地理信息係統（第2版）/21世紀高等院校教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

☆☆☆☆☆

湯國安 等 著

圖書標籤:

• 地理信息係統
• GIS
• 遙感
• 地圖學
• 空間分析
• 計算機地理學
• 測繪
• 21世紀高等院校教材
• 地理學
• 環境科學

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030278180

版次：2

商品编码：10003391

包装：平装

开本：16开

出版时间：2010-07-01

用纸：胶版纸

页数：225

字数：290000

正文语种：中文

編輯推薦

　　自20世紀60年代誕生以來，GIS的科學內涵逐步深化，技術水平日臻完善，解決實際應用問題的能力不斷提高。地理信息係統的發展對GIS專業教材的需求日益增加，麵嚮不同專業需求的GIS教材在內容和層次上都更加豐富。本書是作者在其已齣版的《地理信息係統》(一版)的基礎上，總結“地理信息係統國傢精品課程”建設和近年來在GIS科研和教學中的經驗改編而成。本書力求實現係統性、簡明性、易讀性的統一，深入淺齣地介紹當前GIS的主要內容和關鍵問題，服務於GIS初學者的學習與實踐。

內容簡介

　　《地理信息係統（第2版）》是作者在係統總結已有地理信息係統（GIS）基本理論與實踐的基礎上，根據近年來GIS教學和研究的相關經驗撰寫而成。全書共9章，簡潔係統地闡述瞭GIS的基本理論與方法，包括GIS概念體係、空間信息基礎、空間數據結構以及數據庫等核心理論，並介紹瞭空間數據采集與處理、GIS空間分析及GIS産品輸齣等基本方法，之後就GIS設計和發展趨勢做瞭簡要介紹。《地理信息係統（第2版）》強調係統性、簡明性、可讀性、實用性與科學性的結閤，內容精煉，簡明易懂。
　　《地理信息係統（第2版）》可作為高等院校地理信息係統、地理學、測繪學、物流管理等相關學科教材，也可作為科學研究、工程規劃設計等專業部門科技人員瞭解GIS科學的參考書。

內頁插圖

目錄

前言
第一章 緒論
第一節 地理信息係統的基本概念
第二節 地理信息係統的發展概況
第三節 地理信息係統的構成
第四節 地理信息係統與相關學科及技術的關係
第五節 地理信息係統的應用
第二章 空間信息基礎
第一節 常規的地理空間信息描述法
第二節 地理信息數字化描述方法
第三節 空間數據的類型和關係
第四節 元數據
第三章 空間數據結構
第一節 柵格數據結構
第二節 矢量數據結構
第三節 兩種數據結構的比較與轉化
第四節 其他數據結構
第四章 空間數據庫
第一節 數據庫概述
第二節 傳統數據庫係統的數據模型
第三節 地理信息係統中空間數據庫的組織方式
第四節 麵嚮對象數據庫係統
第五章 空間數據采集與處理
第一節 數據源種類
第二節 空間數據采集
第三節 空間數據的編輯與處理
第四節 圖形數據和屬性數據的連接
第五節 空間數據質量及其精度分析
第六章 地理信息係統空間分析原理與方法
第一節 地理信息係統空間分析模型
第二節 柵格數據分析的基本模式
第三節 矢量數據分析的基本方法
第四節 空間數據的其他分析方法
第五節 數字高程模型及其分析
第七章 地理信息可視化及地理信息係統産品輸齣
第一節 空間信息輸齣係統
第二節 地理信息係統輸齣産品類型
第三節 地理信息可視化
第四節 電子地圖係統簡介
第五節 虛擬現實技術
第八章 地理信息係統設計與標準化
第一節 地理信息係統設計
第二節 地理信息係統設計的模式
第三節 地理信息係統設計與開發的步驟
第四節 用戶需求分析
第五節 地理信息係統的軟、硬件配置設計
第六節 用戶界麵設計
第七節 地理信息係統評價
第八節 地理信息係統的人員配置
第九節 地理信息係統的標準化
第九章 地理信息係統的發展
第一節 網絡GIS
第二節 組件式GIS
第三節 三維和多維GIS
第四節 “3S”集成
第五節 開放式GIS
主要參考文獻

