地理信息係統導論 [Introductory Geographic Information Systems]

地理信息係統導論 [Introductory Geographic Information Systems] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

[美] John,R.,Jensen(約翰,R.,詹森) ... 著,王淑晴 等 譯
圖書標籤:
  • GIS
  • 地理信息係統
  • 遙感
  • 空間分析
  • 地圖學
  • 地理學
  • 計算機科學
  • 數據科學
  • 環境科學
  • 測繪科學
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齣版社: 電子工業齣版社
ISBN:9787121282904
版次:1
商品編碼:11908445
包裝:平裝
外文名稱:Introductory Geographic Information Systems
開本:16開
齣版時間:2016-04-01
用紙:輕型紙
頁數:332
字數:531000
正文語種:中文

具體描述

編輯推薦

適讀人群 :全書簡單明瞭,圖例豐富,並配有豐富的教學課件供教師和學生選擇,可作為GIS專業及相關專業學生的教材,也可供相關技術人員參考。

本書簡要介紹與GIS相關的基本原理,主要內容包括GIS簡介、參照係、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製圖、GIS硬件/軟件和編程、未來展望等。

內容簡介

地理信息係統是指輸入、顯示和分析空間數據,進而求解空間問題的係統,廣泛用於網絡分析、環境調查、土地利用、交通規劃、地形可視化、海平麵上升預測、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製圖、GIS硬/軟件和程序設計、未來展望等。

作者簡介

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》雜誌主編;攝影測量專傢,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教學奬、美國地質調查局/美國航空航天局William T. Pecora奬、美國地理學傢協會終生成就奬。主持完成NASA、DOE和NOAA的項目50餘項,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,發錶文章130多篇。


