●第1章 緒論11.1 GIS基本概念11.1.1 信息與數據11.1.2 空間數據與地圖21.1.3 地理信息與地學信息21.1.4 信息繫統和GIS31.2 GIS的發展過程31.2.1 GIS在國外的發展31.2.2 GIS在我國的發展51.3 地球信息科學與GIS軟件及類型61.3.1 地球信息科學61.3.2 GIS軟件71.3.3 GIS類型81.4 GIS與其他相關學科的關繫91.4.1 GIS與測繪學91.4.2 GIS與地理學101.4.3 GIS與地圖學101.4.4 GIS與一般事務數據庫111.4.5 GIS與計算機地圖制圖111.4.6 GIS與CAD111.5 GIS組成121.5.1 計算機硬件繫統121.5.2 計算機軟件繫統141.5.3 地理空間數據161.5.4 應用分析模型171.5.5 繫統開發管理和使用人員171.6 GIS功能和應用171.6.1 GIS功能171.6.2 GIS應用19習題123第2章 空間數據結構242.1 空間認知模型242.1.1 空間認知過程概述242.1.2 空間認知三層模型242.2 空間數據概念模型262.2.1 離散實體模型262.2.2 連續場模型272.3 矢量數據模型272.3.1 矢量數據的基本概念272.3.2 實體數據結構272.3.3 拓撲數據結構302.4 柵格數據模型332.4.1 柵格數據的基本概念332.4.2 柵格數據層的概念342.4.3 柵格數據模型的表示342.4.4 柵格數據的組織方法362.4.5 柵格數據取值方法362.4.6 柵格數據存儲的壓縮編碼372.5 矢量數據模型與柵格數據模型422.5.1 矢量數據與柵格數據結構的比較422.5.2 矢量、柵格一體化432.5.3 矢量和柵格數據結構的選擇432.6 MapGIS空間數據模型概述44習題249第3章 GIS的地理數學基礎513.1 幾何空間513.1.1 距離空間513.1.2 歐氏空間523.1.3 基於集合的幾何空間553.1.4 拓撲空間593.2 地球橢球體與大地控制613.2.1 地球橢球體613.2.2 大地控制623.3 地圖投影663.3.1 地圖投影的概念663.3.2 地圖投影的變形663.3.3 地圖投影的分類673.3.4 GIS中的地圖投影703.4 空間坐標轉換753.4.1 坐標繫轉換753.4.2 投影轉換80習題383第4章 GIS數據輸入844.1 GIS數據來源844.1.1 矢量數據來源844.1.2 柵格數據來源844.1.3 屬性數據來源854.2 數據輸入854.2.1 野外數據采集854.2.2 地圖數字化864.2.3 數字攝影測量894.2.4 遙感影像處理904.2.5 現有數據轉換904.3 數據輸入質量控制914.3.1 數據質量問題914.3.2 誤差來源934.3.3 數據質量控制主要方法94習題495第5章 空間數據處理965.1 空間數據的顯示基礎965.1.1 二維觀察變換965.1.2 投影變換975.1.3 幾何變換995.1.4 窗口裁剪技術1025.2 空間數據的編輯方法1035.2.1 圖形數據編輯1035.2.2 屬性數據編輯1065.2.3 拓撲關繫的構建與編輯1075.2.4 圖幅拼接處理1095.3 空間數據的誤差分析和校正1105.3.1 空間數據的誤差分析1105.3.2 空間數據的誤差校正1135.4 空間數據的壓縮與光滑1145.4.1 數據壓縮1145.4.2 曲線光滑1155.5 柵格數據與矢量數據的互相轉換1155.5.1 矢量數據轉換成柵格數據1155.5.2 柵格數據轉換成矢量數據118習題5118第6章 空間數據管理1206.1 概述1206.1.1 空間數據管理方式1206.1.2 數據庫管理繫統1216.1.3 空間數據庫繫統1216.2 空間數據模型1226.2.1 傳統數據模型1226.2.2 面向對像模型1246.3 空間數據組織1286.3.1 地圖數據的基本組成1286.3.2 圖形數據模型1296.3.3 專題屬性數據模型1306.3.4 圖形數據與專題屬性數據的連接1306.3.5 地理實體信息框架1316.4 