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目录1

译者序1

序1

前言1

第1章　地理信息系统和地理信息1

1.1　基本概念1

1.2　社会经济学的挑战9

1.3　计算机处理信息的好处16

1.4　GIS用户19

第2章　历史发展：地理数据与GIS20

2.1　发展早期20

2.2　地理信息的首次自动处理22

2.3　微处理器（单片机）23

2.4　近期发展25

第3章　从真实世界到GIS26

3.1　真实世界26

3.2　真实世界模型27

3.3　数据模型28

3.3.1　对象类型（特征类型）29

3.3.2　对象属性29

3.3.3　对象的几何表达30

3.3.4　对象关系31

3.3.5　对象质量32

3.4　测量水平33

3.5　从数据库到GIS到地图33

3.6　传统GIS数据模型的扩展34

3.6.1　多边形重叠34

3.6.2　连续的现象——领域35

3.6.3　不确定性36

3.7　概念归纳36

3.8　地图在数据建模中的作用37

3.9　实体概念的扩展37

4.1　简介39

第4章　基础数据模型39

4.2　矢量数据模型40

4.2.1　生成地图的数据编码41

4.2.2　Spaghetti模型46

4.2.3　拓扑模型47

4.2.4　数据压缩50

4.2.5　矢量数据的存储51

4.2.6　对Spaghetti模型和拓扑模型的评论52

4.3　栅格数据模型53

4.3.1　栅格模型的实现54

4.3.2　栅格数据的编码55

4.3.3　栅格数据的存储56

4.3.4　栅格数据的压缩57

4.3.5　四叉树模型59

4.4　矢量模型与栅格模型之间的自动转换61

4.5　矢量模型与栅格模型的比较62

4.6　属性数据与计算机记录63

4.6.1　属性数据的编码和输入64

4.6.2　存储属性数据65

4.7　数字化地图与属性数据的联系65

4.7.1　通过标识符进行关联65

4.7.2　通过几何形状进行关联65

第5章　高级数据模型68

5.1　地形表面的表达68

5.1.1　综述68

5.1.2　网格模型68

5.1.3　不规则三角网（TIN）模型70

5.1.4　其他模型72

5.1.5　输入73

5.1.6　准确性73

5.1.7　实际观测73

5.2　三维对象74

5.3　时间的表达75

5.4.1　网络模型78

5.4　可移动对象模型78

5.4.2　表面移动模型79

5.5　模型的结合80

第6章　地理参照系统81

6.1　基准面82

6.2　坐标系统83

6.3　地图投影84

6.4　UTM85

6.5　坐标转换86

6.6　高程参照88

6.7　相对地理参照89

6.8　离散地理参照系统90

第7章　GIS应用中的硬件与通信技术93

7.1　计算机93

7.2　网络95

7.4　数字转换器98

7.3　显示器98

7.4.1　数字化仪99

7.4.2　扫描仪100

7.4.3　屏幕数字化101

7.4.4　视频101

7.5　绘图机与其他输出设备101

7.5.1　喷墨打印机101

7.5.3　热绘图仪102

7.5.2　电子绘图仪102

7.5.4　影片拷贝机103

7.5.5　评论103

第8章　GIS的基础软件与数据库104

8.1　GIS软件基础104

8.2　操作系统105

8.3　用户与计算机之间的通信105

8.4　数据库管理系统107

8.4.1　文件108

8.4.2　数据库和数据库管理系统109

8.4.3　数据库结构110

8.4.4　基于记录的结构111

8.4.5　面向对象的数据库系统114

8.5　计算机辅助设计116

8.6　多媒体116

8.7　万维网117

8.8　用户要求119

8.9　工作环境119

第9章　数据采集Ⅰ121

9.1　简介121

9.2　数字化地图122

9.3　扫描125

9.4　手工数字化或扫描131

9.5　航空摄影与影像解译132

9.6　遥感134

9.6.1　校正137

9.6.2　分析方法139

9.6.3　在GIS中集成卫星数据141

第10章　数据采集Ⅱ142

10.1　测量142

10.2　卫星定位系统143

10.3　摄影测量制图147

10.4　属性数据采集149

10.5　文本数据152

第11章　数据质量154

11.1　选择准则154

11.2　测量准确度和精度156

11.3　分辨率和采样率158

11.4　数据存储精度159

11.5　位置准确度159

11.6　属性数据准确度160

11.7　时间准确度161

11.8　逻辑一致性162

11.9　完整性163

11.11　可访问性164

11.10　数据质量综述元素164

11.12　可能的误差源165

11.13　质量控制166

第12章　数据库建库和空间索引167

12.1　数据库167

12.2　分布式数据库169

12.3　地图数据库及其索引170

12.4　分区与索引171

12.5　数据库设计172