Ryan R. Jensen

楊百翰大學製圖與GIS學士、地理學碩士,佛羅裏達大學地理學和GIS博士。楊百翰大學地理學副教授,地理信息係統認證專傢,《應用地理學》主編。

王淑晴,博士,中國地質大學教授,長期從事地理信息係統的研究與應用工作,發錶論文多篇,專著多部,在地理信息係統於地質學等領域的應用中,取得瞭很多高質量的成果。

目錄

目錄
第1章 GIS簡介 1
1.1 什麼是空間數據 1
1.2 空間問題 3
1.3 GIS空間數據的組織方式 4
1.3.1 離散型地理要素 4
1.3.2 連續型地理要素 4
1.3.3 麵域型地理要素 5
1.4 矢量與柵格數據結構 6
1.4.1 矢量數據結構 6
1.4.2 柵格數據結構 6
1.4.3 空間數據基礎設施 6
1.5 GIS標準定義與非標準定義 8
1.6 對GIS的誤解 9
1.6.1 GIS僅是一個圖形處理軟件或
計算機輔助設計(CAD)程序 10
1.6.2 GIS僅是一個地圖製圖程序 10
1.6.3 GIS僅是無理論基礎的軟件包 10
1.6.4 傳統紙質地圖與GIS一樣用途
廣泛 10
1.6.5 GIS與其他係統相比並無區彆 12
1.7 GIS組成 12
1.7.1 GIS硬件 12
1.7.2 GIS軟件 13
1.7.3 人件(活件) 14
1.7.4 GIS數據 14
1.8 GIS發展趨勢 15
1.9 GIS産業 15
1.9.1 GIS軟件開發行業 15
1.9.2 GIS數據采集行業 15
1.9.3 GIS增值服務行業 16
1.10 GIS行業就業情況 16
1.11 GIS行業投資情況 17
1.12 本書的組織結構 17
1.13 小結 18
復習題 18
關鍵術語 18
參考文獻 19
第2章 空間參照係 21
2.1 概述 21
2.2 基準麵 21
2.3 橢球 21
2.4 大地水準麵 22
2.4.1 水平基準麵 23
2.4.2 高程基準麵 23
2.5 坐標係 24
2.5.1 笛卡兒坐標係 24
2.5.2 經度和緯度 25
2.6 地球儀 26
2.7 地圖投影 27
2.7.1 地圖投影中使用的可展麯麵 29
2.7.2 圓柱地圖投影 29
2.7.3 方位(平麵)地圖投影 32
2.7.4 圓錐投影 34
2.7.5 其他投影和坐標係 36
2.7.6 自定義地圖投影 38
2.8 天梭指標 39
2.9 小結 41
復習題 41
關鍵術語 42
參考文獻 42
第3章 GIS數據 44
3.1 概述 44
3.2 地麵數據采集 44
3.2.1 全球定位係統(GPS) 44
3.2.2 地麵數據測量 50
3.2.3 地麵數據采樣或人口調查 55
3.2.4 傳統空間信息的數字化 57
3.3 遙感數據采集 62
3.3.1 遙感信息處理 63
3.3.2 分辨率要求 63
3.3.3 遙感術語 68
3.3.4 航空攝影測量 69
3.3.5 多光譜遙感 72
3.3.6 高光譜遙感 75
3.3.7 熱紅外遙感 76
3.3.8 LiDAR遙感 78
3.3.9 RADAR遙感 81
3.4 遙感數據分析 84
3.4.1 模擬(可視)圖像處理 84
3.4.2 數字圖像處理 84
3.5 小結 85
復習題 85
關鍵術語 85
參考文獻 86
第4章 數據質量 88
4.1 概述 88
4.2 元數據 88
4.2.1 元數據的要素 88
4.2.2 FGDC的元數據標準 89
4.2.3 元數據和GIS軟件 89
4.2.4 其他元數據問題 89
4.3 準確度和精度 90
4.4 地理空間數據的誤差類型 90
4.4.1 屬性錯誤 91
4.4.2 定位誤差 94
4.4.3 拓撲錯誤 95
4.4.4 時間準確度 96
4.4.5 誤差可視化 97
4.4.6 誤差傳播 97
4.4.7 區群謬誤 98
4.4.8 可塑性麵積單元問題 99
4.5 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 102
5.1 概述 102
5.2 GIS數據模型 102
5.3 矢量數據 103
5.3.1 點要素 103
5.3.2 綫要素 103
5.3.3 麵(多邊形)要素 103
5.3.4 比例尺要素 103
5.3.5 拓撲屬性 105
5.3.6 地理關係矢量模型 106
5.3.7 基於對象的矢量模型 108
5.4 柵格數據 109
5.4.1 柵格單元值 109
5.4.2 單元格大小 109
5.4.3 柵格地理參照係 110
5.4.4 柵格文件格式 111
5.5 矢量與柵格數據模型的轉換 111
5.5.1 矢量-柵格轉換 111
5.5.2 柵格-矢量轉換 111
5.6 數據庫 113
5.6.1 平麵文件 114
5.6.2 關係數據庫 114
5.6.3 不同的數據庫關係 114
5.6.4 關聯與連接 115
5.6.5 柵格數據庫 116
5.6.6 屬性數據類型 116
5.6.7 添加和刪除屬性字段 116
5.6.8 數據輸入 117
5.6.9 外部數據庫集成 117
5.7 數據查詢 117
5.7.1 屬性查詢 117
5.7.2 位置查詢 118
5.7.3 數據查詢的融閤 118
5.7.4 新數據層 118
5.8 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 122
6.1 概述 122
6.2 矢量數據分析 122
6.2.1 矢量數據的緩衝區分析 122
6.2.2 緩衝區分析的類型 125
6.2.3 矢量數據的疊加 127
6.3 柵格數據分析 136
6.3.1 柵格距離量測運算 136
6.3.2 局部運算 139
6.3.3 鄰域運算 148
6.3.4 區域運算 155
6.4 小結 157
復習題 157
關鍵術語 158
參考文獻 159
第7章 網絡分析 160
7.1 概述 160
7.2 地理編碼 161
7.2.1 地理編碼的組成 162
7.2.2 預處理 163
7.2.3 地址匹配 163
7.2.4 地理編碼質量 164
7.3 網絡類型 165
7.3.1 (無嚮)交通網絡 165
7.3.2 (有嚮)幾何設施網絡 165
7.4 (無嚮)交通網絡分析 165
7.4.1 建立拓撲正確的交通(無嚮)
網絡地理數據庫 165
7.4.2 網絡分析問題:最優路綫(最短
路徑) 167
7.4.3 網絡分析問題:推銷員的最優
路綫 172
7.4.4 網絡分析問題:最近的設施
在哪 173
7.4.5 網絡分析問題:如何確定特殊
設施的服務區域 174
7.4.6 網絡分析問題:設施位置的區位
配置模型 178
7.4.7 網絡分析問題:最大市場
占有率 181
7.4.8 網絡分析問題:目標市場
占有率 183
7.5 幾何設施(有嚮)網絡分析 184
7.5.1 建立拓撲正確的幾何設施(有嚮)數據集 185
7.5.2 網絡分析問題:設施網絡中的
流嚮 187
7.5.3 網絡分析問題:在設施網絡中
追蹤邊、接口的上遊或下遊 187
7.5.4 國傢水文數據集猶他州瓦薩奇
山脈鑽石叉河部分 189
7.5.5 網絡分析問題:在設施網絡中
使用障礙 189
7.5.6 網絡分析問題:網絡示意圖 190
7.6 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 193
8.1 概述 193
8.2 長度(距離)量算 193
8.2.1 基於勾股定理的直綫
距離量算 193
8.2.2 曼哈頓距離量算 194
8.2.3 其他因素 195
8.3 多邊形周長和麵積的量算 196
8.3.1 周長量算 196
8.3.2 多邊形麵積量算 197
8.4 描述性統計 198
8.5 描述性空間統計 200
8.5.1 均值中心 201
8.5.2 標準距離 201
8.6 空間自相關 201
8.7 點模式分析 204
8.7.1 樣方分析 204
8.7.2 最近鄰點分析 206
8.8 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 212
9.1 概述 212
9.2 三維數據的矢量錶示和處理 213
9.2.1 不規則三角網(TIN)數據
結構 213
9.2.2.TIN錶麵處理 214
9.3 三維數據的柵格錶示和處理 216
9.3.1 空間插值 216
9.3.2 柵格三維數據的錶麵處理 226
9.4 小結 228
復習題 228
關鍵術語 229
參考文獻 229
第10章 GIS製圖 231
10.1 概述 231
10.2 地理學傢/製圖師 231
10.3 製圖學的曆史 231
10.3.1 最古老的地圖 232
10.3.2 中世紀的TO地圖 232
10.3.3 公元150年托勒密的
《地理》 232
10.3.4 探索、打印和地圖集的
時代 233
10.3.5 現代地圖製作 235
10.4 製圖過程 236
10.5 要素類型和測量尺度 237
10.5.1 要素類型 237
10.5.2 地理測量尺度 238
10.6 地圖設計基礎 239
10.6.1 地圖組成(布局) 240
10.6.2 標題 240
10.6.3 排版 240
10.6.4 專題內容和圖形背景關係 241
10.6.5 指北針與羅盤 242
10.6.6 比例尺 242
10.6.7 圖例 243
10.6.8 格網或參考網格 243
10.6.9 地理空間元數據 244
10.7 點狀數據製圖 244
10.7.1 使用簡單符號的點狀製圖 244
10.7.2 漸變色點狀製圖 245
10.7.3 比例或漸變符號點狀製圖 245
10.7.4 標準化點狀符號 246
10.8 綫狀數據製圖 247
10.8.1 使用簡單綫狀符號和顔色的
綫狀製圖 248
10.8.2 使用漸變(比例)綫狀符號的
流量圖 249
10.8.3 等值綫製圖 250
10.9 麵狀數據製圖 252
10.9.1 無行政單元邊界限製的空間
數據的專題製圖 252
10.9.2 具有行政單元限製的空間數據
專題製圖:等值區域製圖 254
10.10 攝影地圖、正射攝影地圖、影像
地圖、正射影像地圖 258
10.10.1 無控製攝影地圖(相片鑲嵌)和影像地圖 258
10.10.2 控製的攝影地圖和影像
地圖 259
10.10.3 正射相片、正射相片地圖、
正射影像和正射影像地圖 260
10.11 小結 262
復習題 262
關鍵術語 263
參考文獻 264
第11章 GIS硬件/軟件和編程 266
11.1 概述 266
11.2 GIS硬件 266
11.2.1 計算機類型 266
11.2.2 中央處理器(CPU) 267
11.2.3 存儲器(隻讀和隨機存取) 268
11.2.4 操作係統 268
11.2.5 顯示器 268
11.2.6 輸入設備 268
11.2.7 輸齣設備 269
11.2.8 GIS實驗室 269
11.2.9 GIS數據的存儲與組織 269
11.3 GIS軟件注意事項 270
11.3.1 GIS軟件 270
11.3.2 成本 272
11.3.3 操作係統 272
11.3.4 數據采集和數據格式 272
11.3.5 矢量、柵格和GPS數據
融閤 273
11.3.6 數據庫管理 273
11.3.7 製圖輸齣 273
11.3.8 GIS軟件支持 273
11.3.9 手持GIS 275
11.4 編程和GIS 275
11.4.1 何時進行編程 276
11.4.2 計算機編程基礎 276
11.4.3 GIS編程集成 278
11.4.4 獨立GIS編程的應用 278
11.5 小結 280
復習題 280
關鍵術語 280
參考文獻 280
第12章 展望未來 282
12.1 概述 282
12.2 GIS職業和教育 282
12.2.1 公共與私營部門的GIS
職業 282
12.2.2 專業組織協會 284
12.2.3 其他測繪科學(地學技術)
知識 286
12.2.4 GIS證書、認證和許可 286
12.2.5 繼續教育 288
12.3 GIS技術發展趨勢 288
12.3.1 雲計算和GIS 288
12.3.2 網絡GIS 289
12.3.3 移動GIS 291
12.3.4 自發地理信息 291
12.3.5 數據格式和標準的改進 292
12.3.6 三維可視化 293
12.4 地理空間公共訪問和法律問題 293
12.4.1 公共數據訪問 293
12.4.2 GIS數據有限責任 296
12.4.3 第四隱私權修正案的思考 297
12.5 遙感和GIS的集成 298
12.5.1 數據采集平颱的發展 299
12.5.2 遙感係統的發展 299
12.5.3 數字圖像處理進展 299
12.6 小結 300
復習題 300
關鍵術語 300
參考文獻 301

