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地理信息系统导论(第5版)

地理信息系统导论(第5版)

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  • 商品货号:2014052008
  • 商品重量:0克
    作者:(美)克拉克(Clarke, K. C.)著;叶江霞,吴明山译
    出版社:清华大学出版社
    图书书号/ISBN:9787302327165
    出版日期:2013年10月第1次印刷
    开本:16
    图书页数:412
    图书装订:平装
    图书规格:185mm×230mm
    版次:2013年10月第1版
    印张:26.75
    字数:580千字
  • 上架时间:2014-05-20
    商品点击数:21495
  • 定价:¥69元
    本店售价:¥69元
    注册用户:¥69元
    vip:¥66元
    黄金等级:¥62元
    用户评价: comment rank 5
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内容简介:

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本书共11章,内容涉及GIS发展简史、地图学基础、数据结构、数据获取与录入、GIS的管理、空间分析、地理表面问题、地图学问题、GIS的功能、GIS软件及基于服务器的工具,然后提供四个案例研究来梳理GIS行业的全貌。
通过本书的阅读,读者可以了解大地测量学、地图投影、比例尺及坐标系统相关知识,掌握查找GIS数据的关键,知道如何把地图输入GIS,如何更高效地制作更精美的地图。本书适合高等院校GIS相关专业的学生阅读和参考,也适合GIS从业人员阅读。
 
Original edition, entitled: Getting Started with Geographic Information Systems, 5th Edition, 9780131494985 by Keith C. Clarke, Published byPearson Education, Inc., publishing as Addison-Wesley, Copyright © 2011 Pearson Education, Inc.
All rights reserved.
No part of this book may be reproduced or transmitted in any form or by anymeans, electronic or mechanical, including photocopying, recording or by any information storage retrieval system, without permission from Pearson Education, Inc.
China edition published by PEARSON EDUCATION ASIA LTD., and TSINGHUA UNIVERSITYPRESS LIMITED Copyright © 2013.
This edition is manufactured in the People’s Republic of China, and is authorized for sale anddistribution in the People’s Republic of China exclusively (except Taiwan, Hong Kong SAR and Macau SAR).

