪 31
2.3.4 自动扫描器 31
§2.4 地理信息数字化描述方法 32
§2.5 空间数据的类型和关系 35
2.5.1 空间数据的基本特征 35
2.5.2 空间数据的类型 36
2.5.3 空间数据的拓扑关系 37
§2.6 元数据 39
2.6.1 元数据概念与分类 39
2.6.2 空间数据元数据的概念和标准 42
2.6.3 空间数据元数据的获取与管理 44
2.6.4 空间数据元数据的应用 45
3.1.1 数据库的定义 47
3.1.2 数据库的主要特征 47
§3.1 数据库概述 47
第三章 空间数据库 47
3.1.3 数据库的系统结构 48
3.1.4 数据组织方式 49
3.1.5 数据间的逻辑联系 49
§3.2 传统数据库系统的数据模型 50
3.2.1 层次模型 51
3.2.2 网络模型 52
3.2.3 关系模型 52
§3.3 GIS中空间数据库的组织方式 54
3.3.1 混合结构模型 55
3.3.2 扩展结构模型 55
3.3.3 统一数据模型 55
3.4.1 面向对象技术概述 56
§3.4 面向对象数据库系统 56
3.4.2 面向对象方法中的基本概念 57
3.4.3 面向对象方法的数据抽象技术和数据抽象工具 59
3.4.4 面向对象的几何抽象类型 61
3.4.5 面向对象的属性数据模型 62
3.4.6 面向对象数据库系统的实现方式 63
3.4.7 Geostar中的空间对象模型 64
第四章 地理信息系统空间分析原理与方法 65
§4.1 地理信息系统空间分析模型 65
4.1.1 地学模型概述 65
4.1.2 地理信息系统模型化的一般方法 66
§4.2 栅格数据分析的基本模式 67
4.2.1 栅格数据的聚类、聚合分析 67
4.2.2 栅格数据的信息复合分析 68
4.2.4 栅格数据的窗口分析 71
4.2.3 栅格数据的追踪分析 71
§4.3 矢量数据分析的基本方法 73
4.3.1 包含分析 73
4.3.2 矢量数据的缓冲区分析 74
4.3.3 多边形叠置分析 74
4.3.4 矢量数据的网络分析 75
§4.4 空间数据的其它分析方法 77
4.4.1 空间数据的量算 77
4.4.2 空间数据的内插 78
4.4.3 空间信息分类 82
4.4.4 空间统计分析 83
第五章 地理信息系统产品输出 85
§5.1 空间信息输出系统 85
5.1.1 屏幕显示 85
5.1.2 矢量绘图 86
5.1.3 打印输出 87
§5.2 地理信息系统输出产品类型 87
5.2.1 地图 87
5.2.2 图像 88
5.2.3 统计图表 88
§5.3 计算机地图制图与地理信息系统 90
5.3.1 从计算机地图制图到地理信息系统 90
5.3.2 计算机地图制图的基本过程 91
5.3.3 计算机地图制图的发展趋势 92
§5.4 电子地图系统简介 93
5.4.1 电子地图的基本特征 93
5.4.2 电子地图系统的运行环境 94
6.1.2 地理信息系统设计方法 95
6.1.1 地理信息系统设计概述 95
§6.1 地理信息系统设计 95
第六章 地理信息系统设计与标准化 95
§6.2 地理信息系统设计的模式 97
6.2.1 地理信息系统的结构化的系统设计模式 97
6.2.2 地理信息系统新的设计模式 98
§6.3 地理信息系统设计与开发的步骤 100
6.3.1 可行性研究 100
6.3.2 系统设计 101
6.3.3 建立系统的实施计划 101
6.3.4 系统实验 102
6.3.5 系统运行 102
§6.4 用户需求分析 102
6.4.2 应用范围 103
6.4.1 用户类型和用户需求 103
§6.5 地理信息系统的软、硬件配置设计 104
6.5.1 地理信息系统的硬件配置设计 104
6.5.2 地理信息系统的软件设计 105
§6.6 用户界面设计 109
6.6.1 菜单式界面 109
6.6.2 命令式界面 110
6.6.3 表格式界面 110
§6.7 地理信息系统评价 112
§6.8 地理信息系统的人员配置 113
§6.9 地理信息系统的标准化 113
6.9.1 地理信息系统标准化的意义和作用 113
6.9.2 地理信息系统标准化的内容 117
7.1.1 网络地理信息系统概述 121
§7.1 网络地理信息系统 121
第七章 地理信息系统新技术与数字地球简介 121
7.1.2 网络地理信息系统设计思想 124
7.1.3 几种网络地理信息系统的比较 125
7.1.4 网络地理信息系统应用前景 127
§7.2 组件式地理信息系统 128
