地理信息系統原理及應用（簡體書）

《地理信息系統原理及應用》是面向21世紀課程教材和普通高等教育“十一五”國家級規劃教材，也是全國信息管理和信息系統專業的公共核心課程教材。《地理信息系統原理及應用》介紹了地理信息系統的基礎理論、技術體系及其應用方法，在內容體系上包括GIS的基本概念、基本的原理與方法、空間數據庫、空間數據處理、空間分析與空間查詢、GIS應用系統的分析設計與評價、GIS應用系統的集成、主流的GIS平臺與工具、GIS的管理決策等。
根據信息管理與信息系統類專業的特點，《地理信息系統原理及應用》以培養學生的信息獲取、信息處理及信息應用能力為核心，組織各章節內容。在理論深度上，力求深入淺出，從最基本的概念、原理和方法出發，通過生動的、有代表性的實例介紹GIS在各個領域的應用。
《地理信息系統原理及應用》可作為高校信息管理與信息系統類專業本科生教材、信息與管理學科研究生的主要參考書及相關科研和產業部門科技人員的參考資料。
《地理信息系統原理及應用》既可作為高等學校信息管理與信息系統專業本科生和研究生的教材，又可作為企事業單位信息管理相關科研人員和技術人員的參考書或培訓教材。

上篇 GIS基礎與原理
第1章 緒論
1.1 地理信息系統的基本概念
1.1.1 數據、信息、地理數據和地理信息
1.1.2 信息系統和地理信息系統
1.2 地理信息系統的構成 1
1.3 地理信息系統的功能概述 1
1.3.1 數據采集與編輯 1
1.3.2 數據處理和變換 1
1.3.3 數據存儲管理 1
1.3.4 空間查詢和分析 1
1.3.5 可視化顯示輸出 1
1.4 地理信息系統的產生與發展 1
1.4.1 國外GIS發展概述 1
1.4.2 國內GIS的發展 1
1.4.3 GIS的研究趨勢展望 1
本章小結 2
問題討論 2

第2章 GIS空間數據結構 2
2.1 地理空間信息基礎 2
2.1.1 地理空間及其表達 2
2.1.2 空間數據 2
2.1.3 空間數據模型 3
2.2 柵格數據結構 3
2.2.1 柵格數據結構概述 3
2.2.2 柵格結構數據的獲取途徑 3
2.2.3 柵格數據的編碼 3
2.3 矢量數據結構 4
2.3.1 矢量數據結構編碼的基本內容 4
2.3.2 矢量數據的特征和獲取方式 4
2.3.3 矢量數據結構的編碼方式 4
2.4 柵格－矢量一體化數據結構 4
2.5 兩種數據結構的比較 4
本章小結 5
問題討論 5

第3章 空間數據的獲取和處理 5
3.1 GIS空間數據源 5
3.1.1 GIS的數據種類 5
3.1.2 GIS空間數據誤差分析 5
3.2 GIS空間數據的獲取 5
3.2.1 屬性數據的獲取 5
3.2.2 空間數據（幾何數據）的獲取 5
3.3 GIS空間數據處理 6
3.3.1 空間數據的編輯 6
3.3.2 空間數據的坐標變換 6
3.3.3 拓撲關系的建立 6
3.3.4 空間數據的壓縮 6
3.3.5 空間數據的結構轉換 7
3.3.6 空間數據的內插 7
3.3.7 空間數據的綜合集成 7
本章小結 7
問題討論 7

第4章 空間數據管理和空間數據庫 7
4.1 數據庫與數據庫管理 7
4.1.1 數據管理模式 7
4.1.2 數據庫模型 8
4.1.3 傳統關系數據庫模型的局限性 8
4.2 空間數據庫與空間數據管理 8
4.2.1 空間數據庫的概念 8
4.2.2 空間數據管理模式概述 8
4.3 空間查詢語言 8
4.3.1 標準數據庫查詢語言SQL基礎 8
4.3.2 空間查詢語言的發展 8
4.3.3 擴展SQL以處理空間數據 9
4.3.4 空間查詢應用示例 9
4.4 空間數據庫的發展趨勢 9
4.5 空間數據倉庫概述 9
4.5.1 數據倉庫簡介 9
4.5.2 空間數據倉庫 10
本章小結 10
問題討論 10

