地理信息系統導論

出版時間:2009-4  出版社:清華大學出版社  作者:Kang-tsungChang  頁數:423  譯者:陳健飛  
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前言

GlS的重要性地理信息系統(GIS)是用于獲取、儲存、查詢、分析和顯示地理空間數據的計算機系統。地理空間數據描述空間要素的位置和特征,比如道路、宗地和森林。GIS所具有的處理位置和屬性的功能,使其區別與其他信息系統,從而建立了在廣闊領域有應用需求的GIS技術。自20世紀70年代以來,GIS的重要性體現在自然資源管理領域,包括土地規劃、自然災害評估、野生生物生長環境分析和林木管理等。近些年來,GIS已被用于犯罪制圖與分析、救急規劃、地籍管理、市場分析和交通規劃。GIS與其他地理空間技術的結合,已顯示出在基于位置的服務、在線互動地圖繪制、車內導航系統和精細農業等方面的應用。2004年8月,地理空間技術被美國勞工部列為三大主要上升領域之一,另外兩個領域分別是納米技術和生物技術。GIS不是只為專家所用。功能強大且價格適宜的計算機硬件和軟件、圖形用戶界面和公共數字化數據,已將GIS帶入主流應用。在學習GIS導論課程的班上,發現有來自20多個專業的學生已屬尋常現象。GIS設計涉及地理學、地圖制圖學、空間分析、測量、數學和數據庫管理等領域的基礎概念。例如,獲取GIS數據時需要考慮的空間參照系統,即是地圖制圖和測量長期建立的概念。空間參照系統決定了空間要素的位置如何量測,不論空間參照系統是圖形的還是投影的。GIS設計總是與計算機技術保持同步推進。GIS生產商從20世紀90年代以來就已把面向對象技術吸收到用戶界面設計中。同樣的技術現已被采納用于GIS數據模型。為了精通GIS,我們必須既熟悉其基本概念,又熟悉新的技術。第3版強化重點第3版共19章,第1~5章主要解釋GIS的概念和數據模型。第6~9章涵蓋了數據輸入、編輯和管理。第10章和第11章包括數據顯示和探查。第12章和第13章提供核心數據分析的概述。第14~16章重點闡述地形制圖和分析。第17章和第18章涉及運動和線狀要素的分析。第19章介紹GIS模型和建模。根據課程設計和學生需求,本書第3版可作為第一或第二門GIS課程的教材。本書總的目的是給學生提供GIS概念和實踐的堅實基礎。

內容概要

  《地理信息系統導論(第3版)》旨在給讀者提供GIS的概念和實踐,不僅是GIS課程的理想教材,同時也可作為GIS相關專業人員的參考用書。  地理信息系統(GIS)是用于獲取、儲存、查詢、分析和展示地理空間數據的計算機系統。《地理信息系統導論(第3版)》由美國愛達荷大學地理系張康聰(Kang-tsung Chang)教授根據多年的教學經驗編寫而成。全書共分19章。第1章至第5章主要解釋GIS的概念和數據模型;第6章至第9章介紹數據輸入、編輯和管理;第10章和第11章介紹數據顯示和探查;第12章和第13章介紹核心數據分析的概覽,第14章至第16章重點闡述地形制圖和分析;第17章和第18章涉及運動和線狀要素的分析,第19章介紹GIS模型和建模。

