地理信息系统设计与竞赛教程

　　本书综合介绍不同GIS软件平台在制图、空间建模、地理设计、三维建模等方面的操作和应用，配备大量GIS专业竞赛案例并进行分析。全书共8章，第1章主要介绍基于MapGIS、SuperMap、ArcGIS平台的业界主流三大专业竞赛；第2、3章分别介绍全国高校GIS技能大赛的MapGIS矢量制图与三维建模；第4、5章分别介绍SuperMap大赛的地图制图与地理设计；第6、7章分别介绍Esri竞赛的ArcGIS地理设计、CityEngine三维建模；第8章讲解Esri竞赛的ENVI/IDL遥感应用开发相关内容和方法。此外，随书光盘中包含大量案例，以供读者参考。

　　柳林博士，硕士生导师，山东科技大学测绘学院副教授，曾获得山东省科技进步奖、山东省教学成果奖、中国测绘科技进步奖、中国煤炭工业科技进步奖、山东省自然科学学术创新奖、山东省高等学校优秀科研成果奖、齐鲁巾帼发明家等奖项。指导学生获得全国GIS专业竞赛特等奖1项、一等奖2项、二等奖5项、三等奖9项、优胜奖18项，指导学生获挑战杯大学生课外科技作品竞赛国赛、省赛奖项多项。

