第1章 緒論 1 1.1 空間信息技術的研究內容 2 1.1.1 基本概念 3 1.1.2 地理信息系統 4 1.1.3 遙感技術 9 1.1.4 全球衛星導航系統 10 1.1.5 空間信息技術的應用 11 1.2 空間信息技術理論及相關學科 12 1.2.1 空間信息技術理論 12 1.2.2 空間信息的相關學科 13 1.3 空間信息技術的發展概況 15 1.3.1 計算機技術的發展 15 1.3.2 地理信息系統的發展 16 1.3.3 遙感技術的發展 23 1.3.4 全球衛星導航系統的發展 25 復習與思考題 26 第2章 空間數據結構和空間數據庫 27 2.1 空間信息基礎 29 2.1.1 空間信息基礎理論 29 2.1.2 地理系統和地理實體 36 2.1.3 實體的空間特征 39 2.1.4 空間關系 40 2.2 空間數據結構類型 42 2.2.1 柵格數據結構 42 2.2.2 矢量數據結構 49 2.2.3 矢量柵格一體化數據結構 54 2.3 空間數據模型 56 2.3.1 空間數據庫 56 2.3.2 空間數據庫的設計建立和維護 58 復習與思考題 61 第3章 空間數據采集與處理 62 3.1 空間數據采集 63 3.1.1 數據源的種類 63 3.1.2 空間數據采集 65 3.2 空間數據的編輯與處理 69 3.2.1 誤差或錯誤的檢查與編輯 69 3.2.2 圖像糾正 70 3.2.3 數據格式的轉換 72 3.2.4 地圖投影轉換 72 3.2.5 圖像解譯 72 3.2.6 圖幅拼接 73 3.3 空間數據質量及誤差分析 74 3.3.1 數據質量的基本概念 74 3.3.2 空間數據質量問題的來源 75 3.3.3 常見空間數據的誤差分析 76 3.3.4 空間數據質量控制 80 復習與思考題 81 第4章 空間分析原理與方法 82 4.1 空間分析過程及其模型 84 4.1.1 空間分析過程 84 4.1.2 空間分析建模 85 4.2 空間查詢 86 4.3 數字地面模型及其應用 87 4.3.1 概述 87 4.3.2 DEM的主要表示模型 89 4.3.3 DEM的建立 91 4.3.4 空間數據的內插方法 93 4.3.5 DTM在地圖制圖與地學分析中的應用 98 4.4 空間數據的疊加分析 101 4.4.1 基于矢量數據的疊加分析 101 4.4.2 基于柵格數據的疊加分析 103 4.5 空間數據的緩沖區分析 105 4.5.1 基于矢量數據的緩沖區分析 106 4.5.2 基于柵格數據的緩沖區分析 108 4.6 空間網絡分析 108 4.6.1 網絡數據結構 108 4.6.2 主要網絡分析功能 109 4.7 空間統計分類分析 111 4.7.1 主成分分析 111 4.7.2 層次分析 112 4.7.3 系統聚類分析 112 4.7.4 判別分析 112 4.8 空間信息輸出 113 4.8.1 空間信息輸出系統 113 4.8.2 地理信息系統輸出產品類型 114 復習與思考題 117 第5章 遙感及全球衛星導航系統 118 5.1 遙感系統 120 5.1.1 遙感探測技術原理 120 5.1.2 遙感傳感器及其載荷平臺 120 5.1.3 遙感數字影像處理基礎 121 5.2 衛星導航定位系統 124 5.2.1 子午儀導航系統 124 5.2.2 GPS及其發展 125 5.2.3 GLONASS系統 127 5.2.4 Galileo系統 128 5.2.5 北斗衛星導航系統 128 5.2.6 GNSS的發展 129 5.3 GPS的定位原理 130 5.3.1 定位原理 130 5.3.2 定位算法 131 5.3.3 誤差分析 135 5.4 組合導航 139 5.4.1 導航及導航系統 139 5.4.2 導航系統的特征 139 5.4.3 導航系統的分類 139 5.4.4 組合導航 140 5.5 GPS/INS組合導航 140 5.5.1 慣性導航系統 140 5.5.2 INS的優缺點 140 5.5.3 GPS/INS組合的必要性 141 5.5.4 GPS/INS組合的優勢 141 5.5.5 GPS/INS兩者組合的關鍵器件 142 5.5.6 GPS/INS組合方式分類 142 復習與思考題 145 第6章 空間信息技術的應用 146 6.1 地理信息系統的開發 147 6.1.1 地理信息系統的開發方法 147 6.1.2 地理信息系統的開發過程 150 6.1.3 地理信息系統的評價 154 6.1.4 地理信息系統的標準化 155 6.2 地理信息系統的應用 162 6.2.1 GIS技術在新農村規劃中的應用 162 6.2.2 城市電信地理信息系統 164 6.2.3 GIS技術在防災減災中的應用 166 6.2.4 GIS在醫院管理中的應用 169 6.2.5 地貌 171 6.2.6 軍事 173 6.2.7 校園地理信息系統 176 6.3 全球衛星導航系統 182 6.3.1 在航空中的應用 182 6.3.2 在軍事中的應用 183 6.3.3 在導彈武器中的應用 184 6.3.4 在空間飛行器上的應用 184 6.3.5 在交通運輸領域的應用 185 6.3.6 其他應用 185 6.4 空間信息技術集成 185 6.4.1 GIS與遙感的集成 186 6.4.2 GIS與全球衛星定位系統的集成 187 6.4.3 多信息技術集成 189 復習與思考題 190 第7章 空間信息新技術 192 7.1 數字地球 193 7.1.1 數字地球的基本概念 193 7.1.2 數字地球的基本框架 195 7.1.3 數字地球的技術基礎 196 7.1.4 數字地球的應用 198 7.1.5 國家信息基礎設施和國家空間數據基礎設施 201 7.2 GIS新技術 203 7.2.1 WebGIS 203 7.2.2 組件式GIS 207 7.2.3 移動GIS 210 7.2.4 大數據GIS 214 7.2.5 云GIS 215 7.2.6 區塊鏈與GIS結合 217 復習與思考題 219 參考文獻 220