地理信息系统导论

《地理信息系统导论》是地理信息系统的基础性理论著作。全书在介绍地理信息系统的概念、发展的基础上，重点讨论了地理数据的获取与处理技术、空间数据库的基本理论、空间分析技术和空间可视化技术，并详细探讨了WebGIS的原理与应用技术。《地理信息系统导论》可作为高等院校地理信息系统专业本科生和研究生的教学参考用书，也可供从事测绘、地理以及地理信息系统研究和开发的相关人员阅读参考。

前言
第1章 绪论
1.1 GIS基本概念
1.2 GIS的进展与趋势
1.3 GIS的组成
1.4 GIS与其他学科的关系
1.5 GIS面临的挑战与对策

第2章 GIS的数据管理技术
2.1 GIS的空间数据模型
2.2 空间数据模型
2.3 空间数据结构
2.4 空间数据的获取和质量控制
2.5 空间数据处理

第3章 空间数据库
3.1 数据库概述
3.2 数据库设计的原理与方法
3.3 地理空间数据库
3.4 空间元数据

第4章 GIS可视化技术
4.1 空间信息可视化概述
4.2 电子地图
4.3 GIS多媒体显示技术
4.4 GIS三维可视化技术
4.5 虚拟现实技术

第5章 GIS的空间分析技术
5.1 量算分析
5.2 数字高程模型分析
5.3 叠置分析
5.4 缓冲区分析
5.5 空间数据的统计分析
5.6 GIS的网络分析技术

第6章 WebGIS
6.1 概述
6.2 计算机网络
6.3 WebGIS原理
6.4 移动GIS
参考文献

第1章 绪论
1.1 GIS基本概念
1.1.1 信息与数据
1.1.1.1 信息的含义
信息是现实世界中各种事物的特征、形态以及不同事物间的联系等在人脑里的抽象反映。
1.1.1.2 数据的含义
数据是信息的载体，是反映客观事物属性的记录。
1.1.1.3 信息的特征
信息有以下特征：①信息源于物质和能量；②信息是可以感知的；③信息是可存储、加工、传递和再生的。
1.1.1.4 信息与数据的关系
数据是反映客观事物属性的记录。任何事物的属性都是通过数据来表示的。数据经过加工处理之后，成为信息。而信息必须通过数据才能传播，才能对人类有影响。例如，数据1、3、5、7、9、11、13、15，它是一组数据，如果我们对它进行分析便可以得出它是一组等差数列，我们可以比较容易地知道后面的数字，那么它便是一条信息，是有用的数据。而数据1、3、2、4、5、1、41，它不能告诉我们任何东西，故它不是信息。
1.1.2 地理信息与地理数据
1.1.2.1 地理信息
地理信息（Geographic Information）是指与空间地理分布有关的信息，它是以数字、文字、图形、图像形式表示的地表物体和环境固有的数量、质量、分布特征、联系及规律的总称（陆守一，2006）。
1.1.2.2 地理数据
地理数据是直接或间接关联着相对于地球的某个地点的数据，是表示地理位置、分布特点的自然现象和社会现象的诸要素文件。它包括自然地理数据和社会经济数据。如土地覆盖类型数据、地貌数据、土壤数据、水文数据、植被数据、居民地数据、河流数据、行政境界及社会经济方面的数据等。
……

　　自从20世纪60年代加拿大测量学家R．F．Tomlinson博士提出把常规地图变成数字形式地图，并在世界上建成第一个地理信息系统以来，地理信息系统在测绘、地理、土地、规划、水利、交通、环保等领域得到广泛的应用，同时，地理信息系统的理论研究、技术开发也得到迅猛发展。到目前为止，我国已有几十所大学开设了地理信息系统专业，从事本科生和硕士研究生、博士研究生的培养与教育，更多的大学开设了地理信息系统课程，越来越多的学生接受了地理信息系统的专业或课程教育。
　　地理信息系统脱胎于测绘专业领域，其最初是为了满足计算机辅助地图制图的需要。随着计算机技术、测绘科学与技术、地理学理论的发展和应用，地理信息系统在数据处理、地理信息的空间分析和可视化技术等方面都达到了崭新的高度。进入21世纪，随着互联网技术和无线通信技术的广泛应用，地理信息系统已从过去只有具有地理信息系统专业背景的技术人员从事的领域，变成了为广大人民群众应用的工具，地理信息系统也因此发展成为一种产业，在这方面，基于GPS和GIS的汽车导航等的应用功不可没。
　　本书是作者结合多年从事地理信息系统的教学、科研和应用开发，在整理作者的教学、科研和应用开发的成果，以作者的教案为主，参考了国内相关的地理信息系统教材、教案及相关的研究成果的基础上撰写的。本书共分六章，第1章为绪论，主要介绍了地理信息系统的定义、发展、组成以及地理信息系统与相关学科的关系、地理信息系统面临的对策和挑战等。第2章为GIS的数据管理技术，主要包括空间数据模型、空间数据结构和空间数据质量等。第3章为空间数据库，主要包括数据库的基本概念、空间数据库设计的原理与方法、空间数据仓库和空间数据挖掘的原理与方法、空间元数据等。第4章为GIS可视化技术，包括电子地图、多媒体技术、三维可视化技术和虚拟现实技术等。第5章为GIS的空间分析技术，重点探讨了基本量算分析、数字高程模型分析、叠置分析、缓冲区分析、空间数据的统计分析和GIS的网络分析技术等。第6章为WebGIS，重点介绍了Web-GIS的概念、计算机网络技术、WebGIS原理、移动GIS技术等。
　　全书由田智慧统稿。本书得到了国家“十一五”科技支撑计划课题资助项目（2007BAH08806）资助，并得到黄河水利出版社的大力支持。本书在编写过程中，参考了国内外同行的文献，由于篇幅所限，未能全部列出，如有不周，请多批评指正。