地理信息系統是指輸入、顯示和分析空間數據，進而求解空間問題的系統，廣泛用于網絡分析、環境調查、土地利用、交通規劃、地形可視化、海平面上升預測、商務定位等領域。本書是GIS科學專業學生的教材，內容涉及GIS簡介、地理坐標參考、GIS數據獲取、數據質量、空間數據模型與數據庫、矢量和柵格數據的空間分析、網絡分析、統計與空間數據測度、三維數據的空間分析、GIS制圖、GIS硬/軟件和程序設計、未來展望等。
本書簡要介紹與GIS相關的基本原理，主要內容包括GIS簡介、參照系、GIS數據、數據質量、空間數據模型和數據庫、矢量和柵格數據的空間分析、網絡分析、統計和空間數據測量、三維數據的空間分析、使用GIS制圖、GIS硬件/軟件和編程、未來展望等。
John R. Jensen加州大學富勒頓分校地理學學士，楊百翰大學碩士，加州大學洛杉機分校博士；南卡羅來納大學地理學教學名師，GIS與遙感實驗室副主任，《GIS科學與遙感》雜志主編；攝影測量專家，曾任美國攝影和遙感學會地理空間信息分會主席；獲SAIC John E. Estes Memorial教學獎、美國地質調查局/美國航空航天局William T. Pecora獎、美國地理學家協會終生成就獎。主持完成NASA、DOE和NOAA的項目50余項，著有《數字圖像處理導論：遙感視角（第3版）》、《環境遙感：地球資源視角（第2版）》等教材，發表文章130多篇。Ryan R. Jensen楊百翰大學制圖與GIS學士、地理學碩士，佛羅里達大學地理學和GIS博士。楊百翰大學地理學副教授，地理信息系統認證專家，《應用地理學》主編。
目錄第1章 GIS簡介11.1 什么是空間數據11.2 空間問題31.3 GIS空間數據的組織方式41.3.1 離散型地理要素41.3.2 連續型地理要素41.3.3 面域型地理要素51.4 矢量與柵格數據結構61.4.1 矢量數據結構61.4.2 柵格數據結構61.4.3 空間數據基礎設施61.5 GIS標準定義與非標準定義81.6 對GIS的誤解91.6.1 GIS僅是一個圖形處理軟件或計算機輔助設計（CAD）程序101.6.2 GIS僅是一個地圖制圖程序101.6.3 GIS僅是無理論基礎的軟件包101.6.4 傳統紙質地圖與GIS一樣用途廣泛101.6.5 GIS與其他系統相比并無區別121.7 GIS組成121.7.1 GIS硬件121.7.2 GIS軟件131.7.3 人件（活件）141.7.4 GIS數據141.8 GIS發展趨勢151.9 GIS產業151.9.1 GIS軟件開發行業151.9.2 GIS數據采集行業151.9.3 GIS增值服務行業161.10 GIS行業就業情況161.11 GIS行業投資情況171.12 本書的組織結構171.13 小結18復習題18關鍵術語18參考文獻19第2章 空間參照系212.1 概述212.2 基準面212.3 橢球212.4 大地水準面222.4.1 水平基準面232.4.2 高程基準面232.5 坐標系242.5.1 笛卡兒坐標系242.5.2 經度和緯度252.6 地球儀262.7 地圖投影272.7.1 地圖投影中使用的可展曲面292.7.2 圓柱地圖投影292.7.3 方位（平面）地圖投影322.7.4 圓錐投影342.7.5 其他投影和坐標系362.7.6 自定義地圖投影382.8 天梭指標392.9 小結41復習題41關鍵術語42參考文獻42第3章 GIS數據443.1 概述443.2 地面數據采集443.2.1 全球定位系統（GPS）443.2.2 地面數據測量503.2.3 地面數據采樣或人口調查553.2.4 傳統空間信息的數字化573.3 遙感數據采集623.3.1 遙感信息處理633.3.2 分辨率要求633.3.3 遙感術語683.3.4 航空攝影測量693.3.5 多光譜遙感723.3.6 高光譜遙感753.3.7 熱紅外遙感763.3.8 LiDAR遙感783.3.9 RADAR遙感813.4 遙感數據分析843.4.1 模擬（可視）圖像處理843.4.2 數字圖像處理843.5 小結85復習題85關鍵術語85參考文獻86第4章 數據質量884.1 概述884.2 元數據884.2.1 元數據的要素884.2.2 FGDC的元數據標準894.2.3 元數據和GIS軟件894.2.4 其他元數據問題894.3 準確度和精度904.4 地理空間數據的誤差類型904.4.1 屬性錯誤914.4.2 定位誤差944.4.3 拓撲錯誤954.4.4 時間準確度964.4.5 誤差可視化974.4.6 誤差傳播974.4.7 區群謬誤984.4.8 可塑性面積單元問題994.5 小結100復習題100關鍵術語100參考文獻101第5章 空間數據模型和數據庫1025.1 概述1025.2 GIS數據模型1025.3 