地理信息系统理论与应用丛书：ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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汤国安，杨昕 等 著

图书标签:

• ArcGIS
• 空间分析
• GIS
• 地理信息系统
• 实验教程
• 地图学
• 遥感
• 地理学
• 第二版
• 软件操作

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030338969

版次：2

商品编码：10981997

包装：平装

丛书名： 地理信息系统理论与应用丛书

开本：16开

出版时间：2012-04-01

用纸：胶版纸

页数：579

正文语种：中文

产品特色

编辑推荐

适读人群 ：可作为高等院校地理信息系统、地理学、测绘学等相关专业学生的教材，也可作为科学研究、工程设计、规划管理等部门的科技人员的参考书。

国内GIS领域发行量**的书，从事GIS研究必备教程，多家高校指定用书。

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内容简介

　　《地理信息系统理论与应用丛书：ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程（第二版）》是作者在总结多年教学与科研工作经验，并分析总结了上一版教材的应用情况及ArcGIS10软件新特点的基础上编写完成。书中主要介绍ArcGIS的应用基础、ArcGIS空间分析工具，以及地学分析实例。内容包括ArcGIS简介、ArcGIS应用基础、空间数据的采集与组织、空间数据的转换与处理、空间数据的可视化表达、GIS空间分析导论、矢量数据的空间分析、栅格数据的空间分析、三维分析、地统计分析、水文分析、空间分析建模，以及综合分析练习。此外，本书还配备具有典型性意义的实例分析及大量的随书练习资料，并在光盘中辅以相应数据，以便于参考练习。
　　《地理信息系统理论与应用丛书：ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程（第二版）》强调科学性、系统性、实用性与易读性的结合，可作为高等院校地理信息系统、地理学、测绘学等相关专业学生的教材，也可作为科学研究、工程设计、规划管理等部门的科技人员的参考书。

作者简介

　　汤国安，1961年生，浙江宁波人，教授、博士生导师。1998年获奥地利萨尔茨堡大学地理信息系统专业博士学位。现任南京师范大学地理科学学院副院长。主要从事地理信息系统及数字地形分析等方面教学与研究工作。主持包括国家863重点项目、国家自然科学重点项目在内的多项科学研究项目；出版研究专著3部、教材9部，发表研究论文150余篇；曾获省部级科技进步奖（3项）、国家教学成果二等奖及教育部“高等学校教学名师奖”。

　　杨昕，1976年生，陕西西安人，副教授。2007年获南京师范大学地图学与地理信息系统专业博士学位。现在南京师范大学地理科学学院任教。主要从事数字地形分析、GIS空间分析等方面的研究。主持包括国家自然科学基金、教育部博士点基金在内的多项科学研究项目；出版教材4部，发表研究论文30余篇；获省部级科技进步奖，江苏省优秀博士学位论文、江苏省精品教材、南京师范大学教学十佳等奖励。

内页插图

目录

前言
第1章 导论
1.1 地理信息系统
1.1.1 基本概念
1.1.2 GIS系统构成
1.1.3 GIS功能与应用
1.1.4 GIS技术与发展
1.2 GIS空间分析
1.2.1 空间分析
1.2.2 基于GIS的空间分析
1.2.3 常用GIS平台空间分析功能比较
1.3 ArcGIS 10概述
1.3.1 ArcGIS 10体系结构
1.3.2 ArcGIS 10软件特色
1.3.3 ArcGIS 10空间分析

第2章 ArcGIS应用基础
2.1 ArcMap基础
2.1.1 ArcMap的窗口组成
2.1.2 新地图文档创建
2.1.3 数据层的加载
2.1.4 数据层的基本操作
2.1.5 数据层的保存
2.1.6 数据框的添加
2.1.7 要素的选择与转出
2.1.8 利用属性制作统计图表
2.2 ArcCatalog应用基础
2.2.1 ArcCatalog基础操作
2.2.2 目录内容浏览
2.2.3 数据搜索
2.2.4 地图与图层操作
2.2.5 地理数据输出
2.3 Geoprocessing地理处理框架
2.3.1 地理处理框架的基本介绍
2.3.2 ArcToolbox应用基础
2.3.3 ArcToolbox内容简介

第3章 空间数据的采集与组织
3.1 Shapefile文件创建
3.1.1 创建Shapefile和dBASE表
3.1.2 添加和删除属性项
3.2 地理数据库创建
3.2.1 地理数据库概述
3.2.2 地理数据库建立的一般过程
3.2.3 创建一个新的地理数据库
3.2.4 建立数据库中的基本组成项
3.2.5 向地理数据库加载数据
3.2.6 进一步定义数据库
3.3 数据编辑
3.3.1 图形编辑
3.3.2 属性编辑
3.4 实例与练习
3.4.1 某地区地块的拓扑关系建立
3.4.2 某市区几何网络的建立

