本書主要介紹空間信息處理相關的技術，包括空間信息的基礎、基本類型、空間數據庫及其相關內容。具體內容包括空間信息系統的基本概念、空間數據基礎、空間數據庫、空間數據采集、空間數據挖掘、空間數據庫設計、空間數據庫的新型技術和領域、空間數據庫應用示例。本書內容豐富，具有先進性和實用性，既是一本論述空間信息和空間數據庫的專著，又是一本空間信息數據庫的教材。
本書可作為空間信息處理專業、計算機應用專業和各類信息技術、管理專業的大學本科高年級學生和碩士、博士研究生的教材或參考書，也可作為空間信息系統、空間數據庫應用和開發的科技、管理、工程人員的工作參考書。
《空間信息數據庫》可作為空間信息處理專業、計算機應用專業和各類信息技術、管理專業的大學本科高年級學生和碩士、博士研究生的教材或參考書，也可作為空間信息系統、空間數據庫應用和開發的科技、管理、工程人員的工作參考書。
第1章 空間信息系統概述
1.1 空間數據與空間信息
1.1.1 空間數據
1.1.2 空間信息技術
1.1.3 空間數據庫
1.1.4 空間信息系統
1.1.5 空間信息技術的發展
1.2 空間數據包含的內容
1.2.1 空間數據的特點
1.2.2 空間數據的基本類型
1.2.3 空間數據的基本特征
1.3 空間數據結構
1.3.1 矢量結構
1.3.2 柵格結構
1.4 空間數據庫
1.4.1 空間數據模型
1.4.2 空間數據庫的特點
1.4.3 空間數據庫的作用
1.5 空間信息系統
1.5.1 空間信息系統的組成
1.5.2 空間信息系統軟件
1.5.3 空間信息系統的功能
1.6 空間信息系統及其發展
1.6.1 國際發展狀況
1.6.2 國內發展狀況
1.6.3 空間信息系統技術演變
1.6.4 空間信息系統的發展趨勢
1.7 空間數據庫和不同應用領域的結合
1.7.1 分布式空間數據庫
1.7.2 專家數據庫
1.7.3 演繹數據庫
1.7.4 多媒體數據庫
1.7.5 主動數據庫
1.7.6 對象—關系數據庫
1.7.7 工程數據庫
1.7.8 統計數據庫
1.7.9 時態數據庫
1.7.10 實時數據庫
1.8 GIS工具介紹
1.8.1 ESRI產品系列
1.8.2 MapInfo產品系列
1.8.3 SuperMap產品系列
1.8.4 Intergraph產品系列
1.8.5 MapGIS產品系列
1.8.6 GeoStar產品系列
1.8.7 CityStar產品系列
習題
第2章 空間數據基礎
2.1 空間坐標系統
2.1.1 地理空間坐標系的建立
2.1.2 地圖投影
2.1.3 投影的分類
2.1.4 投影變形
2.1.5 常用地圖投影
2.1.6 地圖投影的選擇依據
2.2 空間實體
2.2.1 點實體
2.2.2 線實體
2.2.3 面實體
2.2.4 體實體
2.2.5 空間實體的編碼
2.3 空間數據的基本特征
2.3.1 空間數據的類型和表示方法
2.3.2 空間數據的拓撲關系及其表示
2.3.3 空間關系
2.4 空間數據結構
2.5 矢量數據結構
2.5.1 矢量數據結構編碼的基本內容
2.5.2 矢量數據的拓撲數據結構
2.5.3 矢量數據結構編碼的方法
2.6 柵格數據結構
2.6.1 簡單柵格數據結構
2.6.2 柵格數據的存儲
2.7 柵格和矢量數據結構的比較
2.8 矢量數據結構與柵格數據結構的相互轉換
2.8.1 矢量數據結構向柵格數據結構的轉換
2.8.2 柵格數據結構向矢量數據結構的轉換
2.9 空間數據的分層
2.9.1 空間信息系統中的層
2.9.2 與制圖學有關的層
2.10 空間數據元數據
2.10.1 元數據概念與分類
2.10.2 空間數據元數據的概念和標準
2.10.3 空間數據元數據的獲取與管理
2.10.4 空間數據元數據的應用
習題
第3章 空間數據庫
3.1 數據模型的發展
3.2 在空間數據庫中使用傳統數據庫的數據模型
3.2.1 層次模型
3.2.2 網狀模型
3.2.3 關系模型
3.2.4 在關系數據庫中存儲空間數據的局限性
3.3 空間數據庫的數據組織方式
