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地理信息系统
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文档概述
前 言 根据国家教委高等学校地理教学指导委员会审定的我国高校地理系有关专业的培养规格和教学的基本要求，已将地理信息系统列为必修课程，并建议编写适合于综合性大学和高等师范院校地理系使用的《地理信息系统》教材。为此，由华东师范大学、南京大学和北京大学组织有关同志联合编写了本教材。 地理信息系统（Geographical Information System，简称 GIS）是一门介于地球科学与信息科学之...
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前 言
地理信息系统
§1.地理信息系统的产生
一、地图和空间信息
二、计算机地图制图
三、地理信息系统
§2.地理信息系统的基本概念
二、地理信息与地理信息系统
§3.地理信息系统的组成
一、计算机硬件系统
二、计算机软件系统
三、地理空间数据
四、系统开发、管理和使用人员
§4.地理信息系统的应用
一、管理和决策对地理信息系统的要求
二、地理信息系统的应用功能
§5.地理信息系统的研究内容
二、相关学科
§6.地理信息系统的发展趋势
二、GIS 在我国的发展
三、发展趋势
第二章 空间数据采集
§1.地理信息系统的数据
二、数据的精度与误差来源
三、对现有数据的获取
表 2－1 专业数据分类和数据项目建议总表
§2.信息输入方法
一、手工数据输入方法
二、手扶跟踪数字化仪
三、自动扫描器
§3.空间数据编辑处理
二、图形单元的修改与增删
三、图幅拼接
四、坐标转换
五、拓扑结构及拓扑关系的自动生成
第三章 地理信息系统空间数据结构
§1.GIS 数据库
二、数据库结构
（一）层次数据库结构
（二）网络数据库结构
（三）关系数据库结构
三、数据库管理系统
§2.地理数据的显式和隐式表示
§3.栅格数据结构
二、栅格数据的取值方法
三、减少栅格数据存储量的编码方法
（一）链式编码（Chain Codes）
（二）游程长度编码（Run－Length Codes）
（三）块式编码（Block Codes）
（四）四叉树编码（Quadtree Encoding）
§4.矢量数据结构
一、矢量数据结构编码的基本内容
（二）线实体
（三）面实体
二、矢量编码方法
（二）树状索引编码法
表 3－4 土壤类别名称数据文件
（三）拓扑结构编码方法
§5.栅格和矢量数据结构的选择及其相互转换算法
二、栅格和矢量数据结构相互转换算法
（一）矢量格式向栅格格式转换
（二）栅格格式向矢量格式的转换
第四章 空间数据分析
一、模型的作用和特点
二、模型的分类
表 4-1GIS 中的非空间模型
表 4－2 GIS 的空间模型
一、主成分分析
二、层次分析法
三、系统聚类分析
四、判别分析
§3.空间数据的内插模型
一、整体内插法
§4.数字地形模型
二、
二、DEM 的表示方法
（一）数学分块法
（二）图形法
表 4-3 地表的表示方法
三、DEM 的应用
（一）三维方块图、剖面图及地层图
（二）视线图
（三）等高线图
（四）坡度图与坡向图
（五）地貌晕渲图及其与专题地图叠置
（六）从 DEM 数据自动形成地形轮廓线
§5.地学专家系统
第五章 地理信息系统产品输出
表 5-1 地理信息系统原始数据、输出方法和产品形式间的关系
§2.矢量形式绘图输出
二、二维实体符号形成方法
三、三维实体符号形成方法
§3.栅格形式绘图输出
二、图形符号形成方法
三、图像符号的形成
§4.统计图表输出
第六章 地理信息系统与遥感
一、遥感的概念与特点
二、现代遥感技术的构成
表 6-1 各种遥感平台（据《遥感大辞典》）
三、数字图像处理系统
四、实用的资源卫星系统
