本書是“精品課程教學叢書”之一，是一本關于地理信息系統（geographic information system，GIS）的入門教材。本書是在2007年第1版的基礎上更新并完善修訂而成的，整體系統仍保持8章3個附錄。第1章為“GIS概述”，主要介紹GIS概念、構成、功能、類型以及發展簡史。第2章為“GIS的地理基礎”，重點敘述了地球空間的認知及表達、地球形狀與地球空間模型、空間參照基礎的坐標系以及地球時間系統。第3章為“GIS數據結構和空間數據庫”，主要說明GIS數據結構、GIS空間數據庫和空間查詢及數據探究。第4章為“GIS數據采集和數據處理”，主要介紹GIS數據源、地理數據分類和編碼、GIS數據采集和輸入、GIS數據處理以及數據質量和精度控制。第5章為“GIS空間分析方法”，這是本教材最重點的一章，所占的篇幅分量也最大，本章通過實例，并分“基于柵格數據的GIS分析”和“基于矢量數據的GIS分析”兩大部分進行敘述。第6章為“GIS應用模型”，介紹了GIS應用模型概述以及常用的應用模型，并用案例加以說明。第7章為“GIS可視化及其產品輸出”，重點介紹了地理信息可視化理論、可視化技術、動態現象可視化以及GIS輸出等內容。第8章為“GIS設計方法及應用”，介紹了GIS的設計方法以及應用GIS開發系統的實踐案例。每章前有導讀、每章后提供思考題及進一步討論的問題，便于讀者閱讀使用。3個附錄分別為GIS導論實驗項目提綱、本書雙語關鍵術語以及本書每章內容英語摘要及教學大綱。本書提及的實驗項目與新版《地理信息系統導論實驗指導》一書配套使用。
本書內容全面、實用，敘述深入淺出，既有理論又有實踐�？勺鳛楦叩仍盒IS、生態環境、土地資源、城市規劃等專業本科生教材，也可作為地理信息系統、資源和環境信息系統以及地學類專業的基礎課程用書。
本書注重理論和實踐相結合。強調GIS基礎學習與提高技能操作的銜接。尤其與本教材配套的實驗指導書（配光盤）對學生掌握GIS基礎理論和基本操作有實際幫助
21世紀是信息時代，面對大數據的挑戰，人們對信息的要求產生了巨大變化，對信息的廣泛性、精確性、高效性及綜合性要求越來越高。地理信息系統(Geographic Information System，GIS)作為傳統地學學科與現代信息科學相結合的產物，目前已發展為集遙感、全球定位系統、互聯網技術于一體的綜合學科，且越來越凸顯其重要性。廣義的地理信息學經歷了從GI System到GI Science再到GI Service/GI Study的發展，形成了理論研究、技術開發、工程應用與產業化管理的完整體系，在多個方向(包括時空數據結構與模型、空間決策支持、多源海量數據的集成管理、空間分析模型、地理信息多尺度表達與綜合技術、地理信息可視化、地理信息智能化處理、網絡地理信息系統技術等)獲得了長足的發展。目前,GIS已在資源開發、環境保護、城市規劃建設、土地管理、交通、能源、通信、林業、房地產開發、災害監測與評估等應用領域得到了廣泛應用。因此，給地學及相關專業的本科生闡述GIS的基礎理論和方法，為進一步深入學習和應用GIS打好基礎,是再版編寫本書的主要目的。同時，為了完善精品課程的建設，為了與同行更好地交流，為了加速人才培養，為了與時俱進，也是再版本書的一個動力。
本書由福建師范大學地理科學學院的余明教授、武漢大學資源與環境學院的艾廷華教授共同編著，最后由余明教授統稿完成。作者在參閱了國內外有關GIS教材、專著和論文的基礎上，結合從事多年的地圖、GIS教學和研究的經驗編著了本書。全書仍保持8章3附錄，并與新版《地理信息系統導論實驗指導》(附光盤)成為配套教材，它們是GIS理論與實踐相結合的有益嘗試。
此外，作者由衷地感謝瑾茀工作室的全體成員提供GIS實驗案例，感謝福建師范大學教務處、福建師范大學地科院以及武漢大學資環學院領導們的支持和幫助。感謝清華大學出版社各位編輯為本書再版所做的辛勤工作。
本書再版，雖幾經修改，錯誤和不當之處在所難免，敬請讀者批評指正。
2015年5月于福州
余明，教授，研究生導師。現任福建師范大學地科院地球科學系學科負責人。兼任全國高師《地球概論》教研會理事長、福建省天文學會理事長。主要從事資源與環境、GIS方法及應用、基礎天文學及應用等領域的研究。發表學術論文60余篇；出版專著兩部；主編21世紀教材或精品課程教材5本。近期主持或參加國家、省部級項目8項。2010年獲校級名師榮譽
第1章GIS概述
1.1GIS相關概念
1.1.1數據、信息和地理信息
1.1.2系統、信息系統和GIS
1.1.3GIS與相關學科
1.2GIS組成要素
1.2.1GIS硬件
1.2.2GIS軟件
1.2.3GIS數據
1.2.4GIS方法
1.2.5GIS人員
1.2.6GIS標準
1.3GIS功能與應用
1.3.1GIS基本功能和核心功能