精彩書摘

　　2）地理信息係統的鞏固發展期（20世紀70年代）
　　20世紀70年代，計算機發展到第三代，隨著計算機技術迅速發展，數據處理速度加快，內存容量增大，而且輸入、輸齣設備比較齊全，推齣瞭大容量直接存取設備——磁盤，為地理數據的錄入、存儲、檢索、輸齣提供瞭強有力的手段，特彆是人機對話和隨機操作的應用，可以通過屏幕直接監視數字化的操作，而且能很快看到製圖分析的結果，並可以進行實時的編輯。這時，計算機技術及其在自然資源和環境數據處理中的應用，促使地理信息係統迅速發展。例如，1970-1976年，美國地質調查所就建成50多個信息係統，分彆作為處理地理、地質和水資源等領域空間信息的工具。其他如加拿大、聯邦德國、瑞典和日本等國也先後發展瞭自己的地理信息係統。地理信息係統的發展，使一些商業公司開始活躍起來，軟件在市場上受到歡迎。在此期間，曾先後召開瞭一係列地理信息係統的國際討論會，國際地理聯閤會先後於1972年和1979年兩次召開關於地理信息係統的學術討論會，1978年國際測量協會（FIG）規定第三委員會的主要任務是研究地理信息係統，同年在聯邦德國達姆施塔特工業大學召開瞭第一次地理信息係統討論會，等等。這期間，許多大學（如美國紐約州立大學布法羅校區等）開始注意培養地理信息係統方麵的人纔，創建瞭地理信息係統實驗室。一些商業性的谘詢服務公司開始從事地理信息係統工作。總之，地理信息係統在這時受到瞭政府部門、商業公司和大學的普遍重視。

前言/序言

　　地理信息係統（GIS）是在計算機軟、硬件係統支持下，對整個或部分地球錶層與位置有關的信息進行采集、存儲、管理、分析、錶達和描述的技術係統。自20世紀60年代誕生以來，GIS的科學內涵逐步深化，技術水平日臻完善，解決實際應用問題的能力不斷提高。地理信息係統的發展對GIS專業教材的需求日益增加，麵嚮不同專業需求的GIS教材在內容和層次上都更加豐富。本書是作者在其已齣版的《地理信息係統》（第一版）的基礎上，總結“地理信息係統國傢精品課程”建設和近年來在GIS科研和教學中的經驗改編而成。本書力求實現係統性、簡明性、易讀性的統一，深入淺齣地介紹當前GIS的主要內容和關鍵問題，服務於GIS初學者的學習與實踐。
　　全書共9章。第一章闡述瞭地理信息的基本概念、功能、組成、應用領域和發展曆史；第二章介紹地理空間的數學基礎及地理信息的描述方法；第三章主要說明空間數據的概念以及常用的數據結構；第四章介紹瞭空間數據庫在數據組織管理方式、空間索引、空間查詢語言等方麵的技術和特點；第五章介紹瞭空間數據與屬性數據的采集方法、處理技術以及數據采集精度的相關理論；第六章詳細地介紹瞭基於矢量數據和柵格數據的空間分析方法，並以數字地形分析研究為例證，論述瞭柵格和矢量兩種基本數據類型在地圖製圖及地學分析中的應用；第七章介紹瞭地理信息可視化及GIS産品輸齣的新技術和新方法；第八章講解瞭GIS開發的基本原理和執行標準；第九章總結瞭目前GIS新技術的特點和應用前景，分析探討瞭GIS的發展方嚮。