第4章 空间数据的转换与处理
4.1 投影变换
4.1.1 定义投影
4.1.2 投影变换
4.1.3 数据变换
4.2 数据格式转换
4.2.1 数据结构转换
4.2.2 数据格式转换
4.3 数据处理
4.3.1 数据裁切
4.3.2 数据拼接
4.3.3 数据提取
4.4 练习:数据更新变换
4.4.1 背景
4.4.2 目的
4.4.3 要求
4.4.4 数据
4.4.5 操作步骤

第5章 空间数据的可视化表达
5.1 数据符号化
5.1.1 矢量数据符号化
5.1.2 栅格数据符号化
5.2 专题地图编制
5.2.1 布局设计
5.2.2 制图数据操作
5.2.3 地图标注
5.2.4 地图整饰
5.2.5 地图输出
5.3 实例与练习--上海市行政区划图制作

第6章 GIS空间分析导论
6.1 空间分析的数据模型
6.1.1 栅格数据模型
6.1.2 矢量数据模型
6.1.3 矢量-栅格数据模型的区别与联系
6.1.4 其他数据模型
6.2 GIS空间分析的基本原理与方法
6.2.1 栅格数据分析的模式
6.2.2 矢量数据分析方法
6.2.3 空间统计分析与内插
6.2.4 三维空间分析
6.3 ArcGIS 10空间分析模块和功能

第7章 矢量数据的空间分析
7.1 缓冲区分析
7.1.1 基本概念
7.1.2 缓冲区的建立
7.2 叠置分析
7.2.1 图层擦除(Erase)
7.2.2 标识叠加(Identity)
7.2.3 相交操作(Intersect)
7.2.4 交集取反(Symmetrical Difference)
7.2.5 图层联合(Union)
7.2.6 修正更新(Update)
7.3 网络分析
7.3.1 网络的组成
7.3.2 网络分析工具
7.3.3 传输网络分析(Network Analyst)
7.3.4 效应网络分析(utility network analysis)
7.4 追踪分析
7.4.1 追踪分析的相关概念
7.4.2 追踪分析的基本功能
7.5 实例与练习
7.5.1 市区择房分析
7.5.2 最短路径问题分析与应用

第8章 栅格数据的空间分析
8.1 设置分析环境
8.1.1 加载分析模块
8.1.2 设置工作路径
8.1.3 设置单元大小
8.1.4 设置分析区域
8.1.5 选择坐标系统
8.2 距离制图
8.2.1 距离制图基础
8.2.2 直线距离
8.2.3 区域分配
8.2.4 成本距离
8.2.5 最短路径
8.3 密度制图
8.4 栅格插值
8.4.1 反距离权重插值(IDW)
8.4.2 样条函数插值(Spline)
8.4.3 克里金插值(Kriging)
8.4.4 自然邻域法插值(Natural Neighborhood)
8.4.5 趋势面法插值(Trend)
8.4.6 数据重采样(Resample)
8.5 表面分析
8.5.1 等值线绘制
8.5.2 地形因子提取
8.5.3 山体阴影
8.6 统计分析
8.6.1 像元统计
8.6.2 邻域统计
8.6.3 分类区统计
8.7 重分类
8.7.1 新值替代
8.7.2 重新分类
8.7.3 空值设置
8.8 栅格计算
8.8.1 数学运算
8.8.2 函数运算
8.8.3 栅格计算器
8.9 多元分析
8.9.1 ISO聚类
8.9.2 最大似然分类
8.9.3 主成分分析
8.9.4 树状图
8.10 实例与练习
8.10.1 学校选址
8.10.2 寻找最佳路径
8.10.3 熊猫分布密度制图
8.10.4 GDP区域分布图的生成与对比
8.10.5 山顶点的提取

第9章 三维分析
9.1 创建表面
9.1.1 栅格表面的创建
9.1.2 TIN表面的创建
9.1.3 地形数据集(Terrain)创建与管理
9.2 表面分析
9.2.1 计算表面积与体积
9.2.2 坡度与坡向的计算
9.2.3 可视性分析
9.2.4 提取断面
9.2.5 表面阴影
9.3 三维要素分析
9.3.1 3D集合运算
9.3.2 可视性分析
9.4 ArcScene三维可视化
9.4.1 要素的立体显示
9.4.2 设置场景属性
9.4.3 飞行动画
9.5 数据转换
9.5.1 二维要素三维化
9.5.2 表面数据的矢量转换
9.6 实例与练习
9.6.1 地形指标提取
9.6.2 地形特征信息提取
9.6.3 表面创建及景观图制作
9.6.4 污染物在蓄水层中的可视化
9.6.5 模拟场景飞行
9.6.6 爆炸影响分析

