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出版者:ESRI Press

作者:Not Available (NA)

出品人:

頁數:435

译者:

出版時間:2006-07-01

價格:USD 59.95

裝幀:Paperback

isbn號碼:9781589481671

叢書系列:

圖書標籤:

• ArcGIS
• GIS
• 地理信息係統
• 空間分析
• 地圖學
• ArcGIS 9
• 軟件操作
• 技術指南
• 遙感
• 數據處理
• 桌麵GIS

《地理信息係統概論：理論、技術與實踐》 內容概述： 本書旨在為讀者構建一個全麵而深入的地理信息係統（GIS）知識體係，從基礎理論到前沿技術，再到實際應用，層層剖析。全書共分為三個主要部分：第一部分“GIS基礎理論”，詳細闡述瞭GIS的核心概念、空間數據模型、地理坐標係與投影等基石性內容；第二部分“GIS技術體係”，深入探討瞭GIS軟件開發、空間分析方法、遙感影像處理、數據庫管理以及Web GIS等關鍵技術；第三部分“GIS應用實踐”，則通過多個行業案例，展示瞭GIS在城市規劃、環境保護、資源管理、交通運輸、應急響應等領域的廣泛應用。本書注重理論與實踐的結閤，力求讓讀者不僅理解GIS的“是什麼”，更能掌握GIS的“怎麼做”以及GIS的“能做什麼”。 第一部分：GIS基礎理論 第一章：地理信息係統導論 1.1 GIS的定義與發展曆程： 深入探討GIS的定義，理解其作為集數據采集、存儲、管理、分析、顯示和應用的綜閤性地理信息技術體係的本質。追溯GIS從早期概念的萌芽到如今的蓬勃發展，分析不同曆史階段的技術突破和應用驅動因素。 1.2 GIS的核心要素： 詳細解讀GIS的五大核心要素——硬件、軟件、數據、人員和方法，闡述它們之間的相互依存和協同作用。探討不同類型的硬件設備（如GPS接收器、掃描儀、繪圖儀）和GIS軟件（如桌麵GIS、服務器GIS）的特點及選擇原則。 1.3 GIS的功能與優勢： 闡述GIS強大的空間數據管理、可視化錶達、空間分析和決策支持等功能。分析GIS相較於傳統地圖和統計方法在處理復雜地理問題時所具有的獨特優勢，如提高效率、降低成本、優化決策等。 1.4 GIS的應用領域概覽： 簡要介紹GIS在國民經濟和社會發展中的廣泛應用，為後續章節的應用案例奠定基礎，初步展現GIS的價值和潛力。 第二章：空間數據模型 2.1 空間數據的概念與類型： 區分矢量數據和柵格數據這兩種最主要的 GIS 空間數據模型。深入解析它們的內在結構、優缺點以及適用場景。 2.2 矢量數據模型詳解： 2.2.1 點、綫、麵數據： 詳細介紹點、綫、麵這三種基本矢量要素的幾何錶示方式，及其在GIS中的應用。例如，點用於錶示城市、河流交匯點；綫用於錶示道路、河流；麵用於錶示國傢、省份、湖泊。 2.2.2拓撲關係： 深入講解鄰接、包含、連接等拓撲關係的概念。闡釋拓撲關係對於數據一緻性、空間分析和地圖製圖的重要性，以及如何通過拓撲規則來保證數據的質量。 2.3 柵格數據模型詳解： 2.3.1 柵格數據的結構： 剖析柵格數據由規則排列的像元（像素）組成的結構，理解每個像元代錶一個地理空間區域並存儲屬性值。 2.3.2 柵格數據的分辨率： 解釋柵格分辨率的概念及其對數據精度、存儲需求和分析結果的影響。 2.3.3 柵格數據的應用： 討論柵格數據在遙感影像、高程模型、地錶覆蓋分類等領域的廣泛應用。 2.4 混閤數據模型與TIN： 介紹混閤數據模型（矢量與柵格結閤）以及不規則三角網（TIN）等其他空間數據模型，分析它們的特點和適用性，如TIN在地形分析中的優勢。 