本書以美國Esri公司的主打產品ArcGIS系列為技術支持，在介紹GIS基本功能的基礎上，分篇章介紹了GIS在各行業的應用，旨在推動GIS的普及和與各行業的融合。全書分為上下兩篇，上篇是GIS理論篇，下篇為GIS行業應用篇。其中，上篇分為GIS概論、GIS的地理基礎、空間數據的表達、空間數據的獲取與處理、GIS數據組織與管理、GIS空間分析、GIS制圖輸出共7章； 下篇分為國內外常用GIS軟件介紹，GIS在地理學、農業、林業、環境科學、交通領域、物流管理、電力行業、水文與水務及公共安全中的應用共10章。可操作性強是本書的突出特點，下篇的各章都配有案例，讀者可以利用配套的案例數據，按書中步驟進行操作，直至專業目標實現。
本書可作為高等院校或科研機構地理、農林和環境科學等專業的本科生和研究生教材，也可供從事國土資源管理、城市規劃、生態監測和市政建設等部門的科技工作者閱讀參考。
經過近幾十年的發展，GIS已逐漸被大眾所接收，應用度也逐步提高。而GIS專業的學習目前還僅限于地學和部分信息科學領域。GIS知識、技能的傳播和GIS未來的普及化發展趨勢顯然是不對稱的，本書就是針對于此而編寫的。該書上篇介紹了GIS的主要基本功能，下篇則利用案例詳細講解GIS在各行業(地學、環境、交通、水務、物流和市政等)的應用。該書重在GIS應用，擬架起地理學與其他各學科之間的橋梁，帶領讀者從空間上去解讀各個專業領域，也協助各行業實現空間可視化和信息化。可操作性強是本書的突出特點，案例學習中，讀者可以利用配套案例數據，按書中步驟進行操作，直至專業目標實現。在不遠的未來，GIS必將引領各行業的技術革命，而該書必將推動GIS的科普及GIS與各行業的融合。
上篇GIS理論篇
第1章地理信息系統概論
1.1地理信息系統的基本概念
1.2地理信息系統的組成
1.3地理信息系統的主要功能
1.4地理信息系統的學科體系
1.4.1地理信息系統的學科定義
1.4.2地理信息系統的學科特點
1.5本書基礎部分案例
第2章地理信息系統的地理基礎
2.1地球橢球
2.1.1大地水準面和大地球體
2.1.2地球橢球體及其元素
2.1.3總地球橢球上篇GIS理論篇
第1章地理信息系統概論
1.1地理信息系統的基本概念
1.2地理信息系統的組成
1.3地理信息系統的主要功能
1.4地理信息系統的學科體系
1.4.1地理信息系統的學科定義
1.4.2地理信息系統的學科特點
1.5本書基礎部分案例
第2章地理信息系統的地理基礎
2.1地球橢球
2.1.1大地水準面和大地球體
2.1.2地球橢球體及其元素
2.1.3總地球橢球
2.2大地坐標系和空間直角坐標系
2.2.1大地坐標系
2.2.2空間直角坐標系
2.3地圖投影
2.3.1地圖投影的種類
2.3.2高斯克呂格投影
2.4地形圖分幅與編號
2.4.1投影分帶的概念
2.4.2地形圖分幅與編號概述
2.4.3地理格網和方位角
第3章空間數據的表達
3.1空間數據
3.1.1地圖上的地理空間數據
3.1.2空間數據的類型
3.1.3空間數據的來源
3.1.4空間數據的關系
3.2GIS空間數據模型
3.2.1場模型與柵格數據模型
3.2.2要素模型與矢量數據模型
3.2.3柵格數據與矢量數據間的轉換
3.2.4TIN數據模型
3.2.5面向對象的空間數據模型： Geodatabase
3.3GIS數據結構
3.3.1基于柵格數據模型的數據結構
3.3.2基于矢量數據模型的數據結構
第4章空間數據的獲取與處理
4.1空間數據采集
4.1.1圖形數據的采集
4.1.2屬性數據的采集
4.1.3空間數據和非空間數據的連接
4.1.4空間數據轉換
4.2空間數據的編輯與錄入后的處理
4.2.1誤差或錯誤的檢查與編輯
4.2.2投影轉換
4.2.3圖幅拼接
4.2.4數據裁切
4.2.5拓撲生成
第5章GIS數據組織與管理
5.1空間區域框架與組織結構
5.1.1空間區域框架
5.1.2圖層組織結構
5.1.3地理實體信息框架
5.2空間數據格式
5.2.1ESRI的幾種空間數據格式
5.2.2基于關系型空間數據組織
5.3元數據
5.3.1空間元數據定義及其作用
5.3.2空間元數據的分類
5.3.3空間數據元數據中所用到的概念
5.3.4空間數據元數據的標準
5.3.5空間數據元數據的應用
5.3.6空間數據元數據的獲取與管理
第6章GIS空間分析
6.1空間數據基本分析