前    言
  前几天,我在超市排队等着结账时偶然听到下面的对话:
  “秋季你就要去读大学了,你打算学什么?”
  “我想学GIS专业,做环境方面的研究,你知道那是做什么的吗?”
  “哇哦,我当然清楚那是做什么的了。”
  我轻笑,因为在我十四年前写这本书的第1版时,GIS经历了从地理学书呆子都难以理解的技术转变成为日常生活中心。当我1996年穿越美国搬往加利福尼亚时,那时还没有Google Maps或Google Earth,GPS也只是早些年刚刚用于军事方面,大多数GIS软件也是初露头角,而且又昂贵。真的是变化太大了,GIS已经变得影响如此之大。
  每一年秋季,又一批莘莘学子步入课堂。早在1996我写这本书时就考虑到许多高级GIS书籍忽略了满足高等教育基地教学服务的初衷。很高兴的是,这本书还能受到新一代才华横溢,并希望用科学来改善恶化的世界环境的学者的追捧。我希望他们能愉快学习,为出人头地而挑战自我。我希望能一如既往地让大家在没有太多痛苦和困难的情况下涉足GIS。
  第5版包含一个全新的地形分析章节。这部分内容对于诸如LiDAR新一代的传感器和Aster GDEM和SRTM这样的数据集非常重要,它们是进行全球尺度的地形分析的前提。此外,很少有GIS学生熟悉地形变换分析工具,而且GIS长期停留于二维现实空间的研究。为使学习更方便、轻松,我在原来版本每章末的学习指南上进行了完善。仔细阅读第4版的评论后,我在每章介绍地理主题艺术品时引入了卡通图片。称其为我的2%的艺术,我坚信艺术是制图学的一部分。至于引用,我想英国人也能适应美国人的生活方式,但又不失英国人的幽默,至少我能将二者结合起来。
  第1章介绍GIS领域及一小部分历史,还介绍了相关组织和其他信息源以及可以查找到的帮助。我称其为自助学习,利用万维网可以轻松获取信息。第2章涵盖基本的地图学:大地测量学、地图投影、比例尺及坐标系统。没有这些资料,GIS在很大程度上还是一个谜,所以,我坚持把这部分内容置前。第3章介绍数据结构,对数据结构的理解是学生们查找GIS数据的关键。第4章涉及数据获取与录入,包含大量Internet服务器上的备用数据,以及怎样将地图输入到GIS。第5章讨论GIS的管理,介绍数据库管理的原理,讨论所涉及的问题。第6章介绍空间分析,根据空间分析推理和逻辑来遵循一两个公开发表的数据集,而不是详细的统计计算。第7章是新增内容,介绍了GIS基本涉及的具体问题、显示选择及分析的地理表面问题。第8章又回到地图学问题上,讨论一些制图显示的方法,以及高效制作更精美地图的方式。第9章介绍GIS的功能,并调查了GIS使用的大量软件及基于服务器的工具。第10章涵盖4个案例研究,并审视每个案例中所得出的GIS在实际工作中所起作用的经验教训。第11章更像一篇论文,探讨该领域的现状和未来发展趋势,及由此产生的问题。每一章末都有一个GIS人物专访,这不仅充实了本章主题内容,而且与学生分享经验,更有助于学生的学习。对于10个受访者的好意,我一并表达我的谢意,并感谢比尔·诺林顿的音频转录。
  还要感谢许多与本书有关的人,他们的名字无法一一列出,我尽量在引用插图致谢栏中列出,如果我在此遗漏了您的名字,您自己知道您为本书出了力,非常感谢。我在修订时会参考读者对本书的诸多评论,其中一个评论是本书更像是与学生的对话,而不是一本标准教材。正是这一理念,使第1版畅销14年,并且我自豪地看到GIS取得了数不尽的成绩。让我们的对话继续。
  最后,我最要感谢与我相处30年的妻子玛戈特和我们的小女儿莱拉。感谢她们对我的长期忍耐。最近,2岁的莱拉坐在玩具店里独自玩着电脑,问她在干什么时,她静静地说,她在写她的书。我知道这种感觉。是她们的爱与支持,才使我一如继往地向前迈进。
  
  
  
著译者简介
  Keith C. Clarke
  著名地图学与地理信息科学家,美国加利福尼亚大学圣芭芭拉校区地理系教授。现任美国国家地理信息与分析中心(NCGIA)主任,美国国家研究委员会制图科学委员会主席。曾获得美国地质测绘学会最高公民荣誉奖John Wesley Powell奖和大学地理信息科学协会(UCGIS)年度教育家奖。2006年,Clarke入选ACSM院士,NAS制图科学委员会主席,并被推举到国家地理研究与探索委员会。2007年,Clarke获得了英国利华休姆信托基金研究奖和富布赖特-海斯奖学金。
  Clarke拥有伦敦米都塞克斯大学地理学学位和经济学学位,美国密歇根大学地理学硕士学位,1982年在密歇根大学获得分析制图博士学位。他教授过的课程有地理影像解译、地图制作、计算机制图与分析、地理信息系统导论、地理信息系统的应用问题、制图编程基础、、高级制图编程、地图变换和制图学研修课程。
  
  叶江霞
  西南林业大学教师,中国林科院博士生。主要从事遥感、地理信息系统的教学及科研工作,研究方向为3S技术在林学及生态学中的交叉应用。主持纵横向科研课题6项;参与国家基金、国家科技支撑项目、国家林业局公益行业专项、省科技攻关、省院省校合作等纵向课题10余项,横向课题多项。获GIS应用授权专利技术4项、计算机软件著作权8项,云南省科技进步二等奖及三等奖各1次、参编专著1部、发表中文核心学术论文多篇。
  
