目录 1
1.1 地理信息系统发展简况 1
第1章 地理信息系统概述 1
1.2 地理信息定义与分类 5
1.3 地理信息系统现状及其发展趋势 8
1.4 旧版本的不足 11
1.5 地理信息系统著名学术组织与机构 12
1.6 地理信息系统原理、技术、 13
管理与应用 13
1.7 地理信息系统的若干未来发展观 14
参考文献 17
第一篇 原理 20
第一部分 GIS时空观 20
第2章 地理空间与时间 25
2.1 什么是地理的信息系统 25
2.2 时空观的科学由来 26
2.3 作为时空现象的信息科学 29
2.4 GIS面临的挑战 30
2.5 结论 32
参考文献 33
第3章 地理学与地理信息系统 34
3.1 引言 34
3.2 科学研究途径 35
3.3 地理学与科学研究 37
3.4 作为空间科学的GIS与地理学 39
3.5 作为社会科学的GIS与地理学 40
3.6 结论 41
参考文献 41
第4章 社会学与地理信息系统 43
4.1 地理信息系统与社会 43
新旧问题 44
4.2 地理信息系统和地理科学的 44
4.3 认识论对GIS假设的批评 45
4.4 GIS与社会的对话和交战 46
4.5 NCGIA在“GIS与社会” 47
研究方面的开端 47
4.6 结论 51
参考文献 52
第5章 自然科学的空间表达 54
5.1 引言 54
5.2 科学空间表达的本质 55
5.3 地理信息科学发展的含义 58
5.4 结论 61
参考文献 61
第6章 社会科学的空间表达观 63
6.1 引言 63
6.2 社会经济现象地理坐标的确定 64
6.3 社会经济现象的空间表达 67
6.4 社会经济领域应用GIS的观点 70
6.5 结论 71
参考文献 71
7.1 引言 73
7.2 现实主义和经验主义 73
第7章 认知论的空间表达 73
7.3 感知、行为、语言以及认知 74
7.4 实体、域以及现象 74
7.5 空间关系 76
7.6 总结和展望 79
参考文献 80
第8章 地理信息系统时间维与 82
空间数据库 82
8.1 引言 82
8.2 时空表达问题 83
8.3 GIS时空数据表达方法 84
8.4 地理信息系统中的时间关联 88
8.5 时空分析方法 89
8.6 非空间数据库中的时间 90
8.7 时态GIS的未来 91
参考文献 92
第9章 基于GIS的地形表达 94
9.1 引言 94
9.2 数字地形模拟的当前趋势 95
9.3 数字高程模型DEM的生成 97
9.4 DEM参数 103
9.5 环境模拟应用中DEM的 107
比例尺 107
9.6 结论 109
参考文献 109
第10章 空间数据概括和多重表达 113
10.1 引言 113
10.2 空间数据概括表达方法 114
10.3 地图概括与多重表达 117
10.4 概括的概念模型 120
10.5 地图概括系统的元素 124
10.6 结论 138
参考文献 139
第11章 空间可视化表达 143
11.1 引言 143
11.2 空间分布表达 145
11.3 空间分布可视化分析 148
11.4 空间分布可视化表达 152
参考文献 157
第二部分 GIS的数据质量 160
12.1 数据质量的定义 163
第12章 空间数据质量参数 163
12.2 数据质量的内容 164
12.3 数据质量标准 169
12.5 制图偏差 171
12.4 元数据系统 171
12.6 GIS、社会与数据质量 172
参考文献 173
第13章 空间数据的不确定性模型 175
13.1 引言 175
13.2 不确定性的定义 176
13.3 误差问题 179
13.4 模糊度 180
13.5 多义性 182
13.6 受约束的不确定性 183
13.7 不确定性与误差之间的区别 184
13.8 结论 187
参考文献 187
第14章 地理信息系统空间模型的 190
误差传递 190
14.1 引言 190
14.2 空间属性定量随机误差的 191
定义和辨别 191
14.3 误差传播理论 193
14.4 线性回归法的一个应用示例 195
14.5 讨论与结论 197
参考文献 199
第15章 基于图形法的误差分析与评估 201
15.1 引言 201
15.2 图形法应用经典案例 202
15.3 图形误差探测与评估所 206
面临的挑战 206
15.4 图形法框架 210
