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目录1

《地理信息系统理论与应用丛书》出版说明1

序1

前言1

第1章政府GIS的基本概念1

§1.1 GIS的基本概念1

1.1.1 GIS的定义1

1.1.2 GIS的组成1

1.1.3 GIS的基本功能2

§1.2政府GIS的基本概念4

1.2.2政府GIS的基本构成与运行环境5

1.2.1政府GIS的基本特征5

1.2.3 国内外政府GIS的现状8

§1.3政府GIS与相关学科的关系10

1.3.1 与电子政务的关系10

1.3.2 与办公自动化的关系16

1.3.3 与“数字中国地理空间基础框架”的关系18

参考文献22

第2章政府GIS的理论和技术基础23

§2.1理论基础24

2.1.1 地图制图学理论24

2.1.2地理空间信息的表达28

2.1.3 地图投影与空间坐标系31

2.1.4地理空间认知理论33

2.1.5政务信息科学理论34

§2.2相关的技术基础39

2.2.1计算机及网络技术基础39

2.2.2办公自动化的技术基础40

2.2.3地理信息系统、航空航天遥感和全球定位系统的技术基础41

§2.3数据规范和标准42

2.3.1 美国国家数字制图数据标准42

2.3.2 ISO/TC211地理信息标准44

2.3.3开放式地理数据互操作规范46

2.3.4地球空间数据交换格式47

§2.4政府GIS的基本数据结构与组织方法48

2.4.1基本数据结构48

2.4.2矢量数据的组织50

2.4.3栅格数据的组织51

§2.5数据处理与管理技术53

2.5.1矢量数据处理53

2.5.2栅格数据处理57

2.5.3 空间数据的压缩方法59

2.5.4空间数据库的建立60

2.5.5 网络GIS技术61

§2.6可视化技术62

2.6.1 可视化的概念62

2.6.2地理空间信息可视化的基本特征63

2.6.3地理空间信息的制图表达63

2.6.4地理空间信息可视化的基本过程65

2.6.6空间信息可视化集成技术66

2.6.5 空间数据质量可视化66

§2.7数据的综合分析技术67

2.7.1 空间分析技术67

2.7.2统计分析技术70

§2.8辅助决策技术73

2.8.1 空间决策支持系统的基本概念73

2.8.2空间决策支持系统的理论基础74

2.8.3决策的基本特点与过程74

2.8.4空间决策支持系统的组成75

2.8.5 空间决策支持系统的开发77

参考文献77

3.1.1需求牵引原则79

§3.1政府GIS的建设原则79

第3章政府GIS的建设原则与运行机制79

3.1.2循序渐进原则80

3.1.3数据资源原则80

3.1.4标准化原则81

3.1.5信息共享与协同服务原则82

3.1.6技术创新原则83

3.1.7安全保密原则84

§3.2政府GIS的运行机制85

3.2.1 政府GIS的行为主体及建设模式85

3.2.2政府GIS的运行模式88

参考文献90

4.1.1 基本方法91

§4.1政府GIS设计的基本方法和模式91

第4章政府GIS的设计91

4.1.2结构化的设计模式92

4.1.3原型化设计模式93

§4.2政府GIS的设计步骤93

4.2.1可行性分析93

4.2.2用户需求分析94

4.2.3系统总体设计94

4.2.4系统详细设计95

4.2.5 系统实验95

§4.3用户需求分析95

4.3.1政府GIS的用户分类95

4.3.2现状调查96

4.3.3调查内容的组织、分析和表达97

4.3.4财力、人力和组织状况分析98

§4.4数据库设计98

4.4.1 数据库设计的目标99

4.4.2数据库的逻辑设计99

4.4.3数据库的物理设计99

4.4.4数据字典设计100

4.4.5数据交换与数据库集成模式100

§4.5政府GIS软硬件体系结构设计101

4.5.1软件体系结构设计101

4.5.2软件系统集成设计102

4.5.3系统硬件及网络配置103

参考文献103

5.1.1传统数据库系统的数据模型104

第5章政府GIS数据库的建设104

§5.1空间数据库的概念及发展趋势104

5.1.2传统数据库管理空间数据的局限性107

5.1.3 GIS中空间数据库的组织方式108

5.1.4空间数据库系统的发展趋势111