第5章 GIS空間分析 10
5.1 空間分析概述 10
5.2 空間查詢 10
5.2.1 空間查詢概述 10
5.2.2 空間查詢的類型 10
5.3 疊加分析 11
5.3.1 矢量疊加分析 11
5.3.2 柵格疊加分析 11
5.4 緩沖區分析 11
5.4.1 緩沖區分析概述 11
5.4.2 緩沖區的建立 11
5.4.3 緩沖區分析實例 11
5.5 空間網絡分析 11
5.5.1 空間網絡構成 11
5.5.2 空間網絡分析方法 12
5.5.3 網絡分析應用實例 12
5.6 空間統計分析 12
5.6.1 空間變量篩選分析 12
5.6.2 變量聚類分析 12
5.7 地形分析及數字地形模型 12
5.7.1 數字地面模型及數字高程模型（DEM）概述 12
5.7.2 DEM的數據源及獲取 12
5.7.3 數字高程模型DEM的主要表示模型 12
5.7.4 DEM的分析及應用 13
本章小結 13
問題討論 13

第6章 GIS產品輸出及可視化 13
6.1 GIS產品輸出類型 13
6.1.1 地圖輸出 13
6.1.2 圖像輸出 13
6.1.3 統計圖輸出 13
6.1.4 文本和表格輸出 13
6.1.5 其他輸出 13
6.2 GIS產品輸出設備 13
6.2.1 矢量繪圖設備 13
6.2.2 柵格繪圖設備 13
6.2.3 圖形終端或屏幕輸出 14
6.3 GIS中的地圖繪圖 14
6.3.1 普通地圖繪圖 14
6.3.2 影像地圖繪圖 15
6.3.3 電子地圖制作 15
6.4 GIS專題地圖繪制 15
6.4.1 專題地圖的類型 15
6.4.2 專題地圖的表示方法 15
6.4.3 專題地圖的設計制作 16
6.5 GIS可視化和虛擬現實 16
6.5.1 可視化概述 16
6.5.2 可視化技術 16
本章小結 16
問題討論 16
中篇 GIS應用設計與開發工具

第7章 GIS應用系統分析設計 17
7.1 GIS應用系統概述 17
7.1.1 GIS應用系統的特征 17
7.1.2 GIS應用系統的開發模式 17
7.1.3 GIS應用系統開發模型 17
7.1.4 GIS應用系統的開發方法 17
7.1.5 GIS應用系統開發的主要階段 18
7.2 GIS應用系統的分析 18
7.2.1 GIS應用系統需求分析 18
7.2.2 GIS可行性分析 18
7.2.3 可行性分析報告 18
7.3 GIS應用系統的設計 18
7.3.1 GIS應用系統設計的基本原則 18
7.3.2 GIS應用系統的設計 18
7.4 數據管理設計 19
7.5 輸入/輸出設計和界面設計 19
7.5.1 GIS應用系統的輸入設計 19
7.5.2 GIS應用系統的輸出設計 19
7.5.3 GIS系統的界面設計 19
7.6 GIS應用系統的實施與維護 20
7.6.1 實施與測試 20
7.6.2 運行與維護 20
7.7 GIS應用系統的評價與更新 20
7.7.1 GIS應用系統的評價 20
7.7.2 GIS應用系統的更新 20
本章小結 20
問題討論 20

第8章 GIS應用系統的集成 20
8.1 地理信息系統集成概述 20
8.1.1 地理信息系統集成的基本概念 20
8.1.2 地理信息系統集成模式 20
8.1.3 地理信息系統集成的發展趨勢 21
8.2 地理信息系統數據集成原理與方法 21
8.2.1 空間數據與屬性數據的集成 21
8.2.2 多源空間數據的集成 22
8.2.3 空間數據與知識規則的集成 22
8.3 地理信息系統模型集成原理與方法 22
8.3.1 地理信息系統模型及其特點 22
8.3.2 地理信息系統模型常用方法 22
8.3.3 地理信息系統模型集成方法 23
8.4 地理信息系統集成框架 23
8.4.1 基于客戶/服務器機制的地理信息系統集成 23
8.4.2 基于空間元數據的地理信息系統集成 23
8.4.3 基于分布式計算的地理信息系統集成 23
8.5 地理信息系統應用平臺集成實例——GIS等值線模型與城區物流配送系統的集成 23
本章小結 24
問題討論 24

