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内容简介
本书旨在提供地理信息系统（GIS）概念和实践的坚实基础，自第1版出版发行12年来已成为国内外广受欢迎的经典教材，2014年版（第7版）及时反映了GIS技术的新发展和日益广泛的应用。本书共18章，第1章至第4章主要解释GIS的概念和数据模型；第5章至第8章涵盖了数据获取、编辑和管理；第9章和第10章包括数据显示和探查；第11章和第12章提供核心数据分析的概览；第13章至第15章重点阐述地形制图和分析；第16章和第17章涉及线性要素和移动；第18章介绍GIS 模型和建模。每章包含2 至7 个习作任务，全书共81个习作，采用ArcGIS10.0软件平台。附光盘1张，含全套习作数据。
目录
第1章 绪论 1
1.1 地理信息系统（GIS） 2
1.1.1 GIS的组成 3
1.1.2 GIS的简史 3
1.1.3 GIS软件产品 4
1.2 GIS的应用 5
1.3 GIS的要素 7
1.3.1 数据模型 8
1.3.2 数据获取 10
1.3.3 属性数据管理 10
1.3.4 数据显示 10
1.3.5 数据探查 10
1.3.6 数据分析 10
1.4 Web制图 12
1.4.1 在线制图 12
1.4.2 协作Web制图 12
1.4.3 志愿者地理信息（VGI） 12
1.4.4 Web 应用程序的意义 13
1.5 本书的结构 13
1.6 概念与实践 13
重要概念和术语 14
复习题 15
应用：绪论 16
参考文献 20
第2章 坐标系统 21
2.1 地理坐标系统 22
2.1.1 地球的近似表示 23
2.1.2 大地基准 24
2.2 地图投影 26
2.2.1 地图投影类型 27
2.2.2 地图投影参数 28
2.3 常用地图投影 29
2.3.1 横轴墨卡托投影 30
2.3.2 兰勃特正形圆锥投影 30
2.3.3 阿伯斯等积圆锥投影 31
2.3.4 等距圆锥投影 31
2.3.5 Web墨卡托 31
2.4 投影坐标系统 32
2.4.1 通用横轴墨卡托格网系统（UTM） 33
2.4.2 通用极射格网系统（UPS） 34
2.4.3 国家平面坐标系统（SPC） 34
2.4.4 公用土地调查系统（PLSS） 36
2.5 在GIS中运用坐标系统 36
2.5.1 投影文件 36
2.5.2 预定义坐标系统 37
2.5.3 即时（on-the-fly）投影 38
重要概念和术语 38
复习题 40
应用：坐标系统 41
参考文献 45
第3章 矢量数据模型 46
3.1 简单要素的表示 48
3.2 拓扑 48
3.2.1 拓扑统一地理编码格式（TIGER） 50
3.2.2 拓扑的重要性 51
3.3 地理关系数据模型 52
3.3.1 Coverage 53
3.3.2 Coverage 数据结构 53
3.3.3 非拓扑矢量数据 55
3.4 基于对象数据模型 55
3.4.1 类和类之间的关系 56
3.4.2 接口 56
3.4.3 Geodatabase 57
3.4.4 拓扑规则 59
3.4.5 Geodatabase数据模型的优点 60
3.5 复合要素的表示 61
3.5.1 不规则三角网（TINs） 61
3.5.2 分区 62
3.5.3 路径 64
重要概念和术语 66
复习题 67
应用：地理关系矢量数据模型 68
挑战性任务 71
参考文献 72
第4章 栅格数据模型 73
4.1 栅格数据模型要素 74
4.1.1 像元值 75
4.1.2 像元大小 75
4.1.3 像元深度 76
4.1.4 栅格波段 76
4.1.5 空间参照 76
4.2 栅格数据类型 77
4.2.1 卫星影像 77
4.2.2 数字高程模型（DEMs） 79
4.2.3 USGS的数字高程模型（USGS DEMs） 81
4.2.4 数字高程模型 81
4.2.5 数字正射影像 82
4.2.6 土地覆被数据 83
4.2.7 二值扫描文件 83
4.2.8 数字栅格图（DRG） 83
4.2.9 图形文件 84
4.2.10 特定GIS软件的栅格数据 84
4.3 栅格数据结构 84
4.3.1 逐个像元编码 85
4.3.2 游程编码（RLE） 85
4.3.3 四叉树 86