第10章 地统计分析
10.1 地统计基础
10.1.1 基本原理
10.1.2 克里金插值
10.1.3 ArcGIS地统计分析
10.2 探索数据
10.2.1 数据分析工具
10.2.2 检验数据分布
10.2.3 寻找数据离群值
10.2.4 全局趋势分析
10.2.5 空间自相关及方向变异
10.2.6 多数据集协变分析
10.3 空间确定性插值
10.3.1 反距离加权插值
10.3.2 全局多项式插值
10.3.3 局部多项式插值
10.3.4 径向基函数插值
10.4 地统计插值
10.4.1 克里金插值基础
10.4.2 普通克里金插值
10.4.3 简单克里金插值
10.4.4 泛克里金插值
10.4.5 指示克里金插值
10.4.6 概率克里金插值
10.4.7 析取克里金插值
10.4.8 协同克里金插值
10.4.9 合理使用地统计分析工具
10.5 含障碍插值
10.5.1 含障碍的核插值(Kernel Smoothing)
10.5.2 含障碍的扩散插值(Diffusion Kernel)
10.6 练习:克里金方法内插生成高程曲面

第11章 水文分析
11.1 无洼地DEM生成
11.1.1 水流方向提取
11.1.2 洼地计算
11.1.3 洼地填充
11.2 汇流累积量
11.3 水流长度
11.4 河网的提取
11.4.1 河网的生成
11.4.2 Stream link的生成
11.4.3 河网分级的生成
11.5 流域的分割
11.5.1 流域盆地的确定
11.5.2 汇水区出水口的确定
11.5.3 集水流域的生成
11.6 Arc Hydro水文数据模型
11.6.1 Arc Hydro数据模型
11.6.2 Arc Hydro工具集
11.6.3 Arc Hydro的优点
11.7 实例与练习
11.7.1 利用水文分析方法提取山脊、山谷线
11.7.2 地形鞍部的提取
11.7.3 沟谷网络的提取及沟壑密度的计算

第12章 空间分析建模
12.1 空间分析模型与建模
12.1.1 空间分析模型及其分类
12.1.2 空间分析建模
12.2 图解建模
12.2.1 基本概念及类型
12.2.2 图解模型的形成过程
12.2.3 实例分析
12.3 脚本文件
12.3.1 简介
12.3.2 Python脚本编写基础
12.3.3 利用Python创建脚本文件
12.3.4 Python脚本应用实例
12.4 图解与脚本混合建模
12.4.1 简介
12.4.2 模型的形成过程
12.4.3 图解与脚本混合建模
12.5 实例与练习
12.5.1 明暗等高线制作
12.5.2 提取坡向变率(SOA)

第13章 综合分析练习
13.1 数据编辑与更新
13.2 寻找最短路径
13.3 土壤稳定性评估
13.4 找出某种珍贵药材的生长区域
13.5 城市建筑日照分析
主要参考文献

