地理信息系統(tǒng)實習教程

第一章 緒論
1. 1 地理信息技術的發(fā)展與應用
一. GIS是信息技術(IT)的重要組成部分
二. GIS技術的發(fā)展趨勢
三. GIS技術的產(chǎn)業(yè)化
四. GIS技術的應用
1. 2 GIS教育
一. 國外GIS教育現(xiàn)狀
二. 中國的GIS教育
1. 3 GIS軟硬件環(huán)境
一. GIS的硬件配置
二. GIS軟件的特點和組成
1. 4 GIS主要商品化軟件
一. ARC／INFOGIS軟件
二. GENAMAPGIS軟件
三. 模塊化的GIS環(huán)境(MGE, Modular GIS Environment)
四. MapInfo桌面地圖信息系統(tǒng)軟件
五. MAPTITUDEGIS軟件
六. 城市之星(CityStar)GIS軟件
七. 吉奧之星(GeoStar)GIS軟件
八. MAPGIS軟件
1. 5 GIS演示與操作實習
一. 地理數(shù)據(jù)可視化
二. 操作電子地圖
三. 地理查詢與分析
四. 實習
第二章 地圖數(shù)字化
2. 1 地圖投影與坐標變換
一. 投影與坐標系
二. 坐標變換和最小二乘法
三. 坐標變換的地理意義
2. 2 數(shù)字化的方法與步驟
一. 確定數(shù)字化路線
二. 地圖預處理
三. 設置好數(shù)字化設備
四. 掃描儀的原理與使用
2. 3 利用ARC／INFO數(shù)字化
一. 利用ARC／INFO數(shù)字化的基本步驟
二. ARC／INFO數(shù)字化過程中的坐標和投影變換
2. 4 手工數(shù)字化
一. 手工矢量數(shù)字化
二. 手工柵格數(shù)字化
2. 5 空間數(shù)據(jù)的編輯處理
一. 利用ARCEDIT進行數(shù)據(jù)編輯
二. 利用Maplnfo進行數(shù)據(jù)編輯
三. 數(shù)字化與編輯過程中的若干技術問題
2. 6 實例分析--屏幕跟蹤矢量化
一. 準備掃描圖像
二. 柵格圖像配準
三. 新建數(shù)字化圖層
四. 屏幕跟蹤矢量化地圖
2. 7 實習
實習一 最小二乘法誤差檢驗
實習二 用MapInfo對《上海市政區(qū)簡圖》進行屏幕跟蹤矢量化
實習三 手工矢量和手工柵格數(shù)字化
第三章 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
3. 1 地理實體及其空間關系
一. 地理實體的空間特征及其表示
二. 地理實體的空間相互關系
3. 2 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
一. 實體型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
二. 索引編碼
三. 拓撲型編碼
3. 3 柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
一. 游程壓縮編碼
二. 鏈式數(shù)據(jù)編碼*
三. 四叉樹編碼*
3. 4 矢量到柵格的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換
一. 由矢量到柵格的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換
二. 由柵格到矢量的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換
3. 5 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的新技術*
一. 三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
二. 矢柵一體化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
三. 動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
3. 6 實習
實習一 手工空間數(shù)據(jù)編碼
實習二 利用GIS軟件建立空間拓撲數(shù)據(jù)文件
實習三 空間數(shù)據(jù)文件格式轉(zhuǎn)換編程
第四章 GIS數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)庫
4. 1 ARC／INFO數(shù)據(jù)模型
一. Coverage及其組成
二. ARC／INFO中的拓撲定義
三. 特征屬性數(shù)據(jù)的管理
4. 2 Maplnfo數(shù)據(jù)文件組織
一. Maplnfo表
二. Maplnfo工作空間
三. OLE與Maplnfo地圖對象
4. 3 GIS中的SQL查詢
一. 關系數(shù)據(jù)庫與SQL
二. Maplnfo中的SQL查詢
4. 4 GIS數(shù)據(jù)庫設計
一. 數(shù)據(jù)庫設計的基本原理和方法
二. ER模型(EntityRelationshipModel)
三. 地理元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)字典
四. 地理信息的分類和編碼
4. 5 實習
實習一 利用ARC／INFO建立GIS數(shù)據(jù)庫
實習二 利用Maplnfo建立GIS數(shù)據(jù)庫, 并進行SQL查詢
實習三 利用ER模型設計GIS數(shù)據(jù)庫
第五章 GIS空間分析技術
5.
1 基本圖形運算
一. 圖形量算
二. 包含分析
三. 直線段求交
四. 圖形裁剪*
5.
2 緩沖區(qū)分析
一. 緩沖區(qū)的概念與算法原理
二. 緩沖區(qū)分析實例
三. 討論
5.
3 空間疊置分析原理與操作
一. 空間疊置分析的基本步驟
二. ARC／INFO空間疊置分析的原理與操作
5.
4 網(wǎng)絡分析
一. 網(wǎng)絡的組成
二. 路徑優(yōu)化與選址問題
三. 地理編碼
5.
5 柵格數(shù)據(jù)的空間分析
一. 柵格數(shù)據(jù)空間疊置分析的基本內(nèi)容
二. ARC／INFO的GRID模塊
5.
6 空間分析綜合應用實例
一. 多倫多市公園分布合理性分析
二. 一個伐木公司的決策
5.
7 實習
實習一 圖形面積和周長量算及多邊形內(nèi)點生成
實習二 城市潛力勢能緩沖區(qū)生成
實習三 空間疊置分析
實習四 網(wǎng)絡路徑分析
實習五 柵格數(shù)據(jù)疊置分析
第六章 數(shù)字高程模型的建立與應用
6.
