《地理信息系統(tǒng)概論/iCourse教材》是愛課程網(wǎng)中國大學(xué)MOOC“地理信息系統(tǒng)概論”的配套教材�！兜乩硇畔⑾到y(tǒng)概論/iCourse教材》突出趣味性、科學(xué)性、特色性與時(shí)代感，旨在拓寬學(xué)生的科學(xué)視野、培養(yǎng)學(xué)生的地理空間思維、提升其分析問題與解決問題能力。 《地理信息系統(tǒng)概論/iCourse教材》首先介紹基本概念、地理空間參考系統(tǒng)、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特征及空間數(shù)據(jù)質(zhì)量、空間數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)數(shù)字化表達(dá)與可視化、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)cIs等內(nèi)容，然后介紹網(wǎng)絡(luò)分析、地形分析、相關(guān)分析、門檻分析等方法，最后簡述地理信息工程的實(shí)踐方法。 《地理信息系統(tǒng)概論/iCourse教材》可以作為高等學(xué)校通識(shí)課程及地理科學(xué)類專業(yè)本科教材，也可以作為研究人員的參考書。
地理信息系統(tǒng)（geographicinformationsystem，GIS）是專門用于采集、存儲(chǔ)、管理、分析和表達(dá)空間數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)既是表達(dá)現(xiàn)實(shí)空間世界和進(jìn)行空間數(shù)據(jù)處理分析的“工具”，也可看作用于解決空間問題的“資源”，同時(shí)還是關(guān)于空間信息處理分析的“科學(xué)”。
現(xiàn)實(shí)世界中的人類活動(dòng)所獲得的信息幾乎全部與地理空間位置有關(guān)。比如，人們出門前用手機(jī)查詢出行路徑、旅游前查看景點(diǎn)分布與特色、發(fā)布照片時(shí)附上所在地理位置，等等。“智能化”生活的出現(xiàn)，無不滲透著地理信息的影子。而看似復(fù)雜、籠統(tǒng)的城市管理問題，如：地下管線排布是否合適，河流水道的治理應(yīng)從何處入手，新區(qū)開發(fā)是否與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一等，只需要在電腦上通過幾張“地圖”，便可以像做“B超”檢查那樣一目了然，從而提供相應(yīng)的解決思路。當(dāng)人們習(xí)慣了導(dǎo)航地圖給生活工作帶來的便利，可曾想到，背后的一切都離不開地理信息技術(shù)的快速發(fā)展。
那么如何使用地理信息系統(tǒng)來科學(xué)地提供服務(wù)呢？為拓寬學(xué)生的科學(xué)視野、培養(yǎng)學(xué)生的地理空間思維、提升其分析問題與解決問題能力，我們依托中山大學(xué)網(wǎng)絡(luò)信息中心建設(shè)“地理信息系統(tǒng)概論”網(wǎng)絡(luò)課程，并編寫了《地理信息系統(tǒng)概論》這本配套教材，從而為大家掀開與日常工作生活息息相關(guān)的地理信息世界神秘面紗。
本書全面地、系統(tǒng)地論述了地理信息系統(tǒng)的基本原理、應(yīng)用方法、空間數(shù)學(xué)模型、最新理論與發(fā)展趨勢(shì)，涉及當(dāng)前地理信息系統(tǒng)研究與開發(fā)的重要技術(shù)問題，并展示了地理信息系統(tǒng)在城市規(guī)劃與管理方面的眾多應(yīng)用實(shí)例。具體內(nèi)容包括：第一章，地理信息系統(tǒng)概述。主要從地理信息系統(tǒng)整體概況入手，論述了地理信息系統(tǒng)的基本特征和發(fā)展歷程。第二章，地理空間參考系統(tǒng)。主要介紹地球橢球體、平面坐標(biāo)系統(tǒng)、高程系統(tǒng)和地理格網(wǎng)劃分等概況。第三章，地理空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與特征。主要討論地理空間數(shù)據(jù)的基本結(jié)構(gòu)，以及矢量和柵格數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、應(yīng)用和轉(zhuǎn)換等內(nèi)容。第四章，地理空間數(shù)據(jù)質(zhì)量與不確定性。主要介紹地理空間數(shù)據(jù)常見的質(zhì)量問題及特點(diǎn)，從地理空間數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和處理及應(yīng)用分析等角度，闡述數(shù)據(jù)誤差的來源及其分類，并對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)方法進(jìn)行概括。