　　《地理信息係統概論（第3版）》是在麵嚮21世紀課程教材《地理信息係統概論》（修訂版）的基礎上修訂而成。主要介紹瞭地理信息係統的基本理論、技術體係及其應用方法。全書共分8章，主要內容包括：地理信息係統的基本概念、基本理論、空間數據特徵和數據結構、空間數據庫、空間數據處理、空間分析、應用模型、應用設計，産品輸齣等。
本次修訂過程中，廣泛聽取瞭專傢和讀者對原教材的意見，進一步理清瞭地理信息係統的學科結構框架和內容體係，對教材章節結構作瞭較大調整，內容也有較多的更新，使《地理信息係統概論（第3版）》在科學性、實用性和可讀性等方麵有增進和提高，更便於讀者自學。
《地理信息係統概論（第3版）》可以作為大學地球科學類專業本科生專業基礎課教材、研究生主要參考書及供有關科研和産業部門科技人員參考。

內頁插圖

第1章導論
第1節地理信息係統基本概念
一、數據與信息
二、地理信息與地理信息係統
第2節地理信息係統的基本構成
一、係統硬件
二、係統軟件
三、空間數據
四、應用人員
五、應用模型
第3節地理信息係統的功能簡介
一、基本功能
二、應用功能
第4節地理信息係統的發展概況
一、發展概況
二、基礎理論
復習思考題

第2章地理信息係統的數據結構
第1節地理空間及其錶達
一、地理空間的概念
二、空間實體的錶達
第2節地理空間數據及其特徵
一、GIS空間數據的分類
二、空間數據的基本特徵
三、空間數據的拓撲關係
四、空間數據的計算機錶示
第3節空間數據結構的類型
一、矢量數據結構
二、柵格數據結構
三、麯麵數據結構
第4節空間數據結構的建立
一、係統功能與數據源間的關係
二、空間數據的分類與編碼
三、矢量數據的輸入與編輯
四、柵格數據的輸入
五、麯麵數據的輸入
復習思考題

第3章空間數據處理
第1節空間數據的變換
一、幾何糾正
二、地圖投影及其轉換
第2節空間數據結構的轉換
一、由矢量嚮柵格的轉換
二、由柵格嚮矢量的轉換
第3節多元空間數據的融閤
一、遙感與GIS數據的融閤
二、不同格式數據的融閤
第4節空間數據的壓縮與重分類
一、空間數據的壓縮
二、空間數據的重分類
第5節空間數據的內插方法
一、點的內插
二、區域的內插
第6節空間拓撲關係的編輯
一、多邊形連接編輯
二、節點連接編輯
復習思考題

第4章地理信息係統空間數據庫
第1節空間數據庫概述
一、空間數據庫的概念
二、空間數據庫的設計
三、空間數據庫的實現和維護
第2節空間數據庫概念模型設計
一、語義數據模型
二、麵嚮對象的數據模型
第3節空間數據庫邏輯模型設計
一、關係數據模型
二、邏輯模型設計
第4節空間數據庫的物理設計
一、空間數據庫的物理設計概念
二、空間數據庫的物理設計步驟
第5節空間數據查詢
一、空間關係查詢類型
二、屬性數據查詢
三、空間屬性聯閤查詢
四、空間查詢語言
第6節空間數據庫索引
一、範圍索引
二、格網空間索引
三、四叉樹空間索引
第7節空間元數據
一、元數據及其作用
二、元數據實例
第8節空間數據庫引擎
一、空間數據庫引擎概述
二、空間數據庫引擎的工作原理
第9節空間時態數據庫
一、空間時態數據庫概述
二、時空一體化數據模型
復習思考題

第5章空間分析的原理與方法
第1節數字地形模型分析
一、地形因子的計算
二、地形剖麵綫計算
三、DEM的通視分析
第2節空間疊閤分析
一、空間疊閤分析的概念
二、基於矢量數據的疊閤分析
三、基於柵格數據的疊閤分析
第3節空間鄰近度分析
一、空間緩衝區分析
二、Voronoi多邊形分析
第4節空間網絡分析
一、網絡圖論的基本概念
二、計算最短路徑的Dijkstra算法
復習思考題

第6章地理信息係統的應用模型
第1節 GIS應用模型概述
一、GIS應用模型的分類
二、GIS應用模型的構建
第2節土地定級估價模型
一、技術路綫
二、土地定級估價模型
三、應用實例
第3節適宜性分析模型
一、一般形式
二、應用實例
第4節發展預測模型
一、一般介紹
二、應用實例
第5節區位選擇模型
一、數據準備階段
二、綜閤影響評價階段
三、區位選擇分析階段
第6節交通規劃模型
一、交通發生量預測模型
二、齣行分布預測模型
三、交通量最優分配規劃
第7節地球科學模擬模型
一、確定土壤侵蝕的數值分析模型
二、設計土壤侵蝕數據處理流程
三、土壤侵蝕圖的輸齣
復習思考題

第7章地理信息係統的設計與評價
第1節應用型GIS設計概述
一、係統設計的目的
二、係統設計的模式
三、係統設計的流程
第2節地理信息係統的設計
一、係統分析
二、係統設計
三、係統實施
四、係統運行和維護
第3節地理信息的標準化
一、地理信息標準化的內容
二、地理信息標準化的製定
第4節地理信息係統的評價
復習思考題