作者簡介

作者:(美國)Kang-tsungChang 譯者:陳健飛

書籍目錄

第1章 緒論.1 1.1 什么是GIS?11.1.1 GIS應用11.1.2 GIS組成31.2 GIS簡史31.3 地理參照數據51.3.1 空間數據51.3.2 屬性數據71.3.3 空間數據與屬性數據的聯合71.4 GIS操作81.4.1 空間數據輸入81.4.2 屬性數據管理91.4.3 數據顯示91.4.4 數據探查91.4.5 數據分析101.4.6 GIS模型和建模111.5 本書的結構111.6 概念與實踐12重要概念和術語13復習題14應用:緒論15挑戰性作業19第2章 坐標系統202.1 地理坐標系統212.1.1 地球的近似表示212.1.2 大地基準222.2 地圖投影242.2.1 地圖投影類型252.2.2 地圖投影參數252.3 常用地圖投影272.3.1 橫軸墨卡托投影272.3.2 蘭勃特正形圓錐投影272.3.3 阿伯斯等積圓錐投影282.3.4 等距圓錐投影282.4 投影坐標系統292.4.1 通用橫軸墨卡托格網系統292.4.2 通用極射坐標系格網系統(UPS)312.4.3 國家平面坐標系統(SPC)312.4.4 公用土地調查系統(PLSS)322.5 在GIS中運用坐標系統332.5.1 投影文件332.5.2 預定義坐標系統332.5.3 即時(on-the-fly)投影34重要概念和術語35復習題36應用:坐標系統37挑戰性作業40第3章 地理關系矢量數據模型423.1 地理關系數據模型433.2 簡單要素的表示433.3 拓撲443.3.1 拓撲統一地理編碼格式(TIGER)453.3.2 ESRI的Coverage模型463.3.3 Coverage數據結構463.3.4 拓撲的重要性483.4 非拓撲矢量數據493.5 復合要素的數據模型513.5.1 不規則三角網(TIN)513.5.2 分區513.5.3 路徑54重要概念和術語55復習題56應用:地理關系矢量數據模型56挑戰性作業59第4章 基于對象的矢量數據模型604.1 基于對象數據模型604.1.1 類614.1.2 類間關系624.2 Geodatabase數據模型634.2.1 空間要素的幾何表示634.2.2 數據結構644.3 界面654.4 拓撲規則674.5 Geodatabase數據模型的優點68重要概念和術語69復習題69應用:基于對象的矢量數據模型70挑戰性作業72第5章 柵格數據模型735.1 柵格數據模型要素745.1.1 像元值745.1.2 像元大小755.1.3 柵格波段755.1.4 空間參照755.2 柵格數據類型765.2.1 衛星影像765.2.2 USGS的數字高程模型(DEM)775.2.3 非USGS的數字高程模型785.2.4 全球數字高程模型795.2.5 數字正射影像795.2.6 二值掃描文件805.2.7 數字柵格圖(DRG)805.2.8 圖形文件815.2.9 特定GIS軟件的柵格數據815.3 柵格數據結構815.3.1 逐個像元編碼815.3.2 游程編碼(RLE)825.3.3 四叉樹825.3.4 頭文件835.4 數據壓縮845.5 數據轉換865.6 柵格數據與矢量數據的結合87重要概念和術語88復習題89應用:柵格數據模型90挑戰性作業92第6章 數據輸入936.1 現有的地理信息系統數據936.1.1 美國聯邦地理數據委員會946.1.2 美國地理空間一站式服務(GeospatialOne-Stop)946.1.3 美國地質調查局946.1.4 美國人口普查局956.1.5 美國自然資源保護局956.1.6 美國州域公共數據舉例956.1.7 美國區域公共數據舉例966.1.8 美國大都市公共數據舉例966.1.9 美國縣級公共數據舉例966.1.10 美國私人公司的GIS數據966.2 元數據966.3 現有數據的轉換976.3.1 直接轉換976.3.2 中性格式986.4 創建新數據1006.4.1 遙感數據1006.4.2 野外數據1006.4.3 有x.y坐標的文本文件1036.4.4 用數字化儀數字化1036.4.5 掃描數字化1046.4.6 屏幕數字化1076.4.7 源地圖的重要性107重要概念和術語108復習題109應用:數據輸入110挑戰性作業113第7章 幾何變換1157.1 幾何變換1157.1.1 地圖到地圖和圖像到地圖的變換1157.1.2 變換方法1167.1.3 仿射變換1177.1.4 仿換變換參數的幾何解釋1187.1.5 控制點1187.2 均方根(RMS)誤差1207.3 數字化地圖上的均方根誤差1217.4 