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第一章 GIS概论1

第一节 GIS基本概念1

1 信息、地理信息1

2 信息系统2

3 GIS2

4 GIS与相关学科的关系3

第二节 GIS的构成5

1 计算机硬件系统5

2 计算机软件系统5

3 地理空间数据6

4 系统开发、管理和使用人员6

第三节 GIS的功能与应用6

1 GIS的功能6

2 GIS的应用7

第四节 GIS的发展概况9

1 国际发展状况9

2 国内发展状况10

思考题11

第二章 GIS空间数据结构与数据库12

第一节 GIS空间数据模型与数据结构12

1 空间数据的分类12

2 空间数据模型13

3 空间数据结构15

4 数据模型与数据结构的关系16

5 空间数据的拓扑关系16

第二节 栅格数据结构及其编码19

1 栅格数据结构19

2 栅格数据的取值方法21

3 压缩编码方法22

第三节 矢量数据结构及其编码31

1 矢量数据结构31

2 矢量数据结构编码的基本内容32

3 矢量数据结构的编码方式35

4 多边形编码及拓扑关系的自动生成39

第四节 矢栅结构的比较及转换算法43

1 栅格结构与矢量结构的比较43

2 相互转换算法44

第五节 GIS空间数据库与数据库管理系统52

1 数据库52

2 数据库管理系统55

3 GIS空间数据库56

4 GIS空间数据库管理系统57

思考题60

第三章 GIS数学基础61

第一节 地球椭球及其坐标系61

1 地球椭球61

2 各种坐标系的建立及其相互关系64

3 我国的高程系67

第二节 地图投影67

1 地图投影的基本原理67

2 常用的一些地图投影71

3 我国编制地图常用的地图投影77

4 地理信息系统中地图投影的配置78

第三节 地图的分幅和编号79

1 地图分幅79

2 地图编号79

3 我国地形图分幅和编号79

思考题84

第四章 GIS数据获取与处理86

第一节 GIS的数据源86

1 地图86

2 遥感影像数据86

3 社会经济数据86

4 实测数据86

5 数字数据86

6 各种文字报告和立法文件87

第二节 GIS数据获取87

1 属性数据的采集87

2 几何数据的采集87

第三节 GIS数据处理89

1 空间数据预处理89

2 数据处理91

第四节 GIS空间数据质量及其控制99

1 空间数据质量问题的产生99

2 研究空间数据质量问题的目的和意义100

3 空间数据质量体系100

4 常见空间数据的误差分析103

5 空间数据误差的传播105

6 空间数据质量的控制106

第五节 空间数据的元数据107

1 元数据基本概念107

2 空间数据元数据的获取与管理110

3 空间数据元数据的标准111

思考题112

第五章 GIS空间分析与地学建模113

第一节 GIS基本空间分析方法113

1 空间查询与量算113

2 缓冲区分析117

3 叠加分析121

4 网络分析127

5 空间统计分析131

6 空间统计分类分析132

第二节 GIS地学建模与应用136

1 GIS地学建模136

2 GIS地学建模的一般方法138

3 应用实例139

第三节 地学专家系统142

1 概述142

2 应用实例144

思考题145

第六章 数字地面模型147

第一节 概述147

1 DTM与DEM147

2 DEM的数据源148

3 DEM的精度与数据质量控制151

第二节 DEM的主要表示模型及其转换151

1 主要表示模型151

2 DEM模型之间的相互转换154

第三节 空间数据的内插161

1 整体内插161

2 分块内插162

3 逐点内插165

4 内插技术比较分析168

第四节 DEM的分析和应用168

1 绘制等高线图168

2 利用DEM绘制地面晕渲图169

3 透视立体图的绘制169

4 通视分析170

5 DEM的基本地形因子计算173

思考题180

第七章 GIS产品输出182

第一节 GIS产品类型182

1 地图182

2 图像183

3 统计图表183

4 其他数字数据的输出186

第二节 GIS产品输出设备186

1 屏幕输出187

2 矢量绘图输出187

3 栅格绘图输出187

4 绘图仪输出融合方式189

第三节 GIS地图制图输出190

1 制图符号、注记与色彩190

2 图面配置195

3 地图输出201

4 电子地图系统简介201

思考题201

第八章 GIS标准202

第一节 GIS标准概论202

1 GIS标准的定义202

2 GIS标准化的作用203

3 GIS标准化的内容204

4 GIS标准化的方法206

5 GIS标准化工作210

