具體描述
《地理信息係統在環境科學中的應用》針對地理信息係統在環境科學中應用的實際需要，全麵闡述瞭地理信息係統的特徵、類型、功能、數據采集和數據庫設計，著重介紹地理信息係統在環境科學應用中的技術和方法，強調基礎，內容精練易學。
全書共分8章，首先介紹瞭地理信息係統的組成、功能及其發展與現狀，實用地理信息係統的數據特徵、數據來源及數據質量，地理信息係統數據庫設計的主要內容和方法，國內外常見的GIS軟件及其功能，並結閤實例分彆介紹瞭環境信息係統建立方法和GIS在環境科學中的應用。最後介紹瞭GIS應用功能開發技術的新進展。為便於學習，每章末給齣瞭一定量的思考題。
這本書旨在深入探索地理信息係統（GIS）在環境科學領域的廣泛應用及其重要性。它以詳細的案例分析和理論解讀，為讀者提供瞭全麵而係統的理解框架。書中首先將地理信息係統定位為現代環境研究中的關鍵工具，強調其在數據整閤與空間分析方麵的獨特優勢。這一部分深入介紹瞭GIS技術的基本原理，並結閤最新科技的發展，展示瞭如何通過地圖製作、空間建模和數據處理等手段，為環境問題提供科學依據。 接下來，書籍將重點探討環境科學中的具體應用領域。其中，氣候變化研究是重要章節之一，通過分析全球氣溫變化、冰川融化以及海平麵上升趨勢，讀者可以清晰地理解GIS在數據收集與建模中的作用。同時，書中還詳細介紹瞭環境監測領域的應用，如森林資源管理、水體汙染評估和生態係統保護。這些章節通過實例展示瞭如何利用地理信息技術實現對復雜環境現象的精準分析，並預測未來變化趨勢，為科學決策提供可靠依據。 書中還詳細闡述瞭數據處理與空間分析方法，解讀瞭如何從大規模遙感數據中提取關鍵信息。這部分內容特彆注重技術細節，如柵格分析、空間疊加和地形模型的構建，為讀者提供瞭係統性的學習路徑。此外，書籍還強調瞭GIS在環境政策製定中的實際意義，通過案例研究，展示瞭該技術如何輔助政府和科研機構製定科學閤理的環保措施。 書中還特彆關注跨學科融閤的潛力，探討地理信息係統與生態學、化學、地質等領域的交叉應用。這一章節引導讀者理解多學科協作的重要性，並展示瞭如何通過綜閤數據分析提升環境研究的深度和廣度。書中還包括許多實用工具和軟件操作指南，幫助讀者更好地掌握GIS技術在實際工作中的應用。 整個書籍以清晰、有條理的結構展開，每個章節都配有豐富的圖示、案例分析和數據錶格，以增強可讀性與學習效果。內容從基礎知識到高級應用，層次分明，旨在為環境科學從業者提供係統性的理論支持和實踐參考。同時，通過不斷更新的案例庫和最新研究成果，使書籍始終保持前沿性和實用價值。這種結構設計不僅幫助讀者更好地理解GIS技術，還激發瞭他們對環境保護與可持續發展的關注，體現齣深厚的學術背景和實際應用價值。
作者簡介
目錄資訊
第1章 地理信息係統概述1
1.1 地理信息係統1
1.1.1 信息和地理信息1
1.1.2 信息係統和地理信息係統2
1.1.3 地理信息係統的基本內容4
1.1.4 地理信息係統的類型5
1.2 地理信息係統的結構與功能6
1.2.1 地理信息係統的組成6
1.2.2 地理信息係統的主要功能模塊7
1.3 地理信息係統的特性9
1.3.1 GIS與機助製圖係統的區彆與聯係9
1.3.2 GIS與數據庫管理係統的區彆與聯係10
1.3.3 GIS與CAD的區彆與聯係10
1.3.4 GIS與遙感圖像處理係統的區彆與聯係11
1.3.5 地理信息係統同事務處理係統的區彆與聯係 …11
1.4 地理信息係統的發展與前景12
1.4.1 地理信息係統軟件發展的曆史迴顧12
1.4.2 地理信息係統的發展趨勢16
思考題21
第2章 實用地理信息係統的數據22
2.1 空間數據的基本特徵23
2.1.1 空間特徵23
2.1.2 專題特徵24
2.1.3 時間特徵24
2.2 數據的測量尺度24
2.3 數據源25
2.4 地圖投影27
2.5 全球定位係統28
2.6 遙感數據29
2.7 地圖33
2.7.1 地圖種類33
2.7.2 地圖符號34
2.7.3 地圖製作過程和地圖綜閤36
2.7.4 計算機製圖37
2.8 數據質量38
2.8.1 數據質量的基本特點38
2.8.2 數據誤差或不確定性的來源41
2.8.3 數據的誤差類型41
2.9 空間數據類型轉換42
2.9.1 柵格與矢量數據的比較42
2.9.2 柵格與矢量數據的轉換43
思考題44
第3章 地理信息係統數據庫設計45
3.1 地理信息係統數據庫及其設計45
3.1.1 GIS數據庫45
3.1.2 GIS數據庫設計的概念46
3.1.3 應用目的驅動的GIS數據庫設計過程47
3.2 用戶需求分析48
3.2.1 現狀調查48
3.2.2 需要瞭解的內容49
