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第1章 概论1

1.1 地理信息系统的定义1

1.1.1 信息和地理信息1

1.1.2 信息系统和地理信息系统2

1.2 地理信息系统的基本内容4

1.3 地理信息系统的特性4

1.3.1 GIS与计算机制图系统的区别与联系4

1.3.2 GIS与数据库管理系统的区别与联系5

1.3.3 GIS与CAD的区别与联系5

1.3.4 GIS与遥感图像处理系统的区别与联系6

1.3.5 GIS与事务处理系统的区别与联系6

1.4 地理信息系统的类型6

1.5 地理信息系统的结构与功能8

1.5.1 地理信息系统的组成8

1.5.2 地理信息系统的主要功能模块9

1.6 地理信息系统的发展与前景10

1.6.1 地理信息系统软件发展的历史回顾10

1.6.2 第四代地理信息系统及其发展思路13

思考题14

第2章 实用地理信息系统的数据15

2.1 空间数据的基本特征15

2.2 数据的测量尺度17

2.3 数据来源18

2.4 地图投影19

2.5 全球定位系统20

2.6 遥感数据21

2.7 地图24

2.7.1 地图种类24

2.7.2 地图符号25

2.7.3 地图制作过程和地图综合26

2.7.4 计算机制图27

2.8 数据质量27

2.8.1 数据质量的基本特点27

2.8.2 数据误差的主要来源29

2.8.3 数据的误差类型30

2.9 空间数据类型转换30

2.9.1 栅格与矢量数据的比较30

2.9.2 栅格数据与矢量数据的转换31

思考题32

第3章 地理信息系统的数据库设计33

3.1 地理信息系统数据库及其设计33

3.1.1 GIS数据库33

3.1.2 GIS数据库设计的概念34

3.1.3 GIS数据库设计过程34

3.2 用户需求分析35

3.2.1 现状调查35

3.2.2 需要了解的内容35

3.2.3 调查内容的组织和分析37

3.3 概念化设计40

3.3.1 数据库的宏观地理定义40

3.3.2 数据库数据模型的确定42

3.4 详细设计47

3.4.1 数据源的选择47

3.4.2 各种数据的评价47

3.4.3 空间数据层的设计50

3.4.4 数据字典50

3.4.5 存储管理结构的设计51

3.5 实施规划53

3.5.1 数据采集过程的自动化设计53

3.5.2 数据库的质量控制53

3.5.3 开发进度的监测55

3.6 试点项目56

3.7 数据库设计实例57

3.7.1 合肥市防震减灾地理信息数据库设计57

3.7.2 基于GIS，ES的凉山州土壤数据库设计与实现60

思考题62

第4章 常用GIS软件介绍64

4.1 概述64

4.2 MapInfo软件69

4.2.1 MapInfo系统的功能特点69

4.2.2 MapInfo产品系列70

4.2.3 MapInfo数据与文件结构70

4.2.4 MapInfo基本功能71

4.2.5 MapInfo应用实例79

4.3 Arc/Info软件86

4.3.1 体系结构87

4.3.2 WorkstationArc/Info简介87

4.3.3 DestopArc/Info简介93

4.3.4 PCArc/Info94

4.4 GeoStar软件99

4.5 MAPGIS系列软件101

4.5.1 MAPCAD彩色地图编辑出版系统101

4.5.2 MAPGIS地理信息系统103

4.5.3 MAPGIS6.0版新增功能104

4.5.4 MAPGIS的WebGIS解决方案——MAPWeb107

4.5.5 环保地理信息系统108

思考题109

第5章 GIS在生态控制中的应用110

5.1 数字地球与数字城市110

5.2 国家级生态示范区地理信息系统115

5.3 基于GIS平台的城市规划信息系统118

5.3.1 城市小区规划应用系统的建立119

5.3.2 基于GIS平台的山区城镇选址信息系统121

5.4 生态环境监测信息系统122

5.4.1 系统开发的基础123

5.4.2 系统功能结构123

5.5 水土流失动态监测网络系统126

5.5.1 基于Arc/Info的土壤侵蚀遥感调查与数据采集127

5.5.2 湖北省水土流失动态监测网络体系结构与管理信息系统128

5.6 土壤资源持续利用与信息技术131

思考题135

第6章 GIS在水污染控制中的应用136

6.1 水污染控制规划系统136

6.1.1 概率规划模型136

6.1.2 基于GIS的水污染控制规划136

6.1.3 GIS在海湾陆源污染物总量控制中的应用138

6.1.4 GIS支持下水质模型的应用141

6.2 基于GIS城市下水管网信息管理系统142

6.2.1 技术方案143

6.2.2 设计原则144

6.2.3 系统结构及模块功能145

6.2.4 系统技术要求147

6.2.5 MAPGIS管线系统147

6.3 环境监测信息系统150

6.3.1 环境监测信息150

6.3.2 系统分析150

6.3.3 系统设计和实施154

6.3.4 实时在线监测信息系统155

6.3.5 无锡市污染源自动监控网络系统160

6.3.6 环境监测信息系统的发展163

思考题163

第7章 GIS在大气污染控制中的应用164

7.1 城市大气污染控制管理系统164

7.1.1 系统结构164

7.1.2 大气污染扩散空问信息系统166

7.2 面向对象的大气环境信息系统169

7.2.1 系统的总体设计169

7.2.2 系统集成172

7.2.3 系统的面向对象性172

7.2.4 系统的建模和计算173

7.2.5 大气质量评价子系统174

7.2.6 大气污染源识别子系统176

7.2.7 大气污染模式预测子系统176

7.2.8 数据库管理器子系统176

思考题177

第8章 GIS在其他环境控制中的应用178

8.1 基于GIS的城市交通噪声管理系统178

8.1.1 噪声178

8.1.2 交通噪声预测与规划179

8.1.3 应用实例183

8.2 GIS技术在环境污染事故应急管理中的应用184

8.2.1 GIS/ES技术185

8.2.2 GIS/ES技术应用于突发性环境污染事故应急管理的优越性185

8.2.3 基于GIS/ES技术的突发性环境污染事故应急管理系统187

8.2.4 环境污染事故指挥系统188

8.2.5 重大污染事故区域预警系统189

思考题191

第9章 环境虚拟与模型的建立192

9.1 沙尘环境192

9.1.1 沙尘环境概述192

9.1.2 沙尘环境效应194

9.2 风环境195

9.2.1 风环境概述195

9.2.2 风环境效应196

9.3 霉菌环境196

9.3.1 霉菌环境概述196

9.3.2 霉菌环境效应196

9.4 空间环境197

9.4.1 空间环境模拟技术的内容197

9.4.2 主要空间环境198

9.5 水质模型198

9.5.1 水质模型分类199

9.5.2 水质数学模型建立的一般步骤199

9.5.3 水质模拟技术201

思考题202

英文缩略词英汉对照表203

参考文献205