第1章 GIS竞赛初识 1
1.1 竞赛寄语 1
1.1.1 超图总裁宋关福寄语 1
1.1.2 山东科技大学柳林老师
寄语——回顾篇 2
1.1.3 山东科技大学柳林老师
寄语——励志篇 4
1.2 中地数码杯全国高校GIS技能大赛
——智绘地球，业创云端 5
1.2.1 竞赛介绍 5
1.2.2 竞赛变革 6
1.2.3 竞赛规则 6
1.2.4 竞赛日程 7
1.2.5 奖项设置 7
1.3 SuperMap杯全国高校GIS大赛
——奔跑吧，GISer 8
1.3.1 竞赛介绍 8
1.3.2 竞赛变革 8
1.3.3 竞赛规则 9
1.3.4 竞赛日程 10
1.3.5 奖项设置 10
1.4 Esri杯中国大学生GIS软件开发竞赛
——GIS无处不在，随处精彩！ 10
1.4.1 竞赛介绍 10
1.4.2 竞赛变革 11
1.4.3 竞赛规则 12
1.4.4 竞赛日程 13
1.4.5 奖项设置 13
第2章 MapGIS矢量制图 15
2.1 栅格几何校正 15
2.1.1 标准图幅校正流程 15
2.1.2 非标准选点校正流程 21
2.2 扫描数字化 24
2.2.1 图例板制作 24
2.2.2 矢量化编辑 26
2.2.3 按层分离图元 32
2.3 属性数据录入 33
2.3.1 属性输入与管理 34
2.3.2 属性处理 35
2.3.3 属性检查 38
2.4 地图整饰与打印输出 38
2.4.1 地图整饰 38
2.4.2 地图排版打印 41
第3章 MapGIS三维建模 44
3.1 三维场景 44
3.1.1 新建场景 44
3.1.2 添加场景 44
3.1.3 场景属性设置 45
3.2 三维建模工具 46
3.2.1 区生成封闭面 46
3.2.2 区生成水平面 48
3.2.3 区生成竖面 48
3.2.4 线生成管状面 49
3.2.5 线生成水平面 50
3.2.6 线生成竖直面 51
3.2.7 拾取区生成面 52
3.2.8 拾取线生成面 53
3.2.9 导入外部模型 54
3.3 三维编辑 55
3.3.1 关联场景 55
3.3.2 删除要素 56
3.3.3 移动模型 56
3.3.4 旋转模型 57
3.3.5 修改图元 57
3.3.6 路径漫游 59
3.4 三维模型分析 62
3.4.1 洪水淹没演示 62
3.4.2 坡度分析 62
3.4.3 坡向分析 63
3.4.4 填挖方计算 63
3.4.5 单点地形参数查询 64
3.4.6 两点通视性判断 65
3.4.7 可视域分析 65
3.4.8 地形剖切 66
3.5 MapGIS三维建模案例 66
3.5.1 新建数据库 67
3.5.2 创建地图文档 67
3.5.3 属性编辑 68
3.5.4 添加三维场景 68
3.5.5 创建三维模型 68
第4章 SuperMap地图制图 74
4.1 数据预处理 74
4.1.1 数据集成 74
4.1.2 坐标系设置 85
4.1.3 地图配准 87
4.1.4 栅格地图矢量化 93
4.1.5 拓扑处理 98
4.2 空间数据处理 102
4.2.1 数据裁剪 102
4.2.2 数据类型转换 105
4.3 SuperMap专题图制作 107
4.3.1 专题图基础 107
4.3.2 创建专题图 109
4.3.3 可见范围设置 114
4.3.4 地图排版 115
第5章 SuperMap地理设计 126
5.1 SuperMap地理设计概述 126
5.1.1 SuperMap地理设计基础 126
5.1.2 SuperMap地理设计内容 127
5.2 SuperMap7C空间分析 128
5.2.1 缓冲区分析 128
5.2.2 网络分析 134
5.2.3 叠加分析 141
5.2.4 栅格分析 144
5.3 SuperMap地理设计案例 148
5.3.1 案例背景 148
5.3.2 设计与分析 148
5.3.3 前期准备 148
5.3.4 实施过程 149
5.3.5 案例结果分析 152
第6章 ArcGIS地理设计 154
6.1 Model Builder概述 154
6.1.1 模型生成器 154
6.1.2 模型的基本组成 154
6.1.3 模型生成器元素 155
6.1.4 图形模型的类型 155
6.2 Model Builder使用指南 156
6.2.1 Model Builder页面介绍 156
6.2.2 使用Model Builder建模 157
6.3 空间分析（Spatial Analysis） 160
6.3.1 区域分析 160
6.3.2 表面分析 160
6.3.3 提取分析 161
6.3.4 条件分析 161
6.3.5 密度分析 161
6.4 网络分析（Network Analyst） 162
6.5 三维分析（3D Analyst） 165
6.6 ArcGIS地理设计实例 169
6.6.1 生态养殖区选址模型 169
6.6.2 养殖区养殖分布模型 170
6.6.3 运输**路径选择模块 170
6.6.4 养殖区污染预估模块 171
6.6.5 养殖区投收分析模块 172
第7章 Esri CityEngine三维建模 174
7.1 CityEngine安装部署 174
7.1.1 软件安装 174
7.1.2 许可设置 174
7.1.3 License Manager的安装 175
7.1.4 停止License Server服务 175
7.1.5 更换许可文件 176
7.1.6 配置CityEngine服务 176
7.2 CityEngine基础 177
7.2.1 CityEngine 基本操作 177
7.2.2 CityEngine教程下载 177
7.2.3 CityEngine 相关概念 178
7.2.4 CityEngine 工程文件组成 178
7.2.5 Layer 178
7.2.6 Shapes 181
7.3 CGA语法简介 181
7.3.1 常用命令 181
7.3.2 形状操作 181
7.3.3 形状属性 183
7.4 Python脚本 183
7.4.1 Python控制台 184
7.4.2 Python编辑器 184
7.4.3 运行脚本 184
7.4.4 添加启动脚本 185
7.5 CityEngine三维建模实例 185
7.5.1 启动向导 185
7.5.2 窗口类型 185
7.5.3 新建工程 186
7.5.4 新建场景 187
7.5.5 图层类型 188
7.5.6 图层数据导入 189
7.5.7 场景导出 191
第8章 ENVI二次开发 192
8.1 ENVI组件构成 192
8.1.1 工具箱 192
8.1.2 菜单栏 193
8.1.3 工具栏 195
8.2 IDL语言简介 195
8.3 相关控制函数接口 196
8.3.1 程序控制方法及功能 197
8.3.2 数据控制函数 197
8.3.3 显示控制函数 198
8.4 ENVITask调用 198
8.5 ENVI二次开发方法 200
8.5.1 启动批处理模式 200
8.5.2 ENVITask调用 200
8.5.3 常用函数介绍 201
8.6 ENVI程序示例 204
8.6.1 镶嵌批处理
ENVIMosaicRaster 204
8.6.2 辐射定标
ENVIRadiometricCalibration 205
8.6.3 正射校正函数
ENVIRPCRasterSpatialRef 206
8.6.4 快速大气校正函数
ENVIQUACTask 206
8.6.5 分块处理函数
CreateTileIterater 207
8.6.6 批量输出HDF5数据集 208
8.7 ENVI/IDL集成开发案例 209
8.7.1 案例实现流程 209
8.7.2 案例源代码 211
8.7.3 案例实现结果 216
参考文献 217