精彩书摘

　　第1章导论　　随着信息社会的到来， 人类社会进入了信息大爆炸的时代。面对海量信息，人们对信息的要求发生了巨大变化，对信息的广泛性、精确性、快速性及综合性要求越来越高。随着计算机技术的出现及其快速发展，对空间位置信息和其他属性类信息进行统一管理的地理信息系统也随之快速发展起来，在此基础上进行空间信息挖掘和知识发现是当前亟待解决的问题，也是GIS研究的热点和难点之一。地理信息系统空间分析也越来越凸显其重要作用。　　1.1地理信息系统　　1.1.1基本概念　　地理信息系统是在计算机软硬件支持下，对整个或者部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。地理信息系统处理和管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，主要用于分析和处理一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。　　1.1.2GIS系统构成　　一个完整的地理信息系统主要由四个部分构成， 即硬件系统、软件系统、地理空间数据和系统管理操作人员。其中计算机硬件、软件系统是GIS使用工具，空间数据库反映了GIS的地理内容，而管理人员和用户则决定系统的工作方式和信息表达方式。　　1.硬件系统　　计算机硬件系统是计算机系统中的实际物理配置的总称， 可以是电子的、电的、磁的、机械的、光的元件或装置，是GIS的物理外壳。系统的规模、精度、速度、功能、形式、使用方法甚至软件都与硬件有极大的关系，受硬件指标的支持或制约。GIS由于其任务的复杂性和特殊性，必须由计算机设备支持。构成计算机硬件系统的基本组件包括输入/输出设备、中央处理单元、存储器等。这些硬件组件协同工作，向计算机系统提供必要的信息，使其完成任务，也可以保存数据以备现在或将来使用，或将处理得到的结果或信息提供给用户。　　2.软件系统　　GIS运行所需的软件系统有三个。　　1）计算机系统软件　　由计算机厂家提供的、为用户使用计算机提供方便的程序系统， 通常包括操作系统、汇编程序、编译程序、诊断程序、库程序，以及各种维护使用手册、程序说明等，是GIS日常工作所必需的软件。　　2）地理信息系统软件和其他支持软件　　包括通用的GIS软件包，也可以包括数据库管理系统、计算机图形软件包、计算机图像处理系统、CAD等，用于支持对空间数据的输入、存储、转换、输出和与用户接口等操作。　　3）应用分析程序　　系统开发人员或用户根据地理专题或区域分析模型编制的用于某种特定任务的程序， 是系统功能的扩展与延伸。在GIS工具支持下，应用程序的开发应是透明的和动态的，与系统的物理存储结构无关，并能随着系统应用水平的提高不断优化和扩充。应用程序作用于地理专题或区域数据，构成GIS的具体内容，这是用户最为关心的真正用于地理分析的部分，也是从空间数据中提取地理信息的关键。用户进行系统开发的大部分工作是开发应用程序，而应用程序的水平在很大程度上决定系统应用的优劣和成败。　　3.系统开发、管理与使用人员　　人是构成GIS的重要因素。地理信息系统从其设计、建立、运行到维护的整个生命周期，处处都离不开人的作用。仅有系统软硬件和数据还不能构成完整的地理信息系统，还需要人进行系统组织、管理、维护和数据更新，以及系统扩充完善、应用程序开发，并灵活采用地理分析模型提取多种信息，为研究和决策服务。地理信息系统专业人员是地理信息系统应用的关键，而强有力的组织是系统运行的保障。　　4.地理空间数据　　地理空间数据是以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济景观数据， 可以是图形、图像、文字、表格和数字等。它是由系统的建立者通过数字化仪、扫描仪、键盘、磁带机或其他系统通信设备输入GIS，是系统程序作用的对象，是GIS所表达的现实世界经过模型抽象的实质性内容。不同用途的GIS，其地理空间数据的种类、精度均不相同，包括以下三种信息。　　1）已知坐标系中的位置　　已知坐标系中的位置即几何坐标， 标识地理景观在自然界或包含某个区域的地图中的空间位置，如经纬度、平面直角坐标、极坐标等。采用数字化仪输入时通常采用数字化仪直角坐标或屏幕直角坐标。　　2）实体间的空间关系　　实体间的空间关系通常包括： 度量关系，如两个地物之间的距离远近；延伸关系（或方位关系），定义了两个地物之间的方位；拓扑关系，定义了地物之间连通、邻接等关系，是GIS分析中最基本的关系，其中包括了网络结点与网络线之间的枢纽关系、边界线与面实体间的构成关系、面实体与岛或内部点的包含关系等。　　