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第1章 绪论1

1.1 什么是GIS1

1.2 GIS功能与组成3

1.2.1 GIS的功能3

1.2.2 GIS的构成5

1.3 GIS的发展与应用6

1.3.1 GIS的发展历程6

1.3.2 GIS的应用8

1.3.3 GIS技术的发展9

1.4 GIS相关的信息资源11

1.4.1 期刊和会议11

1.4.2 公共教育资源12

1.4.3 主要的GIS软件13

思考题15

第2章 空间数据模型和表示方法16

2.1 坐标系统和地图投影16

2.1.1 坐标系统16

2.1.2 地图投影的基本问题21

2.1.3 地图投影的选择26

2.1.4 地图分幅与编号29

2.2 空间数据模型34

2.2.1 现实世界的抽象34

2.2.2 地理空间数据的组成36

2.2.3 场模型与对象模型38

2.2.4 网络模型44

2.3 空间数据结构44

2.3.1 栅格数据结构45

2.3.2 矢量数据结构50

2.3.3 栅格与矢量数据结构的比较53

思考题55

第3章 空间数据采集与处理56

3.1 地理空间数据采集方法57

3.1.1 数据源的种类57

3.1.2 数据采集方法58

3.2 地图的数字化63

3.2.1 电子地图与纸地图比较63

3.2.2 地图数据类型64

3.2.3 手扶跟踪数字化65

3.2.4 扫描矢量化65

3.3 地理空间数据的编辑66

3.3.1 几何数据的编辑66

3.3.2 属性数据的编辑67

3.4 地理空间数据的处理68

3.4.1 线性纠正方法68

3.4.2 非线性纠正方法69

3.5 拓扑关系的建立70

3.5.1 图形修改70

3.5.2 建立多边形拓扑关系71

3.6 数据结构转换74

3.6.1 矢量数据转换为栅格数据74

3.6.2 栅格数据转换为矢量数据78

3.7 数据格式转换83

3.7.1 数据格式转换内容及要求83

3.7.2 数据格式转换方法84

3.8 GIS的数据质量86

3.8.1 GIS数据质量的内涵86

3.8.2 空间数据质量问题的来源88

3.8.3 空间数据质量的检查88

3.8.4 空间数据生产过程中的质量控制89

思考题90

第4章 空间数据管理91

4.1 空间数据库91

4.1.1 数据库技术91

4.1.2 空间数据库技术92

4.1.3 空间数据的存储与管理95

4.1.4 当前主要的空间数据管理产品101

4.2 空间索引106

4.2.1 空间索引基本概念106

4.2.2 空间索引方法106

4.2.3 固定网格索引108

4.2.4 基于KD树的空间索引109

4.2.5 基于R树的空间索引113

4.2.6 基于四叉树的空间索引118

4.3 空间信息查询121

4.3.1 空间查询过程122

4.3.2 空间查询语言123

4.3.3 Oracle Spatial中的空间查询语言125

思考题129

第5章 空间分析130

5.1 GIS基本空间分析方法130

5.1.1 空间量算130

5.1.2 缓冲区分析135

5.1.3 叠加分析138

5.1.4 再分类141

5.2 栅格数据分析142

5.2.1 基本概念142

5.2.2 局部变换143

5.2.3 邻域变换144

5.2.4 区域变换145

5.2.5 聚合分析145

5.2.6 追踪分析145

5.2.7 成本距离分析146

5.3 网络分析148

5.3.1 网络分析概念148

5.3.2 网络数据模型151

5.3.3 最短路径分析152

5.3.4 连通分析155

5.3.5 网络流分析158

5.4 三维地形分析162

5.4.1 DTM与DEM概念162

5.4.2 DEM的主要表示模型163

5.4.3 DEM模型之间的相互转换166

5.4.4 DEM应用174

思考题180

第6章 空间数据表现与地图制图181

6.1 概述181

6.1.1 地图符号对空间数据的描述181

6.1.2 计算机制图与地理信息系统182

6.1.3 地理信息可视化182

6.2 地图符号184

6.2.1 地图符号的分类与特点184

6.2.2 地图符号的构成特点186

6.2.3 地图注记188

6.3 制图一般原则189

6.3.1 符号运用189

6.3.2 色彩运用190

6.3.3 注记运用192

6.3.4 图面配置194

6.3.5 制图内容的一般安排196

6.4 专题地图198

6.4.1 专题地图概念198

6.4.2 专题信息表现199

6.4.3 专题信息表现方法200

6.4.4 专题地图图型设计204

思考题205

第7章 Web GIS206

7.1 Web GIS概述206

7.1.1 Web GIS基本概念及发展206

7.1.2 Web GIS的功能和特点208

7.1.3 Web GIS的体系结构209

7.2 Web GIS传输协议及规范213

7.2.1 传输协议与规范213

7.2.2 空间数据传输格式216

7.3 Web GIS的实现方式222

7.3.1 服务器端方法223

7.3.2 客户端方法224

7.3.3 新的实现技术226

7.3.4 典型的Web GIS软件228

7.4 分布式Web GIS技术框架230

7.4.1 基于J2EE的Web GIS结构231

7.4.2 基于DCOM/COM＋的Web GIS结构236

7.4.3 基于CORBA的Web GIS结构238

7.4.4 基于.Net的Web GIS结构240

思考题243

第8章 地理信息共享与互操作245

8.1 地理信息共享概述245

8.1.1 地理信息与地理信息共享245

8.1.2 地理信息共享发展现状246

8.1.3 地理信息共享的困难247

8.2 地理信息标准体系250

8.2.1 ISO/TC 211标准体系250

8.2.2 OGC标准体系255

8.2.3 我国国家地理信息标准体系260

8.3 空间互操作技术262

8.3.1 空间互操作概念262

8.3.2 空间互操作实现机制264

8.4 基于空间信息Web服务的地理信息共享269

8.4.1 空间信息Web服务269

8.4.2 典型空间Web服务273

8.5 地理空间元数据287

8.5.1 地理空间元数据概述287

8.5.2 空间元数据标准287

8.5.3 地理空间元数据应用实例289

思考题291

第9章 地理信息系统的应用292

9.1 GIS应用概述292

9.2 3S集成技术及应用294

9.2.1 3S集成概述294

9.2.2 GIS与RS集成295

9.2.3 GIS与GPS集成299

9.3 三维GIS技术及应用302

9.3.1 三维GIS概述302

9.3.2 三维GIS的特点303

9.3.3 三维GIS数据模型304

9.3.4 三维GIS空间分析305

9.3.5 三维GIS面临的挑战306

9.4 军事地理信息应用技术307

9.4.1 军事地理信息系统307

9.4.2 军事地理信息技术311

9.4.3 地理空间情报316

9.4.4 典型军事地理信息应用系统319

9.4.5 军事地理信息技术的发展趋势322

思考题323

参考文献324