地理信息系统在环境科学中的应用（第2版）

　　本书针对地理信息系统在环境科学中应用的需要，阐述了地理信息系统的特征、类型、功能、数据采集和数据库设计，着重介绍地理信息系统在环境科学应用中的技术和方法。全书共分11章。第1~6章介绍地理信息系统的结构、功能及其发展与前景，实用地理信息系统的数据特征、数据来源及数据质量，遥感及全球定位系统，地理信息系统数据库设计的主要内容和方法，国内外常用的GIS软件及其功能，环境信息系统建立方法；第7~10章运用实例，分别从生态控制、城市环境管理、水资源管理等领域介绍GIS在环境科学中的应用；第11章介绍地理信息系统的功能扩展，包括数据和模型接口、虚拟现实及数据挖掘技术等。本书可作为环境科学与工程专业高年级本科生和研究生的学习用书，也可供从事环境科学与工程方面工作的科技工作者、信息资源开发等领域的技术人员阅读参考。

　　张猛，男，生于1979年。获清华大学学士和硕士学位，德国慕尼黑工业大学博士学位。现就职于西安交通大学人居学院，担任副教授。主要研究方向为多源数据的自动匹配与融合以及GIS在环境科学中的应用。

第1章地理信息系统概论
1.1地理信息系统
1.1.1信息和地理信息
1.1.2信息系统和地理信息系统
1.1.3地理信息系统的类型
1.2地理信息系统的结构与功能
1.2.1地理信息系统的组成
1.2.2地理信息系统的主要功能模块
1.3地理信息系统的特性
1.3.1GIS与机助制图系统的区别与联系
1.3.2GIS与数据库管理系统的区别与联系
1.3.3GIS与CAD的区别与联系
1.3.4GIS与遥感图像处理系统的区别与联系
1.3.5地理信息系统和事务处理系统的区别与联系
1.4地理信息系统的发展与前景
1.4.1地理信息系统软件发展的历史回顾
1.4.2我国在地理信息系统领域的主要研究成果
1.4.3地理信息系统的发展趋势
第2章实用地理信息系统的数据
2.1空间数据的基本特征
2.1.1空间特征
2.1.2时间特征
2.1.3专题特征
2.2数据的测量尺度
2.3数据源
2.4数据质量
2.4.1数据质量的基本特点
2.4.2数据误差或不确定性的来源
2.4.3数据的误差类型
2.5空间数据类型转换
2.5.1栅格与矢量数据的比较
2.5.2栅格数据与矢量数据的转换
2.6地图空间数据的可视化表达
2.6.1地图投影
2.6.2地图种类
2.6.3地图符号
2.6.4地图综合
2.6.5地图制作过程和计算机制图
第3章遥感及全球定位系统
3.1遥感系统
3.1.1基本概念及原理
3.1.2起源及发展历程
3.1.3系统组成
3.1.4遥感数据
3.1.5技术特点
3.1.6发展趋势
3.2全球定位系统
3.2.1GPS系统发展历程
3.2.2GPS系统的组成
3.2.3GPS的基本原理
3.2.4GPS的应用
3.2.5其他卫星导航系统
第4章地理信息系统数据库设计
4.1地理信息系统数据库及其设计
4.1.1GIS数据库
4.1.2GIS数据库设计的概念
4.1.3应用目的驱动的GIS数据库设计过程
4.2用户需求分析
4.2.1现状调查
4.2.2需要了解的内容
4.2.3调查内容的组织和分析
4.3概念化设计
4.3.1数据库的宏观地理定义
4.3.2数据库数据模型的确定
4.4详细设计
4.4.1数据源的选择
4.4.2各种数据的评价
4.4.3空间数据层的设计
4.4.4数据字典
4.4.5元数据
4.4.6存储管理结构的设计
4.5实施规划
4.5.1数据采集过程的自动化设计
4.5.2数据库的质量控制
4.5.3开发进度的监测
4.6试点项目
第5章地理信息系统的应用和软件
5.1概述
5.2地理信息系统的主要功能
5.2.1空间数据获取
5.2.2空间数据管理
5.2.3空间数据分析
5.2.4专题地图设计与制作
5.3MapInfo
5.4ArcGIS
5.5MapGIS
5.6SuperMap GIS
5.7开源GIS软件
5.7.1标准层的开源软件
5.7.2数据库层的开源软件