3.2.3 調查內容的組織和分析51
3.3 概念化設計54
3.3.1 數據庫的宏觀地理定義55
3.3.2 數據庫數據模型的確定57
3.4 詳細設計63
3.4.1 數據源的選擇63
3.4.2 各種數據的評價63
3.4.3 空間數據層的設計66
3.4.4 數據字典66
3.4.5 元數據68
3.4.6 存儲管理結構的設計74
3.5 實施規劃76
3.5.1 數據采集過程的自動化設計77
3.5.2 數據庫的質量控製77
3.5.3 開發進度的監測79
3.6 試點項目80
3.7 數據庫設計實例82
3.7.1 閤肥市防震減災地理信息數據庫設計82
3.7.2 基於GIS、ES的涼山州土壤數據庫設計與實現85
思考題88
第4章 地理信息係統的應用和軟件89
4.1 概述89
4.2 地理信息係統的主要功能95
4.2.1 空間數據獲取95
4.2.2 空間數據管理99
4.2.3 空間數據分析99
4.2.4 專題地圖設計與製作106
4.3 MapInfo109
4.4 ArcGIS113
4.5 MAPGIS115
4.6 SuperMap123
4.7 GeoStar132
思考題136
第5章 環境數據特點及信息係統設計137
5.1 環境數據特點137
5.1.1 環境數據分類138
5.1.2 環境數據采集與處理139
5.2 環境信息係統設計145
5.2.1 環境信息係統設計目標與內容146
5.2.2 環境信息係統構建方法147
5.2.3 環境信息係統設計151
5.2.4 環境信息係統實施154
5.2.5 環境信息係統設計實例155
思考題165
第6章 GIS在環境科學中的應用167
6.1 GIS在生態控製中的應用167
6.1.1 數字地球與數字城市167
6.1.2 國傢級生態示範區地理信息係統173
6.1.3 生態環境監測信息係統177
6.1.4 土壤資源持續利用與信息技術181
6.2 GIS在環境工程中的應用186
6.2.1 水汙染控製規劃係統186
6.2.2 在海灣陸源汙染物總量控製中的應用189
6.2.3 環境監測信息係統194
6.2.4 城市大氣汙染控製管理係統201
6.2.5 GIS技術在環境汙染事故應急管理中的應用207
6.3 基於GIS平颱的城市規劃信息係統215
6.3.1 GIS在城市小區建設管理中的應用特點216
6.3.2 城市小區GIS應用係統的組成與結構217
思考題219
第7章 GIS應用中的數據和模型接口220
7.1 GIS的數據接口220
7.1.1 GIS數據模型220
7.1.2 GIS數據接口的模式221
7.1.3 數據接口的基本原理225
7.2 GIS的模型接口229
7.2.1 鬆散結閤230
7.2.2 緊密結閤232
7.2.3 完全集成239
思考題244
第8章 地理信息係統的功能擴展245
8.1 虛擬現實技術與地理信息係統245
8.1.1 虛擬現實技術245
8.1.2 虛擬現實技術和GIS係統集成250
8.1.3 VR和GIS集成技術的應用256
8.2 決策支持技術與地理信息係統259
8.2.1 決策支持係統的基本概念259
8.2.2 決策支持技術與地理信息係統集成261
8.2.3 基於GIS的環境決策支持係統263
8.3 空間數據挖掘技術與地理信息係統267
8.3.1 空間數據挖掘技術267
8.3.2 空間數據挖掘體係結構及挖掘方法268
8.3.3 空間數據挖掘與GIS集成273
8.3.4 生態環境空間數據挖掘係統275
思考題279
縮略語280
參考文獻282
· · · · · · (收起)
1.1 地理信息係統1
1.1.1 信息和地理信息1
1.1.2 信息係統和地理信息係統2
1.1.3 地理信息係統的基本內容4
1.1.4 地理信息係統的類型5
1.2 地理信息係統的結構與功能6
1.2.1 地理信息係統的組成6
1.2.2 地理信息係統的主要功能模塊7
1.3 地理信息係統的特性9
1.3.1 GIS與機助製圖係統的區彆與聯係9
1.3.2 GIS與數據庫管理係統的區彆與聯係10
1.3.3 GIS與CAD的區彆與聯係10
1.3.4 GIS與遙感圖像處理係統的區彆與聯係11
1.3.5 地理信息係統同事務處理係統的區彆與聯係 …11
1.4 地理信息係統的發展與前景12
1.4.1 地理信息係統軟件發展的曆史迴顧12
1.4.2 地理信息係統的發展趨勢16
思考題21
第2章 實用地理信息係統的數據22
2.1 空間數據的基本特徵23
2.1.1 空間特徵23
2.1.2 專題特徵24
2.1.3 時間特徵24
