地理信息系统原理及应用

上篇 GIS基础与原理

第1章 绪论

1.1 地理信息系统的基本概念

1.1.1 数据、信息、地理数据和地理信息

1.1.2 信息系统和地理信息系统

1.2 地理信息系统的构成

1.3 地理信息系统的功能概述

1.3.1 数据采集与编辑

1.3.2 数据处理和变换

1.3.3 数据存储管理

1.3.4 空间查询和分析

1.3.5 可视化显示输出

1.4 地理信息系统的产生与发展

1.4.1 国外GIS发展概述

1.4.2 国内GIS的发展

1.4.3 GIS的研究趋势展望

本章小结

问题讨论

第2章 GIS空间数据结构

2.1 地理空间信息基础

2.1.1 地理空间及其表达

2.1.2 空间数据

2.1.3 空间数据模型

2.2 栅格数据结构

2.2.1 栅格数据结构概述

2.2.2 栅格结构数据的获取途径

2.2.3 栅格数据的编码

2.3 矢量数据结构

2.3.1 矢量数据结构编码的基本内容

2.3.2 矢量数据的特征和获取方式

2.3.3 矢量数据结构的编码方式

2.4 栅格－矢量一体化数据结构

2.5 两种数据结构的比较

本章小结

问题讨论

第3章 空间数据的获取和处理

3.1 GIS空间数据源

3.1.1 GIS的数据种类

3.1.2 GIS空间数据误差分析

3.2 GIS空间数据的获取

3.2.1 属性数据的获取

3.2.2 空间数据（几何数据）的获取

3.3 GIS空间数据处理

3.3.1 空间数据的编辑

3.3.2 空间数据的坐标变换

3.3.3 拓扑关系的建立

3.3.4 空间数据的压缩

3.3.5 空间数据的结构转换

3.3.6 空间数据的内插

3.3.7 空间数据的综合集成

本章小结

问题讨论

第4章 空间数据管理和空间数据库

4.1 数据库与数据库管理

4.1.1 数据管理模式

4.1.2 数据库模型

4.1.3 传统关系数据库模型的局限性

4.2 空间数据库与空间数据管理

4.2.1 空间数据库的概念

4.2.2 空间数据管理模式概述

4.3 空间查询语言

4.3.1 标准数据库查询语言SQL基础

4.3.2 空间查询语言的发展

4.3.3 扩展SQL以处理空间数据

4.3.4 空间查询应用示例

4.4 空间数据库的发展趋势

4.5 空间数据仓库概述

4.5.1 数据仓库简介

4.5.2 空间数据仓库

本章小结

问题讨论

第5章 GIS空间分析

5.1 空间分析概述

5.2 空间查询

5.2.1 空间查询概述

5.2.2 空间查询的类型

5.3 叠加分析

5.3.1 矢量叠加分析

5.3.2 栅格叠加分析

5.4 缓冲区分析

5.4.1 缓冲区分析概述

5.4.2 缓冲区的建立

5.4.3 缓冲区分析实例

5.5 空间网络分析

5.5.1 空间网络构成

5.5.2 空间网络分析方法

5.5.3 网络分析应用实例

5.6 空间统计分析

5.6.1 空间变量筛选分析

5.6.2 变量聚类分析

5.7 地形分析及数字地形模型

5.7.1 数字地面模型及数字高程模型（DEM）概述

5.7.2 DEM的数据源及获取

5.7.3 数字高程模型DEM的主要表示模型

5.7.4 DEM的分析及应用

本章小结

问题讨论

第6章 GIS产品输出及可视化

6.1 GIS产品输出类型

6.1.1 地图输出

6.1.2 图像输出

6.1.3 统计图输出

6.1.4 文本和表格输出

6.1.5 其他输出

6.2 GIS产品输出设备

6.2.1 矢量绘图设备

6.2.2 栅格绘图设备

6.2.3 图形终端或屏幕输出

6.3 GIS中的地图绘图

6.3.1 普通地图绘图

6.3.2 影像地图绘图

6.3.3 电子地图制作

6.4 GIS专题地图绘制

6.4.1 专题地图的类型

6.4.2 专题地图的表示方法