3）与几何位置无关的属性　　与几何位置无关的属性即通常所说的非几何属性或简称属性， 是与地理实体相联系的地理变量或地理意义。属性分为定性和定量两种。定性包括名称、类型、特性等；定量包括数量和等级。定性描述的属性如土壤种类、行政区划等；定量描述的属性如面积、长度、土地等级、人口数量等。非几何属性一般是经过抽象的概念，通过分类、命名、量算、统计得到。任何地理实体至少有一个属性，而地理信息系统的分析、检索和表示主要是通过对属性的操作运算实现的。因此，属性的分类系统、量算指标对系统的功能有较大的影响。　　1.1.3GIS功能与应用　　地理信息系统要解决的核心问题包括位置、条件、变化趋势、模式和模型， 据此，可以把GIS功能分为五个方面。　　1.数据采集与输入　　数据采集与输入， 即将系统外部原始数据传输到GIS系统内部，并将这些数据从外部格式转换到系统便于处理的内部格式的过程。多种形式和来源的信息要经过综合和一致化的处理过程。数据采集与输入要保证地理信息系统数据库中的数据在内容与空间上的完整性、数值逻辑一致性与正确性等。一般而论，地理信息系统数据库建设的投资占整个系统建设投资的70%以上，并且这种比例在近期内不会有明显的改变。因此，信息共享与自动化数据输入成为地理信息系统研究的重要内容，自动化扫描输入与遥感数据集成最为人们所关注。扫描技术的改进、扫描数据的自动化编辑与处理仍是地理信息系统数据获取研究的关键技术。　　2.数据编辑与更新　　数据编辑主要包括图形编辑和属性编辑。图形编辑主要包括拓扑关系建立、图形编辑、图形整饰、图幅拼接、投影变换及误差校正等； 属性编辑主要与数据库管理结合在一起完成。数据更新则要求以新记录数据来替代数据库中相对应的原有数据项或记录。由于空间实体都处于发展进程中，获取的数据只反映某一瞬时或一定时间范围内的特征。随着时间推移，数据会随之改变，数据更新可以满足动态分析之需。　　3.数据存储与管理　　数据存储与管理是建立地理信息系统数据库的关键步骤， 涉及空间数据和属性数据的组织。栅格模型、矢量模型或栅格/矢量混合模型是常用的空间数据组织方法。空间数据结构的选择在一定程度上决定了系统所能执行的数据分析的功能，在地理数据组织与管理中，最为关键的是如何将空间数据与属性数据融为一体。目前大多数系统都是将二者分开存储，通过公共项（一般定义为地物标识码）来连接。这种组织方式的缺点是数据的定义与数据操作相分离，无法有效记录地物在时间域上的变化属性。　　4.空间数据分析与处理　　空间查询是地理信息系统， 以及许多其他自动化地理数据处理系统应具备的最基本的分析功能。而空间分析是地理信息系统的核心功能，也是地理信息系统与其他计算机系统的根本区别。模型分析是在地理信息系统支持下，分析和解决现实世界中与空间相关的问题，它是地理信息系统应用深化的重要标志。　　5.数据与图形的交互显示　　地理信息系统为用户提供了许多表达地理数据的工具， 其形式既可以是计算机屏幕显示，也可以是诸如报告、表格、地图等硬拷贝图件，可以通过人机交互方式来选择显示对象的形式。尤其要强调的是地理信息系统的地图输出功能，GIS不仅可以输出全要素地图，也可根据用户需要，输出各种专题图、统计图等。　　地理信息系统的大容量、高效率及与其结合的相关学科的推动使其运筹帷幄， 成为国家宏观决策和区域多目标开发的重要技术支撑，也成为与空间信息有关各行各业的基本分析工具。其强大的空间分析功能及发展潜力使得GIS在测绘与地图制图、资源管理、城乡规划、灾害预测、土地调查与环境管理、国防、宏观决策等方面得到广泛、深入的应用。　　地理信息系统以数字形式表示自然界， 具有完备的空间特性，它可以存储和处理不同地理发展时期的大量地理数据，具有极强的空间信息综合分析能力，是地理分析的有力工具。地理信息系统不仅要完成管理大量复杂的地理数据的任务，更为重要的是要完成地理分析、评价、预测和辅助决策的任务。因此，研究广泛适用于地理信息系统的地理分析模型，是地理信息系统真正走向实用的关键。　　1.1.4GIS技术与发展　　地理信息系统的发展已近40年，用户的需要、技术的进步、应用方法的提高及有关组织机构的建立等因素，深深影响着地理信息系统的发展历程。　　20世纪60年代初期，地理信息系统处于萌芽和开拓期，注重空间数据的地学处理。该时期GIS发展的动力来自于新技术的应用、大量空间数据处理的生产需求等方面，专家兴趣与政府推动也起到积极的引导作用。进入70年代，地理信息系统进入巩固发展期，注重空间地理信息的管理。资源开发、利用乃至环境保护问题成为首要解决之疑难，需要有效地分析、处理空间信息。随着计算机技术的迅速发展，数据处理速度加快，为地理信息系统软件的实现提供了必要条件和保障。80年代是地理信息系统的大发展时期，注重空间决策支持分析。