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第1章 GIS概述 1

1.1 GIS相关概念 1

1.1.1 数据、信息和地理信息 1

1.1.2 系统、信息系统和GIS 3

1.1.3 GIS与相关学科 7

1.2 GIS组成要素 10

1.2.1 GIS硬件 10

1.2.2 GIS软件 12

1.2.3 GIS数据 17

1.2.4 GIS方法 17

1.2.5 GIS人员 18

1.2.6 GIS标准 18

1.3 GIS功能与应用 18

1.3.1 GIS基本功能和核心功能 18

1.3.2 GIS应用功能 19

1.4 G1S类型与特点 19

1.4.1 按GIS功能分类 20

1.4.2 按数据结构分类 22

1.4.3 按数据维数分类 22

1.4.4 按软件开发模式和支撑环境分类 23

1.5 GIS简史及趋势 23

1.5.1 世界GIS发展简史 23

1.5.2 中国GIS发展简史 26

1.5.3 全球GIS发展趋势 27

思考题 30

进一步讨论的问题 31

实验项目（1） 31

第2章 GIS地理基础 32

2.1 地球空间的认知及表达 32

2.1.1 地理实体和地理数据 35

2.1.2 地理实体类型及空间关系 37

2.1.3 地理数据、地理实体与图层 41

2.2 地球形状与空间模型 43

2.2.1 地球形状 43

2.2.2 地球空间模型 43

2.3 空间参照基础的坐标系 45

2.3.1 坐标系统 45

2.3.2 地图投影 46

2.4 地球时间系统 48

2.4.1 时间的本质和含义 48

2.4.2 量时原则和时间计量系统 48

思考题 49

进一步讨论的问题 49

实验项目（1）续 49

第3章 GIS数据结构和空间数据库 50

3.1 GIS数据结构 50

3.1.1 矢量数据结构表示法 51

3.1.2 栅格数据结构表示法 61

3.1.3 面向对象数据结构表示法 66

3.2 GIS空间数据库 69

3.2.1 空间数据库 70

3.2.2 空间数据库的设计 73

3.2.3 空间数据库的实现和维护 76

3.2.4 数据存储和管理 77

3.3 空间查询及数据探查 77

3.3.1 空间查询 77

3.3.2 数据探查 78

思考题 79

进一步讨论的问题 79

实验项目（2） 79

第4章 GIS数据采集和数据处理 80

4.1 GIS数据源 80

4.1.1 纸质地图数据 80

4.1.2 遥感数据 81

4.1.3 野外测量和GPS数据 82

4.1.4 其他数据源 82

4.2 地理数据分类和编码 83

4.2.1 地理数据的分类 83

4.2.2 地理数据的编码 87

4.3 GIS数据采集和输入 87

4.3.1 建库前准备 87

4.3.2 几何图形数据的采集 88

4.3.3 属性数据采集和文件组织 91

4.3.4 属性数据和图形（几何）数据的连接 92

4.4 GIS数据处理 92

4.4.1 空间数据格式的转换 93

4.4.2 空间数据坐标的转换 93

4.4.3 空间数据结构的转换 95

4.4.4 数据检查和编辑 96

4.4.5 空间数据的压缩和综合 97

4.4.6 空间数据的插值方法 98

4.4.7 多源空间数据的整合 98

4.4.8 大数据时代的GIS 99

4.5 GIS数据质量和精度控制 100

4.5.1 数据质量 100

4.5.2 数据共享 100

4.5.3 数据误差 101

4.5.4 数据质量评价 101

4.5.5 空间数据标准 102

4.5.6 元数据 103

4.5.7 互操作 105

4.5.8 Open GIS 106

思考题 107

进一步讨论的问题 108

实验项目（3） 108

第5章 GIS空间分析方法 109

5.1 基于矢量数据的GIS分析 109

5.1.1 矢量地理查询 109

5.1.2 矢量缓冲分析 114

5.1.3 矢量叠置分析 116

5.1.4 矢量网络分析 119

5.1.5 矢量地形分析 123

5.1.6 矢量邻域分析 126

5.2 基于栅格数据的GIS空间分析 134

5.2.1 栅格叠加分析 134

5.2.2 栅格缓冲分析 142

5.2.3 栅格邻域分析 142

5.2.4 栅格窗口分析 152

5.2.5 栅格地形分析 156

思考题 157

进一步讨论的问题 157

实验项目（4）、（5） 158

第6章 GIS应用模型 159

6.1 GIS应用模型概述 159

6.1.1 GIS应用模型的分类 159

6.1.2 GIS应用模型与GIS空间分析 160

6.1.3 GIS应用模型的构建 160

6.2 常用的GIS应用模型 161

6.2.1 适宜分析模型 161

6.2.2 地学模拟模型 165

6.2.3 发展预测模型 165

6.2.4 交通规划模型 168

思考题 171

进一步讨论的问题 173

实验项目（6） 173

第7章 GIS可视化及其产品输出 174

7.1 地理信息可视化理论 174

7.1.1 可视化定义 174

7.1.2 地理信息可视化概念 175

7.1.3 地理信息可视化理论 176

7.2 地理信息可视化技术 177

7.2.1 概念和形式 177

7.2.2 地理信息可视化过程 178

7.2.3 电子地图 179

7.3 动态现象可视化 180

7.3.1 动态地图概念 180

7.3.2 动态地图符号 181

7.3.3 动态电子地图分类 183

7.3.4 动态电子地图的设计 183

7.4 GIS输出 186

7.4.1 电子地图的输出 186

7.4.2 地图（集）生产出版 187

思考题 190

进一步讨论的问题 190

实验项目（7） 190

第8章 GIS设计方法及应用 191

8.1 GIS设计开发简介 191

8.1.1 工具型GIS和应用型GIS 191

8.1.2 三种开发方法简介 193

8.2 GIS工程开发方法 194

8.2.1 GIS工程的概念 194

8.2.2 GIS工程开发阶段划分及任务制定 195

8.2.3 GIS工程开发中的组织管理 199

8.3 应用GIS开发案例 200

8.3.1 水土保持信息系统构建及应用 200

8.3.2 自然灾害风险评估系统构建及应用研究 205

8.3.3 旅游地理信息系统建设 207

8.3.4 湿地信息系统WebGIS构建及应用 207

8.3.5 生态环境信息系统构建及应用研究 211

8.3.6 福建省生态环境综合信息图谱构建与应用 213

8.3.7 闽东南生态环境基础数据库应用系统构建 220

思考题 230

进一步讨论的问题 230

实验项目（8） 230

附录 231

附录A GIS导论实验项目 231

附录B 本书双语关键术语 233

附录C 本书每章内容英语摘要及教学大纲 237

参考文献 239