《地理信息系统原理与应用》系统地介绍了地理信息系统原理与应用方法。全书共分10章。第1章介绍地理信息系统的原理、组成、应用与发展；第2章介绍空间数据获取、数据转换与输入方法，特别介绍了线阵列CCD立体摄影测量、合成孔径雷达技术、航空激光雷达测量等当代技术及其在获取空间数据中的应用与方法；第3章介绍空间数据的矢量结构、栅格结构以及DEM的数据结构；第4章介绍空间数据文件管理、数据库模型和空间数据库等；第5章介绍空间数据编辑、拓扑关系建立、几何变换与投影变换；第6章介绍空间数据统计与回归分析、叠加分析、缓冲区分析和网络分析等；第7章介绍空间数据可视化的技术与方法；第8章介绍空间数据质量模型、空间数据质量元素、空间数据质量评价方法等；第9章介绍ArcGIS9.3的特点与应用方法；第10章结合应用介绍地理信息系统的工程开发方法。
《地理信息系统原理与应用》可作为高等院校地球科学、信息科学等有关专业本科生和研究生教材，也可作为地球信息科学、城乡规划管理等领域科研与工程技术人员的参考书。
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以地球空间数据为主线，建立地理信息系统的技术体系。 系统讲述空间数据获取，空间数据组织、管理与分析，以及空间数据应用方法等。 从空间数据应用的角度出发，强调空间数据质量与评价、ArCGIS使用、地理信息系统工程开发方法等。 每章末配有习题与思考题，利于学生复习、思考。
地理信息系统技术从20世纪60年代问世以来，在我国经历了三次大的发展阶段。特别是“九五”、“十五”期间，国家安排重大专项资金用于支持国产GIS软件开发与应用，在政府主管部门、科研院所和企事业单位的共同努力下，我国GIS软件总体技术已经达到国际先进水平，并在测绘、国土、电力水利、环保、电信、城市规划与管理等领域得到广泛应用。国家“十一五”期间更是在对地观测与导航技术等领域投入上百亿元经费，其中地理信息系统架构、地理信息系统新应用模式、时空信息组织与表达、城市空间信息网格化集成和智能服务技术、应急响应综合信息集成关联分析、网络环境下分布式空间信息高效可视化技术等课题的研发，必将对我国地理信息系统技术与应用的发展起到进一步的推动作用。
对地观测和信息技术、网络地理信息系统、空间信息网格技术、基于位置信息服务、G。0glCEarth等的研究与发展，正在对整个地球科学学科产生深远影响。1991年，本书第一作者在英国留学期间就在思考，地理信息系统作为一门学科，其研究重点、培养目标和教育教学体系是什么，这也是长期以来从事该学科教学、研究与应用的工作者一直在思考的问题。特别是当前我国高等教育已经进入普及化阶段，高等教育教学改革如何才能适应新形势的发展需要？本书正是在强调地理信息系统的技术核心（地理空间信息获取、管理及应用）以及作者编著的《地理信息系统基本原理与应用》（1997年）一书基础上，以空间数据管理、空间数据分析、空间数据应用等为主线，介绍了空间数据获取技术与手段、空间数据质量评价、ArCGIS9.3特点及应用、地理信息系统工程应用开发等内容。
地理信息系统是计算机数据库、计算机图形和图像等技术发展的产物。随着计算机技术的发展与应用，我们可利用计算机数据库技术处理和分析大量的空间数据，建立空间数据模型，进行图形数据和属性数据连接、空间数据分层和分类、空间网络分析等；计算机图形图像处理技术的发展，对地形图生产自动化和地形图质量提出了更高要求。同时遥感技术的发展，使得人们运用遥感信息快速获取地球空间信息成为可能，也促进了计算机图形图像处理技术的快速发展。由于一般数据库管理系统处理的业务数据中，可能会含有与空间位置有关的重要信息，而在数据库管理系统中进行有关操作难度很大，同时实际工作中许多问题需要借助地图来解决。例如，城市规划需要在地形图上进行量测、分析和设计，数据库管理系统无法实现这样的工作，这些需求极大地促进了地理信息系统的发展。
1.地理信息系统定义
地理信息系统由计算机系统、空间数据库和用户组成，通过对空间数据的集成、存储、检索、操作和分析，生成并输出各种空间信息，为资源管理、土地利用、环境监测、交通运输、城市规划以及政府各部门行政管理提供有用信息，为规划、管理和工程设计提供辅助决策支持。
地理信息系统中地理信息或数据包括位置特征数据和属性特征数据。地理信息系统通过将这些信息进行分类、分层管理，建立位置特征和属性特征数据连接，实现空间数据查询、分析与处理。例如，对投资环境的分析，涉及区位论、城市土地经济理论、城市空间经济学、城市交通经济学、空间统计学、模糊数学等，利用地理信息系统空间分析与有关学科、方法相结合，使科学分析和决策更加科学可靠。
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