本書旨在提供地理信息系統(tǒng)（GIS）概念和實(shí)踐的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，自第1版出版發(fā)行12年來已成為國(guó)內(nèi)外廣受歡迎的經(jīng)典教材，2014年最新版（第7版）及時(shí)反映了GIS技術(shù)的新發(fā)展和日益廣泛的應(yīng)用。本書共18章，第1章至第4章主要解釋GIS的概念和數(shù)據(jù)模型；第5章至第8章涵蓋了數(shù)據(jù)獲取、編輯和管理；第9章和第10章包括數(shù)據(jù)顯示和探查；第11章和第12章提供核心數(shù)據(jù)分析的概覽；第13章至第15章重點(diǎn)闡述地形制圖和分析；第16章和第17章涉及線性要素和移動(dòng)；第18章介紹GIS 模型和建模。每章包含2 至7 個(gè)習(xí)作任務(wù)，全書共81個(gè)習(xí)作，采用ArcGIS10.0軟件平臺(tái)。附光盤1張，含全套習(xí)作數(shù)據(jù)。
陳健飛，廣州大學(xué)教授，博導(dǎo)，自然地理學(xué)和土地資源學(xué)學(xué)科帶頭人。兼任中國(guó)自然資源學(xué)會(huì)理事暨熱帶亞熱帶地區(qū)資源研究專委會(huì)副主任、土地資源研究專委會(huì)副主任、資源教育工作委員會(huì)委員；中國(guó)土壤學(xué)會(huì)土壤發(fā)生分類和土壤地理專委會(huì)副主任；中國(guó)地理學(xué)會(huì)自然地理專委會(huì)委員、廣東省地理學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)；教育部地理科學(xué)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)委員。
第1章 緒論 1
1．1 地理信息系統(tǒng)（GIS） 2
1．1．1 GIS的組成 3
1．1．2 GIS的簡(jiǎn)史 3
1．1．3 GIS軟件產(chǎn)品 4
1．2 GIS的應(yīng)用 5
1．3 GIS的要素 7
1．3．1 數(shù)據(jù)模型 8
1．3．2 數(shù)據(jù)獲取 10
1．3．3 屬性數(shù)據(jù)管理 10
1．3．4 數(shù)據(jù)顯示 10
1．3．5 數(shù)據(jù)探查 10
1．3．6 數(shù)據(jù)分析 10
1．4 Web制圖 12
1．4．1 在線制圖 12
1．4．2 協(xié)作Web制圖 12
1．4．3 志愿者地理信息（VGI） 12
1．4．4 Web 應(yīng)用程序的意義 13
1．5 本書的結(jié)構(gòu) 13
1．6 概念與實(shí)踐 13
重要概念和術(shù)語(yǔ) 14
復(fù)習(xí)題 15
應(yīng)用：緒論 16
參考文獻(xiàn) 20
第2章 坐標(biāo)系統(tǒng) 21
2．1 地理坐標(biāo)系統(tǒng) 22
2．1．1 地球的近似表示 23
2．1．2 大地基準(zhǔn) 24
2．2 地圖投影 26
2．2．1 地圖投影類型 27
2．2．2 地圖投影參數(shù) 28
2．3 常用地圖投影 29
2．3．1 橫軸墨卡托投影 30
2．3．2 蘭勃特正形圓錐投影 30
2．3．3 阿伯斯等積圓錐投影 31
2．3．4 等距圓錐投影 31
2．3．5 Web墨卡托 31
2．4 投影坐標(biāo)系統(tǒng) 32
2．4．1 通用橫軸墨卡托格網(wǎng)系統(tǒng)（UTM） 33
2．4．2 通用極射格網(wǎng)系統(tǒng)（UPS） 34
2．4．3 國(guó)家平面坐標(biāo)系統(tǒng)（SPC） 34
2．4．4 公用土地調(diào)查系統(tǒng)（PLSS） 36
2．5 在GIS中運(yùn)用坐標(biāo)系統(tǒng) 36
2．5．1 投影文件 36
2．5．2 預(yù)定義坐標(biāo)系統(tǒng) 37
2．5．3 即時(shí)（on-the-fly）投影 38
重要概念和術(shù)語(yǔ) 38
復(fù)習(xí)題 40
應(yīng)用：坐標(biāo)系統(tǒng) 41
參考文獻(xiàn) 45
第3章 矢量數(shù)據(jù)模型 46