像元值重采樣1237.4.1 重采樣方法1237.4.2 重采樣的其他用途123重要概念和術語125復習題125應用:幾何變換126挑戰性作業129第8章 空間數據編輯1318.1 定位錯誤1318.1.1 使用二手數據源的定位錯誤1328.1.2 產生數字化錯誤的原因1328.1.3 使用第一手數據源的定位錯誤1338.2 空間數據準確度標準1338.3 拓撲錯誤1348.3.1 幾何要素的拓撲錯誤1348.3.2 圖層之間的拓撲錯誤1368.4 拓撲編輯1378.4.1 Coverages的拓撲編輯1388.4.2 用地圖拓撲編輯1408.4.3 用拓撲規則編輯1408.5 非拓撲編輯1418.5.1 編輯現有要素1418.5.2 由現有要素創建新要素1428.6 其他編輯操作1428.6.1 圖幅拼接1438.6.2 線的簡化和平滑144重要概念和術語145復習題146應用:空間數據編輯146挑戰性作業153第9章 屬性數據的輸入與管理1549.1 GIS中的屬性數據1569.1.1 屬性表的類型1569.1.2 數據庫管理1579.1.3 屬性數據的類型1579.2 關系數據庫模型1589.2.1 MUIR:關系數據庫一例1599.2.2 正規化1609.2.3 關系類型1629.2.4 合并和關聯表格1649.3 屬性數據輸入1659.3.1 字段定義1659.3.2 數據輸入方法1659.3.3 屬性數據校核1659.4 字段與屬性數據的處理1669.4.1 添加和刪除字段1669.4.2 屬性數據的分類1669.4.3 屬性數據的計算167重要概念和術語167復習題168應用:屬性數據的輸入與管理169挑戰性作業172第10章 數據顯示與地圖編制17310.1 地圖的符號表示17410.1.1 空間要素與地圖符號..1 7410.1.2 色彩的運用17510.1.3 數據的分類17610.2 地圖的種類17710.3 地圖的注記17910.3.1 字體的變化17910.3.2 字體變化的選擇18010.3.3 文字在地圖主體的放置18110.4 地圖設計18410.4.1 排版18410.4.2 視覺層次18610.5 地圖的生產189重要概念和術語191復習題193應用:數據顯示和地圖編制193挑戰性作業199第11章 數據探查20011.1 數據探查20011.1.1 描述性統計量20111.1.2 圖形20111.1.3 動態圖形20511.1.4 數據探查與GIS20611.2 屬性數據查詢20611.2.1 SQL(結構查詢語言)20711.2.2 查詢表達式20811.2.3 運算類型20911.2.4 查詢操作舉例21011.2.5 關系數據庫查詢21011.3 空間數據查詢21111.3.1 由指針選擇要素21111.3.2 由圖形選擇要素21111.3.3 由空間關系選擇要素21211.3.4 屬性數據查詢與空間數據查詢的結合21311.4 柵格數據查詢21311.4.1 由像元數值查詢21311.4.2 用選擇要素查詢21411.5 地理可視化21411.5.1 數據分類21411.5.2 空間集聚21511.5.3 地圖比較216重要概念和術語217復習題218應用:數據探查219挑戰性作業223第12章 矢量數據分析22512.1 建立緩沖區22512.1.1 建立緩沖區中的差別22612.1.2 建立緩沖區的應用22712.2 地圖疊置22812.2.1 要素類型和地圖疊置22812.2.2 地圖疊置方法22912.2.3 Shapefile的疊置23112.2.4 碎屑多邊形23112.2.5 地圖疊置中的誤差傳遞23212.2.6 地圖疊置的應用23312.3 距離量測23412.4 模式分析23512.4.1 最近鄰分析23512.4.2 量測空間自相關的莫蘭指數23512.4.3 量測高/低聚集度的G統計量23712.4.4 模式分析的應用23812.5 地圖操作239重要概念和術語241復習題242應用:矢量數據分析243挑戰性作業247第13章 柵格數據分析24813.1 數據分析環境24813.2 局部運算24913.2.1 單一柵格的局部運算24913.2.2 重新分類25013.2.3 多個柵格的局部運算25013.2.4 局部運算的應用25213.3 鄰域運算25313.3.1 鄰域統計值25313.3.2 鄰域運算的應用25413.4 分區運算25513.4.1 分區統計量25613.4.2 分區運算的應用25713.5 自然距離量測運算25713.5.1 配置與方向25813.5.2 距離量測運算的應用25913.6 其他的柵格數據運算25913.6.1 柵格數據管理25913.6.2 