12.5.1　数据库概念设计173

12.5.2　数据库逻辑设计176

12.5.3　数据库物理设计176

第13章　内部事务处理工具178

13.1　简介178

13.2　数据输入功能179

13.4　数据存储组织180

13.3　导入已有数字数据180

13.5　几何数据的修改功能181

13.5.1　通用功能181

13.5.2　错误与遗漏数据的编辑和校正182

13.5.3　建立拓扑183

13.5.4　参考基准面、地图投影和坐标系统转换184

13.5.5　地图边缘和相邻区域的调整184

13.5.6　坐标稀疏化和线的平滑化185

13.6　属性数据的编辑和校正186

第14章　基本空间分析187

14.1　空间信息分析187

14.2　逻辑运算188

14.3　通用算术运算188

14.4　通用统计操作188

14.5　几何运算189

14.5.1　质点和交点的计算189

14.5.2　距离计算190

14.5.4　体积计算191

14.5.3　面积计算191

14.6　属性数据的检索和报表生成192

14.7　几何数据的检索和提取192

14.8　属性数据的复杂操作192

14.9　分类和重新分类194

14.10　几何数据和属性数据的综合处理194

14.11　叠加195

14.11.1　多边形叠加195

14.11.2　点与多边形的叠加197

14.11.3　线与多边形的叠加197

14.12　缓冲区197

14.13　栅格数据叠加198

14.14　综合数据分析的过程199

第15章　高级分析201

15.1　网格和栅格的连通性操作201

15.1.1　网络操作201

15.1.2　针对栅格数据的连通性操作203

15.2　空间插值和近似运算204

15.3　模糊分析206

15.4　GIS分析模型207

15.4.1　地图代数207

15.4.2　专家系统208

15.5.1　对问题的阐述209

15.5.2　程序209

15.5　GIS分析功能的实际应用209

15.4.3　线性组合209

15.6　数字地面模型211

15.7　水文建模216

15.8　GIS在工程学的作用217

第16章　可视化218

16.1　理论基础218

16.1.1　从数据到显示219

16.1.2　地图工具219

16.2　制图综合224

16.3　选择地图符号225

16.4　GIS在地图传输上的局限性和潜力226

16.5　总结228

第17章　GIS的抉择——组织篇229

17.1　技术与组织229

17.1.1　历史背景229

17.1.2　跨越门槛230

17.1.3　GIS的冲击231

17.2　组织事务中的阶段231

17.3　发展经营理念、确定目标232

17.4　对当前的任务、用户、数据和数据流进行评估232

17.5　总结其他人的GIS经验233

17.6　确定用户需求234

17.7　财务评估——成本—收益分析235

17.7.1　理论基础235

17.7.2　负面效应：成本236

17.7.4　量化和分析237

17.7.3　正面效应：收益237

17.7.5　获得收益的前提条件239

17.7.6　敏感性分析239

17.7.7　对成本-收益关系的分析239

17.7.8　对不可量化效应的评估240

17.8　制定战略计划240

17.8.1　引进的方法241

17.8.3　起始日期242

17.8.2　哪些将变成自动的242

17.8.4　投资水平243

17.8.5　地理和主题的范围243

17.8.6　未来的数据流244

17.8.7　组织方面的事务244

17.8.8　人员和培训246

17.8.9　预算和财政247

17.9　建立逻辑数据模型248

17.10　建立国家地理数据库，开发新的经营模式248

18.1　示范项目251

第18章　GIS的抉择——技术篇251

18.2　GIS的软硬件选择252

18.2.1　采购准则252

18.2.2　选择及实施阶段的组织253

18.2.3　设计需求及系统规格指标253

18.2.4　征求提案255

18.2.5　系统评估255

18.3　合同258

18.4　数据库设计技术259

18.5　创建数据库260

18.6　系统操作和维护260

18.7　安全防卫措施261

18.8　新应用的评估261

第19章　标准和地理空间基础设施263

19.1　标准简介263

19.2　标准化元素264

19.3　标准转换格式266

19.4　特殊标准化元素270

19.5　应用层次上的标准化271

19.6　元数据273

19.7　地理参照数据基础设施276

19.7.1　原则276

19.7.2　组织框架278

19.8　数据访问和数字图书馆279

第20章　建设GIS中的困难280

20.1　所有权和版权280

20.2　成本回收与定价281

20.3　公共或者私有组织的地理数据282

20.4　一个有关国家地图服务策略的实例282

20.5　数据安全283

第21章　对未来的展望284

参考文献287

索引292