3．1 簡(jiǎn)單要素的表示 48
3．2 拓?fù)?48
3．2．1 拓?fù)浣y(tǒng)一地理編碼格式（TIGER） 50
3．2．2 拓?fù)涞闹匾?51
3．3 地理關(guān)系數(shù)據(jù)模型 52
3．3．1 Coverage 53
3．3．2 Coverage 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 53
3．3．3 非拓?fù)涫噶繑?shù)據(jù) 55
3．4 基于對(duì)象數(shù)據(jù)模型 55
3．4．1 類和類之間的關(guān)系 56
3．4．2 接口 56
3．4．3 Geodatabase 57
3．4．4 拓?fù)湟?guī)則 59
3．4．5 Geodatabase數(shù)據(jù)模型的優(yōu)點(diǎn) 60
3．5 復(fù)合要素的表示 61
3．5．1 不規(guī)則三角網(wǎng)（TINs） 61
3．5．2 分區(qū) 62
3．5．3 路徑 64
重要概念和術(shù)語(yǔ) 66
復(fù)習(xí)題 67
應(yīng)用：地理關(guān)系矢量數(shù)據(jù)模型 68
挑戰(zhàn)性任務(wù) 71
參考文獻(xiàn) 72
第4章 柵格數(shù)據(jù)模型 73
4．1 柵格數(shù)據(jù)模型要素 74
4．1．1 像元值 75
4．1．2 像元大小 75
4．1．3 像元深度 76
4．1．4 柵格波段 76
4．1．5 空間參照 76
4．2 柵格數(shù)據(jù)類型 77
4．2．1 衛(wèi)星影像 77
4．2．2 數(shù)字高程模型（DEMs） 79
4．2．3 USGS的數(shù)字高程模型（USGS DEMs） 81
4．2．4 全球數(shù)字高程模型 81
4．2．5 數(shù)字正射影像 82
4．2．6 土地覆被數(shù)據(jù) 83
4．2．7 二值掃描文件 83
4．2．8 數(shù)字柵格圖（DRG） 83
4．2．9 圖形文件 84
4．2．10 特定GIS軟件的柵格數(shù)據(jù) 84
4．3 柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 84
4．3．1 逐個(gè)像元編碼 85
4．3．2 游程編碼（RLE） 85
4．3．3 四叉樹 86
4．3．4 頭文件 88
4．4 柵格數(shù)據(jù)壓縮 88
4．5 柵格數(shù)據(jù)文件格式 90
4．6 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與綜合 91
4．6．1 柵格化 91
4．6．2 矢量化 91
4．6．3 柵格數(shù)據(jù)與矢量數(shù)據(jù)的綜合 92
重要概念和術(shù)語(yǔ) 93
復(fù)習(xí)題 94
應(yīng)用：柵格數(shù)據(jù)模型 95
挑戰(zhàn)性任務(wù) 97
參考文獻(xiàn) 97
第5章 GIS數(shù)據(jù)獲取 100
5．1 現(xiàn)有的地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù) 101
5．1．1 地理門戶網(wǎng)站 101
5．1．2 美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局 102
5．1．3 美國(guó)人口普查局 102
5．1．4 自然資源保持局 103
5．1．5 州域公共數(shù)據(jù)舉例 103
5．1．6 大都市公共數(shù)據(jù)舉例 103
5．1．7 縣級(jí)公共數(shù)據(jù)舉例 104
5．1．8 私人公司的GIS數(shù)據(jù) 104
5．2 元數(shù)據(jù) 104
5．3 現(xiàn)有數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換 105
5．3．1 直接轉(zhuǎn)換 105
5．3．2 中性格式 105
5．4 創(chuàng)建新數(shù)據(jù) 107
5．4．1 遙感數(shù)據(jù) 107
5．4．2 野外數(shù)據(jù) 108