15.5 图形法的研究展望 213
参考文献 214
第三部分 GIS的空间分析原理 216
16.1 引言 219
第16章 空间统计学 219
16.2 前GIS时期的空间统计学 220
16.3 当前空间统计学应用 221
16.4 问题、挑战与未来的研究方向 226
16.5 GIS和空间统计学 227
参考文献 228
第17章 交互式和探索式空间数据分析 232
17.1 引言 232
17.2 交互式空间数据分析的原则 233
17.3 空间探索式数据分析 235
17.4 探索式空间数据分析 236
17.5 ESDA的应用及其未来发展展望 242
参考文献 243
第18章 空间分布计算与分析 246
18.1 引言 246
18.2 高性能计算的优点 247
18.3 地理信息系统空间计算范例 249
18.4 GIS需要何种高性能的 249
空间分析工具 249
18.5 空间分析技术类型学 250
18.6 与空间分析有关的 252
区域设计计算 252
18.7 空间分布的区域设计分析 253
参考文献 260
18.8 结论 260
第19章 空间分析的回顾和展望 262
19.1 引言 262
19.2 什么使空间分析变得特殊 263
19.3 空间数据分析的起源和发展 264
19.4 空间分析新需求 266
19.5 空间分析智能化新案例 266
19.6 神经网络空间分析的 268
应用领域与典型案例 268
19.7 结论和展望 269
参考文献 269
20.2 位置问题研究的早期历史 272
及其发展 272
20.1 什么是位置问题 272
第20章 地理信息系统与地理位置建模 272
20.3 GIS与位置模型框架的开发 275
20.4 GIS中位置模型实现的 276
基本问题 276
20.5 两个经典位置模型与 277
GIS的集成 277
20.6 如何选择最优位置模型 280
20.7 GIS位置模型发展展望 280
参考文献 281
第二篇 技术 284
第一部分 GIS的技术方法体系 284
21.1 地理信息系统技术 287
第21章 新技术和地理信息系统 287
21.2 软硬件技术进步与 288
地理信息系统的发展 288
21.3 地理信息系统桌面化 290
21.4 地理信息系统的网络化趋势 291
21.5 地理信息系统在城市中的应用 293
参考文献 294
第22章 网络环境中的地理信息系统 295
22.1 引言 295
22.2 基于主机的系统以及早期的个人计算机环境 296
22.3 计算机网络与分布式系统 296
22.4 计算机系统应用 299
22.5 网络环境中的系统性能 304
参考文献 305
第23章 桌面地理信息系统 308
23.1 引言 308
23.2 电子地图集 309
23.3 交互的街道显示和路径查询 310
23.4 Internet上的绘图 310
23.5 支持地理操作功能的 311
电子表格软件 311
23.6 剪贴画和地图成品软件 312
23.7 专题制图 313
23.8 真正的桌面地理信息系统 314
23.9 桌面地理信息系统编程语言 321
23.10 结论 321
参考文献 321
第24章 地理信息系统互操作性 323
24.1 引言 323
24.2 公认的互操作性观点 323
24.3 地理信息系统互操作的策略 324
24.4 地理数据模型 329
24.5 信息共享 332
24.6 结论 333
参考文献 334
第25章 地理信息系统用户化 335
25.1 引言 335
25.2 地理信息系统用户化过程 337
25.3 地理信息系统用户化的成本 338
25.4 软件工程 338
25.5 地理信息系统应用开发工具 340
25.6 与GIS用户化相关的问题 343
25.7 结论 344
参考文献 345
第二部分 GIS的空间数据库 346
26.1 数据库管理系统简介 349
第26章 关系数据库与地理空间数据库 349
26.2 关系数据库 351
26.3 对象关系模型 354
26.4 结论和挑战 359
参考文献 359
第27章 空间访问方法 361
27.1 为何需要空间访问方法 361
27.2 主要的内存访问方法 362
27.3 空间填充曲线 364
27.4 四叉树家族 367
27.5 基于栅格的空间数据组织方法 369
27.6 R树家族 371