第五章，空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)。本章首先介紹數(shù)據(jù)的基本知識(shí)，以及關(guān)系數(shù)據(jù)的代數(shù)運(yùn)算和數(shù)據(jù)查詢方法，其次介紹空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)包含的內(nèi)容。第六章，地理空間數(shù)據(jù)數(shù)字化與可視化。著重介紹GIS數(shù)據(jù)采集以及從模擬地圖到數(shù)字地圖的數(shù)字技術(shù)與方法。第七章，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)地理信息技術(shù)。主要介紹互聯(lián)網(wǎng)GIS的概念、基本特征和建設(shè)要求。第八章首先對(duì)空間分析的概念、分析方法和常見應(yīng)用進(jìn)行概述。第九章介紹數(shù)字高程模型的常見表示方法。第十章，地理信息工程。首先介紹地理信息工程的基本概念和特征及其設(shè)計(jì)原則、生命周期各階段的任務(wù)，其次介紹地理信息工程從調(diào)研、設(shè)計(jì)到實(shí)施、測(cè)試再到運(yùn)行維護(hù)的基本方法和步驟，最后通過實(shí)際案例講解地理信息工程的具體應(yīng)用。
在理論部分的學(xué)習(xí)中，本書從應(yīng)用的角度介紹如何運(yùn)用獲取的地理信息，分析解決各種與地理空間相關(guān)的科學(xué)技術(shù)與社會(huì)問題，并將結(jié)果用地圖和案例的方式予以展現(xiàn)；而在實(shí)習(xí)部分的學(xué)習(xí)中，只需輕輕點(diǎn)擊鼠標(biāo)、簡單敲敲鍵盤，便可將理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用融會(huì)貫通，服務(wù)于具體的學(xué)習(xí)、工作和生活，從而走進(jìn)地理信息世界的知識(shí)海洋。相信每位學(xué)習(xí)者都會(huì)從“地理信息系統(tǒng)概論”課程中收獲具體的知識(shí)與技能。
當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)，日新月異。本書在通識(shí)科普的同時(shí)，力求緊跟學(xué)科發(fā)展，但地理信息系統(tǒng)的理論精妙，應(yīng)用廣泛，編者水平有限，書中難免存在各種錯(cuò)誤和不足之處，懇請(qǐng)讀者見諒并不吝賜教。
第一章 地理信息系統(tǒng)概述
第一節(jié) 地理信息系統(tǒng)（GIS）的概念
一、信息與地理信息
二、地理信息系統(tǒng)的定義
三、地理信息系統(tǒng)的基本特征
四、GIS的發(fā)展進(jìn)程
第二節(jié) GIS的組成和類型
一、硬件系統(tǒng)
二、軟件系統(tǒng)
三、數(shù)據(jù)
四、人員
五、基礎(chǔ)設(shè)施
六、GIS的類型
第三節(jié) GIS與其他信息系統(tǒng)的聯(lián)系與區(qū)別
一、信息系統(tǒng)的定義
二、GIS與管理信息系統(tǒng)的聯(lián)系與區(qū)別
三、GIS與CAD軟件的聯(lián)系與區(qū)別
四、GIS與計(jì)算機(jī)輔助地圖制圖系統(tǒng)的聯(lián)系與區(qū)別
五、GIS與遙感圖像處理系統(tǒng)的聯(lián)系與區(qū)別
第四節(jié) GIS的基本功能
一、數(shù)據(jù)采集功能
二、數(shù)據(jù)處理與變換功能
三、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理功能
四、空間查詢與空間分析功能
五、可視化功能
第五節(jié) GIS的應(yīng)用與發(fā)展前景
一、土地管理的應(yīng)用
二、城鄉(xiāng)規(guī)劃的應(yīng)用
三、交通管理的應(yīng)用
四、環(huán)境管理的應(yīng)用
五、人文科學(xué)及公眾服務(wù)的應(yīng)用
六、GIS的未來發(fā)展前景
習(xí)題
第二章 地理空間參考系統(tǒng)
第一節(jié) 地球空間參考系統(tǒng)
一、地球橢球體
二、平面坐標(biāo)系統(tǒng)
三、高程系統(tǒng)
四、地理格網(wǎng)
第二節(jié) 地圖投影
一、地圖投影概述
二、地圖投影的分類
三、我國常用的地圖投影方式
第三節(jié) 空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
一、大地坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換
二、中國國家坐標(biāo)系與地方
坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換
習(xí)題
第三章 地理空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與特征