5．4．3 有x、y坐標(biāo)的文本文件 111
5．4．4 用數(shù)字化儀數(shù)字化 111
5．4．5 掃描數(shù)字化 113
5．4．6 屏幕數(shù)字化 115
5．4．7 源地圖的重要性 115
重要概念和術(shù)語(yǔ) 116
復(fù)習(xí)題 117
應(yīng)用：矢量數(shù)據(jù)輸入 118
挑戰(zhàn)性任務(wù) 121
參考文獻(xiàn) 122
第6章 幾何變換 123
6．1 幾何變換 124
6．1．1 地圖到地圖和圖像到地圖的變換 124
6．1．2 變換方法 125
6．1．3 仿射變換 126
6．1．4 控制點(diǎn) 127
6．2 均方根（RMS）誤差 129
6．3 數(shù)字化地圖上的均方根誤差 131
6．4 像元值重采樣 132
6．4．1 重采樣方法 132
6．4．2 重采樣的其他用途 134
重要概念和術(shù)語(yǔ) 134
復(fù)習(xí)題 135
應(yīng)用：幾何變換 135
挑戰(zhàn)性任務(wù) 140
參考文獻(xiàn) 141
第7章 空間數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度和質(zhì)量 142
7．1 定位錯(cuò)誤 143
7．1．1 使用二手?jǐn)?shù)據(jù)源的定位錯(cuò)誤 143
7．1．2 產(chǎn)生數(shù)字化錯(cuò)誤的原因 144
7．1．3 使用第一手?jǐn)?shù)據(jù)源的定位錯(cuò)誤 144
7．2 空間數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn) 145
7．3 拓?fù)溴e(cuò)誤 146
7．3．1 空間要素的拓?fù)溴e(cuò)誤 146
7．3．2 圖層之間的拓?fù)溴e(cuò)誤 147
7．4 拓?fù)渚庉?149
7．4．1 Coverage 的拓?fù)渚庉?149
7．4．2 用地圖拓?fù)渚庉?152
7．4．3 用拓?fù)湟?guī)則編輯 153
7．5 非拓?fù)渚庉?153
7．5．1 編輯現(xiàn)有要素 153
7．5．2 由現(xiàn)有要素創(chuàng)建新要素 154
7．6 其他編輯操作 155
7．6．1 圖幅拼接 155
7．6．2 線的簡(jiǎn)化和平滑 156
重要概念和術(shù)語(yǔ) 158
復(fù)習(xí)題 159
應(yīng)用：空間數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和質(zhì)量 160
挑戰(zhàn)性任務(wù) 165
參考文獻(xiàn) 165
第8章 屬性數(shù)據(jù)管理 166
8．1 GIS中的屬性數(shù)據(jù) 168
8．1．1 屬性表的類型 168
8．1．2 數(shù)據(jù)庫(kù)管理 169
8．1．3 屬性數(shù)據(jù)的類型 169
8．2 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模型 171
8．2．1 SSURGO：一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例 173
8．2．2 規(guī)范化 173
8．2．3 關(guān)系類型 176
8．3 合并、關(guān)聯(lián)和關(guān)系類 178
8．3．1 合并 178
8．3．2 關(guān)聯(lián) 178
8．3．3 關(guān)系類 179
8．4 屬性數(shù)據(jù)輸入 179
8．4．1 字段定義 179
8．4．2 數(shù)據(jù)輸入方法 179
8．4．3 屬性數(shù)據(jù)校核 180
8．5 字段與屬性數(shù)據(jù)的處理 180
8．5．1 添加和刪除字段 180
8．5．2 屬性數(shù)據(jù)的分類 181
8．5．3 屬性數(shù)據(jù)的計(jì)算 181
重要概念和術(shù)語(yǔ) 181
復(fù)習(xí)題 182
應(yīng)用：屬性數(shù)據(jù)的輸入與管理 183
挑戰(zhàn)性任務(wù) 188
參考文獻(xiàn) 189