3.3.1 混合結構模型
3.3.2 擴展結構模型
3.3.3 統一數據模型
3.3.4 基于關系的空間數據模型
3.3.5 面向對象數據模型
3.4 空間數據管理方案
3.4.1 全關系數據庫管理方案
3.4.2 文件—關系數據庫混合管理方案
3.4.3 擴展關系數據庫管理方案
3.4.4 對象關系數據庫管理系統
3.4.5 面向對象數據庫管理系統
3.5 空間數據引擎
3.5.1 空間數據引擎原理
3.5.2 空間數據引擎作用
3.6 空間索引
3.6.1 R樹
3.6.2 格網索引
3.6.3 GiST樹
3.6.4 Quad樹
3.6.5 K—D樹
3.7 空間查詢處理
3.7.1 空間對象近似化
3.7.2 空間查詢處理步驟
3.8 空間查詢語言
3.8.1 標準數據庫查詢語言
3.8.2 查詢語言的表現形式
3.8.3 空間數據庫查詢語言的特征
3.8.4 空間數據庫查詢語言待研究問題
3.8.5 OGIS標準的SQL擴展
3.8.6 空間數據查詢實例
3.9 Oracle空間數據庫的數據組織
習題
第4章 3S數據采集與處理
4.1 概述
4.1.1 數據源分類
4.1.2 數據源特征
4.1.3 空間數據采集與處理的基本流程
4.2 GPS數據采集
4.2.1 GPS概述
4.2.2 GPS的組成
4.2.3 GPS接收機的組成
4.2.4 GPS接收機的分類
4.2.5 GPS的定位原理
4.2.6 差分GPS定位原理
4.2.7 GPS的應用
4.3 RS遙感數據采集
4.3.1 遙感的基本概念
4.3.2 遙感的構成要素
4.3.3 遙感技術原理
4.3.4 遙感技術系統
4.3.5 遙感數據處理
4.3.6 遙感的應用
4.4 GIS數據采集
4.4.1 空間位置數據采集
4.4.2 屬性數據采集
4.5 空間數據的編輯與處理
4.5.1 圖形相關數據的編輯
4.5.2 圖像糾正
4.5.3 數據格式的轉換
4.5.4 地圖投影轉換
4.5.5 圖像解譯
4.5.6 圖形拼接
4.5.7 拓撲生成
4.6 數據質量
4.6.1 與數據質量相關的幾個概念
4.6.2 空間數據質量標準
4.6.3 空間數據的誤差
4.6.4 空間數據的誤差源及誤差傳播
4.6.5 空間數據質量的控制
4.7 數據入庫
4.83S集成技術
習題
第5章 空間數據分析與挖掘
5.1 空間分析
5.1.1 疊置分析
5.1.2 緩沖區分析
5.1.3 網絡分析
5.2 空間數據挖掘
5.2.1 數據挖掘的基本概念
5.2.2 空間數據挖掘的動機
5.2.3 空間數據挖掘的概念
5.2.4 空間數據挖掘的方法與過程
5.2.5 空間數據挖掘的難點
5.2.6 空間數據挖掘的特殊性
5.2.7 方法舉例
5.3 空間數據規范化與空間數據共享
5.3.1 空間規范化標準
5.3.2 圖形變換
5.3.3 空間共享
5.4 空間數據可視化
5.4.1 空間數據可視化概念
5.4.2 空間數據可視化的方法
5.4.3 基于可視化的知識發現
習題
第6章 空間數據庫設計
6.1 空間數據庫設計概述
6.2 空間數據庫設計原則
6.3 數據庫設計步驟
6.3.1 空間數據庫需求分析
6.3.2 空間數據庫概念設計
6.3.3 空間數據庫邏輯設計
6.3.4 空間數據庫物理設計
6.3.5 空間數據庫的實施和維護
6.4 主流空間數據庫系統技術
6.4.1 Oracle Spatial技術
6.4.2 ArcGIS技術
6.4.3 MapInfo
6.5 基于Oracle的空間交通數據庫的設計實例
6.6 基于MapInfo的數據模型設計實例
6.6.1 建立數據庫及矢量數據文件
6.6.2 數據模型的設計和關聯操作
6.7 基于ArcView的空間數據應用
6.7.1 ArcView的基本操作界面
6.7.2 地理信息的錄入
6.7.3 地理信息空間特征的錄入
6.7.4 地理信息屬性特征的錄入
6.8 數字化城市系統的開發
6.8.1 前言
6.8.2 項目概述
6.8.3 需求說明
6.8.4 概要設計