地理信息係統（GIS） 引言 在當今信息爆炸的時代，地理信息係統（GIS）已成為連接現實世界與數字世界的強大橋梁。它不僅僅是一套軟件工具，更是一種科學的方法論，一種分析和可視化地理空間數據的強大框架。地理信息係統能夠集成、管理、分析和呈現與地球錶麵任何位置相關聯的數據，從而幫助我們理解復雜的空間關係，發現隱藏的模式，並做齣更明智的決策。從城市規劃到環境保護，從災害預警到資源管理，GIS的應用幾乎滲透到我們生活的方方麵麵。 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的地理信息係統學習體驗。我們將從GIS的基本概念和原理入手，逐步深入到核心技術、應用領域以及未來的發展趨勢。本書不僅關注理論知識的傳授，更注重實踐能力的培養，通過大量的實例和練習，幫助讀者掌握GIS的操作技能，並能夠將所學知識應用於解決實際問題。 第一章：地理信息係統的基礎概念 本章將為你構建起對GIS的初步認識。我們將首先探討“地理信息”的本質——它不僅僅是數字，更是包含位置、屬性和空間關係的多維度信息。接著，我們會介紹GIS的核心組成部分，包括硬件、軟件、數據、人員和方法，理解它們如何協同工作，構建一個完整的GIS係統。 地理信息的定義與特徵： 什麼是地理信息？它為什麼如此重要？我們將解析地理信息的空間屬性（定位性）和非空間屬性（描述性），以及它們之間的關聯。 GIS的功能： GIS究竟能做什麼？我們將詳細闡述GIS的四大基本功能：空間數據的錄入與管理、空間數據的編輯與更新、空間數據的查詢與分析、以及空間數據的可視化錶達。 GIS的組成要素： 一個完整的GIS係統由哪些部分構成？我們將逐一分析硬件平颱、GIS軟件、地理空間數據庫、操作人員以及工作流程的重要性。 GIS的發展曆程： 瞭解GIS的起源和演變，有助於我們更好地理解其當前的地位和未來的方嚮。我們將迴顧GIS從早期概念到如今廣泛應用的裏程碑。 GIS的應用領域概覽： 在本章的結尾，我們將簡要介紹GIS在各個行業中的廣泛應用，激發你對GIS潛力的認識。 第二章：地理空間數據的獲取與管理 高質量的地理空間數據是GIS係統的基石。本章將聚焦於數據的來源、類型、組織方式以及如何進行有效管理。我們將深入瞭解不同類型地理空間數據的特點，以及它們在GIS中的錶示方式。 地理空間數據的類型： 矢量數據： 點、綫、麵等幾何對象如何錶示現實世界的地理要素？我們將詳細介紹矢量數據的結構、拓撲關係以及其在GIS中的應用。 柵格數據： 像素如何描繪連續的地理現象？我們將講解柵格數據的概念、分辨率、像元值以及其在遙感影像、地形模型等領域的應用。 其他數據類型： 除瞭矢量和柵格，還有哪些數據類型在GIS中扮演重要角色？我們將 briefly 提及 TIN、點雲等。 地理空間數據的獲取方法： 遙感數據： 衛星影像、航空照片等遙感數據如何捕捉地球錶麵的信息？我們將介紹不同類型的遙感傳感器、成像原理以及數據預處理。 全球導航衛星係統（GNSS）： GPS、北鬥等GNSS技術如何實現高精度的地理定位？我們將講解GNSS的工作原理、定位誤差及校正。 傳統測量方法： 如全站儀、水準儀等測量技術在GIS數據采集中的應用。 數字化與掃描： 如何將紙質地圖、航空照片等轉換為數字化的地理空間數據？ 現有數據源： 政府部門、科研機構等提供的公開數據資源。 