5.7.3组件层的开源软件
5.7.4平台层的开源软件
第6章环境数据特点及信息系统设计
6.1环境数据特点
6.1.1环境数据分类
6.1.2环境数据采集与处理
6.2环境信息系统设计
6.2.1环境信息系统设计目标与内容
6.2.2环境信息系统构建方法
6.2.3环境信息系统设计
6.2.4环境信息系统实施
第7章GIS在生态控制中的应用
7.1国家级生态示范区地理信息系统
7.1.1系统目标
7.1.2系统结构
7.1.3系统功能与界面
7.1.4系统实施
7.2生态环境监测信息系统
7.2.1系统开发的基础
7.2.2系统功能组成结构
7.3土壤资源持续利用与信息技术
7.3.1土壤资源持续利用
7.3.2土壤资源持续利用的实现途径
7.3.3信息技术在土壤资源持续利用与管理中的作用
7.3.4土壤资源研究趋势
7.4西北地区生态环境信息系统
7.4.1系统设计原则
7.4.2系统目标和研制流程
7.4.3系统结构设计和技术路线
7.5青海湖流域植被覆盖动态监测系统
7.5.1基础数据
7.5.2EVI变化时空特征
7.5.3植被变化与气候因素的关系
7.5.4结果分析
第8章GIS在城市环境管理中的应用
8.1数字地球与数字城市
8.1.1数字地球的特征与性质
8.1.2数字地球的基本框架
8.1.3数字地球的技术系统综述
8.1.4数字地球应用领域综述
8.1.5数字地球的研究内容
8.1.6数字地球的作用和意义
8.1.7数字城市建设意义
8.1.8数字城市建设内容
8.2城市大气污染控制管理系统
8.2.1系统结构
8.2.2大气污染扩散空间信息系统
8.3基于GIS平台的城市规划信息系统
8.3.1GIS在城市小区建设管理中的应用特点
8.3.2城市小区GIS应用系统的组成与结构
8.4城市环境气候图
8.4.1城市环境气候图组成
8.4.2城市环境气候图数据库
8.4.3城市气候分析图制作
第9章GIS在水资源及水环境管理中的应用
9.1水污染控制规划系统
9.1.1概率规划模型
9.1.2基于GIS的水污染控制规划
9.2在海湾陆源污染物总量控制中的应用
9.2.1系统的功能结构图
9.2.2系统应用
9.2.3GIS支持下水质模型的应用
9.3流域内降雨径流模拟系统
9.3.1建模思路
9.3.2模型界面
9.3.3系统应用
9.4HECRAS模型在河道规划设计中的应用
9.4.1模型简介
9.4.2技术流程
9.4.3应用案例
第10章GIS在其他环境科学领域中的应用
10.1环境监测信息系统
10.1.1环境监测信息
10.1.2系统分析
10.1.3系统设计和实施
10.1.4环境监测信息系统的发展
10.2GIS技术在环境污染事故应急管理中的应用
10.2.1GIS/ES技术
10.2.2GIS/ES技术应用于突发性环境污染事故应急管理的优越性
10.2.3GIS/ES技术应用于突发性环境污染事故应急管理系统
10.2.4环境污染事故指标系统
10.2.5重大污染事故区域预警系统
10.3森林防火地理信息系统
10.3.1系统的发展现状
10.3.2系统的总体目标
10.3.3系统的功能分析
10.3.4系统的总体构成
10.3.5系统的关键技术
第11章地理信息系统的功能扩展
11.1GIS的数据接口
11.1.1GIS数据模型
11.1.2GIS数据接口的模式
11.1.3数据接口的基本原理
11.2虚拟现实技术与地理信息系统
11.2.1虚拟现实技术
11.2.2虚拟现实技术和GIS系统集成
11.2.3VR和GIS集成技术的应用
11.3决策支持技术与地理信息系统
11.3.1决策支持系统的基本概念
11.3.2决策支持技术与地理信息系统集成
11.3.3基于GIS 的环境决策支持系统
11.4空间数据挖掘技术与地理信息系统
11.4.1空间数据挖掘技术
11.4.2空间数据挖掘体系结构及挖掘方法
11.4.3空间数据挖掘与GIS 集成
11.4.4生态环境空间数据挖掘系统
英文缩写词汇表
参考文献