第三章：地理坐標係與地圖投影 3.1 地球的空間幾何： 介紹地球的形狀（橢球體、大地水準麵）以及其在地理信息科學中的意義。 3.2 地理坐標係： 詳細闡述地理坐標係（如WGS84）的概念，包括基準橢球體、大地原點、緯度、經度等組成部分，以及如何用經緯度來唯一標識地球錶麵上的一個點。 3.3 地圖投影： 深入講解地圖投影的原理，即如何將地球的麯麵信息轉換為平麵地圖。詳細介紹不同類型的地圖投影（如等角投影、等麵積投影、等距離投影、等積投影），分析它們在投影過程中産生的變形（形狀、麵積、距離、方嚮）以及各自的適用範圍。 3.4 坐標係轉換與匹配： 闡述在GIS中進行坐標係轉換的重要性，以及不同坐標係和投影之間的轉換方法，確保不同來源的空間數據能夠正確疊加和分析。 第二部分：GIS技術體係 第四章：GIS數據采集與處理 4.1 空間數據采集方法： 詳細介紹多種常用的空間數據采集方法，包括： 4.1.1 遙感數據： 衛星影像、航空影像的獲取與處理。 4.1.2 全球定位係統（GPS）： GPS的工作原理、數據采集流程與精度影響因素。 4.1.3 數字化與掃描： 紙質地圖的數字化、掃描儀的使用。 4.1.4 測量儀器： 全站儀、測距儀等傳統測量方法的介紹。 4.2 數據預處理與質量控製： 重點講解數據糾錯、幾何校正、配準、鑲嵌、重采樣等數據預處理技術，強調數據質量控製在GIS項目中的關鍵作用。 4.3 空間數據格式轉換： 介紹常見的GIS數據格式（如Shapefile、GeoTIFF、GDB）以及不同格式之間的轉換技術。 第五章：空間數據管理與數據庫 5.1 GIS數據庫設計： 闡述GIS數據庫設計的基本原則，包括數據模型選擇、數據結構設計、空間索引構建等。 5.2 關係型數據庫與空間擴展： 介紹關係型數據庫（如PostgreSQL、Oracle）在GIS中的應用，以及PostGIS等空間擴展如何為關係型數據庫賦予空間處理能力。 5.3 地理數據庫（Geodatabase）： 深入講解Esri提齣的地理數據庫模型，包括要素類、數據集、領域、子類型等概念，以及其在復雜空間數據管理中的優勢。 5.4 數據更新與維護： 探討GIS數據的定期更新、版本管理和數據生命周期管理的重要性。 第六章：空間分析技術 6.1 空間分析概述： 介紹空間分析在GIS中的核心地位，即通過對空間數據進行一係列處理和運算，提取有價值的空間信息，輔助決策。 6.2 空間查詢： 講解基於位置、基於屬性的空間查詢方法，如緩衝區分析、疊置分析、空間連接等。 6.3 空間量測： 介紹距離測量、麵積計算、坡度、坡嚮等幾何量測方法。 6.4 空間數據模型轉換與操作： 介紹矢量與柵格數據之間的相互轉換（如矢量化、柵格化），以及柵格代數運算、重分類等操作。 6.5 網絡分析： 深入講解路徑分析、服務區域分析、最優路徑查找等在交通、物流、應急響應等領域的核心應用。 6.6 地形分析： 介紹坡度、坡嚮、匯流纍積量、視圖分析等地形相關的空間分析技術。 6.7 密度分析與插值分析： 講解點密度分析、核密度分析以及IDW、Kriging等插值方法，用於估計未知區域的數值。 6.8 疊加分析： 深入剖析不同圖層疊加産生的復閤結果，如土地利用適宜性分析。 第七章：遙感技術與GIS的結閤 7.1 遙感基本原理： 介紹遙感的工作原理、電磁波譜、傳感器類型和遙感數據特點。 7.2 遙感影像處理： 講解遙感影像的預處理，包括輻射校正、幾何校正、大氣校正。 7.3 影像分類與變化檢測： 介紹監督分類、非監督分類等遙感影像分類方法，以及如何利用多時相影像進行地錶覆蓋變化檢測。 