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目录1

1.1　地理信息系统发展简况1

第1章　地理信息系统概述1

1.2　地理信息定义与分类5

1.3　地理信息系统现状及其发展趋势8

1.4　旧版本的不足11

1.5　地理信息系统著名学术组织与机构12

1.6　地理信息系统原理、技术、13

管理与应用13

1.7　地理信息系统的若干未来发展观14

参考文献17

第一篇　原理20

第一部分　GIS时空观20

第2章　地理空间与时间25

2.1　什么是地理的信息系统25

2.2　时空观的科学由来26

2.3　作为时空现象的信息科学29

2.4　GIS面临的挑战30

2.5　结论32

参考文献33

第3章　地理学与地理信息系统34

3.1 引言34

3.2　科学研究途径35

3.3　地理学与科学研究37

3.4　作为空间科学的GIS与地理学39

3.5　作为社会科学的GIS与地理学40

3.6　结论41

参考文献41

第4章　社会学与地理信息系统43

4.1　地理信息系统与社会43

新旧问题44

4.2　地理信息系统和地理科学的44

4.3　认识论对GIS假设的批评45

4.4　GIS与社会的对话和交战46

4.5　NCGIA在“GIS与社会”47

研究方面的开端47

4.6　结论51

参考文献52

第5章 自然科学的空间表达54

5.1　引言54

5.2　科学空间表达的本质55

5.3　地理信息科学发展的含义58

5.4　结论61

参考文献61

第6章　社会科学的空间表达观63

6.1 引言63

6.2　社会经济现象地理坐标的确定64

6.3　社会经济现象的空间表达67

6.4　社会经济领域应用GIS的观点70

6.5　结论71

参考文献71

7.1 引言73

7.2　现实主义和经验主义73

第7章　认知论的空间表达73

7.3　感知、行为、语言以及认知74

7.4　实体、域以及现象74

7.5　空间关系76

7.6　总结和展望79

参考文献80

第8章　地理信息系统时间维与82

空间数据库82

8.1 引言82

8.2　时空表达问题83

8.3　GIS时空数据表达方法84

8.4　地理信息系统中的时间关联88

8.5　时空分析方法89

8.6　非空间数据库中的时间90

8.7　时态GIS的未来91

参考文献92

第9章　基于GIS的地形表达94

9.1 引言94

9.2　数字地形模拟的当前趋势95

9.3　数字高程模型DEM的生成97

9.4　DEM参数103

9.5　环境模拟应用中DEM的107

比例尺107

9.6　结论109

参考文献109

第10章　空间数据概括和多重表达113

10.1 引言113

10.2　空间数据概括表达方法114

10.3　地图概括与多重表达117

10.4　概括的概念模型120

10.5　地图概括系统的元素124

10.6　结论138

参考文献139

第11章　空间可视化表达143

11.1 引言143

11.2　空间分布表达145

11.3　空间分布可视化分析148

11.4　空间分布可视化表达152

参考文献157

第二部分　GIS的数据质量160

12.1　数据质量的定义163

第12章　空间数据质量参数163

12.2　数据质量的内容164

12.3　数据质量标准169

12.5　制图偏差171

12.4　元数据系统171

12.6　GIS、社会与数据质量172

参考文献173

第13章 空间数据的不确定性模型175

13.1 引言175

13.2　不确定性的定义176

13.3　误差问题179

13.4　模糊度180

13.5　多义性182

13.6　受约束的不确定性183

13.7　不确定性与误差之间的区别184

13.8　结论187

参考文献187

第14章　地理信息系统空间模型的190

误差传递190

14.1 引言190

14.2　空间属性定量随机误差的191

定义和辨别191

14.3　误差传播理论193

14.4　线性回归法的一个应用示例195

14.5　讨论与结论197

参考文献199

第15章　基于图形法的误差分析与评估201

15.1 引言201

15.2　图形法应用经典案例202

15.3　图形误差探测与评估所206

面临的挑战206

15.4　图形法框架210

15.5　图形法的研究展望213

参考文献214

第三部分　GIS的空间分析原理216

16.1　引言219

第16章　空间统计学219

16.2　前GIS时期的空间统计学220

16.3　当前空间统计学应用221

16.4　问题、挑战与未来的研究方向226

16.5　GIS和空间统计学227

参考文献228

第17章　交互式和探索式空间数据分析232

17.1　引言232

17.2　交互式空间数据分析的原则233

17.3　空间探索式数据分析235

17.4　探索式空间数据分析236

17.5　ESDA的应用及其未来发展展望242

参考文献243

第18章　空间分布计算与分析246

18.1 引言246

18.2　高性能计算的优点247

18.3　地理信息系统空间计算范例249

18.4　GIS需要何种高性能的249

空间分析工具249

18.5　空间分析技术类型学250

18.6　与空间分析有关的252

区域设计计算252

18.7　空间分布的区域设计分析253

参考文献260

18.8　结论260

第19章　空间分析的回顾和展望262

19.1　引言262

19.2　什么使空间分析变得特殊263

19.3　空间数据分析的起源和发展264

19.4　空间分析新需求266

19.5　空间分析智能化新案例266

19.6　神经网络空间分析的268

应用领域与典型案例268

19.7　结论和展望269

参考文献269

20.2　位置问题研究的早期历史272

及其发展272

20.1　什么是位置问题272

第20章　地理信息系统与地理位置建模272

20.3　GIS与位置模型框架的开发275

20.4　GIS中位置模型实现的276

基本问题276

20.5　两个经典位置模型与277

GIS的集成277

20.6　如何选择最优位置模型280

20.7　GIS位置模型发展展望280

参考文献281

第二篇 技术284

第一部分　GIS的技术方法体系284

21.1　地理信息系统技术287

第21章　新技术和地理信息系统287