附錄A 地理空間信息來源 303
A.1 目錄 303
A.1.1 聯邦地理空間數據庫 303
A.1.2 開源自發地理信息庫 303
A.1.4 數字高程數據 303
A.1.5 水文數據 303
A.1.6 土地利用/土地覆蓋和生物多
樣性/棲息地數據 303
A.1.7 網絡(道路)和人口統計
數據 304
A.1.8 遙感數據 304
A.2 聯邦地理空間數據庫 304
A.2.1 USGS EarthExplorer 304
A.2.2 USGS的The National Map 304
A.2.3 Geo.Data.gov 305
A.2.4 美國人口統計局 306
A.3 開源自發地理信息庫 307
A.3.1 OpenStreetMap 307
A.4 商用地理空間數據庫 308
A.4.1 Esri ArcGIS Online 308
A.5 數字高程數據 308
A.6 水文數據 309
A.7 土地利用/土地覆蓋和生物多樣性/
棲息地數據 309
A.8 網絡(道路)和人口統計數據 309
A.9 遙感數據 309
A.10 各州的GIS數據交換中心 309
參考文獻 310

前言/序言

譯 者 序

地理信息係統(GIS)是一門潛力無限的新興邊緣交叉學科,它通過輸入、處理、分析和顯示空間數據來解決空間位置的相關問題。隨著計算機、空間和互聯網等支撐技術的發展,地理信息係統已從一種工具、方法或技術,飛速發展為一門科學,並得到瞭廣泛應用。在全世界的中學、學院和大學中,都在講授GIS的相關課程。如今,GIS已成為全球擁有數百萬從業人員和數百億美元的産業。國傢測繪地理信息局在“十三五”期間我國測繪地理信息工作的重點任務目標中明確提齣,我國地理信息産業將保持年均20%以上的增長速度,2020年總産值將超過8000億元人民幣。在“十三五”的開局之年,我們很榮幸將這本“科普版”的地理信息係統書籍介紹給廣大讀者。

本書涵蓋瞭與地理信息係統相關的基本原理、概念及其在各領域的應用實例,內容深入淺齣,相對復雜的地理信息科學原理都用簡單明晰的概念和豐富的應用實例加以講解,適用於對地理信息係統和空間分析沒有任何概念的讀者。希望能有更多的人通過閱讀本書,對地理信息係統有更深入的瞭解,並建立正確的概念。

全書共12章,其中王淑晴、高方紅翻譯第1章和第2章,王淑晴、辛鑫翻譯第3章和第4章,王淑晴、張學文翻譯第5章和第6章,孫翠羽、林慧翻譯第7章和第8章,孫翠羽、鬍科林翻譯第9章和第10章,孫翠羽、崔媛媛翻譯第11章和第12章。王淑晴和孫翠羽分彆負責全書的前後期審校工作,鄭新奇負責全書的統籌工作。本書能夠順利齣版,得到瞭電子工業齣版社的大力支持,在此錶示衷心的感謝。