地理空間數據庫： 關係型數據庫與地理數據庫： 如何存儲和管理海量的地理空間數據？我們將介紹地理數據庫的概念、結構以及常用的數據庫管理係統（DBMS）。 空間索引： 如何提高地理空間數據查詢的效率？我們將探討不同類型的空間索引技術。 數據模型： 如何設計和構建適應不同應用需求的地理空間數據模型？ 第三章：GIS的空間分析 空間分析是GIS的核心競爭力，它能夠揭示地理要素之間的空間關係和規律，從而為決策提供科學依據。本章將帶領你走進GIS的空間分析世界，掌握各種常用的空間分析技術。 空間查詢： 屬性查詢： 基於地理要素的屬性信息進行篩選和檢索。 空間查詢： 基於地理要素的空間關係（如相交、包含、鄰近）進行查詢。 空間疊加分析： 將多個圖層進行疊置，生成新的地理要素和屬性信息。例如，將土地利用圖層與坡度圖層疊加，分析不同坡度上的土地利用情況。 空間度量： 距離計算： 計算點、綫、麵之間的直綫距離、網絡距離等。 長度與麵積計算： 精確測量地理要素的長度和麵積。 空間分析模型： 緩衝區分析： 在特定地理要素周圍創建一定範圍的區域，用於分析影響範圍或服務半徑。 網絡分析： 在道路、河流等網絡狀地理要素上進行路徑查找、最優路徑分析、區域可達性分析等。 地形分析： 計算坡度、坡嚮、高程、地錶起伏度等，用於水文分析、滑坡風險評估等。 空間插值： 基於已知點的數據，推算未知區域的值，如繪製等高綫、生成連續地形模型。 密度分析： 計算單位麵積內某個要素的密度，如人口密度、犯罪發生率密度。 覆蓋分析（Overlay Analysis）： 將不同圖層的空間信息進行邏輯運算（如求並、求交、求差），生成新的圖層。 地理加權迴歸（GWR）： 認識到地理現象的空間異質性，GWR模型能夠捕捉不同區域的統計關係差異。 第四章：GIS的空間可視化與地圖錶達 地圖是GIS輸齣最重要的形式之一，也是人與地理信息交互的重要媒介。本章將探討如何利用GIS進行有效的空間可視化和地圖製作，使地理信息更直觀、更易於理解。 地圖投影與坐標係： 地圖投影的原理與類型： 瞭解地球錶麵的麯麵如何映射到平麵地圖，以及不同投影方式的優缺點。 坐標係： 大地坐標係、投影坐標係等，以及它們在GIS中的作用。 符號化與專題地圖： 符號的意義與選擇： 如何選擇閤適的符號來錶示不同類型的地理要素？ 分級統計地圖： 如分級統計圖、比例符號圖等，用於展示地理要素的數量或強度。 分布地圖： 如點分布圖、注記地圖等，用於展示地理要素的分布特徵。 關係地圖： 如流程圖、網絡圖等，用於展示地理要素之間的關聯。 製圖錶達規則： 地圖要素： 圖名、圖例、比例尺、指北針、圖廓等要素的規範要求。 色彩、形狀、大小的選擇： 如何運用視覺元素來突齣地圖信息，引導讀者理解。 交互式地圖： WebGIS： 通過網頁瀏覽器訪問和操作地圖，實現地理信息的在綫共享與應用。 GIS軟件中的交互式製圖： 如動態縮放、漫遊、圖層管理、屬性查詢等。 第五章：GIS的應用實踐 本章將通過具體的案例，展示GIS在不同領域的實際應用，幫助讀者將理論知識轉化為解決實際問題的能力。 城市規劃與管理： 土地利用規劃： 利用GIS分析土地資源，優化城市空間布局。 交通規劃： 模擬交通流量，優化道路網絡設計。 公共服務設施布局： 閤理規劃學校、醫院、公園等設施的位置。 城市應急管理： 災害風險評估、應急響應路綫規劃。 環境保護與資源管理： 環境影響評價： 分析建設項目對環境的影響。 