第一節(jié) 地理空間數(shù)據(jù)的基本結(jié)構(gòu)
一、地理空間數(shù)據(jù)定義與特征
二、地理空間數(shù)據(jù)的分類
三、地理空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和組織
第二節(jié) 矢量數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)特征
一、矢量數(shù)據(jù)的概念
二、矢量數(shù)據(jù)的編碼
三、矢量數(shù)據(jù)的壓縮
四、矢量數(shù)據(jù)變換
第三節(jié) 柵格數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)特征
一、柵格數(shù)據(jù)的概念
二、柵格數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)
三、柵格數(shù)據(jù)的壓縮編碼
四、柵格數(shù)據(jù)的運(yùn)算
第四節(jié) 矢量和柵格數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換
一、矢量數(shù)據(jù)到柵格數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換
二、柵格數(shù)據(jù)到矢量數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換
習(xí)題
第四章 地理空間數(shù)據(jù)質(zhì)量與不確定性
第一節(jié) 數(shù)據(jù)的質(zhì)量問題
一、地理空間數(shù)據(jù)質(zhì)量問題
二、數(shù)據(jù)質(zhì)量的相關(guān)概念
三、數(shù)據(jù)質(zhì)量的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
第二節(jié) 數(shù)據(jù)的誤差來源
一、數(shù)據(jù)源誤差
二、數(shù)據(jù)處理誤差
三、應(yīng)用分析誤差
第三節(jié) 數(shù)據(jù)的質(zhì)量評(píng)價(jià)
一、地理空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)
二、地理空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)方法
第四節(jié) 數(shù)據(jù)的檢查與規(guī)整
一、地理空間數(shù)據(jù)的檢查
二、地理空間數(shù)據(jù)的編輯
三、地理空間數(shù)據(jù)的規(guī)整
習(xí)題
第五章 空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)
第一節(jié) 數(shù)據(jù)庫基本知識(shí)
一、數(shù)據(jù)庫概念
二、數(shù)據(jù)庫的主要特征
三、數(shù)據(jù)的組織方式
四、數(shù)據(jù)間的邏輯關(guān)系
五、數(shù)據(jù)模型
第二節(jié) 關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型
一、關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本概念
二、關(guān)系代數(shù)
三、數(shù)據(jù)查詢
第三節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
一、空間數(shù)據(jù)庫概述
二、空間數(shù)據(jù)庫管理模式
三、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫
第四節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)原理與方法
一、空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)流程
二、需求分析
三、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
四、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
五、物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
六、空間數(shù)據(jù)庫實(shí)施
第五節(jié) 空間數(shù)據(jù)庫的發(fā)展趨勢(shì)
一、分布式空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)
二、空間數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)