GIS本身的內容紛繁龐雜,涉及的學科和應用領域跨度巨大,這無疑增大瞭翻譯工作的難度。由於時間倉促,譯者水平有限,難免存在疏漏和不當之處,懇請廣大讀者批評指正。譯者聯係方式:010-82321807,電子郵件:w_sq_2002@163.com。


譯 者



前 言

地理信息係統(GIS)用於輸入、顯示和分析空間數據,進而求解空間問題。地理信息係統與測地學、測量學、製圖學和遙感共同組成瞭測繪科學。由於地理空間數據質量、空間分析算法和計算機硬件的提升,使用地理信息係統來求解重要地理空間問題正日益增長。

基於上述改進,地理信息係統已廣泛應用於各個領域,如網絡分析、環境研究、土地利用和交通規劃、地形可視化、海平麵抬升預測、社會經濟和人口分析、業務定位/分配建模等。美國勞工部和其他機構已認識到,地理信息係統的利用將成具有良好發展前景的重要職業。

本書主要適用於地理科學的學生和教師。本書簡要介紹與GIS相關的基本原理,主要為GIS和空間分析的初學者撰寫。相對復雜的GIS科學原理的敘述會盡可能簡單,基本不涉及數學公式。需要使用數學公式時,也隻給齣簡單的代數或三角函數形式。每章的章末提供有復習題和術語錶。書中的所有插圖和錶格均可以Microcoft PowerPoint文件格式獲取。教師可從www.pearsonhighered.com/irc處下載這些PPT文件,進而將這些插圖和錶格添加到自己的教學資源中。

本書的測驗、網絡鏈接、RSS反饋、綫條圖和其他資源,可從www.mygeoscienceplace.com處下載。

第1章:GIS簡介

本章介紹空間數據的特點和地理信息係統在空間數據分析中的角色與重要性。首先簡要介紹矢量和柵格數據結構之間的區彆,給齣地理信息係統的幾種正式和非正式定義;然後澄清關於GIS的幾個重要誤解;再後介紹地理信息係統的基本組成,包括硬件、軟件、人件和數據;最後迴顧地理信息係統的發展趨勢,包括GIS的商業應用和GIS領域的各種職業。

第2章:參照係

高品質地理信息係統分析要求空間數據相對某個坐標係是準確的。本章首先介紹大地基準、橢球、大地水準麵和通用坐標係的基本知識;然後介紹基於經緯度的世界(球麵)坐標係;再後介紹幾種投影坐標係,如通用橫軸墨卡托、阿爾伯斯等積、蘭伯特等角圓錐和州平麵坐標係,以及創建自定義地圖圖影和坐標係的方式;最後介紹與各種地圖投影失真相關的天梭指標及其用途。

第3章:GIS數據

本章迴顧獲取GIS分析所用地理空間數據的幾種基本技術。首先介紹幾種現場采集數據的方法,包括使用全球導航衛星係統(GNSS)如美國的NAVSTAR全球定位係統(GPS)、陸地測量、地麵取樣、人口普查和硬拷貝地圖與圖像數字化;然後介紹如何使用航空器和航天器上的遙感設備來采集地理空間數據;再後討論遙感過程、術語和分辨率因素(空間、光譜、時間和輻射);接著探討幾種遙感數據采集係統,包括航空攝影、多光譜、高光譜、熱紅外、LiDAR和RADAR;最後簡要介紹模擬和數字圖像的處理過程。

第4章:數據質量

數據質量評估是GIS分析的一個重要方麵。本章首先介紹元數據的概念以及如何使用它來確定特定項目的數據集的有用性;然後介紹準確度和精度的差彆;再後介紹常見的屬性誤差和定位(空間)誤差,以及如何測量誤差和校正誤差;接著介紹幾傢機構提供的地圖準確度,誤差可視化的重要性和誤差傳播;最後介紹生態學謬論和可更改的麵積單元問題。

第5章:空間數據模型和數據庫

本章迴顧矢量和柵格數據模型的詳細特性。首先介紹矢量數據拓撲和空間相關矢量模型與基於對象的矢量模型;然後介紹柵格文件格式和地理參考;再後介紹一些需要轉換為不同數據結構的矢量或柵格數據,包括矢量-柵格數據轉換和柵格-矢量數據轉換;最後介紹如何使用地理信息係統來存儲、關聯、連接和查詢與矢量及柵格數據模型相關的屬性。

第6章:矢量和柵格數據的空間分析

本章介紹使用矢量和柵格數據進行空間分析的地理信息係統的基本信息。首先介紹點、綫和麵矢量數據的緩衝方法;然後討論矢量的疊加操作,包括點與多邊形的疊加、綫與多邊形的疊加、多邊形與多邊形的疊;再後介紹數據分析,包括物理距離量測、緩衝、應用到單個柵格數據集的本地操作、應用到多個數據集的本地操作、鄰域操作(如空間濾波)和區域操作與統計。

第7章:網絡分析

本章首先簡要介紹地理編碼和地址匹配,然後討論兩種普通的地理數據庫網絡(無嚮網絡和有嚮網絡),再後討論使用GIS中存儲的地理信息來創建拓撲正確的網絡地理數據庫的通用過程。此外,本章還將討論網絡信息的來源,網絡元素如邊、交點和轉彎,給齣網絡成本(如時間或距離阻抗)、障礙(如臨時道路封閉或意外)的概念與層次;介紹用於定位設施的各種位置定位模型;最後探討如何確定流嚮、追蹤邊緣和上下遊節點,並使用障礙來求解有嚮水文網絡問題。

第8章:統計和空間數據測量

本章介紹一些基本的描述性統計和空間統計,以及這些統計如何增進我們對空間關係理解的方式。首先介紹簡單的歐氏距離和馬氏距離測量;然後介紹常見的多邊形測量,如多邊形周長測量和麵積測量;再後討論幾個有用的描述性統計和空間統計,如空間分析的均值中心和標準距離;接著介紹空間自相關的概念及其莫蘭指數I的測量;最後介紹使用樣方和最近鄰分析來進行點模式分析的技術。

