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第1章 绪论1

1.1地理信息系统概述1

1.1.1地理信息系统1

1.1.2地理空间信息与特征2

1.1.3地理信息系统与任务4

1.1.4地理信息系统应用5

1.2 GIS与相关学科、技术的关系6

1.2.1地理信息系统与数据库管理系统7

1.2.2地理信息系统与地图学7

1.2.3地理信息系统与计算机辅助设计8

1.2.4地理信息系统与计算机技术8

1.2.5地理信息系统与社会科学9

1.3地理信息系统组成与开发9

1.3.1地理信息系统硬件配置10

1.3.2地理信息系统软件构成14

1.3.3地理信息系统开发与实施15

1.4地理信息系统发展17

1.4.1国外地理信息系统发展现状17

1.4.2国内地理信息系统发展现状18

1.4.3地理信息系统发展趋势19

习题与思考题23

第2章 空间数据获取24

2.1概述24

2.1.1空间数据来源24

2.1.2空间数据输入24

2.1.3空间数据质量26

2.2地面测量与地图数字化26

2.2.1野外测量与调查27

2.2.2地面数字测图27

2.2.3地图数字化28

2.3摄影测量30

2.3.1立体摄影测量30

2.3.2摄影测量构像方程30

2.3.3地面点坐标解算32

2.3.4阵列CCD立体摄影测量32

2.4合成孔径雷达干涉测量34

2.4.1 SAR影像地形测量34

2.4.2 SAR干涉测量方法35

2.5机载激光雷达测量36

2.5.1机载激光雷达与三维测量36

2.5.2机载激光雷达测量点位坐标37

2.6移动测量技术38

2.6.1移动测量技术概述38

2.6.2基于MMS的可量测实景影像获取39

习题与思考题43

第3章 空间数据结构44

3.1空间对象与关系44

3.1.1空间对象定义44

3.1.2空间对象关系48

3.2矢量数据结构49

3.2.1无拓扑矢量结构49

3.2.2拓扑矢量结构51

3.3栅格数据结构54

3.3.1数据结构55

3.3.2栅格数据压缩编码57

3.4 DEM数据结构60

3.4.1 DEM概述60

3.4.2格网DEM60

3.4.3不规则三角网61

习题与思考题62

第4章 空间数据管理63

4.1概述63

4.1.1空间数据管理特点63

4.1.2空间数据管理的发展64

4.2空间数据文件64

4.2.1空间数据文件特点64

4.2.2空间数据文件的数据组织65

4.3数据库模型66

4.3.1层次模型66

4.3.2网络模型67

4.3.3关系模型68

4.4文件与数据库混合模式69

4.5空间数据库70

4.5.1空间数据库特点70

4.5.2空间数据库中数据组织71

习题与思考题72

第5章 空间数据处理73

5.1空间数据编辑73

5.1.1图形数据编辑73

5.1.2属性数据编辑75

5.1.3图幅拼接76

5.2空间拓扑关系与建立76

5.2.1空间拓扑关系概述76

5.2.2点线拓扑关系建立77

5.2.3多边形拓扑关系建立78

5.2.4拓扑关系自动建立流程79

5.3几何变换79

5.3.1相似变换79

5.3.2仿射变换80

5.3.3二次多项式变换81

5.4投影变换81

5.4.1地图投影基本问题81

5.4.2地图投影类型82

5.4.3高斯-克吕格投影83

5.4.4正轴圆锥投影85

5.5矢量、栅格数据相互转换86

5.5.1矢量数据转换为栅格数据86

5.5.2栅格数据转换为矢量数据87

习题与思考题88

第6章 空间数据查询与分析89

6.1空间数据查询89

6.1.1空间位置查询89

6.1.2空间关系查询90

6.1.3属性查询91

6.2空间数据分析94

6.2.1空间数据计算94

6.2.2空间统计分析95

6.2.3空间数据回归分析98

6.3空间叠加分析99

6.3.1矢量图层叠加分析99

6.3.2栅格图层叠加分析100

6.4缓冲区分析102

6.4.1矢量数据缓冲区分析102

6.4.2栅格数据缓冲区分析103

6.5网络分析104

6.5.1网络分析基础104

6.5.2网络分析方法105

6.5.3最短路径分析105

习题与思考题106

第7章 空间数据可视化107

7.1概述107

7.2地图可视化表达108

7.2.1纸质地图109

7.2.2电子地图109

7.2.3专题地图110

7.3地图符号及符号库114

7.3.1地图符号114

7.3.2地图符号库116

7.4三维可视化118

习题与思考题119

第8章 空间数据质量120

8.1空间数据质量概述120

8.1.1空间数据误差120

8.1.2空间数据不确定性121

8.1.3空间数据质量描述122

8.1.4广义数据质量122

8.2空间数据质量评价123

8.2.1空间数据质量评价模型123

8.2.2数据质量描述指标概述123

8.2.3数据质量描述指标度量125

8.3空间数据质量评价方法125

8.3.1模糊综合评价法125

8.3.2加权平均法126

8.3.3缺陷扣分法127

8.4空间数据质量管理128

8.4.1数据质量控制128

8.4.2数据质量改善128

8.4.3数据质量管理体系128

习题与思考题129

第9章ArcGIS应用基础130

9.1 ArcGIS 10概述130

9.1.1 ArcGIS 10软件特色130

9.1.2 ArcGIS 10.5体系结构132

9.1.3 ArcGIS 10.5新特性133

9.2 ArcMap应用基础135

9.2.1 ArcMap界面135

9.2.2 ArcMap图层管理138

9.3 ArcCatalog应用基础141

9.3.1 ArcCatalog数据组织与管理142

9.3.2 ArcCatalog目录树144

9.3.3空间数据浏览144

9.3.4空间数据库建立145

9.4 GeoProcessing空间处理148

9.4.1 GeoProcessing概述149

9.4.2 ArcToolbox149

9.4.3 ModelBuilder151

习题与思考题151

第10章 地理信息系统工程与应用152

10.1地理信息系统工程概述152

10.2地理信息系统工程设计153

10.2.1总体设计153

10.2.2界面设计153

10.2.3数据库设计155

10.2.4系统详细设计155

10.3地理信息系统工程开发157

10.3.1工程开发概述157

10.3.2组件式GIS开发158

10.4地理信息系统工程应用实例159

10.4.1需求调研159

10.4.2总体设计163

10.4.3功能设计165

10.4.4数据库设计165

10.4.5系统详细设计166

习题与思考题169

主要参考文献170