第9章 數(shù)據(jù)顯示與地圖編制 190
9．1 地圖的符號(hào)表示 192
9．1．1 空間要素與地圖符號(hào) 192
9．1．2 色彩的運(yùn)用 194
9．1．3 數(shù)據(jù)的分類 195
9．1．4 制圖概括 196
9．2 定量的地圖的種類 196
9．3 地圖的注記 199
9．3．1 字體的變化 199
9．3．2 字體變化的選擇 200
9．3．3 文字在地圖主體的放置 201
9．4 地圖設(shè)計(jì) 204
9．4．1 排版 204
9．4．2 視覺層次 206
9．5 動(dòng)畫地圖 208
9．6 地圖的生產(chǎn) 209
重要概念和術(shù)語(yǔ) 211
復(fù)習(xí)題 212
應(yīng)用：數(shù)據(jù)顯示和地圖編制 213
挑戰(zhàn)性任務(wù) 219
參考文獻(xiàn) 220
第10章 數(shù)據(jù)探查 222
10．1 數(shù)據(jù)探查 223
10．1．1 描述性統(tǒng)計(jì)量 224
10．1．2 圖形 225
10．1．3 動(dòng)態(tài)圖形 228
10．2 基于地圖的數(shù)據(jù)操作 229
10．2．1 數(shù)據(jù)分類 230
10．2．2 空間集聚 230
10．2．3 地圖比較 231
10．3 屬性數(shù)據(jù)查詢 232
10．3．1 SQL 233
10．3．2 查詢表達(dá)式 234
10．3．3 運(yùn)算類型 235
10．3．4 查詢操作舉例 236
10．3．5 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)查詢 237
10．4 空間數(shù)據(jù)查詢 238
10．4．1 由指針選擇要素 238
10．4．2 由圖形選擇要素 238
10．4．3 由空間關(guān)系選擇要素 239
10．4．4 屬性數(shù)據(jù)查詢與空間數(shù)據(jù)查詢的結(jié)合 239
10．5 柵格數(shù)據(jù)查詢 240
10．5．1 由像元數(shù)值查詢 240
10．5．2 用選擇要素查詢 241
重要概念和術(shù)語(yǔ) 241
復(fù)習(xí)題 242
應(yīng)用：數(shù)據(jù)探查 243
挑戰(zhàn)性任務(wù) 247
參考文獻(xiàn) 248
第11章 矢量數(shù)據(jù)分析 249
11．1 建立緩沖區(qū) 250
11．1．1 緩沖區(qū)建立中的差別 251
11．1．2 建立緩沖區(qū)的應(yīng)用 252
11．2 地圖疊置 253
11．2．1 要素類型和地圖疊置 254
11．2．2 地圖疊置方法 255
11．2．3 疊置和數(shù)據(jù)格式 256
11．2．4 碎屑多邊形 257
11．2．5 地圖疊置中的誤差傳遞 258
11．2．6 地圖疊置的應(yīng)用 259
11．3 距離量測(cè) 260
11．4 模式分析 260
11．4．1 點(diǎn)模式分析 261
11．4．2 量測(cè)空間自相關(guān)的莫蘭指數(shù) 262
11．4．3 量測(cè)高/低聚集度的 G 統(tǒng)計(jì)量 264
11．4．4 模式分析的應(yīng)用 265
11．5 要素操作 266
重要概念和術(shù)語(yǔ) 269
復(fù)習(xí)題 270
應(yīng)用：矢量數(shù)據(jù)分析 271
挑戰(zhàn)性任務(wù) 275
參考文獻(xiàn) 275
第12章 柵格數(shù)據(jù)分析 278
12．1 數(shù)據(jù)分析環(huán)境 279
12．2 局域運(yùn)算 280
12．2．1 單一柵格的局域運(yùn)算 280
12．2．2 重新分類 281
12．2．3 多個(gè)柵格的局域運(yùn)算 281
12．2．4 局域運(yùn)算的應(yīng)用 282
12．3 鄰域運(yùn)算 283
12．3．1 鄰域統(tǒng)計(jì)值 284
12．3．2 鄰域運(yùn)算的應(yīng)用 284
12．4 分區(qū)運(yùn)算 286
12．4．1 分區(qū)統(tǒng)計(jì)量 286