7.4 遙感數據在GIS中的應用： 闡述遙感數據如何作為GIS的重要數據源，用於地物提取、土地利用/覆蓋分類、環境監測等。 第八章：GIS軟件開發與二次開發 8.1 主流GIS軟件介紹： 簡要介紹ArcGIS、QGIS等主流GIS軟件的特點和功能。 8.2 GIS軟件的二次開發： 介紹通過API（如ArcObjects、GDAL/OGR）和腳本語言（如Python）進行GIS軟件二次開發的方法，以滿足特定需求。 8.3 定製化GIS應用： 講解如何基於現有GIS平颱構建定製化的GIS應用程序，提高工作效率。 第九章：Web GIS與移動GIS 9.1 Web GIS架構與技術： 介紹Web GIS的客戶端-服務器架構，以及HTML、CSS、JavaScript、地圖服務（如WMS、WFS）、瓦片地圖等關鍵技術。 9.2 Web GIS應用： 演示Web GIS在地理信息發布、在綫地圖服務、公眾參與等方麵的應用。 9.3 移動GIS： 探討移動GIS的概念、技術特點（如GPS、傳感器集成、離綫數據同步）及其在現場作業、數據采集和移動服務中的應用。 第三部分：GIS應用實踐 第十章：城市規劃與管理中的GIS應用 10.1 城市空間分析： 利用GIS進行城市用地適宜性分析、交通流量分析、人口密度分析等。 10.2 城市基礎設施管理： 介紹GIS在管綫（給排水、電力、燃氣）管理、綠地管理、公共設施布局等方麵的應用。 10.3 城市應急管理： 闡述GIS在災害風險評估、應急預案製定、救援調度等方麵的作用。 第十一章：環境保護與資源管理中的GIS應用 11.1 環境監測與評估： 利用GIS進行空氣質量、水質、土壤汙染監測，以及環境影響評價。 11.2 生態環境保護： 介紹GIS在自然保護區管理、生物多樣性研究、生態廊道規劃等方麵的應用。 11.3 自然資源調查與管理： 闡述GIS在林業、礦産、水資源、土地資源等調查、監測和可持續利用管理中的作用。 第十二章：交通運輸與物流中的GIS應用 12.1 交通網絡分析： 利用GIS進行交通流量預測、路網優化、齣行OD分析。 12.2 物流配送優化： 介紹GIS在選址優化、路徑規劃、倉儲管理等方麵的應用。 12.3 交通安全分析： 闡述GIS在交通事故分析、風險區域識彆等方麵的作用。 第十三章：農業與地質勘探中的GIS應用 13.1 精準農業： 介紹GIS在農田信息管理、作物長勢監測、病蟲害預警、精準施肥施藥等方麵的應用。 13.2 地質資源勘探： 闡述GIS在礦産資源分布預測、地質災害風險評估、地層空間分析等方麵的應用。 第十四章：其他GIS應用領域 14.1 智慧城市： 探討GIS作為智慧城市建設的核心技術之一，在城市治理、公共服務、産業發展等方麵的整閤應用。 14.2 災害管理與風險評估： 詳細介紹GIS在地震、洪水、滑坡等自然災害的風險評估、監測預警和應急響應中的具體應用。 14.3 曆史地理與考古： 闡述GIS在曆史地圖復原、古代聚落分析、考古遺址空間探測等方麵的潛力。 結論： 本書通過係統性的梳理，力求為讀者提供一個全麵、深入且具有實踐指導意義的GIS學習路徑。無論您是 GIS 初學者，還是希望深化 GIS 技能的專業人士，本書都將是您探索地理信息科學奧秘、掌握空間技術精髓、提升問題解決能力的得力助手。我們相信，通過對本書內容的學習和實踐，您將能更好地理解和運用 GIS 技術，為解決現實世界中的復雜地理問題貢獻力量。

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