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第一部分 地理信息系统的科学和技术基础 1

第一章 地理信息系统的科学基础 3

第一节 地球系统科学 3

第二节 地球信息科学 4

第三节 地理信息科学 6

第四节 地球空间信息科学 7

第五节 地理信息系统 8

练习与思考题 8

第一节 地理系统理论 9

第二章 地理信息系统的基础理论 9

第二节 地理信息理论 11

第三节 地理（地球）空间认知理论 13

练习与思考题 14

第三章 地理信息系统概论 15

第一节 地理信息系统的基本概念 15

第二节 地理信息系统的构成 18

第三节 地理信息系统的功能 25

第五节 地理信息系统发展简史 26

第四节 地理信息系统与相关学科的关系 26

练习与思考题 28

第四章 地理信息系统的技术基础 30

第一节 数据采集技术 30

第二节 计算机网络工程技术 37

第三节 现代通信技术 39

第四节 软件工程技术 41

第五节 信息安全技术 45

第六节 网络空间信息传输技术 51

第七节 虚拟现实与仿真技术 54

练习与思考题 57

第一部分综合实习 58

第二部分 地理空间数据组织与管理 59

第五章 地理空间信息基础 61

第一节 地理空间信息的描述方法 61

第二节 矢量数据的属性描述 77

第三节 矢量数据的类型和空间关系 78

第四节 元数据 82

练习与思考题 85

第一节 地理空间数据模型的概念 87

第六章 地理空间数据模型 87

第二节 地理空间数据的基本特征和描述内容 90

第三节 空间数据的分类编码和数据分层 91

第四节 空间数据的空间索引 95

第五节 空间数据模型 100

练习与思考题 114

第七章 地理空间数据结构 116

第一节 无拓扑矢量数据结构 116

第二节 拓扑数据结构 117

第三节 栅格数据结构 120

第四节 数字高程模型数据结构 121

第五节 四叉树和八叉树数据结构 122

第六节 其它数据结构 124

练习与思考题 126

第八章 地理空间数据库 127

第一节 数据库的概念 127

第二节 数据库的系统结构 127

第三节 数据库管理系统的功能与组成 128

第四节 空间数据库管理系统的管理模式 129

第五节 地理数据库中的时间维 131

练习与思考题 134

第二部分综合实习 135

第三部分 地理空间数据的获取与处理 137

第九章 地理空间数据获取 139

第一节 数据源的种类 139

第二节 数据采集的方法 140

练习与思考题 143

第一节 图形数据的编辑 144

第二节 图形数据的几何纠正 144

第十章 空间数据的编辑 144

第三节 图幅的拼接 146

第四节 网络特征元素的编辑 146

第五节 文本数据的编辑 150

练习与思考题 151

第十一章 空间数据的处理方法 152

第一节 图形屏幕编辑的基本操作算法 152

第二节 空间数据的拓扑关系自动生成 155

第三节 空间数据的压缩编码方法 159

第四节 空间数据的格式转换 164

第五节 矢量数据和栅格数据的转换 166

练习与思考题 172

第十二章 地理空间数据的质量 174

第一节 GIS数据质量的概念 174

第二节 GIS数据质量的研究方法 176

第三节 空间数据的不确定性 181

练习与思考题 182

第三部分 综合实习 182

第四部分 空间分析基本原理和方法 185

第十三章 空间数据分析的计算模型 187

第一节 关于分析计算模型的一般知识 187

第二节 GIS的空间计算模型 189

练习与思考题 190

第十四章 空间查询与统计方法 191

第一节 GIS常用的空间统计分析模型 191

第二节 空间数据的查询 195

第三节 属性数据的查询统计 197

练习与思考题 199

第十五章 空间分析方法 200

第一节 栅格数据分析的基本模式 200

第二节 矢量数据分析的基本方法 202

第三节 网络分析应用 208

第四节 基于地形的空间分析 211

练习与思考题 215

第四部分综合实习 216

第五部分 地理信息系统产品输出及可视化 217

第十六章 地理信息系统产品输出 219

第一节 地理信息系统产品的输出系统 219

第二节 地理信息系统产品的类型 219

练习与思考题 226

第一节 可视化的概念 227

第十七章 空间信息可视化技术方法 227

第二节 可视化的技术方法 229

第三节 三维虚拟GIS（VR-GIS）的应用 230

练习与思考题 234

第五部分综合实习 234

第六部分 地理信息系统工程设计与标准化 235

第十八章 地理信息系统工程设计 237

第一节 地理信息系统工程的设计模式与程序评价模式 237

第二节 地理信息系统工程设计的内容与过程 238

第三节 地理信息系统工程的系统分析 240

第四节 地理信息工程的系统设计 242

第五节 地理信息系统工程的实施设计 243

第六节 地理信息系统工程的运行维护设计 243

练习与思考题 244

第十九章 地理信息系统的标准化 245

第一节 地理信息系统标准化的作用 245

第二节 地理信息系统标准化的内容 246

练习与思考题 248

第七部分 地理信息系统的高级技术 249

第一节 GIS计算环境发展回顾 251

第二十章 分布式地理信息系统 251

第二节 分布式地理信息系统的概念 252

第三节 分布式地理信息系统的体系结构 254

第四节 分布式地理信息系统的计算模式 255

第五节 分布式地理信息系统的计算技术 257

练习与思考题 266

第二十一章 空间信息基础设施与数字工程 267

第一节 空间数据基础设施 267

第二节 “数字地球”的概念与框架 270

第三节 “数字城市”的概念、框架和建设技术 274

第四节 “数字流域”的概念和框架 281

练习与思考题 286

第二十二章 空间信息网格 287

第一节 空间信息网格的概念 287

第二节 空间信息网格的计算 290

第三节 空间信息网格技术与GIS 291

第四节 网格GIS的体系结构 293

练习与思考题 294

第二十三章 空间数据的互操作 295

第一节 空间数据互操作的概念 295

第二节 互操作的实现技术 299

练习与思考题 302

第二十四章 地理信息系统的集成 303

第一节 地理信息系统集成的概念 303

第二节 “3S”技术集成 304

第三节 多源数据的集成 307

第四节 GIS与专家系统的集成 311

第五节 GIS与应用分析模型的集成 313

练习与思考题 315

主要参考资料 316