  吴明山
  西南林业大学教师,硕士。主要从事森林经理方面的教学及科研工作,侧重于GIS地统计模型构建与空间估计研究。主持省级课题1项,参与国家级课题4项、横向课题多项,参编专著3部,发表学术论文10余篇。历年参与指导全国大学生数学建模竞赛,荣获国家级二等奖1项,云南赛区二等奖2项;获得校级教学比赛二等奖1项,校级教学成果二等奖1项。
  

  
目    录

第1章  什么是地理信息系统 1
1.1  引言 1
1.2  地理信息系统的定义 4
1.2.1  地理信息系统是一个工具箱 5
1.2.2  GIS是信息系统 6
1.2.3  GIS是一种科学方法 10
1.2.4  GIS是一个价值数十亿美元的产业 11
1.2.5  GIS在社会生活中扮演的角色 13
1.3  GIS发展简史 14
1.4  GIS的信息源 21
1.4.1  互联网和万维网 21
1.4.2  书籍、期刊及杂志 23
1.4.3  专业组织 23
1.4.4  会议 24
1.4.5  教育机构和大学 25
1.5  学习指南 28
要点一览 28
学习思考题 29
1.6  参考文献 30
章节参考 30
最新著作 32
专业组织 35
1.7  重要术语及定义 35
1.8  GIS人物专访 40
第2章  GIS起源于地图学 45
2.1  地图和属性信息 45
2.2  地图比例尺和地图投影 47
2.2.1  地球的形状 47
2.2.2  地图比例 53
2.2.3  地图投影 55
2.3  坐标系统 61
2.3.1  地理坐标 62
2.3.2  通用横轴墨卡托坐标系统 64
2.3.3  军用格网坐标系统 67
2.3.4  美国国家格网系统 69
2.3.5  国家平面坐标系统 72
2.3.6  其他系统 74
2.4  地理信息 75
2.5  学习指南 77
要点一览 77
学习思考题 79
2.6  参考文献 80
2.7  重要术语及定义 80
2.8  GIS人物专访 86
第3章  地图数字化 91
3.1  地图数字化 91
3.2  栅格数据 94
3.3  属性结构 99
3.4  地图的结构化 101
3.4.1  矢量数据结构 102
3.4.2  栅格数据结构 105
3.5  为什么要关注拓扑 109
3.6  地理信息系统的数据格式 111
3.6.1  矢量数据格式 112
3.6.2  栅格数据格式 119
3.7  数据转换 121
3.8  学习指南 125
要点一览 125
学习思考题 126
3.9  参考文献 128
3.10  重要术语及定义 128
3.11  GIS人物专访 134
第4章  地图计算机录入 137
4.1  模拟地图与数字地图 138
4.2  查找已有的地图数据 139
4.2.1  网上数据查找 140
4.2.2  美国地质调查局 141
4.2.3  美国国家海洋和大气局(NOAA) 143
4.2.4  美国人口普查局 145
4.2.5  其他联邦数据 147
4.2.6  创建新的数据 148
4.3  数字化和扫描 149
4.3.1  数字化 149
4.3.2  扫描 150
4.4  野外和影像数据 152
4.4.1  野外数据采集 152
4.4.2  屏幕数字化 153
4.4.3  GPS数据采集 155
4.4.4  影像和遥感数据 158
4.5  数据输入 160
4.6  编辑和检验 163
4.7  学习指南 165
要点一览 165
学习思考题 166
4.8  参考文献 167
4.8.1  参考书 167
4.8.2  网址 167
4.9  重要术语及定义 168
4.10  GIS人物专访 171
第5章  什么在哪儿 175
5.1  基础数据库管理 175
5.2  属性搜索 183
5.3  地理搜索 185
5.4  查询界面 190
5.5  学习指南 193
要点一览 193
学习思考题 195
5.6  参考文献 195
5.7  重要术语及定义 196
5.8  GIS人物专访 199
第6章  为什么在那儿 203
6.1  描述性属性 203
6.2  统计描述 206
6.2.1  统计图 207
6.2.2  箱型图 208
6.2.3  均值、方差和标准差 209
6.2.4  统计测试 213
6.3  空间描述 214
6.3.1  均值中心 215
6.3.2  标准距离 217
6.3.3  最近邻域统计 218
6.3.4  地理特征和统计 219
6.4  空间分析 220