1.3.2GIS應用功能
1.4GIS類型與特點
1.4.1按GIS功能分類
1.4.2按數據結構分類
1.4.3按數據維數分類
1.4.4按軟件開發模式和支撐環境分類
1.5GIS簡史及趨勢
1.5.1世界GIS發展簡史
1.5.2中國GIS發展簡史
1.5.3全球GIS發展趨勢
思考題
進一步討論的問題
實驗項目（1）
第2章GIS地理基礎
2.1地球空間的認知及表達
2.1.1地理實體和地理數據
2.1.2地理實體類型及空間關系
2.1.3地理數據、地理實體與圖層
2.2地球形狀與空間模型
2.2.1地球形狀
2.2.2地球空間模型
2.3空間參照基礎的坐標系
2.3.1坐標系統
2.3.2地圖投影
2.4地球時間系統
2.4.1時間的本質和含義
2.4.2量時原則和時間計量系統
思考題
進一步討論的問題
實驗項目（1）續
第3章GIS數據結構和空間數據庫
3.1GIS數據結構
3.1.1矢量數據結構表示法
3.1.2柵格數據結構表示法
3.1.3面向對象數據結構表示法
3.2GIS空間數據庫
3.2.1空間數據庫
3.2.2空間數據庫的設計
3.2.3空間數據庫的實現和維護
3.2.4數據存儲和管理
3.3空間查詢及數據探查
3.3.1空間查詢
3.3.2數據探查
思考題
進一步討論的問題
實驗項目（2）
第4章GIS數據采集和數據處理
4.1GIS數據源
4.1.1紙質地圖數據
4.1.2遙感數據
4.1.3野外測量和GPS數據
4.1.4其他數據源
4.2地理數據分類和編碼
4.2.1地理數據的分類
4.2.2地理數據的編碼
4.3GIS數據采集和輸入
4.3.1建庫前準備
4.3.2幾何圖形數據的采集
4.3.3屬性數據采集和文件組織
4.3.4屬性數據和圖形(幾何)數據的連接
4.4GIS數據處理
4.4.1空間數據格式的轉換
4.4.2空間數據坐標的轉換
4.4.3空間數據結構的轉換
4.4.4數據檢查和編輯
4.4.5空間數據的壓縮和綜合
4.4.6空間數據的插值方法
4.4.7多源空間數據的整合
4.4.8大數據時代的GIS
4.5GIS數據質量和精度控制
4.5.1數據質量
4.5.2數據共享
4.5.3數據誤差
4.5.4數據質量評價
4.5.5空間數據標準
4.5.6元數據
4.5.7互操作
4.5.8Open GIS
思考題
進一步討論的問題
實驗項目（3）
第5章GIS空間分析方法
5.1基于矢量數據的GIS分析
5.1.1矢量地理查詢
5.1.2矢量緩沖分析
5.1.3矢量疊置分析
5.1.4矢量網絡分析
5.1.5矢量地形分析
5.1.6矢量鄰域分析
5.2基于柵格數據的GIS空間分析
5.2.1柵格疊加分析
5.2.2柵格緩沖分析
5.2.3柵格鄰域分析
5.2.4柵格窗口分析
5.2.5柵格地形分析
思考題
進一步討論的問題
實驗項目（4）、（5）
第6章GIS應用模型
6.1GIS應用模型概述
6.1.1GIS應用模型的分類
6.1.2GIS應用模型與GIS空間分析
6.1.3GIS應用模型的構建
6.2常用的GIS應用模型
6.2.1適宜分析模型
6.2.2地學模擬模型
6.2.3發展預測模型
6.2.4交通規劃模型
思考題
進一步討論的問題
實驗項目（6）
第7章GIS可視化及其產品輸出
7.1地理信息可視化理論
7.1.1可視化定義
7.1.2地理信息可視化概念
7.1.3地理信息可視化理論
7.2地理信息可視化技術
7.2.1概念和形式
7.2.2地理信息可視化過程
7.2.3電子地圖
7.3動態現象可視化
7.3.1動態地圖概念
7.3.2動態地圖符號
7.3.3動態電子地圖分類
7.3.4動態電子地圖的設計
7.4GIS輸出
7.4.1電子地圖的輸出
7.4.2地圖（集）生產出版
思考題
進一步討論的問題
實驗項目（7）
第8章GIS設計方法及應用
8.1GIS設計開發簡介
8.1.1工具型GIS和應用型GIS
8.1.2三種開發方法簡介
8.2GIS工程開發方法
8.2.1GIS工程的概念
8.2.2GIS工程開發階段劃分及任務制定
8.2.3GIS工程開發中的組織管理
8.3應用GIS開發案例
8.3.1水土保持信息系統構建及應用
8.3.2自然災害風險評估系統構建及應用研究
8.3.3旅游地理信息系統建設
8.3.4濕地信息系統WebGIS構建及應用
8.3.5生態環境信息系統構建及應用研究
8.3.6福建省生態環境綜合信息圖譜構建與應用
8.3.7閩東南生態環境基礎數據庫應用系統構建
思考題
進一步討論的問題
實驗項目（8）
附錄
附錄AGIS導論實驗項目
附錄B本書雙語關鍵術語
附錄C本書每章內容英語摘要及教學大綱
參考文獻
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