第9章:三維數據的空間分析

本章介紹如何將控製點觀測值(x, y, z)變換為矢量和柵格數據結構,以便進行顯示和錶麵處理。控製點數據可變換為三角不規則網(TIN)。使用空間插值技術如最近鄰插值、距離反嚮加權插值、剋裏金插值和樣條插值,控製點數據也可變換為柵格(矩陣)格式。本章迴顧瞭如何處理TIN和柵格數據集,以便提取坡度、方位和等值綫,討論瞭常用於增強三維錶麵解釋的分析暈渲法和色彩再現法。

第10章:使用GIS製圖

GIS分析通常會涉及高質量地圖産品的創建。本章首先簡要介紹幾個主要的製圖裏程碑,然後介紹整個製圖過程,以幫助讀者瞭解製圖的實際階段和認知階段,接著介紹幾個基本的地圖設計要素(布局、平衡、顔色和符號的使用、圖形-地麵關係、指北針和羅盤、比例條),然後用幾個例子展示點(如漸變圓)、綫(如等高綫)和麵(如等值綫圖)要素的詳細製圖信息,最後討論相片地圖和正射影像地圖的特點。

第11章:GIS硬件/軟件和編程

本章首先介紹典型的GIS計算機硬件,包括計算機類型、中央處理單元(CPU)、內存、海量存儲、顯示、輸入/輸齣設備和備檔要求;然後介紹GIS軟件的幾個重要特性,包括常用的GIS軟件、操作係統、數據采集和數據格式、數據庫、製圖性能和成本等;接著討論GIS軟件客戶支持的重要性。標準的GIS軟件有時並不提供完成某個項目的全部組件。此時,GIS專業人員應能編寫新的地理空間代碼並在標準的GIS軟件中運行;再後迴顧執行GIS相關計算機編程的基本特點;最後給齣使用Python語言進行麵嚮對象編程的例子。

第12章:未來展望

本章介紹GIS職業和教育問題,包括薪酬和雇用趨勢,公共和私營部門關於雇用、認識與繼續教育的詳細信息,強調瞭專業地理空間組織的重要性;然後介紹各種GIS技術要素,包括雲計算和GIS、網絡GIS、移動GIS和自發地理信息的收集、數據格式和標準的改進、三維可視化等;接著介紹地理空間數據和法律/隱私問題;最後介紹遙感信息與GIS分析的集成。

附錄A:地理空間信息來源

本章首先介紹美國聯邦地理空間數據倉庫、一個開源數據倉庫和一個有代錶性的商用地理空間數據倉庫;然後列齣可自Internet下載的部分地理空間數據集,包括數字高程、水文、土地利用/土地覆蓋和生物多樣性/棲息地、網絡(道路)和人口統計數據,以及幾種類型的公眾遙感數據;接著給齣數據集的地圖或影像示例;最後小結美國50個州的GIS數據管理機構。



緻 謝

感謝如下人員的幫助:佐治亞州亞特蘭大市ERDAS公司的Paul Beaty,加利福尼亞州加州大學聖巴巴拉分校地理係的Keith Clarke,科羅拉多州斯普林斯市Sanborn地圖公司CEO John Copple;南卡羅來納州哥倫比亞市南卡羅來納大學地理係的Dave Cowen,印第安納州立大學研究生院長兼《應用地理學》編輯Jay Gatrell,田納西州剋拉剋斯維爾奧斯汀州立大學地理科學係的Chris Gentry,馬裏蘭州哥倫比亞Bellwether齣版公司《地理科學與遙



《空間智慧:探索地理信息係統的奧秘》 在當今信息爆炸的時代,我們身處的世界正以前所未有的速度被數據所描繪。從宏觀的全球氣候變化,到微觀的城市交通擁堵,再到我們日常生活中的導航指引,無處不在的空間信息正深刻地影響著我們的決策與生活。而在這背後,一股強大的技術力量正悄然驅動著這一切,它就是地理信息係統(GIS)。 《空間智慧:探索地理信息係統的奧秘》並非一本枯燥的技術手冊,而是一扇通往“空間智慧”的窗戶,旨在帶領讀者深入瞭解這一革命性的技術領域。本書將從最基礎的概念齣發,以清晰易懂的語言,生動有趣的案例,為您揭示地理信息係統究竟是什麼,它為何如此重要,以及它如何改變著我們的世界。 本書將帶您踏上一段怎樣的探索之旅? 揭開GIS的神秘麵紗: 您將瞭解到GIS的核心概念,包括地理數據、空間分析、地圖製作等。我們將從最基本的“什麼是地理信息”開始,逐步深入到GIS如何捕捉、存儲、管理、分析和可視化這些信息。您會發現,GIS不僅僅是地圖,它是一個功能強大的信息管理和分析工具。 理解GIS的力量: 我們將通過一係列引人入勝的真實案例,展示GIS在各個領域的廣泛應用。無論是環境保護部門如何利用GIS監測汙染源,規劃森林防火;還是城市規劃者如何使用GIS分析人口密度,優化公共服務布局;抑或是應急管理部門如何通過GIS協調災害救援,製定疏散方案;甚至是商業領域如何運用GIS進行市場選址,精準營銷,本書都將一一呈現。您將親眼見證GIS如何幫助我們更科學地理解空間現象,做齣更明智的決策。 探索GIS的工作原理: 本書將適度觸及GIS技術背後的原理,讓您對GIS的運作機製有一個基本的認識。我們將介紹不同的地理數據模型(如矢量數據和柵格數據),探討空間數據的采集方法(如遙感、GPS、無人機),以及一些基礎的空間分析技術(如疊加分析、緩衝區分析、網絡分析)。這一切都將以直觀的方式呈現,讓您理解GIS是如何將二維地圖轉化為富有洞察力的空間分析結果的。 展望GIS的未來: 隨著技術的發展,GIS正變得越來越強大,應用領域也日益拓展。我們將探討GIS與其他新興技術的融閤,例如大數據、人工智能、雲計算、物聯網等,以及這些融閤將如何塑造未來的GIS應用,例如智慧城市、精準農業、自動駕駛等。您將有機會窺見GIS在未來社會發展中所扮演的關鍵角色。 《空間智慧:探索地理信息係統的奧秘》適閤誰閱讀? 本書麵嚮所有對地理信息係統感興趣的讀者,無論您是: 對地理和空間信息充滿好奇的學生: 幫助您建立對GIS的初步認知,為未來的學習和研究打下基礎。 正在探索職業發展方嚮的青年: 瞭解GIS這一熱門領域,為您的職業生涯開闢新的可能。 希望提升工作效率和決策能力的從業人員: 學習如何將GIS技術應用於您的工作中,解決實際問題,提升工作效益。 關注社會發展和環境保護的普通公民: 更好地理解我們所處的世界,認識到空間信息在解決社會挑戰中的重要作用。 本書旨在以一種啓發性的方式,讓您感受到GIS的魅力,激發您對空間智慧的探索熱情。我們相信,一旦您打開這扇門,您將以全新的視角去觀察和理解我們生活的這個星球,並發現其中蘊藏的無限可能。 讓我們一起,用“空間智慧”武裝自己,去解讀這個日益復雜而精彩的世界!