6.4.3 专题地图的设计制作

6.5 GIS可视化和虚拟现实

6.5.1 可视化概述

6.5.2 可视化技术

本章小结

问题讨论

中篇 GIS应用设计与开发工具

第7章 GIS应用系统分析设计

7.1 GIS应用系统概述

7.1.1 GIS应用系统的特征

7.1.2 GIS应用系统的开发模式

7.1.3 GIS应用系统开发模型

7.1.4 GIS应用系统的开发方法

7.1.5 GIS应用系统开发的主要阶段

7.2 GIS应用系统的分析

7.2.1 GIS应用系统需求分析

7.2.2 GIS可行性分析

7.2.3 可行性分析报告

7.3 GIS应用系统的设计

7.3.1 GIS应用系统设计的基本原则

7.3.2 GIS应用系统的设计

7.4 数据管理设计

7.5 输入/输出设计和界面设计

7.5.1 GIS应用系统的输入设计

7.5.2 GIS应用系统的输出设计

7.5.3 GIS系统的界面设计

7.6 GIS应用系统的实施与维护

7.6.1 实施与测试

7.6.2 运行与维护

7.7 GIS应用系统的评价与更新

7.7.1 GIS应用系统的评价

7.7.2 GIS应用系统的更新

本章小结

问题讨论

第8章 GIS应用系统的集成

8.1 地理信息系统集成概述

8.1.1 地理信息系统集成的基本概念

8.1.2 地理信息系统集成模式

8.1.3 地理信息系统集成的发展趋势

8.2 地理信息系统数据集成原理与方法

8.2.1 空间数据与属性数据的集成

8.2.2 多源空间数据的集成

8.2.3 空间数据与知识规则的集成

8.3 地理信息系统模型集成原理与方法

8.3.1 地理信息系统模型及其特点

8.3.2 地理信息系统模型常用方法

8.3.3 地理信息系统模型集成方法

8.4 地理信息系统集成框架

8.4.1 基于客户/服务器机制的地理信息系统集成

8.4.2 基于空间元数据的地理信息系统集成

8.4.3 基于分布式计算的地理信息系统集成

8.5 地理信息系统应用平台集成实例--GIS等值线模型与城区物流配送系统的集成

本章小结

问题讨论

第9章 GIS开发工具

9.1 Arc/Info系列

9.1.1 Arc/Info概述

9.1.2 Arc/Info的数据模型

9.1.3 Arc/Info中的地图数据管理

9.1.4 Arc/Info的栅格分析

9.1.5 Arc/Info构成模块

9.1.6 ESRI的其他GIS产品

9.2 MapInfo系列GIS工具

9.2.1 MapInfo Professional

9.2.2 MapInfo MapX

9.2.3 MapXtreme

9.2.4 MapInfo SpatialWare

9.3 SuperMap GIS

9.3.1 SuperMap GIS软件构成

9.3.2 SuperMap GIS的特点

9.4 其他GIS开发工具

9.4.1 GeoStar系列

9.4.2 MapGIS

9.4.3 Intergraph产品系列

9.4.4 CityStar

9.4.5 GenaMap系列

本章小结

问题讨论

第10章 GIS发展新技术

10.1 互联网GIS

10.1.1 GIS的网络化

10.1.2 WebGIS概述

10.1.3 WebGIS的结构和技术

10.1.4 WebGIS应用前景

10.2 组件式GIS

10.2.1 组件式GIS概述

10.2.2 组件式GIS开发平台及产品

10.2.3 ComGIS和WebGIS的关系

10.3 嵌入式GIS

10.3.1 嵌入式系统概述

10.3.2 嵌入式GIS概述

10.3.3 嵌入式GIS开发工具和技术

10.4 VR-GIS

10.4.1 虚拟现实技术（VR）概述

10.4.2 VR-GIS

10.5 Open GIS

10.5.1 Open GIS概述