三、數(shù)據(jù)挖掘
習(xí)題
第六章 地理空間數(shù)據(jù)數(shù)字化與可視化
第一節(jié) 數(shù)字化技術(shù)
一、地理空間數(shù)據(jù)采集方法
二、手扶跟蹤地圖數(shù)字化技術(shù)
三、掃描矢量化技術(shù)
第二節(jié) 符號(hào)化技術(shù)
一、符號(hào)化技術(shù)概述
二、地圖符號(hào)的分類
三、地圖符號(hào)的視覺變量
四、地理信息系統(tǒng)符號(hào)庫
第三節(jié) 可視化技術(shù)
一、圖文一體化技術(shù)
二、自動(dòng)標(biāo)注技術(shù)
三、模板技術(shù)
第四節(jié) 可視化表示與應(yīng)用發(fā)展
一、可視化概述
二、可視化表示方法
三、可視化應(yīng)用發(fā)展
習(xí)題
第七章 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)地理信息技術(shù)
第一節(jié) 互聯(lián)網(wǎng)GIS概述
一、互聯(lián)網(wǎng)GIS的概念
二、互聯(lián)網(wǎng)GIS的基本特征
三、互聯(lián)網(wǎng)GIS的建設(shè)要求
第二節(jié) WebGIS體系結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)
一、WebGIS的體系結(jié)構(gòu)
二、WebGIS的實(shí)現(xiàn)技術(shù)
三、地理置標(biāo)語言
四、分布式超地圖
第三節(jié) 移動(dòng)GIS的構(gòu)建
一、移動(dòng)GIS的概念
二、移動(dòng)GIS的組成
三、移動(dòng)GIS的關(guān)鍵技術(shù)
四、移動(dòng)GIS的應(yīng)用
第四節(jié) 云環(huán)境下的GIS
一、云計(jì)算的概念
二、云計(jì)算與GIS的結(jié)合
三、云GIS的應(yīng)用
習(xí)題
第八章 空間分析（上）
第一節(jié) 空間分析概述
一、空間分析的概念
二、空間分析的主要方法
三、空間分析的應(yīng)用案例
第二節(jié) 空間信息查詢與量算
一、空間信息查詢與量算概述
二、空間信息查詢的方法
三、空間信息量算的方法
第三節(jié) 疊置分析
一、疊置分析的概念
二、疊置分析的分類
三、疊置分析的實(shí)現(xiàn)
四、疊置分析的應(yīng)用
第四節(jié) 緩沖區(qū)分析
一、緩沖區(qū)分析的概念
二、柵格數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的建立
三、矢量數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的建立
第五節(jié) 網(wǎng)絡(luò)分析
一、網(wǎng)絡(luò)分析的概念
二、路徑分析
三、中心選址分析
習(xí)題
第九章 空間分析（下）
第一節(jié) 數(shù)字高程模型
一、數(shù)字高程模型的基本概念
二、高程矩陣的生成方法
三、不規(guī)則三角網(wǎng)的建立
第二節(jié) 地形分析
一、地形分析概述
二、地形制圖
三、地形指標(biāo)計(jì)算
四、流域分析
第三節(jié) 空間相關(guān)性分析
一、空間相關(guān)性分析的基本
概念
二、空間相關(guān)性分析的方法
三、空間相關(guān)性分析的應(yīng)用
第四節(jié) 門檻分析
一、門檻分析的基本概念
二、門檻分析方法與技術(shù)流程
三、門檻分析的應(yīng)用
習(xí)題
第十章 地理信息工程
第一節(jié) 地理信息工程概述
一、地理信息工程的概念
二、地理信息工程的基本特征
三、地理信息工程的設(shè)計(jì)原則
四、地理信息工程的生命周期
第二節(jié) 地理信息工程的方法步驟
一、需求調(diào)查與可行性分析
二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)
三、系統(tǒng)實(shí)施
四、系統(tǒng)維護(hù)和評(píng)價(jià)
第三節(jié) 地理信息工程的技術(shù)支撐
一、組件化與零碼組裝技術(shù)
二、面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)技術(shù)
三、開源GIS技術(shù)
四、地理信息工程的發(fā)展趨勢(shì)
第四節(jié) 地理信息工程的應(yīng)用案例
一、數(shù)字城市地理空間框架
二、城鄉(xiāng)規(guī)劃業(yè)務(wù)全生命周期管理平臺(tái)
三、城市信息資源管理與智能式規(guī)劃系統(tǒng)
四、面向城鄉(xiāng)統(tǒng)籌規(guī)劃的輔助決策服務(wù)平臺(tái)
習(xí)題
主要參考文獻(xiàn)
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