§5.2政府GIS数据库的设计111

5.2.1 数据库设计的方法111

5.2.2应用驱动的GIS数据库设计过程112

§5.3空间数据库的建设117

5.3.1政府GIS数据库的特点117

5.3.2基础空间数据的组织与建设117

5.3.3专题数据库建设120

5.4.1 数据仓库（DW）121

§5.4数据仓库121

5.4.2数据仓库的主要产品和解决方案122

5.4.3空间数据仓库123

5.4.4基于空间数据仓库的政府GIS框架结构124

5.4.5 数据仓库的未来研究方向125

参考文献126

第6章政府GIS的软件系统研制127

§6.1对软件系统的基本需求127

6.1.1 功能需求127

6.1.2性能需求128

6.1.3环境需求129

6.1.5安全保密需求130

6.1.4可靠性需求130

6.1.6用户界面需求131

6.1.7资源使用需求131

§6.2软件系统的设计132

6.2.1 系统设计原则及设计思想132

6.2.2“地学之窗”关键技术设计134

6.2.3 系统数据模型与数据库设计139

§6.3软件系统的主要功能144

6.3.1政府GIS功能概述144

6.3.2“地学之窗”软件体系结构145

6.3.3“地学之窗”软件主要功能模块145

§6.4软件系统的开发方法149

6.4.1软件开发工具150

6.4.2软件测试151

6.4.3软件开发的项目管理152

6.4.4文档管理153

6.4.5软件标准154

§6.5软件系统的集成155

6.5.1基于数据的系统级集成155

6.5.2基于通讯协议的框架级集成157

6.5.3基于组件化的对象级集成157

§6.6软件系统的维护与升级159

6.6.1 日常维护159

6.6.2技术支持160

6.6.3人员培训160

参考文献161

6.6.4系统功能更新161

第7章政府GIS的网络建设162

§7.1计算机网络的基本概念162

7.1.1 网络功能162

7.1.2 网络分类163

7.1.3 网络拓扑结构164

7.1.4局域网技术166

7.1.5网络互连技术169

§7.2政府网络建设的原则和目标173

7.2.1 联网的基本模式173

7.2.2联网的内容174

7.2.3联网过程中应注意的问题175

7.2.4联网的目标176

§7.3政府网络安全177

7.3.1 利用PKI构架政府GIS安全系统的重要性177

7.3.2 PKI系统的基本概念177

7.3.3 PKI系统的构成与功能178

§7.4信息服务网格——第三代Intemet181

7.4.1 正在兴起的网格技术181

7.4.2什么是网格182

7.4.3 网格的研究现状182

参考文献183

第8章政府GIS的应用184

§8.1政府GIS的应用模式184

§8.2政府GIS数据的综合运用方法184

§8.3政府GIS的应用领域186

§8.4政府GIS的典型示范应用191

8.4.1 防汛气象信息系统的建设与应用191

8.4.2西部大开发空间辅助决策信息系统201

8.4.3石油管道线路规划信息系统216

8.4.4贵州省资源生态环境信息系统的建设与应用225

8.4.5“数字北京”的建设与应用231

8.4.6“上海市人民政府综合GIS”的建设与应用235

8.4.7“数字重庆”空间数据框架与重庆市信息化进程236

参考文献239

第9章政府GIS的未来发展240

§9.1快速数据获取技术是维护空间信息系统生命的关键所在240

9.1.2卫星研制实现跨越式发展241

9.1.1 新世纪遥感技术的发展与创新241

9.1.3激光三维全站仪将导致空间信息处理技术的一场革命242

9.1.4 推出“国家地图”计划，实现空间数据快速更新242

§9.2消除信息孤岛，营造共享格网计算环境244

9.2.1标准化244

9.2.2异构数据的集成工具——XML245

9.2.3互操作246

9.2.4 网格计算将实现网络环境的全面资源共享248

§9.3开发规划决策模型，提高GIS在电子政务中的应用层次251

9.3.1 强化公共服务职能，建立灾害应急指挥系统252

9.3.2利用3S技术，履行政府监管职责，把握大型战略工程的进展253

9.3.3 开发资源配置模型，推动区域经济协调发展254

9.3.4关注未来环境，保障可持续发展255