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第1部分 原理和技术3

第1章 地理信息系统的一些基本概念3

1.1地理信息系统3

1.2GIS的结构成分7

1.2.1硬件7

1.2.2软件8

1.2.3数据9

1.2.4方法10

1.2.5人10

1.3GIS涉及的学科和领域11

1.3.1地理学12

1.3.2制图学12

1.3.3遥感12

1.3.4摄影测量学12

1.3.5统计学13

1.3.6计算机科学13

1.3.7数据库管理系统14

1.3.8数学14

第2章 地理信息系统的功能16

2.1GIS的工作原理16

2.1.1连接来源不同的数据16

2.1.2收集各类空间数据17

2.1.3综合各类数据18

2.1.4投影和注册19

2.1.5地理参考20

2.1.6数据结构21

2.1.7元数据（metadata）24

2.2GIS的功能25

2.3GIS的空间分析30

2.3.1数据查询31

2.3.2空间数据查询32

2.3.3空间叠加（spatial overlay）33

2.3.4缓冲区（buffer）或者接近度（proximity）分析36

2.3.5地理编码（geocoding）和地址匹配（address matching）38

2.3.6网络分析（network analysis）40

2.3.7空间插值（spatial interpolation）42

2.3.8数据的输出和可视化45

2.4GIS的重要性47

2.4.1改进组织机构的综合化47

2.4.2帮助和支持决策48

2.4.3制图49

2.4.4动态地图51

2.4.5分析复杂的问题52

2.4.6增加效率52

2.4.7改进数据的组织和结构53

2.4.8增加数据收集和产生的准确性与灵活性53

第3章 地理信息系统与全球定位系统和空间决策支持系统55

3.1全球定位系统（global positioning system，GPS）55

3.1.1全球定位系统55

3.1.2GPS的工作原理57

3.1.3GPS的准确性与误差源58

3.1.4GPS技术的应用59

3.1.5GIS与GPS60

3.2GIS和空间决策支持系统（spatial decision support system，SDSS）62

3.2.1决策支持系统（decision support system，DSS）与SDSS62

3.2.2GIS与空间决策64

第2部分 地理现象和地理数据69

第4章 地理数据69

4.1地理现象69

4.1.1分离对象观点（discrete object view）69

4.1.2连续分布观点（continue field view）70

4.2地理数据的测量71

4.2.1名词标度72

4.2.2序数标度72

4.2.3区间标度72

4.2.4比率标度73

4.3地理现象的数字化表示74

第5章 空间数据结构75

5.1GIS数据库的基本元素75

5.1.1实体75

5.1.2属性75

5.1.3对象（object）76

5.1.4空间对象76

5.1.5空间自相关76

5.1.6比例尺与尺度78

5.1.7分辨率80

5.1.8准确性和精确度80

5.2投影和坐标系82

5.2.1地球上的位置82

5.2.2大地基准面83

5.2.3坐标系84

第6章 地理数据结构与模型89

6.1GIS空间数据模型89

6.1.1栅格数据结构90

6.1.2矢量数据结构93

6.1.3矢量模型的类型94

6.1.4GIS空间数据格式99

6.1.5矢量数据结构与栅格数据结构的比较103

6.1.6空间关系105

6.2数据模型107

6.2.1表格数据模型108

6.2.2层次数据模型109

6.2.3网络数据模型110

6.2.4关系数据模型111

6.2.5面向对象数据模型114

第7章 GIS数据库117

7.1数据库117

7.2GIS数据库117

7.2.1GIS数据库设计120

7.2.2GIS数据库的建立125

7.2.3GIS数据库的维护与更新129

7.3GIS数据管理130

7.4部门之间共享GIS数据与资源132

第3部分 地理信息系统在行动——地理信息系统应用139

第8章 地理信息系统的应用139

8.1行动中的地理信息系统139

8.1.1GIS在政府部门139

8.1.2GIS与国土安全141

8.1.3GIS与公共安全142

8.1.4GIS与电子政府143

8.1.5GIS与执法144

8.1.6GIS与军事防御145

8.1.7GIS与城市规划146

8.1.8GIS与土地信息系统（land information system，LIS）147

8.1.9GIS与公共医疗卫生148

8.1.10GIS与交通运输149

8.1.11GIS与商业151

8.1.12GIS与房地产业152

8.1.13GIS与环境的可持续利用153

8.1.14GIS与电信154

8.1.15GIS与科学研究155

8.2GIS与互联网157

8.2.1网络GIS157

8.2.2网络GIS的重要性162

8.2.3网络GIS存在的问题和面临的挑战163

第9章 地理信息系统的应用实例166

9.1GIS的应用166

9.1.1议会议员代表区网络GIS应用程序166

9.1.2GIS在选举过程中的应用175

9.1.3GIS与紧急突发事件应对196

9.2政府部门的GIS走向企业化（enterprise GIS）209

9.2.1企业化GIS210

9.2.2企业化GIS的重要性211

9.2.3企业化GIS的特点212

9.2.4企业化GIS面对的挑战214

9.2.5菲尼克斯市企业化GIS应用217

参考文献235