空間索引和空間查詢1326.4.1 空間索引1326.4.2 空間查詢1376.4.3 空間查詢處理1406.4.4 查詢優化1426.5 空間數據引擎1436.5.1 空間數據引擎的概念1436.5.2 空間數據引擎的工作原理1446.5.3 空間數據引擎實例1466.6 數據1476.6.1 數據的定義及其作用1476.6.2 數據的分類1486.6.3 數據的內容1496.7 空間數據庫設計1516.7.1 空間數據庫概念結構設計1516.7.2 空間數據庫邏輯結構設計1556.7.3 空間數據庫物理結構設計162習題6163第7章 空間分析1647.1 空間分析的內容與步驟1647.2 空間度量基礎算法1667.2.1 長度量算1667.2.2 角度量算1707.2.3 任意多邊形面積量算1707.2.4 分布中心的計算1717.3 數據檢索分析1727.3.1 屬性統計分析1727.3.2 布爾邏輯查詢分析1737.4 疊置分析1737.4.1 柵格疊加分析1737.4.2 矢量疊加分析1777.5 緩衝區分析1817.5.1 緩衝區分析的概念1817.5.2 建立緩衝區的算法1827.6 網絡分析1827.6.1 網絡數據模型――幾個基本概念1827.6.2 常規的網絡分析功能1837.7 空間統計分析1887.7.1 空間自相關1887.7.2 空間聚類分析1907.7.3 空間關聯分析192習題7196第8章 GIS數據可視化與制圖1978.1 地圖符號與符號庫1978.1.1 地圖符號的定義與分類1978.1.2 地圖符號的基本結構1988.1.3 點狀符號的構造1998.1.4 線狀符號的構造2008.1.5 面狀符號的構造2018.1.6 地圖符號的設計要求2028.1.7 地圖符號庫2038.2 GIS符號化2048.2.1 符號化的兩種方式2048.2.2 符號化素2058.2.3 符號化信息的內容2068.2.4 符號化信息編輯2078.2.5 要素、符號化信息的關聯方式2088.3 GIS地圖制圖2088.3.1 GIS制圖的關鍵技術2088.3.2 GIS制圖工藝流程2108.3.3 GIS制圖的特征2108.3.4 GIS制圖的三個層次2118.4 GIS制圖表達2128.4.1 地圖符號間的關繫2128.4.2 地圖符號衝突2138.4.3 符號衝突的處理原則2158.4.4 常見的符號衝突處理方法2168.5 GIS地圖輸出219習題8220第9章 數字高程模型2219.1 基本概念2219.1.1 DEM的概念2219.1.2 DEM的類型2219.1.3 DEM的特點2239.1.4 DEM的用途2239.2 DEM數據源2249.2.1 DEM數據特征2249.2.2 DEM數據獲取2249.3 DEM的構建2259.3.1 數學方法2259.3.2 TIN的生成方法2309.3.3 Grid的生成2349.4 DEM的應用2409.4.1 三維方塊圖2409.4.2 視線圖2419.4.3 等高線圖2419.4.4 地形特征的數字表示2429.4.5 地貌暈渲圖2449.4.6 DEM數據自動形成地形輪廓線2459.4.7 剖面分析2469.5 DEM分析的誤差與精度2469.5.1 DEM的誤差研究概況2469.5.2 DEM的誤差來源2469.5.3 DEM的誤差分析2479.5.4 DEM的精度評價模型248習題9249第10章 網絡GIS25010.1 概述25010.1.1 網絡GIS的基本概念25010.1.2 網絡GIS的功能特征25210.1.3 網絡GIS的應用25310.2 網絡GIS體繫結構25610.2.1 傳統WebGIS體繫結構階段25610.2.2 面向服務的WebGIS體繫結構25710.2.3 GIS服務器獨立的WebGIS體繫結構25810.2.4 集群環境下的WebGIS體繫結構25910.3  網絡GIS數據組織與管理26010.3.1 網絡GIS數據組織概述26010.3.2 基礎數據組織26110.3.3 專題數據組織26710.3.4 共享服務數據26810.3.