用戶評價

評分

這本書給我帶來的震撼,遠不止於對GIS技術本身的學習,更在於它引發瞭我對於“空間”這一概念的深刻反思。作者在書中並沒有僅僅停留在技術的層麵,而是將GIS置於更廣闊的社會、經濟和科學背景下進行審視。我發現,GIS不僅僅是一門技術,更是一種思維方式,一種觀察和理解世界的方式。書中關於空間分析的章節,讓我印象尤為深刻。那些看似簡單的空間查詢、緩衝區分析、疊加分析等操作,在作者的闡述下,都變得生動而富有意義。例如,在討論城市交通優化時,書中通過對道路網絡、交通流量、人口分布等數據的空間疊加分析,揭示瞭交通擁堵的根源,並提齣瞭切實可行的解決方案。這讓我意識到,很多我們日常生活中遇到的問題,都可以通過GIS的空間分析來找到更清晰的答案。此外,書中關於數據模型和數據采集的講解,也讓我對GIS的數據基礎有瞭更深的認識。它讓我明白,高質量的數據是GIS應用的基礎,而理解不同的數據模型,掌握數據采集的技術,是從事GIS工作的必備技能。作者在介紹這些內容時,非常注重理論與實踐的結閤,通過大量的實例,讓我們能夠直觀地感受到不同數據模型和采集方法帶來的差異。這本書的語言風格也非常獨特,既有學術的嚴謹性,又不失通俗易懂的趣味性。作者善於運用類比和生動的語言,將抽象的概念形象化,使得即便是初學者,也能輕鬆地跟隨作者的思路,一步步深入理解GIS的奧秘。讀完這本書,我感覺自己對地理信息係統的理解,已經從一個模糊的概念,轉變為一個清晰而深刻的認知。

評分

這本書帶給我的,是一場關於“視角”的重塑。作者在書中引導我們,以一種全新的“地理空間視角”去觀察和理解世界。我以往對地理的理解,更多停留在“在哪裏”的層麵,但這本書讓我明白,“為什麼在那裏”、“如何在那裏”以及“在那裏會發生什麼”同樣重要。書中關於“空間相互作用”和“空間擴散”的章節,給我留下瞭深刻的印象。作者通過分析人口遷移、疾病傳播、信息擴散等現象,揭示瞭空間在這些過程中的關鍵作用。例如,在分析傳染病傳播時,GIS能夠幫助我們識彆高風險區域,預測疾病的擴散路徑,並為製定防控策略提供科學依據。這種基於空間分析的視角,讓我對很多社會現象有瞭更深層次的理解。書中還詳細介紹瞭“地理加權迴歸”等空間計量模型,這些模型能夠更好地處理空間異質性,捕捉空間關係,從而提供更準確的分析結果。作者在介紹這些模型時,注重理論的嚴謹性,同時也提供瞭實際操作的指導,讓我能夠理解這些模型是如何在GIS軟件中實現的。此外,書中還提到瞭“地理編碼”和“逆地理編碼”的概念,這讓我明白,如何將日常生活中常見的地址信息,轉化為GIS能夠識彆和處理的空間數據,這對於很多實際應用都至關重要。這本書的語言風格非常專業,但又充滿瞭智慧,作者總是能夠用精煉的語言,將深邃的理論知識傳達給讀者。

評分

這本書的學習,讓我對“空間決策”有瞭全新的認識。作者在書中反復強調,GIS不僅僅是一種技術,更是一種支持空間決策的工具。我過去對決策的理解,更多停留在經驗和直覺,但這本書讓我明白,如何利用GIS進行科學、理性的空間決策。書中關於“選址分析”和“路徑分析”的章節,給我留下瞭深刻的印象。例如,在進行商店選址時,GIS可以幫助我們分析潛在客戶的數量、競爭對手的分布、交通便利程度等因素,從而選擇最優的選址方案。在進行物流配送時,GIS可以幫助我們規劃最優的配送路徑,降低運輸成本,提高配送效率。這種基於數據和空間分析的決策方式,讓我看到瞭GIS在解決實際問題中的巨大價值。書中還介紹瞭“風險評估”和“災害預警”在GIS中的應用,讓我認識到,如何利用GIS來識彆潛在的風險區域,預測災害的發生,並為製定應急預案提供科學依據。作者在介紹這些內容時,注重理論與實踐的結閤,提供瞭很多實用的操作指南和案例分析。這本書的語言風格非常務實,但又充滿瞭智慧,作者總是能夠用精煉的語言,將深邃的理論知識傳達給讀者,並引導我們思考如何在實際問題中應用GIS。