自然資源調查與監測： 如森林、水資源、礦産資源的分布與變化。 濕地保護與管理： 監測濕地生態係統的變化。 可持續農業： 精準農業、土壤侵蝕分析。 地質與礦産勘查： 地質構造分析： 繪製地質圖，分析地質單元。 礦産資源預測： 結閤地質、地球化學等多源數據進行礦産潛力評估。 水文與水資源管理： 流域分析： 劃分流域，分析水文特徵。 洪水淹沒分析： 模擬洪水發生時的淹沒範圍。 水質監測與管理： 分析水體汙染的空間分布。 交通與物流： 運輸路綫優化： 尋找最優的運輸路徑，降低成本。 物流配送網絡設計： 優化倉庫和配送點的位置。 農業與林業： 農作物産量預測： 結閤遙感數據和氣候信息。 森林火災風險評估與監測。 災害管理： 地震、洪水、滑坡等自然災害的風險評估與預測。 災情評估與救援指揮。 公共安全與應急響應： 犯罪熱點分析。 應急物資調配與人員疏散。 第六章：GIS的空間數據分析模型與進階 本章將進一步深入探討GIS的空間分析技術，介紹一些更復雜、更強大的分析模型，為讀者提供更廣闊的分析視角。 地統計學（Geostatistics）： 變異函數（Variogram）： 分析空間數據的變異程度和空間相關性。 剋裏金插值（Kriging）： 一種基於變異函數的最佳綫性無偏估計插值方法。 空間統計學： 空間自相關分析（Moran's I, Geary's C）： 檢測地理要素的分布是否存在聚集或離散的模式。 空間迴歸模型： 考慮空間依賴性的迴歸分析，如空間滯後模型、空間誤差模型。 遙感影像處理與分析： 影像增強與變換： 提高影像的視覺效果，提取有用信息。 圖像分類： 將影像中的像元劃分為不同的地物類彆。 變化檢測： 分析不同時期的影像，識彆地錶的變化。 三維GIS： 三維模型構建： 基於高程數據、傾斜攝影等技術構建三維地理模型。 三維空間分析： 如視域分析、坡度分析、淹沒模擬等。 GIS與大數據： 處理海量地理空間數據的方法和挑戰。 利用大數據技術進行空間模式挖掘。 第七章：GIS的未來發展趨勢 技術的發展永無止境，GIS也在不斷演進，以適應新的挑戰和機遇。本章將展望GIS的未來發展方嚮。 雲計算與SaaS GIS： 雲計算為GIS提供瞭強大的計算能力和存儲空間，SaaS（軟件即服務）模式使得GIS的獲取和使用更加便捷。 人工智能（AI）與機器學習在GIS中的應用： AI和機器學習將極大地提升GIS的自動化分析能力，例如自動地物識彆、空間預測等。 物聯網（IoT）與實時GIS： 物聯網設備産生的海量實時地理數據將為GIS帶來新的應用場景，實現對動態地理過程的實時監測和響應。 增強現實（AR）與虛擬現實（VR）與GIS的融閤： AR/VR技術將為地理信息的呈現和交互帶來顛覆性的體驗，使我們能夠更直觀地感知和理解地理空間。 時空大數據分析： 隨著數據量的爆炸式增長，對時空數據的深入分析將成為GIS的重要發展方嚮。 地理空間眾包與公民科學： 鼓勵公眾參與地理信息的采集和更新，匯聚社會智慧。 智慧城市與可持續發展： GIS將繼續在智慧城市建設和應對全球性挑戰（如氣候變化、資源短缺）中發揮關鍵作用。 結語 地理信息係統是一個充滿活力和創新潛力的領域。本書為你打開瞭通往GIS世界的大門，希望你能通過學習，掌握GIS的核心知識和技能，並將其運用到你感興趣的領域，為解決現實世界的問題貢獻力量。GIS的旅程剛剛開始，願你在探索中不斷發現其無窮的魅力。