地理信息系统应用领域迅速扩大，涉及许多的学科和领域，此时地理信息系统发展最显著的特点是商业化实用系统进入市场。90年代是地理信息系统的用户化时期，地理信息系统已成为许多机构必备的工作系统，社会对地理信息系统的认识普遍提高，需求大幅度增加，从而使得地理信息系统应用领域扩大化、深入化，地理信息系统向现代社会最基本的服务系统发展。　　进入21世纪，GIS应用向更深的层次发展，展现新的发展趋势。　　1.网络GIS（Web-GIS）　　网络地理信息系统（Web-GIS）指基于Internet平台、客户端应用软件采用网络协议、运行在Internet上的地理信息系统。一般由多主机、多数据库和多个客户端以分布式模式连接在Internet上而组成，包括以下四个部分：Web-GIS浏览器（browser）、Web-GIS服务器、Web-GIS编辑器（editor）、Web-GIS信息代理（informationagent）。Web-GIS开拓了地理信息资源利用的新领域，为GIS信息的高度社会化共享提供了可能，是传统GIS发展的新机遇。　　2.组件式GIS（Com-GIS）　　组件式GIS是GIS技术与组件技术结合的产物。其基本思想是：把GIS的各种功能模块进行分类，划分为不同类型的控件，每个控件完成各自相应的功能。各个控件之间，以及GIS控件与其他非GIS控件之间，通过可视化的软件开发工具集成，形成满足用户特定功能需求的GIS应用系统。长期以来，由于GIS开发周期长、难度大，在一定程度上制约了GIS的发展。组件式GIS的出现为新一代GIS应用提供新的工具，具有集成灵活、成本低、开发便捷、使用方便、易于推广、可视化界面等优点，一般有基础组件、高级通用组件、行业性组件三级结构。　　3.虚拟现实GIS（VRGIS）　　虚拟现实GIS在20世纪90年代开始出现，是一种专门用于研究地球科学，或以地球系统为对象的虚拟现实技术，是虚拟现实与地理信息系统相结合的产物。近年来，VRGIS甚至融入到Web-GIS和Com-GIS之中。理想的VRGIS应具有四种特征。　　（1）对现实的地理区域非常真实的表达。　　（2）用户在所选择的地理带（地理范围）内外自由移动。　　（3）三维（立体）数据库的标准GIS功能（查询、选择、空间分析等）。　　（4）可视化功能必须是用户接口的自然整体部分。　　VRGIS的特点表现在以下几个方面：区域表达的真实性；空间、时间维的漫游、查询；用户和系统之间的交互作用；海量丰富的信息等。　　4.时态GIS（TGIS）　　时态GIS是相对于静态GIS而言的。现实中地理环境、事物和现象是不断发展变化的，但静态GIS仅对其进行“快照”式表达，只关心某一瞬间的地理现象，对其前后的数据不保留，也没有比较分析。而时态GIS将时间概念引入到GIS中，跟踪和分析空间数据随时间的变化，不仅描述系统在某时刻的状态，而且描述系统沿时间变化之过程，预测未来时刻将会呈现的状态，以获得系统变化的趋势。　　5.互操作GIS　　目前GIS系统大多基于具体的、相互独立的和封闭的平台开发，采用各自不同的空间数据格式，数据组织方式有很大差异，这使得不同GIS软件间交换数据很困难。为满足地理数据的共享和继承、地理操作的分布与共享等需求，互操作GIS被提上议事日程，这是一个新的GIS集成平台，实现了在异构环境下多个地理信息系统或其应用系统之间的互相通信和协作。　　6.3S集成　　虽然GIS在其理论和应用技术上有很大发展，但靠传统GIS的使用却不能满足目前社会对信息快速、准确更新之要求。与GIS独立、平行发展的全球定位系统（GPS）和遥感（RS）则为GIS适应社会发展的需求提供了可能性。目前，国际上3S的研究和应用开始向集成化方向发展。这种集成应用中，GPS主要用于实时、快速地提供目标的空间位置；RS用于实时提供目标及其环境的信息、发现地球表面的各种变化，及时对GIS数据进行更新；GIS则是对多种来源的时空数据进行综合处理、集成管理和动态存取，作为新的集成系统的基础平台，并为智能化数据采集提供地学知识。　　1.2GIS空间分析　　对地观测和计算机技术的发展大大加强了人们对空间信息的分析和处理能力。人们渴望利用这些空间信息来认识和把握地球和社会的空间运动规律， 进行虚拟、科学预测和调控，迫切需要建立空间信息分析的理论和方法体系。地理信息系统自出现后，吸取了所有能够利用的空间分析的理论和方法，并将它们植入到GIS系统中去。在GIS系统支持下，空间分析顺利得以实现并得到进一步飞跃；GIS也因为有了空间分析这一强有力的理论支持而获得更强大的生命力和更广阔的发展空间。空间分析已被认为是地理信息系统中最核心、最重要的理论之一，也是GIS系统区别于其他计算机辅助设计系统的关键所在。　　……