27.7 多尺度空间访问方法 372
27.8 结论 374
参考文献 375
第28章 地理信息系统的人机交互 377
28.1 引言 377
28.2 人与GIS交互示例 379
28.3 地理信息系统人机交互方式 382
28.4 地理信息系统人机交互类型 383
28.5 结论与展望 385
参考文献 386
29.1 引言 388
第29章 空间数据库的规范化分析 388
和设计方法 388
29.2 空间数据分析与设计的 389
基本概念 389
29.3 空间数据库规范化分析 389
和设计原理 389
29.4 空间数据库分析和设计的 392
规范模式 392
29.5 空间数据库分析和设计的 396
支持软件 396
参考文献 398
29.6 结论 398
第三部分 GIS的数据采集技术 400
第30章 空间参考与坐标系统 402
30.1 引言 402
30.2 大地测量学基础 403
30.3 地理位置的定位概念 404
30.4 不同定位系统间的数据转换 410
30.5 结论 410
参考文献 411
3 1.1 引言 412
第31章 地图和图像数据的编码 412
与有效性检验 412
31.2 地图数据编码 413
31.3 航片和卫星数据的 415
几何性质 415
31.4 遥感成像系统 418
31.5 面向GIS应用的影像纠正 419
31.6 三维影像数据的生产 421
31.7 地图与影像数据的精度问题 423
31.8 数据有效性检验 423
参考文献 424
31.9 结论与展望 424
第32章 数字遥感数据及其特征 425
32.1 遥感原理 425
32.2 遥感的量测信号 428
32.3 遥感数据处理技术新进展 434
32.4 结论 436
参考文献 436
第33章 用GPS采集GIS数据 439
33.1 GPS的工作原理 439
33.2 GPS与GIS的应用集成 444
33.3 结论 447
参考文献 448
第四部分 数据转换与数据关联技术 449
第34章 地理信息系统中的 452
空间插值方法 452
34.1 引言 452
34.2 空间插值表达与 452
空间插值准则 452
34.3 地理信息系统中的 453
空间插值方法 453
GIS中的应用 459
34.4 空间插值方法在 459
34.5 结论 461
参考文献 461
第35章 GIS中的多准则评价方法 464
35.1 引言 464
35.2 GIS中的传统MCE方法 465
35.3 模糊评价方法 467
35.4 模糊评价与加权算子 467
35.5 模糊评价及其标准化 469
35.6 模糊评价方法中的权重确定 470
35.7 模糊评价与决策风险 471
参考文献 472
35.8 结论 472
第36章 空间划分 474
36.1 预备知识 474
36.2 空间划分的一般性质 477
36.3 规则空间的划分方法 477
36.4 空间的不规则划分 486
36.5 广义Voronoi图 488
36.6 结论 493
参考文献 494
37.1 引言 496
空间表达 496
第37章 地理信息系统与流域地貌 496
37.2 水系网络和流域结构 497
37.3 水系网络的提取和表达 498
37.4 地貌特征及其基于对象的 502
地貌特征表达 502
37.5 流域地貌系统的扩展 503
37.6 流域地貌标识中的不确定性 504
37.7 流域土壤和植被信息的识别 505
37.8 结论与讨论 508
参考文献 508
38.1 引言 511
第38章 地形通视性计算原理与方法 511
38.2 预备知识 512
38.3 地形的通视性结构 513
38.4 地形通视性计算算法 514
38.5 多分辨率地形模型的通视性计算 518
38.6 相关通视性问题及其算法 521
38.7 结论 522
参考文献 522
第39章 地理信息系统与虚拟环境 525
39.1 引言 525
39.2 虚拟环境 526
39.3 虚拟GIS 528
39.4 结论与展望 532
参考文献 532
第40章 下一代地理信息系统及 534
其空间分析方法 534
40.1 引言 534
40.2 传统空间分析方法 535
40.3 空间分析方法发展中的影响因素 538
40.4 当前空间分析中存在的问题 543
40.5 结论与展望 545
参考文献 546
附录 术语与缩略词 547