評分

這本書,讓我對地理信息係統(GIS)這個領域産生瞭全新的認識,以前總覺得它不過是地圖製作軟件,但讀完之後,纔明白它的深邃與廣博。作者在開篇就為我們描繪瞭一幅宏大的圖景,從GIS的起源、發展,到它在現代社會中扮演的關鍵角色,都進行瞭詳盡的梳理。我尤其喜歡書中對於“地理信息”這一核心概念的闡釋,它不僅僅是點、綫、麵這些簡單的幾何圖形,更蘊含著豐富的空間屬性和時間維度,這些信息相互關聯,共同構建齣我們賴以生存的地球模型。書中通過大量的案例研究,生動地展示瞭GIS如何在城市規劃、環境保護、災害管理、交通優化等多個領域發揮著不可替代的作用。例如,在城市規劃部分,書中詳細介紹瞭如何利用GIS分析人口密度、土地利用、基礎設施分布等數據,從而幫助城市管理者做齣更科學、更可持續的決策。在環境保護方麵,書中展示瞭GIS如何用於監測森林覆蓋率的變化、評估汙染擴散的範圍、預測自然災害的發生,為環境保護和減災救災提供瞭強大的技術支持。對我來說,這本書最大的價值在於,它不僅傳授瞭理論知識,更教會瞭我如何思考問題,如何運用GIS的視角去理解和分析現實世界。書中的圖文並茂,讓復雜的概念變得易於理解,即使是對GIS一無所知的新手,也能從中獲得啓發,並逐步建立起對這個領域的興趣。作者在敘述時,總是能把握住重點,並且深入淺齣,避免瞭枯燥的術語堆砌,這使得閱讀過程充滿瞭樂趣和發現。整體而言,這本書是一本非常優秀的GIS入門讀物,它不僅為我們打開瞭通往GIS世界的大門,更為我們在未來的學習和實踐中打下瞭堅實的基礎。

評分

這本書對我最大的影響,在於它讓我看到瞭“數據”的無限可能。作者在書中強調,地理信息係統就是關於“管理和分析地理空間數據”的科學。我過去對數據的理解,大多局限於錶格和數字,但這本書讓我明白,地理空間數據具有獨特的維度和豐富的內涵。書中關於“空間數據模型”的講解,讓我對矢量數據和柵格數據有瞭清晰的認識,並理解瞭它們各自的優缺點以及適用的場景。作者在介紹這些模型時,非常注重理論的深度和廣度,同時也會結閤實際案例,讓我們能夠更直觀地理解這些模型的應用。我尤其喜歡書中關於“數據質量”的討論。作者指齣,數據質量是GIS應用成敗的關鍵,並詳細介紹瞭影響數據質量的各種因素,以及提高數據質量的方法。這讓我意識到,在進行GIS分析之前,對數據的質量進行評估和處理,是多麼重要的一環。書中還介紹瞭“數據庫管理”在GIS中的應用,讓我明白,如何有效地組織、存儲和管理大量的地理空間數據,以便於未來的查詢和分析。作者在講解數據庫管理時,注重理論與實踐的結閤,提供瞭很多實用的建議和技巧。這本書的寫作風格非常嚴謹,但又充滿瞭啓發性,作者總是能夠在枯燥的理論知識中,挖掘齣其背後的思想精髓,引發讀者的思考。

評分

這本書的學習過程,對我而言,更像是一次對“連接”的探索之旅。作者在書中巧妙地將地理信息、數據分析、可視化技術以及實際應用場景有機地連接起來,構建瞭一個完整的GIS知識體係。我尤其對書中關於“空間數據可視化”的章節印象深刻。過去,我總以為地圖隻是信息的載體,但這本書讓我看到瞭地圖的強大生命力。作者通過展示各種精美的GIS地圖,如專題地圖、三維模型、動態地圖等,讓我領略到瞭地理信息可視化無窮的魅力。這些地圖不僅僅是圖片的展示,更是對復雜地理現象的直觀呈現,能夠有效地傳達信息、揭示規律、輔助決策。書中對於不同可視化技術的介紹,也讓我對如何選擇最適閤的圖層、符號、顔色等有瞭更深的理解。此外,書中對GIS軟件的操作和應用,也進行瞭詳盡的介紹。雖然我還沒有親自操作,但通過書中對軟件界麵的截圖和操作步驟的講解,我已經能夠想象到如何利用這些強大的工具來處理和分析地理信息。作者在介紹軟件功能時,總是能夠緊密結閤實際應用場景,讓我們明白這些功能在解決實際問題中的價值。這本書的結構安排也十分閤理,從基礎的概念講起,逐步深入到高級的應用,循序漸進,使得學習過程更加順暢。我非常欣賞作者的敘述方式,他總是能夠用最簡潔的語言,最清晰的邏輯,將復雜的知識點呈現在讀者麵前。總而言之,這本書是一本極具啓發性的GIS導論,它讓我看到瞭GIS的無限可能,也點燃瞭我深入學習GIS的熱情。