6.8.5 詳細設計
習題
第7章 空間數據庫新技術
7.1 時態空間數據庫
7.1.1 地理信息的時空分析
7.1.2 時態數據庫
7.1.3 時空數據模型
7.1.4 時空數據庫
7.2 移動對象數據庫
7.2.1 移動對象數據
7.2.2 移動對象的存儲方法
7.2.3 移動對象的位置表示
7.2.4 移動對象類型的數據結構
7.2.5 移動對象數據庫實例
7.3 無線傳感器網絡數據庫
7.3.1 無線傳感器網絡數據
7.3.2 無線傳感器網絡數據庫結構
7.3.3 無線傳感器網絡數據庫相關技術
7.4 無線物聯網數據庫
7.4.1 無線物聯網數據服務
7.4.2 無線物聯網數據庫設計與實現
7.5 空間數據庫新技術
7.5.1 支持場實體的數據庫
7.5.2 空間數據倉庫技術
7.5.3 基于內容的檢索
7.5.4 分布式空間數據庫
7.5.5 并行空間數據庫技術
7.6 空間信息系統技術的新發展
7.6.1 超媒體網絡GIS——WebGIS
7.6.2 構件式GIS——ComGIS
7.6.3 開放式GIS——OpenGIS
習題
第8章 地理空間信息系統應用
8.1 環境監測與管理
8.1.1 GIS在環境監測與管理中的應用
8.1.2 GIS在環境監測與管理中的應用實例
8.2 城市規劃
8.2.1 GIS在城市規劃和管理中的應用
8.2.2 GIS在城市規劃中的應用實例——公園規劃系統
8.3 交通管理
8.3.1 GIS在交通管理中的應用
8.3.2 GIS在交通管理中的應用實例——交通地理信息系統
8.4 土地管理
8.4.1 GIS在土地管理中的應用
8.4.2 GIS在土地管理中的應用實例——土地利用地理信息系統
8.5 農業氣候區劃
8.5.1 GIS在農業氣候區劃中的應用
8.5.2 GIS在農業氣候區劃中的應用實例——農業氣候區劃信息系統
8.6 資源管理
8.7 醫療保健
……
附錄 實驗指導書
參考文獻
版權頁：
隨著信息技術的發展和空間數據庫、空間信息處理理論與技術方法的進步，空間信息系統的應用早已滲透到人類生活的許多方面。空間信息系統在如下幾個方面得到了普遍的應用，取得了明顯的經濟效益和社會效益。
①資源管理：應用于農業和林業領域，解決各種資源（如土地、森林、草場）分布、分級、統計、制圖等問題，回答“定位”和“模式”兩類問題。
②資源配置：在城市中各種公用設施、救災減災中物資的分配、不同范圍內能源保障、糧食供應等到機構的在各地的配置等都是資源配置問題。空間信息系統的目標是保證資源的最合理配置和發揮最大效益。
③城市規劃和管理：在大規模城市基礎設施建設中解決如何保證綠地的比例和合理分布問題，以保證城市建設中的學校、公共設施、運動場所、服務設施等能夠擁有最大的服務面（城市資源配置問題）。
④土地信息系統和地籍管理：利用空間信息系統可以對土地和地籍管理涉及土地使用性質變化、地塊輪廓變化、地籍權屬關系變化等進行高效的管理。
⑤生態、環境管理與模擬：區域生態規劃、環境現狀評價、環境影響評價、污染物削減分配的決策支持、環境與區域可持續發展的決策支持、環保設施的管理、環境規劃等都需要空間信息系統的支持。
⑥應急響應：解決在發生洪水、戰爭、核事故等重大自然或人為災害時，如何安排最佳的人員撤離路線，并配備相應的運輸和保障設施的問題。
⑦地學研究與應用：地形分析、流域分析、土地利用研究、經濟地理研究、空間決策支持、空間統計分析、制圖等都離不開空間信息系統的支持。
⑧商業與市場：大型商場的建立要考慮其他商場的分布、待建區周圍居民區的分布和人數，商場銷售的品種和市場定位都必須與待建區的人口結構（年齡構成、性別構成、文化水平）、消費水平等結合起來考慮。房地產開發和銷售過程中也可以利用GIS功能進行決策和分析。這些都是用空間信息系統提供的數據來分析的。
⑨基礎設施管理：城市的地上地下基礎設施（電信、自來水、道路交通、天然氣管線、排污設施、電力設施等）的管理、統計、匯總都可以借助空間信息系統來完成。
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