數據管理26810.3.6  網絡GIS數據管理26910.4 網絡GIS關鍵技術27010.4.1 海量空間數據網絡服務27010.4.2 任務並行處理與負載均衡27210.4.3 功能與服務動態自定義擴展27310.4.4 服務不間斷運行277習題10277第11章 三維GIS27811.1 三維GIS概述27811.1.1  三維GIS的定義、特點及功能27911.1.2  三維GIS發展面臨的機遇與挑戰28111.1.3  三維GIS研發的問題分析28211.2 三維空間數據模型及其索引方法28311.2.1 三維空間數據模型28311.2.2 三維空間數據索引29111.3  三維城市模型數據獲取方法29411.4 常用三維建模軟件與建模方法29511.4.1 基於二維GIS數據的三維建模29511.4.2 基於遙感影像的三維建模29511.4.3 基於激光掃描繫統的三維建模29611.4.4 基於CAD模型的三維建模29611.5 三維GIS可視化29711.5.1 三維空間數據可視化的基本流程29811.5.2 三維場景管理與可視化策略29811.5.3 基於體素地理數據的可視化29911.5.4 虛擬現實展示技術30111.6 三維GIS空間分析方法30211.6.1 空間量算30211.6.2 地形分析30311.6.3 交互分析304習題11304第12章 GIS工程與標準30512.1  GIS工程的概念30512.2  GIS工程建設過程30612.2.1  GIS工程建設模式30612.2.2  應用型GIS設計步驟和方法30712.2.3  需求分析30812.2.4  繫統設計31012.2.5  繫統開發與實施31312.2.6  繫統的評價和維護31512.3  GIS工程開發模式31612.3.1 搭建式開發模式31612.3.2 縱生式開發模式31812.4  GIS工程建設標準32112.4.1  GIS工程標準概述32212.4.2  GIS工程標準作用32412.4.3  國際GIS標準化組織32412.4.4  常用國際GIS標準32612.4.5  國內GIS標準及其組織327習題12329第13章 GIS發展趨勢33013.1 互操作GIS33013.1.1 傳統GIS在數據標準化上的缺陷和面臨的新課題33013.1.2 GIS互操作的概念33113.1.3 OGIS及其特點33213.1.4 OGIS的組成部分33313.1.5 OGIS的實現技術33513.2 集成化GIS33613.2.1 GPS、RS與GIS的集成33613.2.2 GIS多源空間數據集成33913.2.3 GIS與多媒體技術集成34113.2.4  GIS與VR技術集成34213.3 移動GIS34513.3.1 移動GIS概述34513.3.2 移動GIS的關鍵技術34613.3.3 移動GIS的應用34613.4 網格GIS34713.4.1 網格GIS概念34713.4.2 網格GIS體繫結構34813.4.3 網格GIS實現技術34913.5 雲GIS35113.5.1 雲GIS概述35113.5.2 雲GIS的應用模式35213.6  智能GIS35313.6.1  智能GIS的概念35313.6.2  智能GIS的結合方式35413.6.3  智能GIS的應用場景35413.7  三維GIS35513.8 物聯網GIS35613.9  地理空間信息服務生態環境建設35713.9.1  地理空間信息服務生態環境發展背景35713.9.2  地理空間信息服務生態環境模型35813.9.3  地理空間信息服務生態環境實現359習題13360

本書是普通高等教育“十一五”重量規劃教材，詳細介紹了地理信息繫統（GIS）的原理與方法。本書共分13章，重點介紹了GIS相關概念、空間數據結構、GIS的地理數學基礎、GIS數據輸入、空間數據、空間數據管理、空間分析、GIS數據可視化與制圖、數字高程模型、網絡GIS、三維GIS、GIS工程與標準、GIS發展趨勢等內容。本書免費提供電子課件，可以登錄司馬雲（www.smaryun.com）或華信教育資源網（www.hxedu.com.cn）注冊後下載。

吳信纔主編 著