6.1.1空間查詢
6.1.2空間數據量算
6.1.3疊加分析
6.2矢量數據分析
6.2.1疊加分析
6.2.2緩沖區分析
6.2.3空間插值
6.2.4網絡分析
6.3柵格數據分析
6.3.1柵格數據的聚類、聚合分析
6.3.2柵格數據的信息復合分析
6.3.3柵格數據的追蹤分析
6.3.4柵格數據的窗口分析
6.3.5基于DEM的地形分析
6.4空間統計分類分析
6.4.1主成分分析
6.4.2層次分析
6.4.3系統聚類分析
6.4.4判別分析
第7章空間數據的表現與產品輸出
7.1專題地圖設計
7.1.1專題地圖的基本要素
7.1.2制圖區域范圍的確定
7.1.3圖幅基本輪廓的設計
7.1.4專題信息表現
7.1.5地圖符號的設計與制作
7.2地理信息的可視化
7.2.1基本概念
7.2.2地理信息的二維可視化
7.2.3地理信息的三維可視化
7.3地理信息系統產品輸出
7.3.1地理信息系統輸出產品類型
7.3.2電子地圖
下篇GIS行業應用篇
第8章國內外常用GIS 軟件介紹
8.1ESRI公司的ArcGIS系列
8.1.1ArcGIS簡介
8.1.2ArcGIS的結構體系
8.1.3ArcGIS的特點
8.2ESRI公司的ArcView軟件
8.2.1ArcView簡介
8.2.2ArcView的組成
8.2.3ArcView的特點
8.3Pitney Bowes Business Insight公司的MapInfo軟件
8.3.1MapInfo簡介
8.3.2MapInfo的組成
8.3.3MapInfo的特點
8.4美國Intergraph公司的GeoMedia系列軟件
8.4.1GeoMedia系列軟件簡介
8.4.2美國Intergraph公司的系列軟件體系結構
8.4.3GeoMedia的特點
8.5Skyline公司的Skyline TerraSuite軟件體系
8.5.1Skyline TerraSuite產品簡介
8.5.2產品體系結構
8.5.3產品特點
8.6Autodesk公司的AutoCAD Map 3D軟件
8.6.1Autodesk公司的GIS系列軟件簡介
8.6.2AutoCAD Map 3D
8.6.3Autodesk MapGuide
8.6.4Autodesk Topobase
8.6.5Autodesk LandXplorer
8.6.6AutoCAD Raster Design
8.7中地數碼集團的MapGIS產品
8.7.1MapGIS簡介
8.7.2MapGIS的體系結構
8.7.3MapGIS產品特點
8.8超圖公司的SuperMap GIS系列產品
8.8.1SuperMap產品簡介
8.8.2SuperMap產品體系結構
8.8.3SuperMap軟件特點
第9章GIS在地理學中的應用
9.1GIS在地理學中的應用方向
9.1.1GIS制圖與分析
9.1.2資源的調查與管理
9.1.3災害管理
9.1.4區域規劃與管理
9.2案例1——GIS在土地利用及景觀格局變化、模擬中的應用
9.2.1項目技術方案
9.2.2案例實施過程
9.3案例2——GIS在生態系統健康評估中的應用
9.3.1項目技術方案
9.3.2項目實施過程
第10章GIS在農業中的應用
10.1GIS在農業中的應用方向
10.1.1GIS在農業資源調查中的應用
10.1.2GIS在農作物估產中的應用
10.1.3GIS在精準農業中的應用
10.1.4GIS在耕地地力評價中的應用
10.1.5GIS在農業災害監測中的應用
10.2案例1——GIS在農業資源調查中的應用
10.2.1遙感影像幾何校正
10.2.2大豆空間分布數據采集
10.2.3大豆重茬面積計算
10.3案例2——GIS在農作物估產中的應用
10.3.1遙感影像校正
10.3.2水稻空間分布數據的采集與面積計算
10.3.3水稻總產預測
第11章GIS在林業中的應用
11.1GIS在林業中的應用概述
11.1.1GIS在林業專題圖制作中的應用
11.1.2GIS在森林資源調查與監測中的應用
11.1.3GIS在森林資源管理中的應用
11.1.4林業地理信息系統的建立與應用
11.2案例1——GIS在森林資源二類調查與林業專題圖制作中的應用
11.2.1技術方案
11.2.2案例操作過程
11.3案例2——GIS在森林火險評估及森林火災損失評估中的應用