7.2.1 组件式地理信息系统的概念 128
7.2.2 组件式地理信息系统的特点 129
7.2.3 组件式地理信息系统的设计与开发 131
§7.3 数字地球简介 134
7.3.1 数字地球的基本概念 134
7.3.2 数字地球的基本框架 135
7.3.3 数字地球的技术基础 136
7.3.4 数字地球的应用 140
第八章 地理信息系统在土地资源管理上的应用 145
§8.1 基于GIS的土地分等定级系统的开发与应用——以新疆生产建设兵团农七师125团为例 146
§8.2 农田土壤养分信息管理系统的建立——以新疆生产建设兵团农七师125团为例 153
§8.3 基于GIS的棉花土壤肥力地理信息管理及施肥推荐决策系统——以新疆生产建设兵团农五师81团为例 158
§8.4 基于WebGIS的棉田土壤肥力信息管理及施肥决策系统——以新疆生产建设兵团农七师125团为例 162
§8.5 基于GIS的区域土壤资源管理决策支持系统 164
§8.6 江阴市土地利用规划管理信息系统——以江阴市土地利用规划为例 167
§8.7 GIS支持下乡镇域土壤肥力评价与分析——以新疆生产建设兵团农七师125团为例 168
§8.8 基于DGPS和GIS的农田空间信息管理系统的研制 172
§8.9 基于GIS的农业土地适宜性评价系统研制技术 175
§8.10 基于GIS的农业综合开发信息系统的应用 178
第九章 地理信息系统在气候生态资源管理上的应用 181
§9.1 基于GIS的农业气候区划 181
9.1.1 项目背景与需求 181
9.1.2 农业气候区划信息系统（ACDIS）系统结构及工作流程 182
9.1.3 “3S”在项目中的应用 183
§9.2 GIS支持下的玉米种植区气候生态因素优势综合评价 184
9.2.1 气候生态指标及资料的选取 185
9.2.2 气候生态因素优势综合评价 185
9.2.3 玉米生长季的农业气候资源单因素评价 188
9.2.4 系统特点 191
§9.3 基于GIS的玉米品种生态适应性计算机信息管理及综合评价系统建立 192
9.3.1 系统设计与流程 193
9.3.2 数据获取和数据库建立 194
9.3.3 玉米生态适应性综合评判的地理信息系统建立 194
9.3.4 系统的运行与验证 198
9.3.5 系统特点 198
9.4.2 系统功能模块 199
9.4.1 系统概述 199
§9.4 基于GIS的北疆各生态区小麦品质计算机信息管理及综合评价系统 199
9.4.3 气候区划 200
9.4.4 系统特点 200
§9.5 GIS在气候资源分析及农业气候区划中的应用 201
9.5.1 系统概述 201
9.5.2 系统功能 202
9.5.3 系统特点 204
§9.6 菩提树农业气象区划地理信息系统 204
9.6.1 图形处理功能 204
9.6.2 三维模型的建立 205
9.6.3 图标资源库管理 206
9.6.4 气象资料管理 206
9.6.8 排版输出 207
9.6.7 卫星遥感数据显示功能 207
9.6.6 区划制作 207
9.6.5 气候模型 207
§97 GIS技术在常山县胡柚种植气候区划中的应用 208
9.7.1 区划方法 208
9.7.2 制作胡柚种植气候区划图 209
9.7.3 系统特点 210
§9.8 GIS支持下的江西省气象灾害的综合分区及评价 211
9.8.1 层次分析法的基本原理 211
9.8.2 气象灾害综合分区的层次分析结构模型及数量关系 212
9.8.3 利用地理信息系统（GIS）举例 215
9.8.4 结果分析 215
§9.9 GIS支持下的三峡库区湖北段农业气候资源评估与区划 216
9.9.1 GIS支持下的三峡库区湖北段农业气候资源的推算 217
9.9.2 三峡库区湖北段农业气候资源评估 218
9.9.3 三峡库区湖北段农业气候资源分区 220
§9.10 基于WebGIS的上海农业气象灾害监测系统 222
9.10.1 基于ActiveX的WebGIS平台 222
9.10.2 系统的开发环境、使用方法和主要功能 223
9.10.3 系统的运行环境 224
9.10.4 系统特点 224
第十章 农业地理信息系统解决方案及其发展展望 225
§10.1 农业地理信息系统解决方案 225
10.1.1 总体结构 225
10.1.2 功能描述 226
§10.2 地理信息系统在农业上的应用及其发展趋势 228
10.2.1 地理信息系统的概况和主要功能 228
10.2.2 地理信息系统在农业中的应用 229
10.2.3 地理信息系统在农业研究中的应用展望 232
参考文献 233