1 DEM的建立
一. DEM數(shù)據(jù)采集概述
二. 數(shù)據(jù)處理
三. DEM空間插值(格網(wǎng)化)程序設計
四. 一個插值實例計算與程序
6.
2 DEM的應用
一. 等高線的繪制
二. 立體透視圖的繪制
三. 地形剖面圖的繪制
四. DTM的地形分析
五. 在ARC／INFO系統(tǒng)中DEM的建立與應用簡介
6.
3數(shù)字地面模型實例分析
一. 地形數(shù)據(jù)的輸入與編輯
二. 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與數(shù)字地形模型的生成
三. 數(shù)字地形模型的應用
6.
4 實習
實習一 用距離加權(quán)插值法形成格網(wǎng)化數(shù)據(jù)
實習二 用格網(wǎng)化數(shù)據(jù)繪制等高線
實習三 數(shù)字地形模型綜合實習
第七章 GIS應用模型
7.
1 GIS應用模型建模的步驟和方法
一. GIS應用模型建模的步驟
二. GIS應用模型的開發(fā)方法
7.
2 GIS應用模型建模舉例
一. 空間聚類原理與應用
二. 水質(zhì)模型在GIS中的應用
三. 大氣擴散模型在GIS中的應用
四. 基于GIS的城市業(yè)：地利用模擬系統(tǒng)
7.
3 實習
實習一 空間聚類分析編程實習
實習二 高斯擴散模型與Maplnfo結(jié)合運用操作
第八章 GIS產(chǎn)品輸出
8.
1 點狀符號的輸出
一. 正多邊形符號的繪制
二. 圓與橢圓符號的繪制
三. 星形符號的繪制
四. 組合符號的繪制
8.
2 線狀符號的輸出
一. 平行線的繪制
二. 虛線的繪
三. 短齒線的繪制
四. 加粗線的繪制
五. 鐵路線的繪制
六. 境界線的繪制
8.
3 面狀符號的輸出
一. Windows編程簡介
二. 調(diào)用API函數(shù)繪制面狀符號
8.
4 統(tǒng)計圖表的輸出
一. 扇形圖的繪制
二. 直方圖的繪制
三. 玫瑰圖的繪制
8.
5 利用Maplnfo進行專題制圖
8.
6 電子地圖
一. 電子地圖的基本概念
二. 電子地圖的基本特征
三. 電子地圖的應用舉例
8.
7 實習
實習一 點. 線. 面狀符號的計算機編程實現(xiàn)
實習二 統(tǒng)計圖表的計算機編程實現(xiàn)
實習三 專題地圖的制作
第九章 GIS與遙感
9.
1 遙感數(shù)字數(shù)據(jù)
一. 遙感數(shù)字數(shù)據(jù)的特征
二. 遙感數(shù)字數(shù)據(jù)的格式
9.
2 遙感圖像的計算機處理
一. 遙感數(shù)據(jù)的處理流程
二. 遙感圖像的校正
三. 遙感圖像的變換
四. 遙感圖像的分類
9.
3 GIS與遙感結(jié)合應用實例
一. GIS與遙感結(jié)合的基本方式
二. GIS與遙感結(jié)合對澳門緘市用地的解譯
三. GIS輔助遙感進行水稻估產(chǎn)
9.
4 實習
實習一 使用遙感圖像處理軟件(ERMapper)解譯某城市用地
實習二 編程實現(xiàn)圖像處理的基本算法*
第十章 網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng)(WebGIS)
10.
1 網(wǎng)絡與網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng)
一. 互聯(lián)網(wǎng)與萬維網(wǎng)
二. 萬維網(wǎng)的基本特征
三. 萬維網(wǎng)地理信息系統(tǒng)(WebGIS)
10.
2 WebGIS構(gòu)建的模式分類
一. 基于服務器的WebGIS模式
二. 基于客戶機的WebGIS模式
三. 基于服務器／客戶機(Server／C1ient)的WebGIS模式
10.
3 WebGIS的實現(xiàn)技術
一. 通用網(wǎng)關接口法(CGl)
二. 服務器應用程序接口法(ServerAPI)
三. 插入軟件法(Plug in)
四. ActiveX和構(gòu)件對象模型COM方法
五. Java語言開發(fā)方法
10.
4 WebGIS軟件產(chǎn)品與應用實例
一. WebGIS軟件產(chǎn)品
二. WebGIS應用實例
10.
5 實習
實習一 從Web瀏覽器上操作城市旅游電子地圖
實習二 從網(wǎng)上下載ArcExplore軟件
實習三 訪問WebGIS相關網(wǎng)站
第十一章 GIS工程設計
11.
1 GIS工程設計的原理與方法
一. GIS產(chǎn)品開發(fā)的工程化方法
二. GIS系統(tǒng)分析
三. GIS需求分析
四. GIS系統(tǒng)設計方法
11.
2 GIS編碼設計
一. 結(jié)構(gòu)化程序設計
二. 程序設計風格
11.
3 GIS用戶界面設計
一. 用戶界面設計分析
二. 基本類型用戶界面的設計
11.
4 GIS工程文檔的編寫
一. 文檔的作用與分類
二. 主要GIS文檔的編制
11.
5 實習
實習一 GIS系統(tǒng)概要設計
實習二 GIS系統(tǒng)分析
實習三 用高級語言實現(xiàn)簡單GIS系統(tǒng)
附錄一 國外主要GIS軟件的基本情況與基本功能一覽表
附錄二 主要國產(chǎn)GIS軟件名稱和研制單位一覽表
附錄三 幾種常見圖形圖像數(shù)據(jù)交換格式
附錄四 城市地理信息系統(tǒng)參考交換文件數(shù)據(jù)格式
參考文獻
說明：目錄中帶*部分為選修內(nèi)容