11.3.1技術方案
11.3.2案例操作過程
第12章GIS在環境科學領域的應用
12.1GIS在環境科學中的應用方向
12.1.1GIS在環境科學中的應用優勢分析
12.1.2GIS在環境科學中的應用方向
12.2工業污染源大氣污染擴散模擬及大氣影響評價
12.2.1研究區概況
12.2.2項目技術與實施方案
12.2.3項目實施過程
12.3GIS在大氣泄漏事故環境風險預測系統中的應用
12.3.1背景
12.3.2研究方法
12.3.3評價過程
第13章GIS在交通領域的應用
13.1GIS在交通領域的應用方向
13.1.1GIS在交通規劃中的應用
13.1.2GIS在交通建設尤其是公路建設中的應用
13.1.3GIS在交通設施管理中的應用
13.1.4GIS在交通運輸管理中的應用
13.1.5GIS在智能運輸系統中的應用
13.1.6GIS在城市道路設計中的應用
13.2案例1——GIS在廣州市智能交通管理中的應用
13.2.1背景
13.2.2研究方法
13.2.3GIST的高層應用
13.3案例2——基于GIS的呼和浩特市公交查詢系統的設計
13.3.1背景
13.3.2研究方法
13.3.3公交查詢系統的實現
13.4案例3——GIS基礎數據在交通規劃建模中的應用(以TransCAD為例)
13.4.1背景
13.4.2模型的導入
13.4.3模型的設置
13.4.4模型的簡單應用
13.5總結
第14章GIS在物流管理領域的應用
14.1GIS在現代物流管理中的應用方向
14.1.1運輸配送
14.1.2動態監管
14.1.3信息管理
14.1.4未來的應用趨勢
14.2案例1——GIS在物流配送中的應用
14.2.1構建道路幾何網絡
14.2.2路徑分析
14.3案例2——GIS在物流中心選址中的應用
14.3.1派生數據
14.3.2重分類數據
14.3.3綜合選址分析
第15章GIS在電力領域的應用
15.1電力GIS的發展現狀
15.1.1傳統的電力GIS
15.1.2電力AM/ FM/ GIS
15.1.3國內外應用現狀對比
15.2GIS在電力領域中的應用方向
15.2.1電力設備管理
15.2.2電網運行
15.2.3調度管理與維護
15.2.4輸變電管理
15.2.5配電網規劃
15.2.6營銷管理
15.3案例1——GIS在電力統計中的應用
15.3.1風電場空間布局及查詢統計
15.3.2發電裝機容量分布圖
15.3.3發電裝機容量構成分布圖
15.3.4發電充裕度指標分級圖
15.4案例2——GIS在輸電線路工程環境影響評價中的應用
15.4.1輸電線沿線植被類型空間分布
15.4.2輸電線路沿線自然保護區分布(以甘肅省段為例)
15.4.3敏感區影響預測及保護措施
第16章GIS在水文與水務領域的應用
16.1GIS在水文水資源中的應用方向
16.1.1水資源評價與規劃
16.1.2水資源管理
16.1.3水文模擬及水文分析
16.1.4防洪減災
16.1.5水環境監測和水資源保護
16.1.6水土保持
16.2GIS在水務領域中的應用方向
16.2.1建立城市地下管網GIS的必要性
16.2.2GIS在地下管網管理中的作用
16.2.3GIS在給排水管網應用中的情景分析
16.3案例1——GIS在水資源水文分析及旱澇氣候區劃中的應用
16.3.1水資源水文分析
16.3.2河南省旱澇氣候區劃
16.4案例2——GIS在洪水災害評估中的應用
16.4.1洪水淹沒模擬分析
16.4.2洪水災害風險評估
第17章GIS在公共安全領域的應用
17.1綜合應急管理過程中的重要環節
17.1.1評估規劃
17.1.2預防準備
17.1.3快速反應
17.1.4災情緩解
17.1.5恢復重建
17.2GIS在城市公共安全領域的應用
17.2.1風險隱患監測防控
17.2.2預案制定、評估與調整
17.2.3公共安全應急決策
17.2.4公共安全應急指揮
17.2.5公共安全應急評估
17.2.6公共安全模擬演練
17.3案例1——GIS在城市公共安全綜合應急救援中的應用
17.3.1化工廠毒氣泄漏分析決策
17.3.2城市道路積水應急管理分析
17.3.3城市應急避難場所的選擇
17.4案例2——GIS在犯罪制圖中的應用
17.4.1GIS在犯罪制圖中的應用方向
17.4.2舉例——犯罪熱點分析
參考文獻