12．4．2 分區(qū)運(yùn)算的應(yīng)用 287
12．5 自然距離量測(cè)運(yùn)算 288
12．5．1 配置與方向 289
12．5．2 自然距離量測(cè)運(yùn)算的應(yīng)用 289
12．6 其他的柵格數(shù)據(jù)運(yùn)算 290
12．6．1 柵格數(shù)據(jù)管理 290
12．6．2 柵格數(shù)據(jù)提取 290
12．6．3 柵格數(shù)據(jù)的綜合歸納 291
12．7 地圖邏輯運(yùn)算 292
12．8 基于矢量與基于柵格的數(shù)據(jù)分析的比較 292
12．8．1 地圖疊置 293
12．8．2 建立緩沖區(qū) 294
重要概念和術(shù)語(yǔ) 294
復(fù)習(xí)題 295
應(yīng)用：柵格數(shù)據(jù)分析 295
挑戰(zhàn)性任務(wù) 298
參考文獻(xiàn) 299
第13章 地形制圖與分析 300
13．1 用于地形制圖與分析的數(shù)據(jù) 301
13．1．1 數(shù)字高程模型（DEM） 301
13．1．2 不規(guī)則三角網(wǎng)（TIN） 302
13．2 地形制圖 303
13．2．1 等高線法 303
13．2．2 垂直剖面法 305
13．2．3 地貌暈渲圖法 305
13．2．4 分層設(shè)色法 307
13．2．5 透視圖法 307
13．3 坡度和坡向 309
13．3．1 用柵格計(jì)算坡度和坡向的算法 310
13．3．2 用TIN計(jì)算坡度和坡向的算法 313
13．3．3 影響坡度和坡向量測(cè)的因素 314
13．4 表面曲率 315
13．5 柵格與TIN對(duì)比 317
重要概念和術(shù)語(yǔ) 317
復(fù)習(xí)題 318
應(yīng)用：地形制圖和分析 319
挑戰(zhàn)性任務(wù) 323
參考文獻(xiàn) 324
第14章 視域和流域 326
14．1 視域分析 327
14．1．1 視線操作 327
14．1．2 基于柵格的視域分析 328
14．1．3 基于TIN的視域分析 328
14．1．4 累積視域 329
14．1．5 視域分析的準(zhǔn)確度 330
14．2 視域分析中的參數(shù) 330
14．3 視域分析的應(yīng)用 332
14．4 流域分析 333
14．4．1 已填洼DEM 333
14．4．2 流向 334
14．4．3 流量累積 334
14．4．4 河網(wǎng) 335
14．4．5 河流鏈路 335
14．4．6 全流域 336
14．4．7 基于點(diǎn)的流域 336
14．5 影響流域分析的因素 338
14．5．1 DEM分辨率 338
14．5．2 流向方法 339
14．5．3 流量累積臨界值 340
14．6 流域分析的應(yīng)用 341
重要概念和術(shù)語(yǔ) 342
復(fù)習(xí)題 343
應(yīng)用： 視域和流域 343
挑戰(zhàn)性任務(wù) 347
參考文獻(xiàn) 348
第15章 空間插值 351
15．1 空間插值的元素 352
15．1．1 控制點(diǎn) 352
15．1．2 空間插值的類型 353
15．2 全局插值法 354
15．2．1 趨勢(shì)面模型 354
15．2．2 回歸模型 356
15．3 局部插值法 357
15．3．1 泰森多邊形 357
15．3．2 密度估算 358
15．3．3 距離倒數(shù)權(quán)重插值 361
15．3．4 薄板樣條函數(shù) 363
15．4 克里金法 365
15．4．1 半變異圖 366
15．4．2 模型 367
15．4．3 普通克里金法 368
15．4．4 泛克里金法 370
15．4．5 其他克里金法 372
15．5 空間插值方法的比較 373
重要概念和術(shù)語(yǔ) 374
復(fù)習(xí)題 376
應(yīng)用：空間插值 376
挑戰(zhàn)性任務(wù) 381
參考文獻(xiàn) 382
第16章 地理編碼和動(dòng)態(tài)分段 384
16．1 地理編碼 385
16．1．1 地理編碼參照數(shù)據(jù)庫(kù) 385
16．1．2 地址匹配過程 386
16．1．3 地址匹配選項(xiàng) 388