評分

這本書對我最大的啓發,在於它讓我看到瞭“跨學科”的魅力。作者在書中反復強調,GIS是一門交叉學科,它融閤瞭地理學、計算機科學、統計學、測繪學等多個學科的知識。我過去對地理的理解,更多局限於地理學本身,但這本書讓我明白,GIS如何將計算機技術應用於地理研究,如何利用統計學方法分析空間數據,如何將測繪成果整閤到GIS係統中。書中關於“空間數據庫”的講解,讓我認識到,如何利用計算機技術來管理和組織海量的地理空間數據,這為GIS的應用提供瞭堅實的基礎。我尤其對書中關於“空間數據標準”的介紹印象深刻。作者指齣,統一的數據標準是實現GIS數據共享和互操作的關鍵。這讓我意識到,在GIS的發展中,標準化的重要性。書中還介紹瞭“地理信息安全”和“隱私保護”等問題,讓我認識到,在使用和共享地理信息時,需要注意相關的法律法規和倫理道德。作者在介紹這些內容時,注重理論與實踐的結閤,提供瞭很多實用的建議和案例分析。這本書的語言風格非常嚴謹,但又充滿瞭學術的探索精神,作者總是能夠引領讀者,去思考GIS在不同學科領域的交叉融閤,以及由此帶來的創新和發展。

評分

這本書帶來的最深刻體會,是關於“尺度”的力量。作者在書中反復強調,地理信息的分析和應用,必須考慮到不同的空間尺度。從全球到局部,從宏觀到微觀,不同的尺度下,地理現象的錶現形式和分析方法都會有所不同。我特彆喜歡書中關於“空間分辨率”和“空間異質性”的討論。作者通過大量的實例,展示瞭不同分辨率的數據是如何影響分析結果的,以及為什麼在進行空間分析時,需要考慮數據的空間異質性。例如,在進行區域經濟分析時,如果采用的是省級數據,可能看不齣細微的經濟差異;但如果采用的是縣級甚至街道級數據,則能更清晰地揭示齣區域經濟發展的特點和問題。這種對尺度的深入理解,讓我意識到,GIS的應用不僅僅是技術的堆砌,更需要對地理過程和空間規律有深刻的認識。書中還詳細介紹瞭多種空間統計方法,如空間自相關、空間迴歸等,這些方法都與空間尺度密切相關。作者在介紹這些方法時,非常注重理論的闡述和方法的實踐指導,讓我能夠理解這些方法的原理,並知道如何在實際中運用它們。此外,書中還提到瞭“時空數據”的概念,讓我認識到,地理信息不僅僅是靜態的,更是動態的,並且具有時間維度。這為我理解地球係統的復雜性打開瞭新的視角。這本書的寫作風格非常嚴謹,但又不失生動,作者總是能夠在嚴密的邏輯推理中,穿插一些引人入勝的例子,使得學習過程充滿樂趣。

評分

這本書的學習過程,讓我深刻體會到“可視化”的強大力量。作者在書中反復強調,GIS的核心在於將地理信息以圖形化的方式呈現齣來,從而更直觀地理解和分析復雜的空間現象。我過去對地圖的理解,更多停留在靜態的紙質地圖,但這本書讓我看到瞭動態地圖、三維地圖、交互式地圖等更加豐富多樣的可視化形式。書中關於“地圖投影”的章節,讓我明白瞭為什麼不同地區繪製的地圖會存在變形,以及如何選擇閤適的投影方式來減小誤差。這讓我對地圖的科學性有瞭更深的認識。我尤其對書中關於“專題地圖”的設計原則和應用技巧的講解印象深刻。作者通過展示各種精美的專題地圖,如人口密度分布圖、土地利用變化圖、環境汙染狀況圖等,讓我看到瞭地圖在信息傳播和決策支持方麵的巨大潛力。書中還介紹瞭“遙感影像”和“衛星數據”在GIS中的應用,讓我認識到,這些高分辨率的圖像數據,是如何為GIS提供源源不斷的信息來源,並幫助我們監測地球錶麵的變化。作者在介紹這些內容時,注重理論與實踐的結閤,提供瞭很多實用的操作指南和案例分析。這本書的語言風格非常流暢,但又充滿瞭學術的嚴謹性,作者總是能夠用清晰的邏輯,將復雜的概念娓娓道來,讓我能夠輕鬆地跟隨作者的思路,深入理解GIS的奧秘。

評分

這本書的學習過程,讓我感受到瞭“未來已來”的力量。作者在書中描繪瞭GIS在未來社會發展中的廣闊前景,從智慧城市、自動駕駛到精準農業、個性化推薦,GIS的身影無處不在。我過去對地理信息係統的認知,更多停留在基礎的應用層麵,但這本書讓我看到瞭GIS在解決人類麵臨的重大挑戰,如氣候變化、資源短缺、城市化進程等方麵的巨大潛力。書中關於“時空大數據分析”的章節,讓我認識到,如何利用海量的時空數據來理解和預測地球係統的演變,這對於應對未來的不確定性至關重要。我尤其對書中關於“地理智能”的概念印象深刻。作者提齣,GIS不僅僅是數據的存儲和分析,更是一種能夠賦予地理信息“智慧”的能力,使其能夠自主地進行學習、推理和決策。這讓我對GIS的未來發展充滿瞭期待。書中還介紹瞭“雲計算”和“大數據”技術在GIS中的應用,讓我認識到,這些新興技術是如何為GIS的發展提供強大的支撐,並催生齣更多前沿的應用。作者在介紹這些內容時,注重理論的創新性和前瞻性,同時也會結閤實際案例,讓我們能夠感受到GIS正在深刻地改變我們的生活。這本書的語言風格非常前沿,但又充滿瞭人文關懷,作者總是能夠用宏大的視角,描繪齣GIS為人類社會帶來的美好未來。

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還不錯的書,比較新,買來讀讀看看有沒有新東西

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好書值得推薦

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正版

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一般,沒作者的遙感教材好,起碼參考橢球和水準麵就沒講清楚,不知道是不是翻譯的原因

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書真不錯 作為初學者每人都應該有一本

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一般,沒作者的遙感教材好,起碼參考橢球和水準麵就沒講清楚,不知道是不是翻譯的原因

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好!

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