10.5.2 Open GIS的组成部分

10.5.3 Open GIS的特点

10.6 其他GIS技术

10.6.1 智能GIS

10.6.2 移动GIS

10.6.3 网格GIS

10.6.4 时态GIS

本章小结

问题讨论

实验难点分析--基于WebGIS的水质信息发布系统

下篇 GIS应用与管理决策

第11章 数字地球与数字城市

11.1 数字地球简介

11.1.1 数字地球的概念及发展

11.1.2 数字地球的组成及基本框架

11.1.3 数字地球的主要特点

11.1.4 数字地球的技术系统

11.1.5 数字地球的应用

11.2 数字城市

11.2.1 数字城市的基本概念与框架

11.2.2 数字城市的战略构想与规划设计

11.2.3 数字城市的应用工程

本章小结

问题讨论

第12章 GIS与人文社会的管理决策

12.1 GIS与政府管理

12.1.1 GIS在政府管理中的作用

12.1.2 GIS在政府管理中的应用

12.1.3 面向政府管理与决策的GIS软件平台开发

12.1.4 GIS在政府管理中的发展方向

12.2 GIS与交通管理

12.2.1 GIS在交通管理中的作用

12.2.2 GIS在交通管理中的应用

12.2.3 GIS在交通管理中的应用实例

12.3 GIS与电信

12.3.1 GIS技术在电信中的作用

12.3.2 GIS技术在电信中的应用与发展趋势

12.3.3 GIS技术在电信方面的应用实例

12.4 GIS与医疗保健

12.4.1 GIS在医疗保健中的应用

12.4.2 GIS在医疗保健中的应用实例

12.5 GIS与其他领域

12.5.1 GIS与军事领域

12.5.2 GIS与人口普查和户籍

12.5.3 GIS与图书馆

本章小结

问题讨论

第13章 GIS在资源环境中的应用

13.1 GIS与土地利用规划

13.1.1 GIS在土地利用规划中的作用

13.1.2 GIS在土地利用规划中的应用及其发展趋势

13.1.3 GIS在土地利用规划中的应用实例

13.2 GIS与景观生态保护

13.2.1 GIS在景观生态保护中的作用

13.2.2 GIS在景观生态保护中的应用及其发展趋势

13.2.3 GIS在景观生态保护中的应用实例

13.3 GIS与环境保护

13.3.1 GIS技术在环境保护中的作用

13.3.2 GIS在环境保护中的应用及发展趋势

13.3.3 GIS在环境保护方面的应用实例

13.4 GIS与防灾减害

13.4.1 GIS在防灾减害中的作用

13.4.2 GIS在防灾减害中的应用

13.4.3 GIS在防灾减害领域中的应用实例

13.5 GIS在资源环境其他领域中的应用

13.5.1 GIS在精准农业中的应用

13.5.2 GIS在林业资源管理中的应用

13.5.3 GIS在矿产资源管理中的应用

13.5.4 GIS在水资源管理中的应用

本章小结

问题讨论

参考文献

《地理信息系统原理及应用》是面向21世纪课程教材和普通高等教育“十一五”国家级规划教材，也是全国信息管理和信息系统专业的公共核心课程教材。《地理信息系统原理及应用》介绍了地理信息系统的基础理论、技术体系及其应用方法，在内容体系上包括GIS的基本概念、基本的原理与方法、空间数据库、空间数据处理、空间分析与空间查询、GIS应用系统的分析设计与评价、GIS应用系统的集成、主流的GIS平台与工具、GIS的管理决策等。

　　根据信息管理与信息系统类专业的特点，《地理信息系统原理及应用》以培养学生的信息获取、信息处理及信息应用能力为核心，组织各章节内容。在理论深度上，力求深入浅出，从最基本的概念、原理和方法出发，通过生动的、有代表性的实例介绍GIS在各个领域的应用。

　　《地理信息系统原理及应用》可作为高校信息管理与信息系统类专业本科生教材、信息与管理学科研究生的主要参考书及相关科研和产业部门科技人员的参考资料。