第二节 开放的地理数据互操作规范OpenGIS213

1 OpenGIS的定义213

2 OpenGIS的作用214

3 OpenGIS的内容215

第三节 ISO/TC 211地理信息标准218

1 国际标准化组织（ISO）218

2 国际标准化组织地理信息技术委员会ISO/TC 211218

3 ISO/TC 211工作组220

思考题222

第九章 GIS技术的发展223

第一节 组件式GIS技术223

1 组件式GIS（ComGIS）的概念223

2 ComGIS的特点224

3 ComGIS的设计与开发226

第二节 嵌入式地理信息系统228

1 嵌入式系统概述228

2 嵌入式GIS229

3 嵌入式GIS开发平台eSuperMap介绍232

第三节 网络地理信息系统技术232

1 Web GIS简介232

2 Web GIS的工作模式233

第四节 3S集成技术237

1 遥感概述237

2 全球定位系统概述242

3 GIS与遥感的集成及具体技术246

4 GIS与GPS的集成248

5 RS与GPS的结合249

6 3S集成综述249

思考题250

第十章 GIS工程概述251

第一节 GIS工程概述251

1 软件工程251

2 GIS工程253

3 GIS软件工程标准254

4 GIS工程设计与开发的步骤254

5 GIS工程的关键影响因素255

第二节 GIS工程设计方法与过程模型256

1 GIS工程设计方法256

2 开发过程模型258

第三节 GIS工程的人员配置260

思考题262

第十一章 GIS系统分析263

第一节 GIS需求分析263

1 系统调查263

2 数据分析266

3 功能需求分析266

4 业务流程分析267

5 其他需求分析267

第二节 GIS可行性分析267

1 技术268

2 经费268

3 进度268

4 支持程度269

5 制定设计实施的初步计划269

思考题269

第十二章 GIS系统设计270

第一节 概述270

1 系统设计基本原则270

2 总体设计271

3 详细设计273

第二节 软、硬件配置设计274

1 系统配置方案设计原则274

2 设计配置方案的方法275

3 配置方案的具体内容276

4 系统设备配置与机器选型277

第三节 系统模块结构设计280

1 模块分解的原则和依据280

2 模块结构的标准形式281

3 处理过程设计282

第四节 数据管理设计282

1 文件管理283

2 文件结合关系数据库管理284

3 全部采用关系数据库管理284

4 采用面向对象数据库（OO-DBMS）管理285

第五节 输入、输出设计286

1 输出设计286

2 输入设计287

第六节 界面设计288

1 界面设计原则288

2 界面样式289

第七节 GIS工程的网络设计290

1 概述290

2 计算机网络系统的连接方式291

3 网络GIS的组合方式292

4 网络GIS的概念设计294

第八节 GIS系统设计报告299

1 系统设计的成果299

2 系统设计说明书的组成299

思考题300

第十三章 GIS系统实施301

第一节 程序编制与调试301

1 程序设计的任务与基本要求301

2 程序设计方法302

3 程序设计语言的选择303

4 程序设计的风格304

5 衡量编程工作指标305

6 常用的编程工具305

7 程序调试307

第二节 数据采集与数据库建立308

第三节 人员的技术培训309

1 事务管理人员309

2 系统操作员310

3 系统维护人员310

第四节 系统测试310

1 系统测试原因311

2 系统测试方法311

思考题312

第十四章 GIS系统的维护和评价314

第一节 系统的维护314

1 影响系统维护代价的主要因素314

2 系统维护活动的内容315

第二节 系统的评价316

1 性能评价317

2 经济效益评价317

3 综合评价318

4 系统评价报告319

第三节 我国优秀GIS工程标准319

第四节 提高我国GIS工程建设与管理技术水平的几点建议320

1 积极建立符合我国国情的GIS工程建设规范320

2 推动建立GIS工程咨询与监理体系320

3 完善GIS工程教育与培训体系320

思考题321

第十五章 GIS工程实例——深圳市土地管理信息系统322

第一节 系统调查322

第二节 系统分析324

1 功能要求324

2 性能要求325

第三节 系统设计与实施325

1 总体设计与实施325

2 软、硬件配置与实施326

3 模块设计与实施326

4 数据库设计327

5 数据字典328

6 接口设计329

思考题330

参考文献331