地理信息系统基础draft32

地理信息系统基础（Draft 3）江西理工大学兰小机 刘德儿 编2005.12I目 录第一章 绪 论（4 学时） 1第一节 GIS 的基本概念 11.1 信息与地理信息 11.2 信息系统 21.3 地理信息系统 3第二节 GIS 的构成 62.1 硬件系统 62.2 软件系统 72.3 地理空间数据 92.4 系统开发、管理与使用人员 10第三节 GIS 的基本功能 103.1 数据采集与编辑 103.2 数据存储与管理 103.3 数据处理与变换 103.4 空间查询和分析 113.5 数据显示与输出 11第四节 GIS 的应用 114.1 测绘与地图制图 124.2 资源管理 124.3 城乡规划 124.4 灾害监测 124.5 环境保护 134.6 国防 134.7 宏观决策支持 13第五节 GIS 与相关学科、技术的关系 13第六节 GIS 的发展概况 156.1 国际发展状况 156.2 国内发展状况 176.3 GIS 发展动态 18第七节 GIS 著名学术组织机构与刊物 217.1 GIS 著名学术组织与机构 217.2 主要 GIS 学术刊物 22第二章 地理空间与空间数据基础（4 学时） 23第一节 地理空间 23II1.1 地理空间的定义 231.2 地理空间的数学构建 231.3 地理空间坐标系的建立 251.4 地理空间的距离度量 26第二节 地理空间的表达 272.1 矢量表达法 282.2 栅格表达法 292.3 三角形不规则网（TIN）表达法 312.4 地理空间表达方式的比较 312.5 地理空间表达方式的选择 33第三节 地理空间的拓扑 353.1 拓扑变量与不变量 353.2 空间关系 383.3 拓扑关系的表达 40第四节 空间数据质量 464.1 空间数据质量的概念 464.2 空间数据质量标准 474.3 空间数据质量问题的来源 484.4 常见空间数据源的误差分析 504.5 空间数据质量控制 51第五节 空间数据的元数据 525.1 元数据概念与分类 535.2 空间数据元数据的概念和标准 555.3 空间数据元数据的获取 585.4 空间数据元数据的应用 59第三章 空间数据模型与数据结构（6 学时） 61第一节 空间数据模型 611.1 GIS 空间数据模型的概念与分类 611.2 基于场的栅格模型 641.3 基于要素的矢量模型 661.4 网络模型 69第二节 栅格数据结构 702.1 简单栅格数据结构 702.2 栅格数据的压缩编码方式 72第三节 矢量数据结构 793.1 实体式 793.2 索引式 803.3 双重独立式 81III3.4 链状双重独立式 833.5 矢量、栅格数据结构的比较 85第四节 矢量栅格一体化数据结构 864.1 矢栅一体化的概念 864.2 三个约定和细分格网法 874.3 矢栅一体化数据结构的设计 88第五节 矢量栅格数据结构的转换 915.1 矢量数据结构向栅格数据结构的转换 915.2 栅格数据结构向矢量数据结构的转换 94第四章 空间数据库（6 学时） 98第一节 数据库概述 981.1 数据库定义 981.2 数据库的主要特征 991.3 数据库的系统结构 991.4 数据组织层次 1001.5 数据间的逻辑关系 101第二节 传统数据库系统的数据模型 1012.1 层次模型 1022.2 网状模型 1032.3 关系模型 103第三节 面向对象数据库系统 1053.1 空间数据的特征 1053.2 传统 DBMS 存储空间数据存在的问题 1063.3 面向对象数据模型 1073.4 面向对象的地理数据模型 1123.5 面向对象数据库系统的基本概念及其特征 1153.6 面向对象数据库系统的实现方式 118第四节 空间数据的存储管理方式 1194.1 基于文件管理的方式 1194.2 文件与关系数据库混合管理系统 1194.3 全关系型空间数据库管理系统 1214.4 对象-关系数据库管理系统 1214.5 面向对象空间数据库管理系统 122第五节 GEODATABASE 数据模型 1225.1 CAD 数据模型 1225.2 Coverage 数据模型（地理相关模型） 1235.3 GeoDatabase 数据模型 131第六节 空间索引 142IV6.1 空间数据索引结构的分类 1426.2 几类有代表性的空间索引 143第五章 空间数据采集与处理（7 学时） 150第一节 空间数据的来源 1501.1 地图 1501.2 遥感影像数据 1501.3 统计数据 1501.4 实测数据 1511.5 数字数据 1511.6 各种文字报告和立法文件 151第二节 空间数据采集 1512.1 现有地形图数字化 1512.2 属性数据的采集 153第三节 空间数据的坐标变换 1543.1 几何纠正 1543.2 投影变换 155第四节 矢量数据的图形编辑 1574.1 结点的编辑 1584.2 图形编辑 1594.3 数据检查与清理 1604.4 撤消与恢复编辑（Undo 与 Redo）功能 1614.5 点、线、面捕捉算法 162第五节 图形的裁剪、合并与图幅接边 1655.1 直线的窗口裁剪 1655.2 多边形的窗口裁剪 1695.3 使用不规则多边形模板的裁剪 1715.4 图形的合并 1725.5 图幅接边 172第六节 空间数据的插值方法 1746.1 趋势面分析 1746.2 局部内插 1756.3 移动平均法 176第七节 矢量数据的压缩与光滑 1777.1 矢量数据的压缩 1777.2 曲线光滑（拟合） 179第八节 拓扑生成 1798.1 图形修改 1798.2 建立拓扑关系 182V第六章 空间查询与空间分析（10 学时） 185第一节 空间数据的查询 1851.1 空间数据查询的方式 1851.2 空间数据查询种类 1871.3 空间查询处理过程 1911.4 空间数据的量算 192第二节 空间数据的统计分析 1932.1 属性数据的集中特征数 1932.2 属性数据的离散特征数 1952.3 空间统计分类分析 196第三节 空间数据的叠加分析 1983.1 基于矢量数据的叠加分析 1993.2 基于栅格数据的叠加分析 203第四节 缓冲区分析 2054.1 点缓冲区 2064.2 线缓