柵格數據提取26013.6.3 柵格數據的綜合歸納26013.7 基于矢量與基于柵格的數據分析的比較26113.7.1 地圖疊置26113.7.2 建立緩沖區262重要概念和術語262復習題263應用:柵格數據分析263挑戰性作業266第14章 地形制圖與分析26714.1 用于地形制圖與分析的數據26714.1.1 數字高程模型(DEM)26714.1.2 不規則三角網(TIN)26814.2 地形制圖27014.2.1 等高線法27014.2.2 垂直剖面法27114.2.3 地貌暈渲圖27114.2.4 分層設色法27314.2.5 透視圖27314.3 坡度和坡向27414.3.1 用柵格計算坡度和坡向的算法27614.3.2 用TIN計算坡度和坡向的算法27814.3.3 影響坡度和坡向量算的因子27914.4 表面曲率28014.5 柵格與TIN282重要概念和術語283復習題284應用:地形制圖和分析285挑戰性作業289第15章 視域分析和流域分析29015.1 視域分析29015.2 視域分析中的參數29315.3 視域分析的應用29515.4 流域分析29615.4.1 已填洼DEM29615.4.2 流向29715.4.3 流量累積29715.4.4 河網29815.4.5 河流鏈路29915.4.6 全流域(AreawideWatersheds)29915.4.7 基于點的流域29915.5 影響流域分析的因素30115.6 流域分析的應用303重要概念和術語303復習題304應用:視域分析和流域分析304挑戰性作業308第16章 空間插值31016.1 空間插值的要素31016.1.1 控制點31016.1.2 空間插值的類型31116.2 整體擬合法31216.2.1 趨勢面模型31216.2.2 回歸模型31416.3 局部擬合法31516.3.1 森泰多邊形31516.3.2 密度估算31616.3.3 反距離權重插值31816.3.4 薄板樣條函數31916.4 克里金法32216.4.1 半變異圖32216.4.2 模型32416.4.3 普通克里金法32516.4.4 泛克里金法32816.4.5 其他克里金法33016.5 空間插值方法的比較330重要概念和術語332復習題333應用:空間插值334挑戰性作業338第17章 地理編碼和動態分段34017.1 地理編碼34017.1.1 地理編碼參照數據庫34117.1.2 地理編碼過程34117.1.3 地址匹配選項34217.1.4 其他類型的地理編碼34417.2 地理編碼的應用34417.3 動態分段34517.3.1 路徑34517.3.2 創建路徑34617.3.3 事件34817.3.4 創建事件表34817.4 動態分段的應用35017.4.1 數據管理35017.4.2 數據顯示35017.4.3 數據查詢35017.4.4 數據分析351重要概念和術語351復習題352應用:地理編碼和動態分段352挑戰性作業357第18章 路徑分析和網絡應用35818.1 路徑分析35818.1.1 源柵格35818.1.2 耗費柵格35918.1.3 耗費距離量測35918.1.4 生成最小累積耗費路徑36018.1.5 耗費距離量測的改進36318.2 路徑分析的應用36418.3 網絡36418.3.1 鏈路和鏈路阻抗36518.3.2 節點和轉彎阻抗36518.3.3 單行道或禁行道36518.3.4 天橋和地下通道36518.4 網絡拼接36618.4.1 聚集線要素36618.4.2 創建拓撲36618.4.3 對網絡要素賦予屬性36718.5 網絡應用36918.5.1 最短路徑分析36918.5.2 最近設施37018.5.3 配置37118.5.4 定位-配置37218.5.5 城市交通規劃模型374重要概念和術語375復習題376應用:路徑分析和網絡應用376挑戰性作業380第19章 GIS模型與建模38119.1 GIS建模的基本元素38119.1.1 GIS模型的分類38119.1.2 建模過程38219.1.3 GIS在建模中的作用38319.1.4 GIS與其他建模程序的結合38319.2 二值模型38419.3 指數模型38619.3.1 加權線性綜合法38619.3.2 其他方法38719.3.3 指數模型的應用38919.4 回歸模型39119.4.1 線性回歸模型39119.4.2 對數回歸模型39219.5 過程模型39219.5.1 土壤侵蝕模型39319.5.2 其他過程模型39519.5.3 GIS與過程模型395重要概念和術語396復習題397應用:GIS模型與建模397挑戰性作業402參考文獻404