矢量數據1035.3.1 點要素1035.3.2 線要素1035.3.3 面（多邊形）要素1035.3.4 比例尺要素1035.3.5 拓撲屬性1055.3.6 地理關系矢量模型1065.3.7 基于對象的矢量模型1085.4 柵格數據1095.4.1 柵格單元值1095.4.2 單元格大小1095.4.3 柵格地理參照系1105.4.4 柵格文件格式1115.5 矢量與柵格數據模型的轉換1115.5.1 矢量-柵格轉換1115.5.2 柵格-矢量轉換1115.6 數據庫1135.6.1 平面文件1145.6.2 關系數據庫1145.6.3 不同的數據庫關系1145.6.4 關聯與連接1155.6.5 柵格數據庫1165.6.6 屬性數據類型1165.6.7 添加和刪除屬性字段1165.6.8 數據輸入1175.6.9 外部數據庫集成1175.7 數據查詢1175.7.1 屬性查詢1175.7.2 位置查詢1185.7.3 數據查詢的融合1185.7.4 新數據層1185.8 小結119復習題119關鍵術語120參考文獻121第6章 矢量數據和柵格數據的空間分析1226.1 概述1226.2 矢量數據分析1226.2.1 矢量數據的緩沖區分析1226.2.2 緩沖區分析的類型1256.2.3 矢量數據的疊加1276.3 柵格數據分析1366.3.1 柵格距離量測運算1366.3.2 局部運算1396.3.3 鄰域運算1486.3.4 區域運算1556.4 小結157復習題157關鍵術語158參考文獻159第7章 網絡分析1607.1 概述1607.2 地理編碼1617.2.1 地理編碼的組成1627.2.2 預處理1637.2.3 地址匹配1637.2.4 地理編碼質量1647.3 網絡類型1657.3.1 （無向）交通網絡1657.3.2 （有向）幾何設施網絡1657.4 （無向）交通網絡分析1657.4.1 建立拓撲正確的交通（無向）網絡地理數據庫1657.4.2 網絡分析問題：最優路線（最短路徑）1677.4.3 網絡分析問題：推銷員的最優路線1727.4.4 網絡分析問題：最近的設施在哪1737.4.5 網絡分析問題：如何確定特殊設施的服務區域1747.4.6 網絡分析問題：設施位置的區位配置模型1787.4.7 網絡分析問題：最大市場占有率1817.4.8 網絡分析問題：目標市場占有率1837.5 幾何設施（有向）網絡分析1847.5.1 建立拓撲正確的幾何設施（有向）數據集1857.5.2 網絡分析問題：設施網絡中的流向1877.5.3 網絡分析問題：在設施網絡中追蹤邊、接口的上游或下游1877.5.4 國家水文數據集猶他州瓦薩奇山脈鉆石叉河部分1897.5.5 網絡分析問題：在設施網絡中使用障礙1897.5.6 網絡分析問題：網絡示意圖1907.6 小結190復習題190關鍵術語191參考文獻192第8章 統計和空間數據量算1938.1 概述1938.2 長度（距離）量算1938.2.1 基于勾股定理的直線距離量算1938.2.2 曼哈頓距離量算1948.2.3 其他因素1958.3 多邊形周長和面積的量算1968.3.1 周長量算1968.3.2 多邊形面積量算1978.4 描述性統計1988.5 描述性空間統計2008.5.1 均值中心2018.5.2 標準距離2018.6 空間自相關2018.7 點模式分析2048.7.1 樣方分析2048.7.2 最近鄰點分析2068.8 小結209復習題209關鍵術語210參考文獻210第9章 三維數據空間分析2129.1 概述2129.2 三維數據的矢量表示和處理2139.2.1 不規則三角網（TIN）數據結構2139.2.2．TIN表面處理2149.3 三維數據的柵格表示和處理2169.3.1 空間插值2169.3.2 柵格三維數據的表面處理2269.4 小結228復習題228關鍵術語229參考文獻229第10章 GIS制圖23110.1 概述23110.2 地理學家/制圖師23110.3 制圖學的歷史23110.3.1 最古老的地圖23210.3.2 中世紀的TO地圖23210.3.3 公元150年托勒密的《地理》23210.3.4 探索、打印和地圖集的時代23310.3.5 現代地圖制作23510.4 制圖過程23610.5 要素類型和測量尺度23710.5.1 要素類型23710.5.2 地理測量尺度23810.6 地圖設計基礎23910.6.1 地圖組成（布局）24010.6.2 標題24010.6.3 排版24010.6.4 專題內容和圖形背景關系24110.6.5 指北針與羅盤24210.6.6 比例尺24210.6.7 圖例24310.6.8 格網或參考網格24310.6.9
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