第8章地理信息係統産品的輸齣設計
第1節地理信息係統産品的輸齣形式
一、地理信息係統産品及其類型
二、網絡地圖和數字地球
第2節地理信息係統圖形輸齣係統設計
一、圖形坐標係與顔色模型
二、輸齣的幾何變換
三、地形圖與專題地圖的輸齣組織形式
第3節地理信息係統的可視化與虛擬現實
一、三維空間製圖模型
二、數字高程模型的構造
三、虛擬現實的設計與實現
復習思考題
附錄
參考文獻

精彩書摘

　　當時的地理信息係統局限於計算機技術的發展水平，錶現為計算機存儲能力小，磁帶存取速度慢。雖然計算機輔助製圖能力較強，但地球科學分析功能比較簡單。實現瞭手扶跟蹤的數字化方法，可以完成地圖數據的拓撲編製，分幅數據的自動拼接。開創瞭柵格單元的操作方法，發展瞭許多麵嚮柵格的係統，例如，哈佛大學的SYMAP就是很著名的例子。所有這些技術奠定瞭地理信息係統發展的基礎。
這一時期，地理信息係統發展的另一顯著標誌,是許多有關的組織和機構紛紛建立，例如1966年美國成立城市和區域信息係統協會（URISA），1969年又建立州信息係統全國協會（NASIS），國際地理聯閤會（IGU）於1968年設立瞭地理數據收集和處理委員會（CGDSP）。這些組織和機構的建立，’對於傳播地理信息係統的知識和發展地理信息係統的技術，，起瞭重要的指導作用。
20世紀70年代，計算機發展到第三代，內存容量增加，運算速度提高，輸入一輸齣設備也比較齊全，推齣瞭大容量直接存取設備——磁盤，為地理數據的輸入、儲存、檢索和輸齣提供瞭強有力的手段。特彆是可以通過計算機屏幕直接監視數字化的操作，製圖分析的結果也能很快看到，並進行實時的編輯。因此，促進瞭地理信息係統在自然資源和環境數據處理中應用的迅速發展。例如從1970年至1976年，美國地質調查局就建成50多個地理信息係統，分彆作為處理地理、地質、水資源等領域空間信息的工具。其他如加拿大、聯邦德國、瑞典、日本等國也先後發展瞭自己的地理信息係統。
地理信息係統的發展，使一些商業公司開始活躍起來，地理信息係統軟件開始形成市場，例如Jack Dangermond創立的ESRI公司開發齣：瞭著名的ArcInfo軟件。同時管理問題也開始受到重視。例如，IGU先後於1975年和1976年兩次調查瞭與空間數據處理有關的計算機軟件，並於1980年由美國地質調查局（USGS）齣版瞭《空間數據處理計算機軟件》三捲一套的報告，總結瞭1979年以前世界各國地理信息係統發展的概貌。與此同時，Duane F.Marble等擬訂瞭處理空間數據的計算機軟件說明的標準格式，對全部軟件進行瞭係統的分類，提齣地理信息係統今後的發展應著重研究空間數據處理的算法、數據結構和數據庫管理係統三個方麵。

前言/序言

　　地理信息係統（geographical information.system，GIS）是集計算機科學、地理科學、測繪學、遙感學、環境科學、空間科學、管理科學等學科為一體的新興邊緣學科。它從20世紀60年代問世，至今已跨越瞭40多個春鞦，卻始終發展迅猛。
步入21世紀，GIS正嚮集成化、産業化和社會化方嚮邁進。它不但與全球定位係統（GPS）和遙感（RS）相結閤，構成3S集成係統，而且與CAD、多媒體、通信、因特網、辦公自動化、虛擬現實等多種技術相結閤，構成瞭綜閤的信息技術。
GIS發展至今，其內涵也在不斷深化，最早是作為技術係統的GISystem；20世紀80年代末以來，GIS的基礎理論和應用基礎理論研究受到廣泛重視，進一步提升其作為學科內涵的G：IScience；進入21世紀以來，隨著移動技術和信息化戰略的推進，GIS內涵又嚮著社會服務化方嚮延伸，將其內涵拓展為cIService。GIS內涵的發展，反映瞭GIS的實用化、科學化和人性化的質量演變過程。目前，通過它們之間的交融和發展，共同促進瞭GIS日新月異的進步，已形成一門成熟的技術、具有生命力的學科和欣欣嚮榮的産業，為社會服務和人類造福。
本次教材的修訂是在麵嚮21世紀課程教材和普通高等教育“九五”國傢教委重點教材建設的基礎上，通過廣泛聽取專傢和讀者的意見，進一步理清學科結構框架和內容體係，對教材章節結構作瞭較大調整，內容也有較大更新，使教材在科學性、實用性和可讀性等方麵獲得瞭比較明顯的增進和提高。
全書共分8章。第1章簡要概述瞭GIS的基本組成、功能和發展曆程；第2章重點介紹瞭GIS中常用的幾種空間數據結構；第3章詳細闡述瞭若乾種GIS空間數據的處理技術；第4章著重論述瞭GIS空間數據庫的理論和相關技術；第5章對GIS的主要空間分析功能進行瞭細緻的說明，包括數字地形模型分析、空間疊閤分析、空間鄰近度分析和空間網絡分析等；第6章描述瞭GIS的幾種應用模型；第7章論及應用型GIS的係統設計與評價方法；第8章涉及GIS的圖形輸齣功能。為便於讀者學習和思考，各章都列有復習思考題。
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