第9章 GIS開發工具 24
9.1 Arc/Info系列 24
9.1.1 Arc/Info概述 24
9.1.2 Arc/Info的數據模型 24
9.1.3 Arc/Info中的地圖數據管理 24
9.1.4 Arc/Info的柵格分析 24
9.1.5 Arc/Info構成模塊 24
9.1.6 ESRI的其他GIS產品 24
9.2 MapInfo系列GIS工具 25
9.2.1 MapInfo Professional 25
9.2.2 MapInfo MapX 25
9.2.3 MapXtreme 26
9.2.4 MapInfo SpatialWare 26
9.3 SuperMap GIS 26
9.3.1 SuperMap GIS軟件構成 26
9.3.2 SuperMap GIS的特點 26
9.4 其他GIS開發工具 26
9.4.1 GeoStar系列 26
9.4.2 MapGIS 26
9.4.3 Intergraph產品系列 27
9.4.4 CityStar 27
9.4.5 GenaMap系列 27
本章小結 27
問題討論 27

第10章 GIS發展新技術 27
10.1 互聯網GIS 27
10.1.1 GIS的網絡化 27
10.1.2 WebGIS概述 27
10.1.3 WebGIS的結構和技術 28
10.1.4 WebGIS應用前景 28
10.2 組件式GIS 28
10.2.1 組件式GIS概述 28
10.2.2 組件式GIS開發平臺及產品 29
10.2.3 ComGIS和WebGIS的關系 29
10.3 嵌入式GIS 29
10.3.1 嵌入式系統概述 29
10.3.2 嵌入式GIS概述 29
10.3.3 嵌入式GIS開發工具和技術 30
10.4 VR-GIS 30
10.4.1 虛擬現實技術（VR）概述 30
10.4.2 VR-GIS 30
10.5 Open GIS 30
10.5.1 Open GIS概述 30
10.5.2 Open GIS的組成部分 31
10.5.3 Open GIS的特點 31
10.6 其他GIS技術 31
10.6.1 智能GIS 31
10.6.2 移動GIS 31
10.6.3 網格GIS 31
10.6.4 時態GIS 31
本章小結 31
問題討論 31
實驗難點分析——基于WebGIS的水質信息發布系統 31
下篇 GIS應用與管理決策

第11章 數字地球與數字城市 32
11.1 數字地球簡介 32
11.1.1 數字地球的概念及發展 32
11.1.2 數字地球的組成及基本框架 33
11.1.3 數字地球的主要特點 33
11.1.4 數字地球的技術系統 33
11.1.5 數字地球的應用 33
11.2 數字城市 34
11.2.1 數字城市的基本概念與框架
11.2.2 數字城市的戰略構想與規劃設計
11.2.3 數字城市的應用工程
本章小結
問題討論

第12章 GIS與人文社會的管理決策
12.1 GIS與政府管理
12.1.1 GIS在政府管理中的作用
12.1.2 GIS在政府管理中的應用
12.1.3 面向政府管理與決策的GIS軟件平臺開發
12.1.4 GIS在政府管理中的發展方向
12.2 GIS與交通管理
12.2.1 GIS在交通管理中的作用
12.2.2 GIS在交通管理中的應用
12.2.3 GIS在交通管理中的應用實例
12.3 GIS與電信
12.3.1 GIS技術在電信中的作用
12.3.2 GIS技術在電信中的應用與發展趨勢
12.3.3 GIS技術在電信方面的應用實例
12.4 GIS與醫療保健
12.4.1 GIS在醫療保健中的應用
12.4.2 GIS在醫療保健中的應用實例
12.5 GIS與其他領域
12.5.1 GIS與軍事領域
12.5.2 GIS與人口普查和戶籍
12.5.3 GIS與圖書館
本章小結
問題討論

第13章 GIS在資源環境中的應用
13.1 GIS與土地利用規劃
13.1.1 GIS在土地利用規劃中的作用
13.1.2 GIS在土地利用規劃中的應用及其發展趨勢
13.1.3 GIS在土地利用規劃中的應用實例
13.2 GIS與景觀生態保護
13.2.1 GIS在景觀生態保護中的作用
13.2.2 GIS在景觀生態保護中的應用及其發展趨勢
13.2.3 GIS在景觀生態保護中的應用實例
13.3 GIS與環境保護
13.3.1 GIS技術在環境保護中的作用
13.3.2 GIS在環境保護中的應用及發展趨勢
13.3.3 GIS在環境保護方面的應用實例
13.4 GIS與防災減害
13.4.1 GIS在防災減害中的作用
13.4.2 GIS在防災減害中的應用
13.4.3 GIS在防災減害領域中的應用實例
13.5 GIS在資源環境其他領域中的應用
13.5.1 GIS在精準農業中的應用
13.5.2 GIS在林業資源管理中的應用
13.5.3 GIS在礦產資源管理中的應用
13.5.4 GIS在水資源管理中的應用
本章小結
問題討論
參考文獻