2.2 數據的測量尺度24
2.3 數據源25
2.4 地圖投影27
2.5 全球定位係統28
2.6 遙感數據29
2.7 地圖33
2.7.1 地圖種類33
2.7.2 地圖符號34
2.7.3 地圖製作過程和地圖綜閤36
2.7.4 計算機製圖37
2.8 數據質量38
2.8.1 數據質量的基本特點38
2.8.2 數據誤差或不確定性的來源41
2.8.3 數據的誤差類型41
2.9 空間數據類型轉換42
2.9.1 柵格與矢量數據的比較42
2.9.2 柵格與矢量數據的轉換43
思考題44
第3章 地理信息係統數據庫設計45
3.1 地理信息係統數據庫及其設計45
3.1.1 GIS數據庫45
3.1.2 GIS數據庫設計的概念46
3.1.3 應用目的驅動的GIS數據庫設計過程47
3.2 用戶需求分析48
3.2.1 現狀調查48
3.2.2 需要瞭解的內容49
3.2.3 調查內容的組織和分析51
3.3 概念化設計54
3.3.1 數據庫的宏觀地理定義55
3.3.2 數據庫數據模型的確定57
3.4 詳細設計63
3.4.1 數據源的選擇63
3.4.2 各種數據的評價63
3.4.3 空間數據層的設計66
3.4.4 數據字典66
3.4.5 元數據68
3.4.6 存儲管理結構的設計74
3.5 實施規劃76
3.5.1 數據采集過程的自動化設計77
3.5.2 數據庫的質量控製77
3.5.3 開發進度的監測79
3.6 試點項目80
3.7 數據庫設計實例82
3.7.1 閤肥市防震減災地理信息數據庫設計82
3.7.2 基於GIS、ES的涼山州土壤數據庫設計與實現85
思考題88
第4章 地理信息係統的應用和軟件89
4.1 概述89
4.2 地理信息係統的主要功能95
4.2.1 空間數據獲取95
4.2.2 空間數據管理99
4.2.3 空間數據分析99
4.2.4 專題地圖設計與製作106
4.3 MapInfo109
4.4 ArcGIS113
4.5 MAPGIS115
4.6 SuperMap123
4.7 GeoStar132
思考題136
第5章 環境數據特點及信息係統設計137
5.1 環境數據特點137
5.1.1 環境數據分類138
5.1.2 環境數據采集與處理139
5.2 環境信息係統設計145
5.2.1 環境信息係統設計目標與內容146
5.2.2 環境信息係統構建方法147
5.2.3 環境信息係統設計151
5.2.4 環境信息係統實施154
5.2.5 環境信息係統設計實例155
思考題165
第6章 GIS在環境科學中的應用167
6.1 GIS在生態控製中的應用167
6.1.1 數字地球與數字城市167
6.1.2 國傢級生態示範區地理信息係統173
6.1.3 生態環境監測信息係統177
6.1.4 土壤資源持續利用與信息技術181
6.2 GIS在環境工程中的應用186
6.2.1 水汙染控製規劃係統186
6.2.2 在海灣陸源汙染物總量控製中的應用189
6.2.3 環境監測信息係統194
6.2.4 城市大氣汙染控製管理係統201
6.2.5 GIS技術在環境汙染事故應急管理中的應用207
6.3 基於GIS平颱的城市規劃信息係統215
6.3.1 GIS在城市小區建設管理中的應用特點216
6.3.2 城市小區GIS應用係統的組成與結構217
思考題219
第7章 GIS應用中的數據和模型接口220
7.1 GIS的數據接口220
7.1.1 GIS數據模型220
7.1.2 GIS數據接口的模式221
7.1.3 數據接口的基本原理225
7.2 GIS的模型接口229
7.2.1 鬆散結閤230
7.2.2 緊密結閤232
7.2.3 完全集成239
思考題244
第8章 地理信息係統的功能擴展245
8.1 虛擬現實技術與地理信息係統245
8.1.1 虛擬現實技術245
8.1.2 虛擬現實技術和GIS係統集成250
8.1.3 VR和GIS集成技術的應用256
8.2 決策支持技術與地理信息係統259
8.2.1 決策支持係統的基本概念259
8.2.2 決策支持技術與地理信息係統集成261
8.2.3 基於GIS的環境決策支持係統263
8.3 空間數據挖掘技術與地理信息係統267
8.3.1 空間數據挖掘技術267
8.3.2 空間數據挖掘體係結構及挖掘方法268
8.3.3 空間數據挖掘與GIS集成273
8.3.4 生態環境空間數據挖掘係統275
思考題279
縮略語280
參考文獻282
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