章節摘錄

插圖:圖1.8將數據分析歸為7類,前兩類(矢量數據分析和柵格數據分析)包括了基本分析工具。針對矢量數據,這些工具包括緩沖區建立、地圖疊置、距離量算、空間統計和地圖操作。建立緩沖區是由選擇的要素量測直線距離來創建緩沖區。疊置被認為是最重要的GIS工具,它將不同圖層的幾何形態和屬性組合而創建輸出圖層(圖1.9)。距離量測是計算空間要素之間的距離。空間統計是檢測要素之間的空間依賴性和聚集模式。地圖處理工具管理和改變數據庫中的圖層。長期以來地形均是地圖制圖和分析的對象。諸如繪制等高線、繪制剖面、地貌暈渲、分層設色和三維視圖等地圖制圖技術對陸地表面的可視化表達很有用。地形測量包括坡度、坡向和表面曲率的量算等,對于林木管理、土壤侵蝕、水文建模、野生生物棲息適宜性及很多其他領域都很重要。視域分析和流域分析是地形分析的拓展。視域分析是確定從一個或多個觀察點所能看到的地表范圍。流域分析能導出諸如流向、河網和流域邊界等水文應用的地形要素。

編輯推薦

《地理信息系統導論(第3版)》特點:1.全書共19章的內容涵蓋了GIS的主題及其新發展。同時以強調GIS的概念和實踐為鮮明特色。2.《地理信息系統導論》采用正文、附加注釋欄、重要概念與術語、復習題和參考文獻的結構,有助于讀者更好地理解GIS主題,并提供進一步閱讀的選擇。3.《地理信息系統導論》包括了面向對象數據模型、拓撲規則、空間統計、地理編碼、動態分段、視域分析、流域分析和路徑分析等新的和擴展的主題。4.每章都有一套解決問題的練習。讀者可利用書中的數據集、ArcGlS 9.0軟件來解決問題。此外,每章還設計了一個挑戰性任務,以進-一步強化讀者解決問題的技能。

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用戶評論 (總計16條)

 
 

  •     書中《譯者序》原文寫有“隨書附有數據文件光盤一張”,但是實際上并沒有。難道是卓越的問題?
  •     內容是沒的說 非常好 。但書里明明寫著帶數據盤 為什么沒帶呢
  •     和第二版比起來的確修改不少地方,GIS入門書推薦版本。
  •     對于學習ArcGIS的用戶很有用,既能學習ArcGIS有可以掌握地理信息理論知識。
  •     很經典的GIS基本理論的教科書,里面的練習設置的內容也很全面,就是書中練習使用的是ArcGIS8.X版本,應該更新了
  •     書的確不錯就是書中所說的光盤沒有,亞馬遜解釋說書中確實沒光盤。也許真的沒有
  •     看了些~~內容挺好理解的~~挺有幫助的
  •     不錯 挺好的 貌似這個版本沒有光盤
  •     考研要用的書,還真買到了
  •     書是正品,但是原書英文翻譯成中文總是有些缺陷。。。
  •     考研學校指定的教材,印刷質量不錯,值得一贊的是發貨速度很快,昨晚訂的,今天中午就到了。
  •     這本書很好,就是沒怎么用到
  •     很不錯的書,很喜歡的說。。
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