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第1章 绪论1

1.1　地理信息系统的基本概念1

1.1.1　信息与地理信息1

目录1

1.1.2　地图与地理空间数据表示3

1.1.3　信息系统与地理信息系统4

1.2　地理信息系统的发展历史6

1.2.1　国际发展概况6

1.2.2　国内发展概况7

1.3.1　硬件环境8

1.3.2　软件环境8

1.3　地理信息系统的构成8

1.3.3　地理空间数据9

1.3.4　系统使用与管理人员9

1.3.5　应用模型10

1.4　地理信息系统的功能及应用11

1.4.1　地理信息系统的功能11

1.4.2　地理信息系统的应用领域12

1.5　地理信息系统新进展13

1.5.1　空间数据处理与管理技术13

1.5.2　地理信息应用服务15

1.5.3　地理信息共享技术16

1.5.4　新型地理信息系统18

2.1.1　地球空间模型22

第2章　地理数学基础22

2.1　地球与地理参数22

2.1.2　地理空间坐标系的建立24

2.1.3　地理空间坐标系两点的距离25

2.2　地图投影概述25

2.2.1　地图投影的基本问题25

2.2.2　地图投影的变形26

2.2.3　地图投影的分类28

2.2.4　地图投影与GIS的关系30

2.3　中国GIS的地图投影选择31

2.3.1　高斯—克吕格投影31

2.3.2　正轴等角圆锥投影35

2.4　面向数字地球的投影问题37

第3章　地理信息系统的数据结构38

3.1　地理空间及其表达38

3.1.1　地图对地理空间的表达38

3.1.2　遥感影像对地理空间的表达40

3.1.3　地理信息的数字化表达42

3.2　地理空间数据及其特征45

3.2.1　GIS的空间数据45

3.2.2　空间数据的基本特征47

3.2.3　空间数据的拓扑关系48

3.2.4　空间数据的计算机表示49

3.3　空间数据结构50

3.3.1　矢量数据结构51

3.3.2　栅格数据结构57

3.4　两种数据结构的比较68

第4章　地理信息系统空间数据库70

4.1　概述70

4.1.1　数据库的定义70

4.1.2　数据库的主要特征70

4.1.3　数据库的系统结构71

4.1.4　数据组织方式72

4.1.5　数据间的逻辑联系72

4.1.6　空间数据库的概念73

4.2　数据模型74

4.2.1　层次模型74

4.2.2　网状模型75

4.2.3　关系模型76

4.2.4　对象模型77

4.2.5　时空模型79

4.3　GIS中空间数据库的组织方式81

4.4　Shapefile空间数据库结构83

4.4.1 Shapefile简介83

4.4.2　空间要素结构84

4.5　Oracle Spatial的空间数据管理90

4.5.1　Oracle Spatial的空间数据管理方法90

4.5.2　空间数据模型90

4.5.3　元数据管理92

4.5.5　空间操作函数93

4.5.4　空间索引93

5.1　GIS数据源94

第5章　地理空间数据的采集和处理94

5.2　空间数据采集96

5.2.1　属性数据的采集96

5.2.2　几何数据的采集99

5.3　空间数据的处理101

5.3.1　数据检查与编辑101

5.3.2　几何纠正102

5.3.3　投影变换104

5.3.4　空间数据结构的转换104

5.3.5　图幅拼接109

6.1.1　DTM和DEM112

第6章　地理空间分析112

6.1　数字地面模型与地形分析112

6.1.2　DEM的主要表示模型114

6.1.3　DEM的建立117

6.1.4　DEM的分析和应用119

6.2　矢量数据分析129

6.2.1　包含分析129

6.2.2　矢量数据的缓冲区分析130

6.2.3　多边形叠置分析130

6.2.4　矢量数据的网络分析131

6.3　栅格数据分析132

6.3.1　栅格数据的聚类、聚合分析133

6.3.2　栅格数据的信息复合分析134

6.4　空间统计分析136

6.4.1　主成分分析法136

6.4.2　层次分析法（AHP）137

6.5　空间集合分析和查询137

6.5.1　空间集合分析137

6.5.2　空间数据的查询139

第7章　地理信息系统产品的输出142

7.1　地理信息系统产品的输出方式142

7.1.1　常规地图142