前言/序言

《现代测绘工程基础与实践》 内容简介 本书旨在全面、系统地介绍现代测绘工程的基本理论、核心技术与实际应用，面向测绘工程、地理信息科学、城市规划、土木工程及相关领域的学生、工程技术人员和科研人员。本书内容涵盖了从基础的测量学原理到前沿的空间信息获取、处理与应用的全过程，重点突出理论与工程实践的紧密结合，旨在培养读者扎实的理论基础、精湛的工程技能和解决复杂空间问题的能力。 第一部分：测绘学基础理论 本部分深入阐述了测绘学作为一门基础性、交叉性学科的理论基石。 第一章：测绘学概论与发展 本章首先界定了测绘学的概念、任务与在国民经济建设中的战略地位。详细介绍了地球的数学表述——大地水准面、参考椭球面和大地坐标系（WGS-84、CGCS2000等）的建立与相互转换。随后，梳理了测绘技术的发展历程，重点分析了从传统解析测量向数字化、网络化、智能化空间信息获取技术转型的趋势，特别是对三维（3D）和四维（4D，时空）信息技术在现代工程中的应用前景进行了展望。 第二章：测量误差理论与数据处理 误差理论是精确测量的科学基础。本章系统讲解了测量的基本概念，包括观测值、真值、误差的来源与分类（系统误差、随机误差、偶然误差）。核心内容在于平差理论的应用，包括对中误差、单位权中误差的评定，以及如何运用最小二乘原理进行数据的最优估算。具体内容涵盖了： 1. 直接平差与附合/闭合平差：针对导线测量、水准网的平差计算方法。 2. 附带条件的平差：介绍如何处理具有特定几何约束的观测数据。 3. 数据可靠性分析：使用卡方检验、一致性检验等方法对平差成果进行质量控制，确保工程数据的可靠性。 第三章：几何大地测量学 几何大地测量学关注空间点位的精确确定。本章详细阐述了高程系统（正常高、正高）的建立与计算。重点内容包括： 1. 三角测量与边角联测：传统大地控制网的布设原理、观测流程与数据解算。 2. 导线测量：包括平面导线和高程导线的测量方法、精度要求及计算规范。 3. 精密水准测量：讲解水准仪的结构、检校方法、不同等级水准测量的操作规程和误差来源控制。 第二部分：现代空间信息获取技术 本部分聚焦于当前主流的高精度空间数据采集手段及其原理。 第四章：全球导航卫星系统（GNSS）技术 GNSS是现代测绘的核心。本章深入解析了GNSS系统的原理，包括卫星星座结构、信号传播、观测方程的建立。重点介绍： 1. GNSS测量模式：差分定位（DGPS）、实时动态定位（RTK）和快速静态（Rapid Static）的工作原理、数据链要求与精度分析。 2. 数据处理与坐标转换：讲解如何利用专业软件进行基线解算、进行区域网平差，并实现从WGS-84到地方高斯平面坐标系的精确转换。 3. 连续运行参考站（CORS）系统：介绍CORS站网的建设和服务模式及其在实时工程放样中的应用。 第五章：摄影测量与遥感基础 本章涵盖了从空中或地面获取大范围空间信息的传统与现代技术。 1. 摄影测量原理：介绍对空中三角测量的基本原理、影像的几何成像模型（内、外方位元素），以及立体匹配、数字表面模型（DSM）和数字正射影像图（DOM）的生成过程。 2. 遥感基础：讲解电磁波谱、遥感成像机理、常用卫星传感器（如Landsat、Sentinel）的特点、辐射定标和几何校正技术。 3. 无人机（UAS/无人机）测绘系统：详细介绍倾斜摄影、多光谱成像的应用，以及无人机数据处理流程，包括像控点（GCP）的布设与使用。 第六章：地面三维激光扫描技术 三维激光扫描技术（LiDAR）是获取高密度点云数据的关键。本章介绍： 1. 扫描原理与设备：脉冲式和相位式扫描仪的工作原理、测距精度、扫描范围。 2. 点云数据获取与处理：野外作业的布点策略、数据配准（基于靶标、基于特征）的理论与实践，以及点云数据的去噪、分类和模型重建技术。 3. 工程应用实例：如文物保护、隧道断面监测、复杂构筑物的三维建模。 第三部分：测绘工程实践与应用 本部分将理论知识与具体的工程应用场景相结合。 第七章：控制测量与施工放样 本章是工程建设的“先导”环节。 1. 工程控制网的建立：根据工程类型（如桥梁、高层建筑、管线）设计控制点的精度等级、密度和布设方案。 2. 高精度位移监测：介绍沉降、形变监测的原理，包括精密水准、GNSS连续监测站的布设、数据采集和稳定性分析方法。 3. 复杂结构放样：针对超高层建筑、大型桥梁、地铁隧道的关键点、轴线和高程的精确放样技术和规范要求。 第八章：地理信息系统（GIS）与空间数据管理 本章侧重于空间数据的组织、存储与管理，为高级分析打下基础。 1. GIS基础模型：矢量数据模型（拓扑结构）与栅格数据模型的结构、优缺点及相互转换机制。 2. 空间数据库管理：介绍空间数据库（如PostGIS, Oracle Spatial）的设计原则、数据结构、属性与空间索引技术。 3. 空间数据标准与交换：讲解国家和行业通用的空间数据交换标准（如地理空间信息交换标准、DXF/DWG接口）。 第九章：工程测量数据应用与可视化 本章强调如何将测量数据转化为可用的工程成果。 1. 数字地形图的绘制：介绍从点数据生成TIN（不规则三角网）和DEM（数字高程模型）的方法，以及等高线生成的技术细节。 2. 工程CAD/BIM集成：讲解如何将高精度测量成果导入AutoCAD Civil 3D或BIM软件（如Revit），实现“测量数据到模型”的转化，以及施工过程中的动态对比分析。 3. 三维可视化与输出：介绍利用专业软件（如特定可视化平台）进行点云、模型的三维场景构建、漫游展示和工程汇报的制作方法。 本书结构严谨，图表丰富，注重对实际工程问题的剖析和解决方案的探讨，确保读者不仅掌握“如何做”，更能理解“为何要这样做”，是测绘工程领域不可或缺的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值在于它提供了一个非常扎实、系统且极具操作性的空间分析学习平台。我尤其赞赏书中对“缓冲区分析”、“空间查询”和“地统计分析”等基础但至关重要的工具的详尽阐述。书中不仅提供了清晰的操作步骤，还详细解释了各种参数的含义及其对分析结果的影响，这使得我能够根据实际需求灵活调整参数，得到更精确和有意义的结果。我记得我在学习“地统计分析”时，对于克里金插值中的变异函数模型选择一直感到困惑，但本书通过多个实例，结合理论讲解，让我逐渐理解了不同模型适用的情况，并能够自己判断和选择。这种“知其然，更知其所以然”的学习方式，是许多其他教程所缺乏的。此外，书中还介绍了如何利用Python脚本与ArcGIS结合进行自动化分析，这为进一步提升工作效率打开了新的思路。总而言之，这是一本既能满足初学者入门需求，又能为有经验的用户提供深入指导的优秀教材。