16．1．4 偏移標(biāo)注選項(xiàng) 389
16．1．5 地理編碼質(zhì)量 389
16．2 地理編碼的變異形式 390
16．3 地理編碼的應(yīng)用 391
16．3．1 定位服務(wù) 391
16．3．2 商業(yè)應(yīng)用 392
16．3．3 無線應(yīng)急服務(wù) 392
16．3．4 犯罪制圖和分析 392
16．3．5 公共健康 392
16．4 動(dòng)態(tài)分段 393
16．4．1 路徑 393
16．4．2 創(chuàng)建路徑 394
16．4．3 事件 396
16．4．4 創(chuàng)建事件表 396
16．5 動(dòng)態(tài)分段的應(yīng)用 398
16．5．1 數(shù)據(jù)管理 398
16．5．2 數(shù)據(jù)顯示 398
16．5．3 數(shù)據(jù)查詢 399
16．5．4 數(shù)據(jù)分析 399
重要概念和術(shù)語(yǔ) 400
復(fù)習(xí)題 400
應(yīng)用：地理編碼和動(dòng)態(tài)分段 401
挑戰(zhàn)性任務(wù) 406
參考文獻(xiàn) 407
第17章 最小耗費(fèi)路徑分析和網(wǎng)絡(luò)分析 409
17．1 最小耗費(fèi)路徑分析 410
17．1．1 源柵格 410
17．1．2 耗費(fèi)柵格 410
17．1．3 耗費(fèi)距離量測(cè) 411
17．1．4 生成最小累積耗費(fèi)路徑 412
17．1．5 最小耗費(fèi)路徑分析的選項(xiàng) 415
17．2 最小耗費(fèi)路徑分析的應(yīng)用 416
17．3 網(wǎng)絡(luò) 416
17．3．1 鏈路和鏈路阻抗 417
17．3．2 節(jié)點(diǎn)和轉(zhuǎn)彎阻抗 417
17．3．3 單行道或禁行道 417
17．3．4 天橋和地下通道 418
17．4 網(wǎng)絡(luò)拼接 418
17．4．1 聚集線要素 418
17．4．2 編輯和創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò) 419
17．4．3 對(duì)網(wǎng)絡(luò)要素賦予屬性 419
17．5 網(wǎng)絡(luò)分析 420
17．5．1 最短路徑分析 421
17．5．2 旅行推銷員問題 422
17．5．3 車輛路徑問題 423
17．5．4 最近設(shè)施 423
17．5．5 配置 424
17．5．6 定位-配置 425
重要概念和術(shù)語(yǔ) 427
復(fù)習(xí)題 427
應(yīng)用： 路徑分析和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 428
挑戰(zhàn)性任務(wù) 434
參考文獻(xiàn) 434
第18章 GIS模型與建模 436
18．1 GIS 建模的基本元素 437
18．1．1 GIS 模型的分類 437
18．1．2 建模過程 438
18．1．3 GIS 在建模中的作用 438
18．1．4 GIS 與其他建模程序的結(jié)合 439
18．2 二值模型 440
18．2．1 基于矢量的方法 440
18．2．2 基于柵格的方法 441
18．2．3 二值模型的應(yīng)用 442
18．3 指數(shù)模型 443
18．3．1 加權(quán)線性綜合法 443
18．3．2 其他方法 446
18．3．3 指數(shù)模型的應(yīng)用 448
18．4 回歸模型 449
18．4．1 線性回歸模型 450
18．4．2 局部回歸模型 450
18．4．3 對(duì)數(shù)回歸模型 451
18．5 過程模型 451
18．5．1 修正的通用土壤流失方程式 452
18．5．2 臨界降雨量模型 453
重要概念和術(shù)語(yǔ) 454
復(fù)習(xí)題 454
應(yīng)用：GIS模型與建模 455
挑戰(zhàn)性任務(wù) 460
參考文獻(xiàn) 460
附錄A 常用換算關(guān)系 464
附錄B UTM（通用橫軸麥卡托）分帶 465
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