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第一章概论1

第1—1节信息技术与地理信息系统1

一、信息、信息技术与信息社会1

二、地理信息、信息系统与地理信息系统2

第1—2节GIS的发展3

一、GIS的发展简史3

二、中国GIS的发展概况5

第1—3节GIS的硬软件环境7

一、GIS的硬件配置7

二、GIS软件的特点、基本要求和组成10

第1—4节GIS的功能与应用领域15

一、GIS的基本功能15

二、GIS技术的主要应用领域18

第1—5节 GIS的相关学科与技术19

第二章GIS的数据结构21

第2—1节概述21

一、GIS中的空间信息及其特征21

二、GIS中的数据类型23

三、空间数据的数据结构23

四、空间数据的抽象表示23

五、空间数据的拓扑关系24

第2—2节矢量数据结构25

一、矢量数据结构的图形表示25

二、矢量结构的几种编码方式26

第2—3节栅格数据结构28

一、栅格数据结构的图形表示28

二、栅格结构的建立29

三、栅格结构编码的方法30

第2—4节四叉树与八叉树数据结构32

一、四叉树概述32

二、基于四进制的线性四叉树编码34

三、基于十进制的线性四叉树编码35

四、二维行程编码36

五、八叉树结构与十六叉树结构36

第2—5节数据结构的转换41

一、矢量与栅格结构的比较41

二、由矢量向栅格的转换41

三、由栅格向矢量的转换43

第2—6节栅格-矢量一体化数据结构46

一、栅矢一体化结构的基本概念46

二、栅矢一体化数据结构设计47

三、Voronoi动态空间数据结构50

第三章GIS的数据模型52

第3—1节 空间目标数据模型化52

第3—2节关系模型、层次模型与网络模型54

一、层次数据模型55

二、网络数据模型55

三、关系数据模型56

第3—3节综合数据模型57

一、双元模型57

二、分层模型58

三、综合模型58

第3—4节超图的概念与多媒体空间信息系统59

一、超图数据结构的理论框架59

二、超图数据库设计基本原理61

第3—5节时空GIS数据库系统的概念63

一、数据模型64

二、目标数据处理和数据结构66

三、四维时空数据的组织和时空复合分析68

第四章整体空间数据库71

第4—1节从传统数据模型到面向对象模型71

一、传统数据模型的弱点71

二、语义数据模型72

三、面向对象的数据模型72

第4—2节面向对象技术的原理与方法73

一、对象、消息和封装73

二、类和实例75

三、继承及类之间的层次关系76

四、概括、聚集、联合与传播80

第4—3节面向对象数据库的分析与设计81

一、概念模式设计81

二、逻辑模式设计84

三、物理数据库设计86

四、面向对象的属性数据库实现方法86

第4—4节人工智能与专家系统87

一、知识表示87

二、知识推理89

三、知识获取90

四、专家系统91

第4—5节空间知识的表示91

一、谓词逻辑用于空间知识表示91

二、语义网络的应用93

三、规则在拓扑关系中的应用95

四、空间知识的框架表示95

五、空间知识的过程表示96

六、不精确的空间知识表示97

七、空间知识工程示例97

第五章商品化GIS软件系统介绍与评述99

第5—1节 概述99

第5—2节ARC/INFO GIS软件100

一、PC ARC/INFO系统的软件结构100

二、PC ARC/INFO系统的文件结构101

三、实现汉字注记的技术方案103

四、PC ARC/INFO 3.4.2的特点和功能104

五、ARC/INFO7.0.2版本的特色105

第5—3节 桌面式GIS软件ARCVIEW2.0106

第5—4节 GENAMAP GIS软件108

第5—5节 Intergraph MGE GIS软件110

第5—6节 GRASS GIS软件112

第5—7节 城市之星（Citystar）GIS软件114

第5—8节 吉奥之星（Geostar）GIS软件115

第六章空间数据的处理与管理118

第6—1节空间数据的输入与编辑118

一、图形数据的输入118

二、属性数据的输入119

三、GIS数据的编辑119

第6—2节遥感数据与GIS的综合121

一、GIS与遥感图像处理系统的结合121

二、遥感图像信息的解译123

三、遥感图像信息与其它空间信息的综合125

第6—3节空间数据管理126

一、图幅数据的处理126

二、数据格式的转换128

三、空间数据与属性数据的连接129

四、空间数据开窗处理130

五、空间数据的压缩处理133

六、图幅接边与分割135

七、空间数据的统计综合137

八、数据更新137

九、空间数据的索引与检索139

第6—4节空间数据的质量与表示147

一、源误差148

二、操作误差150

三、GIS空间操作中误差的传播151

第七章GIS中的数据分析与输出153

第7—1节空间数据分析153

一、综合属性数据分析154

二、缓冲区分析156

三、空间合成叠置分析160

四、网络分析166

第7—2节数字地面模型（DTM）与地形分析171

一、DTM的概念与作用171

二、DTM的数据采集与表示172

三、DTM的空间内插方法174

四、DTM的地形分析179

第7—3节数据输出与自动制图185

一、数据输出设备185

二、图形设备驱动软件188

三、制图符号与汉字注记189

四、制图数据的自动处理193

五、GIS数据制图与输出的动画和多媒体技术196

第7—4节数据共享和标准化199

一、数据共享199

二、数据标准化和规范化201

第八章地理信息系统的应用207

第8—1节 概述207

第8—2节GIS的工程建设207

一、技术力量的组织管理208

二、GIS工程建设208

第8—3节GIS的应用模型209

一、应用系统的数学模型209

二、模型的开发方法210

三、应用模型开发举例212

第8—4节 国家基础地理信息系统215

第8—5节土地资源管理信息系统216

一、土地信息系统的必要性和可能性217

二、LIS的基本硬软件配置要求217

三、建立LIS需要解决的一些主要技术问题218

第8—6节 城市规划管理信息系统221

第8—7节区域资源与环境信息系统222

一、自然资源的信息分类222

二、全球资源与环境数据库系统224

三、水资源动态分析预测系统224

四、多元地学信息找矿系统225

第8—8节矿区资源与环境信息系统226

一、矿区资源开发及其环境问题226

二、矿区资源环境信息系统的基本内容和关键技术227

三、应用模型研究及举例236

附录世界主要GIS商品软件特征一览表240

参考文献246

后语248