4.3.4 头文件 88
4.4 栅格数据压缩 88
4.5 栅格数据文件格式 90
4.6 数据转换与综合 91
4.6.1 栅格化 91
4.6.2 矢量化 91
4.6.3 栅格数据与矢量数据的综合 92
重要概念和术语 93
复习题 94
应用：栅格数据模型 95
挑战性任务 97
参考文献 97
第5章 GIS数据获取 100
5.1 现有的地理信息系统数据 101
5.1.1 地理门户网站 101
5.1.2 美国地质调查局 102
5.1.3 美国人口普查局 102
5.1.4 自然资源保持局 103
5.1.5 州域公共数据举例 103
5.1.6 大都市公共数据举例 103
5.1.7 县级公共数据举
摘要与插图
译者序言本书据美国爱达荷大学张康聪（Kang-tsung Chang）教授编著的Introduction to Geographic Information Systems（Seventh Edition）（McGraw-Hill Higher Education,2014）版（第7版）译出。该书第1版于2002年问世，历经12年已6次修订出版了7版，堪称上地理信息系统课程的经典教材。该书的中译本先后有第1版（科学出版社，2003年10月）、第3版中文导读版（科学出版社，2006年10月)、第3版中译本（清华大学出版社，2009年4月）和第5版（科学出版社，2010年7月），总发行量已达数万册，在我国出版的地理信息科学领域译著中名列前茅，并被越来越多的高等学校与地理空间技术相关的专业作为“地理信息系统导论”、“地理信息系统原理”、“地理信息系统软件应用”或“地理信息系统实验”等课程的选教材；中国科学院研究生院和许多高校还将其指定为研究生入学考试相关课程的参考书。此外，该书的前几版中译本在“”和“亚马逊”等网上书城中，常居同类图书销售，有读者留言:“学了四年GIS，对这本书有点相见恨晚的感觉！这本书由浅至深，使我想到了ESRI的口号‘GIS for Everyone!’以前很多模糊的概念弄清楚了，还有很多概念贯穿起来了”；还有读者认为“这本书合用来在课堂上讲授，当然也适合自学”，“是的GIS入门书”。
根据使用该教材的体会和广大读者的反映，该教材的优点归纳起来主要有：（1）编著者把地理信息系统课程教学的目标，始终准确定位在专业技能培养和实际操作训练上，正如原著者在序言中所述的“强调GIS的实践”。教材内容体现“概念与实践并重”，较好地实现了理论和应用相结合，符合对地理信息科学技术“学以致用”的需求。（2）教材编写体系把理论教学和实验教学内容融为一体，以光盘提供完整的、面向常见任务的实验数据，成为教学过程中必不可少的适用资源。（3）每章都有一节“应用”，通过有详尽指南的验证性实验，能使学习过程立竿见影。（4）教材内容涵盖了从入门到深入的层次跨度，概念术语表述简明，复习提问环环相扣，附有挑战性任务可启迪有余力的学生探索进阶。（5）为使用该教材的教师提供全套PPT课件（登录华信教育资源网免费下载全套中英文PPT课件）、复习题库、试题库及其参考答案，方便教学。译者任教的广州大学采用该教材，建设了“地理信息系统”省级精品课程和精品资源共享课程（课程网址：http://geo.gzhu.edu.cn/cyb/ index.html）。实践证明：强调“学以致用”和依托主流地理信息系统软件的教学模式，可以卓有成效地掌握地理信息系统原理、方法和应用。
该书的可贵之处还体现在原著者对教材与时俱进的动态修订，使每一新版本的内容都及时反映了地理空间技术的新发展和日益广泛的应用。本书第7版的内容修订情况，详见原著序言的介绍，此不赘述。
本书第7版由陈健飞教授和连莲硕士合译，译者还要感谢曾参与本书第5版和第3版翻译工作的张筱林硕士、陈志强博士、林征博士、梁慧清和庾思慧硕士。限于译者的专业水平和时间，译文疏漏在所难免。译者在翻译第7版的过程中，也感到是不断学习进修的过程。诚挚欢迎本书读者对译著中的错漏给予指正（译者邮箱地址：cjf@gzhu.edu.cn），以便重印时订正。
陈健飞
2014年3月19日 于广州大学
原著序言
关于地理信息系统（GIS）
地理信息系统（GIS）是用于存储、管理和显示地理空间数据的计算机系统。自20世纪70年代以来，对于从事自然资源管理、犯罪分析、救急规划、地籍管理、市场分析、精准农业和交通规划