评分☆☆☆☆☆

作为一个GIS领域的探索者，我对《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程（第2版）》的体验是：它真的做到了“理论与实践并重”。书中虽然涉及了空间分析的许多理论概念，但它并没有让这些理论显得高高在上，而是通过丰富的实验案例，将它们“落地”。我曾在一个项目中需要进行土地适宜性评价，对各种影响因素进行权重分配和叠加分析，当时感到非常棘手，但通过阅读本书中相关的章节，我找到了清晰的思路和具体的操作方法。书中的实验步骤非常详细，而且对一些容易出错的地方做了特别的提示，这让我能够高效地完成实验，并真正理解每一步操作背后的原理。此外，第二版在算法的更新和新功能的介绍上，也跟上了ArcGIS软件发展的步伐，让学习内容始终保持最新。这本书对于想要提升ArcGIS空间分析能力的研究者、从业人员以及高年级学生来说，都是一本不可多得的参考书。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，我立刻被它强大的实践导向所吸引。它不像市面上一些纯理论的书籍，读完之后依然不知道如何动手。这本书的每一章节都围绕着一个具体的空间分析主题展开，然后通过一系列精心设计的实验来巩固和深化理解。我特别喜欢书中关于“叠加分析”和“网络分析”的章节，它们通过真实世界的案例，比如土地利用适宜性评价和交通路径规划，生动地展示了这些技术是如何应用的。书中对ArcGIS软件中各种分析工具的使用方法进行了详尽的介绍，从基础的图层加载、属性查询，到高级的空间统计和地理加权回归，都做到了深入浅出。我尤其欣赏它对每一个实验结果的解读部分，它不仅仅是展示出最终的地图，更重要的是解释了为什么会出现这样的结果，以及这些结果在实际应用中意味着什么。这使得读者能够真正理解分析的逻辑和意义，而不仅仅是机械地操作软件。而且，第二版相对于第一版，在软件界面的更新和功能的增强方面也进行了及时的跟进，这一点对于长期使用ArcGIS的用户来说，无疑是非常友好的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的逻辑结构非常清晰，每一章的学习都像是在搭建一个知识的台阶。从基础的空间数据处理，到核心的空间分析方法，再到最后的应用案例，层层递进，让我能够系统地掌握ArcGIS的空间分析能力。我印象最深刻的是关于“空间统计”的部分，它教会我如何用ArcGIS来发现数据中的空间模式，比如聚集性、离散性以及空间自相关性。这对于我理解地理现象的空间分布规律非常有帮助。书中提供了大量的图示和截图，使得整个学习过程更加直观，即使是文字描述比较复杂的操作，通过图示也能一目了然。而且，书中还提供了配套的实验数据，这大大降低了学习的门槛，我可以直接上手练习，而不用花费大量时间去寻找和整理数据。这本书不仅教会了我“怎么做”，更重要的是教会了我“为什么这样做”，让我能够灵活运用各种分析工具来解决实际问题。

评分☆☆☆☆☆

这本《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程（第2版）》简直是我GIS学习路上的“救命稻草”！自从接触GIS以来，空间分析这个概念就一直像个绕口令，理论看了不少，但实际操作起来总是摸不着头脑，各种工具的参数设置、工具之间的联动关系，还有那令人费解的输出结果，都曾让我头痛不已。这本书就像一位耐心细致的老师，循序渐进地引导我一步步走出迷雾。它的实验设计非常贴合实际应用场景，比如在城市规划中如何进行适宜性分析，在环境监测中如何进行污染扩散模拟，这些都让我觉得GIS不再是枯燥的理论，而是解决实际问题的有力工具。最让我惊喜的是，书中对每个实验的步骤都进行了详细的拆解，从数据的准备、工具的选择到结果的解读，都讲得明明白白。即使是之前从未接触过某个特定工具的读者，也能根据书中的指引轻松完成。而且，书中并没有回避一些常见的“坑”，反而会提前指出可能遇到的问题，并给出相应的解决方案，这对于初学者来说简直是太宝贵了。每一次完成一个实验，我都能感受到自己技能的提升，对空间分析的理解也更深入一层。

评分☆☆☆☆☆

非常好的书，以后作图就不用担心可

评分☆☆☆☆☆

很实用的书籍，可以练习

评分☆☆☆☆☆

汤国安老师这本教材绝对经典，很适合本科生使用，让学生在练习的过程中理解所学抽象的专业知识！

评分☆☆☆☆☆

第一次在京东买书，看着还不错

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等了好久的经典教材 一定认真学习 一定好好利用材料

评分☆☆☆☆☆

相当不错！！！支持京东！！ 相当不错！！！ 相当不错！！！支持京东！！！ 京东！！！

评分☆☆☆☆☆

非常满意的一次购物，书内少了光盘，客服核实后立马补发了一套，而且物流很快，京东购物靠谱

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评分☆☆☆☆☆

发货很快，还没看，希望对自己学习有帮助。塑封包装。