7.1.2　数字地图143

7.2.1　屏幕显示144

7.2　地理信息系统产品的输出系统144

7.2.2　矢量绘图145

7.2.3　打印输出145

7.3　地理信息系统图形输出系统设计146

7.3.1　基本理论146

7.3.2　输出的几何变换148

7.3.3　地形图与专题图的输出组织形式154

第8章　地理信息系统设计与开发156

8.1　信息系统设计与开发基本方法156

8.1.1　结构化生命周期法156

8.1.2　原型化方法158

8.1.3　面向对象设计方法160

8.2.2　GIS设计的内容163

8.2　地理信息系统设计与开发过程163

8.2.1　GIS设计的特点163

8.2.3　GIS设计的步骤164

8.3　应用模型设计170

8.3.1　一般介绍170

8.3.2　应用实例171

8.4　地理信息标准和标准化172

8.4.1　地理信息标准172

8.4.2　地理信息标准化技术特征172

8.4.3　地理信息标准的类型173

9.1　GIS开发方式选择175

9.1.1　应用型GIS开发的三种实现方式175

第9章　应用型GIS开发175

9.1.2　三种实现方式的分析与比较176

9.2　MapX概述176

9.2.1　MapX简介176

9.2.2　MapX的安装177

9.2.3 Geoset Manager178

9.2.4　应用程序的结构与数据组织180

9.3　用VC＋＋开发基于MapX的GIS应用183

9.3.1　用VC＋＋的应用程序向导建立单文档应用程序183

9.3.2　给应用程序MapGIS加入MapX控件184

9.3.3　在应用中实现地图显示和操作185

9.3.4　地图图层管理方法及函数195

9.3.5　实现图层中图元的管理199

9.3.6　动态图层203

第10章　ArcView应用基础204

10.1　ArcView概述204

10.1.1　ArcView项目205

10.1.2　ArcView文档205

10.1.3　使用帮助功能205

10.2　视图和主题205

10.2.1　创建视图206

10.2.2　视图和主题的基本操作207

10.2.3　创建Shape主题207

10.2.4　使用图例编辑器改变图符208

10.2.5　管理主题显示211

10.3.1　创建表格214

10.3　表格214

10.3.2　编辑表格215

10.3.3　表格显示216

10.3.4　表格查询217

10.3.5　表格统计与汇总分析217

10.3.6　表格连接与关联218

10.4　空间查询与分析220

10.4.1　Theme-on-theme选择220

10.4.2　几种主要的空间分析类型221

10.5　图表221

10.5.1　创建图表221

10.5.3　转换图表系列与分组222

10.5.2　选择或改变图表类型222

10.5.4　图表要素编辑223

10.5.5　图表查询224

10.6　地图图版225

10.6.1　创建图版225

10.6.2　创建与编辑图形要素226

10.6.3　框架228

106.4　图版的打印与输出230

10.7　Script简介230

第11章　地理信息系统上机练习232

11.1　Introduction（ArcView介绍）232

11.2　Projection and Coordinate System（地图投影和坐标系统）234

11.3　The Vector Data Model（矢量数据模型）236

11.4　Vector Data Input（矢量数据输入）237

11.5 Spatial Data Editing（空间数据编辑）240

11.6 Attribute Data Entry and Management（属性数据的输入和管理）241

11.7　Raster Data（栅格数据）245

11.8　Data Display and Cartography（数据显示与地图制图）245

11.9　Data Exploration（数据探查）251

11.10　Vector Data Analysis（矢量数据分析）255

11.11　GIS Modeling（地理信息系统模型与建模）258

11.12　Regions（区域）260

11.13　Network and Dynamic Segmentation（网络与动态分段）261

参考文献263