§2.遥感和地理信息系统的结合
一、地理信息系统和遥感结合的原因
二、遥感和地理信息系统结合的方法
§3.现状及发展趋势
第七章 地理信息系统设计与评价
§1.地理信息系统设计的步骤
一、可行性研究
二、系统设计
三、建立系统的实施计划
四、系统实验
§2.用户需求分析
一、用户类型和用户需求
二、应用范围
三、用户对技术的选择
四、财力和人力状况
§3.地理信息系统逻辑设计模型
一、数据模型
二、操作公理
表 7－1 逻辑运算的真与假
三、地图集合逻辑
§4.地理信息系统硬件选配
§5.地理信息系统的软件设计
一、信息描述
二、结构化的软件设计方法
三、面向对象的软件设计方法
四、原型化的设计方法
§6.数据库录入与存储设计
一、数据录入设计
二、数据存储设计
三、数据检索设计
§7.用户界面设计
一、菜单式界面
二、命令式界面
三、表格式界面
§8.地理信息系统评价
一、系统效率
二、系统可靠性
三、可扩展性
四、可移植性
五、系统的效益
第八章 微机地理信息系统及其实施
§2.微机地理信息系统软硬件环境
表 8—1 矢量数字化仪性能
表 8－2 扫描数字化仪性能
8—3 微机规格和性能
表 8—4 图形显示器性能
表 8—6 扫描绘图机性能
§3.微机地理信息系统软件工具
二、微机地理信息系统软件工具中的数据组织
三、微机 GIS 软件工具的实现
§4.微机 GIS 应用系统实施过程
表 8-7 定级系统中的数据
表 8-8 实施任务进度安排
第九章 地理信息系统的应用
§1.城市环境信息系统
一、系统目标
二、系统总体结构和界面菜单设计
三、数据组织
表 9-1ESIG.DBF 文件的数据结构
四、应用模型
（二）大气环境预测及规划模型
表 9-3 P 4 取值表
表 9-4 排放高度参数 B 的系数及指数取值表
（三）城市生态评价模型
五、系统功能与技术特点
（一）环境数据库
（二）环境分析
（三）生态遥感
（四）技术特点
§2.上海市人口地理信息系统
一、设计目标
二、建立过程
（一）硬件、软件资源分析
（二）信息源与数据预处理
（三）地图数字化和图形拼接
（四）要素属性追加与数据库管理
（五）空间操作、统计和模型分析
（六）成果输出
三、总体结构与功能模块
（二）系统的功能模块组成
四、功能与特色
（一）人口及相关指标统计检索功能
（二）人口地理自动制图的功能
（三）模型分析的功能
（四）系统维护与更新的功能
五、SPGIS 的应用
（二）人口增长与产业发展
（三）城市人口社会空间结构分析
（四）城市改造和建设
§3.北京市水土流失信息系统
一、系统总体结构与工作流程
二、系统应用
表 9-5 两流域土地利用现状对比表
表 9-6 苇甸沟流域水土流失评价表
§4.县域规划信息系统
一、开化县县域规划（经济规划）信息系统
（一）用户环境与用户需求分析
（二）系统结构和功能
（三）数据源与数据模式
（四）保密与安全措施
（五）系统的使用
二、平谷县县域规划（空间规划）信息系统
（一）规划信息提取
（二）土地类型研究
表 9-7 平谷县部分土地类型
表 9-8 蔬菜种植对土壤类型选择度
表 9－10 蔬菜种植对灌溉条件选择度
表 9－12 蔬菜种植对培育条件选择度
§5.区域旅游信息系统
一、系统结构
二、数据内容
表 9－13TORTIS 数据分类、内容及特征
表 9－14ROAD.DBF 文件结构
表 9－15NODE.DBF 文件结构
四、线路选择
五、技术特点
§6.地貌信息系统
一、地貌信息的内涵、地貌系统的特点与分析方法
表 9－17 侵蚀流域地貌系统演化阶段特征
二、地貌信息系统的基本内容与方法
三、定量地貌分析模型
（一）地貌形态分析
（二）地貌信息复合
（三）地貌区划与评价
（四）成因机制分析
（五）地貌发展预测
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