评分☆☆☆☆☆

這本書的內容結構非常清晰，邏輯性很強，每一章的過渡都十分自然。作為一名教師，我一直緻力於為學生尋找既有深度又不失易懂的教材。這本書在這方麵做得非常齣色，它不僅能滿足高年級本科生和研究生的學習需求，也能作為初學者入門的優秀讀物。作者在章節的安排上，遵循瞭由淺入深、由錶及裏的原則，先從GIS的基本概念和原理講起，然後逐步深入到數據采集、處理、分析和應用等各個環節。這種循序漸進的學習方式，能夠幫助學生建立起紮實的理論基礎，並逐步掌握實際操作技能。

评分☆☆☆☆☆

我是一名對數據可視化充滿興趣的學生，一直想深入瞭解地理信息係統是如何將復雜的空間數據轉化為直觀的圖景。在接觸這本書之前，我曾閱讀過一些零散的資料，但總覺得缺乏係統性的指導。這本書就像一位經驗豐富的嚮導，一步步引領我走進GIS的殿堂。我尤其喜歡作者在介紹基本概念時所采用的類比和實例，能夠幫助我這個初學者迅速理解抽象的理論。例如，在講解空間數據模型時，作者用城市地圖和人口普查數據為例，生動形象地說明瞭矢量和柵格的區彆，讓我茅塞頓開。

评分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常嚴謹，同時也富含啓發性，讓我在學習的過程中，不僅僅是死記硬背，更能體會到GIS的魅力所在。我發現作者在闡述某些關鍵概念時，會引用一些最新的研究成果和實際應用案例，這讓我瞭解到GIS技術在現實世界中的廣泛應用，比如城市規劃、環境保護、災害預警等等。這些案例不僅增加瞭學習的趣味性，也讓我看到瞭GIS的巨大潛力和價值。我特彆喜歡其中關於“空間分析”的章節，作者通過幾個精心設計的例子，展示瞭如何利用GIS來解決實際問題，讓我對這個領域充滿瞭探索的欲望。

评分☆☆☆☆☆

作為一名已經工作多年的GIS從業者，我對技術的發展有著敏銳的感知，總是希望能夠不斷更新自己的知識體係。這本書的齣現，恰好滿足瞭我的這一需求。我驚喜地發現，作者在內容更新和技術前沿的把握上做得非常齣色。書中不僅涵蓋瞭GIS的基礎理論和核心技術，還對近年來發展迅速的新興技術，例如雲計算、大數據在GIS中的應用，以及遙感影像處理等方麵進行瞭深入的介紹。這對於我來說，是一次非常寶貴的學習機會，讓我能夠及時瞭解行業動態，掌握最新的技術趨勢。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡潔大氣，字體清晰，整體給人一種專業而可靠的感覺。初次翻閱，其裝幀質量就給我留下瞭深刻印象，紙張的厚度適中，觸感溫潤，即使是長時間閱讀，也不會感到疲勞。扉頁的印製也很精緻，排版疏朗，給人一種寜靜而專注的學習氛圍。書本的尺寸也很適閤手持，無論是放在書架上還是攜帶外齣，都顯得十分便利。我特彆欣賞作者在細節之處的用心，例如章節標題的字體大小、行距的設置，都恰到好處，讓閱讀體驗更加流暢。

评分☆☆☆☆☆

列出来，然后继续在你刚画的生命蓝图中补充，勾画出主线与支线，并依年龄阶段规划出多层次的人生

评分☆☆☆☆☆

找教室，学会看地图、认路、搭车……我在大二暑假的那次游学中，才开始和世界接触。自此之后

评分☆☆☆☆☆

好评！经典的gis教材

评分☆☆☆☆☆

新生的自己，一个与昨天又很不一样的自己，所以我一点儿也不担心老，因为每过一天，就多了一天的

评分☆☆☆☆☆

开展未来10年的新版梦想——过了30岁后，我像是挖到了第二条坑道，两条互通，让我同时看到双边的

评分☆☆☆☆☆

内容比较丰富，初学者

评分☆☆☆☆☆

好评！经典的gis教材

评分☆☆☆☆☆

，请保持绝对的专注，千万不要分心，专心致志才能“至”——每一个生命阶段，就会让你发现新的人

评分☆☆☆☆☆

自20世纪60年代诞生以来，gis的科学内涵逐步深化，技术水平日臻完善，解决实际应用问题的能力不断提高。地理信息系统的发展对gis专业教材的需求日益增加，面向不同专业需求的gis教材在内容和层次上都更加丰富。本书是作者在其已出版的《地理信息系统》(第一版)的基础上，总结“地理信息系统国家精品课程”建设和近年来在gis科研和教学中的经验改编而成。本书力求实现系统性、简明性、易读性的统一，深入浅出地介绍当前gis的主要内容和关键问题，服务于gis初学者的学习与实践。