21.2　软硬件技术进步与288

地理信息系统的发展288

21.3　地理信息系统桌面化290

21.4　地理信息系统的网络化趋势291

21.5　地理信息系统在城市中的应用293

参考文献294

第22章　网络环境中的地理信息系统295

22.1 引言295

22.2　基于主机的系统以及早期的个人计算机环境296

22.3　计算机网络与分布式系统296

22.4　计算机系统应用299

22.5　网络环境中的系统性能304

参考文献305

第23章　桌面地理信息系统308

23.1　引言308

23.2　电子地图集309

23.3　交互的街道显示和路径查询310

23.4　Internet上的绘图310

23.5　支持地理操作功能的311

电子表格软件311

23.6　剪贴画和地图成品软件312

23.7　专题制图313

23.8　真正的桌面地理信息系统314

23.9　桌面地理信息系统编程语言321

23.10　结论321

参考文献321

第24章　地理信息系统互操作性323

24.1　引言323

24.2　公认的互操作性观点323

24.3　地理信息系统互操作的策略324

24.4　地理数据模型329

24.5　信息共享332

24.6　结论333

参考文献334

第25章　地理信息系统用户化335

25.1　引言335

25.2　地理信息系统用户化过程337

25.3　地理信息系统用户化的成本338

25.4　软件工程338

25.5　地理信息系统应用开发工具340

25.6　与GIS用户化相关的问题343

25.7　结论344

参考文献345

第二部分　GIS的空间数据库346

26.1　数据库管理系统简介349

第26章　关系数据库与地理空间数据库349

26.2　关系数据库351

26.3　对象关系模型354

26.4　结论和挑战359

参考文献359

第27章　空间访问方法361

27.1　为何需要空间访问方法361

27.2　主要的内存访问方法362

27.3　空间填充曲线364

27.4　四叉树家族367

27.5　基于栅格的空间数据组织方法369

27.6　R树家族371

27.7　多尺度空间访问方法372

27.8　结论374

参考文献375

第28章　地理信息系统的人机交互377

28.1 引言377

28.2　人与GIS交互示例379

28.3　地理信息系统人机交互方式382

28.4　地理信息系统人机交互类型383

28.5　结论与展望385

参考文献386

29.1　引言388

第29章　空间数据库的规范化分析388

和设计方法388

29.2　空间数据分析与设计的389

基本概念389

29.3　空间数据库规范化分析389

和设计原理389

29.4　空间数据库分析和设计的392

规范模式392

29.5　空间数据库分析和设计的396

支持软件396

参考文献398

29.6　结论398

第三部分　GIS的数据采集技术400

第30章　空间参考与坐标系统402

30.1　引言402

30.2　大地测量学基础403

30.3　地理位置的定位概念404

30.4　不同定位系统间的数据转换410

30.5　结论410

参考文献411

3 1.1 引言412

第31章　地图和图像数据的编码412

与有效性检验412

31.2　地图数据编码413

31.3　航片和卫星数据的415

几何性质415

31.4　遥感成像系统418

31.5　面向GIS应用的影像纠正419

31.6　三维影像数据的生产421

31.7　地图与影像数据的精度问题423

31.8　数据有效性检验423

参考文献424

31.9　结论与展望424

第32章　数字遥感数据及其特征425

32.1　遥感原理425

32.2　遥感的量测信号428

32.3　遥感数据处理技术新进展434

32.4　结论436

参考文献436

第33章　用GPS采集GIS数据439

33.1　GPS的工作原理439

33.2　GPS与GIS的应用集成444

33.3　结论447

参考文献448

第四部分　数据转换与数据关联技术449

第34章　地理信息系统中的452

空间插值方法452

34.1　引言452

34.2　空间插值表达与452

空间插值准则452

34.3　地理信息系统中的453

空间插值方法453

GIS中的应用459

34.4　空间插值方法在459

34.5　结论461

参考文献461

第35章　GIS中的多准则评价方法464

35.1　引言464

35.2　GIS中的传统MCE方法465

35.3　模糊评价方法467

35.4　模糊评价与加权算子467

35.5　模糊评价及其标准化469

35.6　模糊评价方法中的权重确定470

35.7　模糊评价与决策风险471

参考文献472

35.8　结论472

第36章　空间划分474

36.1　预备知识474

36.2　空间划分的一般性质477

36.3　规则空间的划分方法477

36.4　空间的不规则划分486

36.5　广义Voronoi图488

36.6　结论493

参考文献494

37.1 引言496

空间表达496

第37章　地理信息系统与流域地貌496

37.2　水系网络和流域结构497

37.3　水系网络的提取和表达498

37.4　地貌特征及其基于对象的502

地貌特征表达502

37.5　流域地貌系统的扩展503

37.6　流域地貌标识中的不确定性504

37.7　流域土壤和植被信息的识别505

37.8　结论与讨论508

参考文献508

38.1　引言511

第38章　地形通视性计算原理与方法511

38.2　预备知识512

38.3　地形的通视性结构513

38.4　地形通视性计算算法514

38.5　多分辨率地形模型的通视性计算518

38.6　相关通视性问题及其算法521

38.7　结论522

参考文献522

第39章　地理信息系统与虚拟环境525

39.1 引言525

39.2　虚拟环境526

39.3　虚拟GIS528

39.4　结论与展望532

参考文献532

第40章　下一代地理信息系统及534

其空间分析方法534

40.1　引言534

40.2　传统空间分析方法535

40.3　空间分析方法发展中的影响因素538

40.4　当前空间分析中存在的问题543

40.5　结论与展望545

参考文献546

附录　术语与缩略词547