6.4.1  美国龙卷风导致的人员伤亡:一个分析案例 221
6.4.2  测试一种空间模型 225
6.4.3  残差制图 229
6.4.4  预测 231
6.4.5  地图叠加实例 234
6.4.6  GIS和空间分析工具 239
6.5  学习指南 240
要点一览 240
学习思考题 241
6.6  参考文献 242
6.7  重要术语及定义 243
6.8  GIS人物专访 246
第7章  表面分析 249
7.1  场和要素 249
7.2  地形数据结构 251
7.2.1  点或格网点 251
7.2.2  等高线 254
7.2.3  TIN 255
7.2.4  数字高程模型 257
7.2.5  体积模型和体素 261
7.3  地形表达 263
7.3.1  等高线制图 263
7.3.2  山体阴影晕渲和晕染地形图 264
7.3.3  透视图 266
7.3.4  移动,飞过,飞越 266
7.3.5  三维地形制图 267
7.4  地形分析 268
7.4.1  梯度和剖面 269
7.4.2  坡度和坡向 269
7.4.3  基本的地形统计 270
7.4.4  地形特征的提取 271
7.4.5  通视性和视域分析 273
7.5  学习指南 274
要点一览 274
学习思考题 276
7.6  参考文献 277
7.7  重要术语及定义 277
7.8  GIS人物专访 281
第8章  GIS制图 285
8.1  地图的组成 285
8.2  地图类型的选择 287
8.3  地图设计 299
8.3.1  地图设计基础 299
8.3.2  图案和颜色 301
8.4  总结 304
8.5  学习指南 305
要点一览 305
学习思考题 306
8.6  参考文献 307
8.7  重要术语及定义 307
8.8  GIS人物专访 312
第9章  如何选择一个GIS 315
9.1  GIS软件的演变 315
9.1.1  GIS的DNA 316
9.1.2  早期的GIS系统 317
9.2  GIS和操作系统 318
9.3  GIS功能 319
9.3.1  数据采集 320
9.3.2  数据存储 325
9.3.3  数据管理 328
9.3.4  数据检索 330
9.3.5  数据分析 334
9.3.6  数据显示 335
9.4  GIS软件与数据结构 335
9.5  选择“最好的”GIS 336
9.5.1  开源GIS软件 336
9.5.2  商业GIS软件 338
9.5.3  选择软件:讨论 340
9.6  学习指南 342
要点一览 342
学习思考题 343
9.7  参考文献 344
9.8  重要术语及定义 345
9.9  GIS人物专访 349
第10章  GIS在行动 353
10.1  GIS案例研究 353
10.2  GIS在龙卷风灾后响应及赔偿中的应用 354
10.3  农业综合企业发展与作物专用图 360
10.4  计算机防火 364
10.5  音乐城市电力公司接入GIS 370
10.6  案例研究总结 374
10.7  学习指南 374
10.8  参考文献 375
10.9  重要术语及定义 375
10.10  GIS人物专访 378
第11章  GIS的未来 381
11.1  未来的冲击 381
11.2  未来的数据 382
11.2.1  数据不再是问题 382
11.2.2  GIS和GPS数据 384
11.2.3  GIS和影像数据 386
11.2.4  GIS和遥感 388
11.2.5  GIS和基于位置的服务 390
11.3  未来的计算 392
11.3.1  地学计算 392
11.3.2  地理可视化 393
11.3.3  面向对象计算 394
11.3.4  以用户为中心的计算 395
11.3.5  开源计算 396
11.3.6  GIS是一个虚拟组织 397
11.3.7  未来的GIS 398
11.4  将来的问题和困难 399
11.4.1  数据所有权 400
11.4.2  时空动态和GIS 401
11.4.3  GIS角色的改变 402
11.5  结束语 403
11.6  学习指南 404
要点一览 404
学习思考题 405
11.7  参考文献 406
11.8  重要术语及定义 407
11.9  GIS人物专访 412
  
 

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