ДеМерс Майкл Н. Географические информационные системы. Основы

Подождите немного. Документ загружается.

FUNDAMENTALS

GEOGRAPHIC

INFORMATION

SYSTEMS

Michael

DeMers

New Mexico

State

University

JOHN WILEY

SONS,

INC.

New

York

•

Chichester

•

Brisbane

Toronto

•

Singapore

•

Weinheim

ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ

ИНФОРМАЦИОННЫЕ

СИСТЕМЫ

ОСНОВЫ

Май кл

- ДеМерс

Государственный университет Нью-Мексико

Издательство Дата+

Москва 1999

ДеМерс, Майкл

Н.

Географические Информационные Системы. Основы.: Пер.

англ.

М.:

Дата+,

1999

В книге

рассматриваются теоретические основы, принципы

функционирования

применение Географических информационных

систем (ГИС). Доступная форма изложения

множество примеров

из

реальной жизни делают книгу пригодной

для

самой широкой аудитории.

Может служить

качестве учебного пособия

основы

для

построения

вводного курса по геоинформатике.

Группа подготовки издания:

Директор

Андрей Орлов

Перевод на русский язык

Владимир Андрианов

Научный редактор -|Юрий Королев

Редакторы

Наталья Тихонова, Ирина Кищинская

Верстка, подготовка графики

Игорь Москаленко

Подготовка обложки

Алексей Михайлов

Издательство компании Дата+.

123242,

Москва,

Б.

Грузинская,

10.

Тел.

(095) 254-9335, 254-6565

Факс

254-8895

E-mail:

market@dataplus.msk.su

http://www.dataplus.ru

ЛР

№ 090157 от 25.02.98

Подписано

печать

22.09.99

Формат бОхЭО

Печать офсетная Бумага офс.

№ 1

Печ.

л. 31,75

Тираж

1000

экз. Заказ

2918

Отпечатано

Производственно-издательском комбинате ВИНИТИ,

140010,

г.

Люберцы, Московской обл., Октябрьский пр-т,

403.

Тел.

554-21-86

1997

John

Wiley

Sons,

Inc.

1999

(перевод)

ISBN

0-471-14284-0

(англ.)

"Дата*",

1999

(оформление,

издательство)

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие переводчика ix

Предисловие автора к русскому изданию xi

РАЗДЕЛ 1 ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 Введение в компьютерную географию 3

Почему географические информационные системы? 4

Что такое геоинформационные системы? 8

С чего начать? 17

Вопросы 20

РАЗДЕЛ 2 ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ,

КАРТЫ И КОМПЬЮТЕРИЗАЦИЯ

Глава 2 Пространственный анализ: основа современной географии 23

Совершенствование пространственного сознания 25

Пространственные элементы 28

Шкалы измерений 32

Пространственные координаты 35

Пространственные распределения 40

Сбор географических данных 43

Популяции и схемы отбора 49

Обобщение результатов выборок 54

Вопросы 56

Глава 3 Карта как модель географических данных:

язык пространственного мышления 59

Карта как модель: представление реальности 61

Изменение парадигмы в картографии 61

Масштаб карты 64

Другие характеристики карт 66

Картографические проекции 67

Системы координат для картографии 72

Картографический процесс 76

Картографические символы 77

Условность карт и базы данных ГИС 83

Особенности некоторых видов карт 84

Почвенные карты 84

Зоологические карты 86

Изображения дистанционного зондирования 87

Карты растительности 91

Временные ряды карт 91

Вопросы 92

Глава 4 Картографические и геоинформационные структуры данных 95

Идея представления пространственных данных 96

Основные структуры компьютерных файлов 99

Неупорядоченные файлы 99

Последовательно упорядоченные файлы 100

Индексированные файлы 102

Структуры баз данных для управления данными 103

Иерархическая структура данных 104

Сетевые структуры 106

Реляционные базы данных 107

Графическое представление объектов и их атрибутов 110

Многослойные модели данных ГИС 116

Растровые модели 116

Методы сжатия растровых данных 121

Векторные модели данных 124

Сжатие векторных данных 130

Векторная модель для представления поверхностей 132

Гибридные и интегрированные системы 133

Вопросы 138

РАЗДЕЛ 3 ВВОД, ХРАНЕНИЕ И РЕДАКТИРОВАНИЕ

Глава 5 Ввод данных в ГИС 143

Подсистема ввода 144

Устройства ввода 144

Растр, вектор или то и другое 150

Преобразования координат 150

Подготовка карты и процесс оцифровки 154

Что вводить 156

Как много вводить 159

Методы ввода векторных данных 161

Методы ввода растровых данных 162

Дистанционное зондирование как особый случай ввода

растровых данных 163

Внешние базы данных 170

Вопросы 172

Глава б Хранение и редактирование данных 175

Хранение БД ГИС 177

Важность редактирования БД ГИС 179

Обнаружение и устранение ошибок разных типов 181

Графические ошибки в векторных системах 182

Ошибки атрибутов в растровых и векторных системах 190

Преобразование проекций 194

Сшивка листов карты и увязка объектов по границам листов 195

Конфляция

(RUBBER

SHEETING)

197

Покрытия-шаблоны 199

Вопросы 200

РАЗДЕЛ 4 АНАЛИЗ: СЕРДЦЕ ГИС

Глава 7 Элементарный пространственный анализ 203

Введение в пространственный анализ 204

Первая задача исследования: наблюдение 208

Как ГИС находят объекты 208

Для чего нам нужно находить и определять

местоположения объектов 211

Определение объектов на основе их атрибутов 213

Определение точечных объектов на основе их атрибутов 213

Определение линейных объектов на основе их атрибутов 215

Определение площадных объектов на основе их атрибутов 218

Геометрические объекты высокого уровня 220

Точечные объекты высокого уровня 220

Линейные объекты высокого уровня 225

Площадные объекты высокого уровня 227

Вопросы 229

Глава 8 Измерения 231

Измерение длины линейных объектов 232

Измерение полигонов 234

Линейные меры полигонов 234

Определение периметра 235

Вычисление площадей полигональных объектов 236

Меры формы 237

Измерение извилистости 238

Меры формы полигонов 238

Измерение расстояний 243

Простое расстояние 243

Функциональное расстояние 245

Вопросы 253

Глава 9 Классификация 255

Принципы классификации 256

Простейшая переклассификация 259

Окрестности 261

Фильтры 262

Окрестности 265

Переклассификация поверхностей 268

Уклон 269

Экспозиция склонов (аспект) 272

Профиль поверхности 273

Взаимная видимость 275

Буферы 277

Вопросы 282

Глава 10 Статистические поверхности 285

Что такое поверхность? 287

Изображение поверхностей на картах 288

Выборка статистических поверхностей 291

Цифровые модели рельефа 292

Растровые поверхности 294

Интерполяция 295

Линейная интерполяция 296

Другие методы интерполяции 297

Применение интерполяции 304

Проблемы интерполяции 305

Нарезка статистических поверхностей 310

Объемы, ОГРАНИЧИВАЕМЫЕ поверхностями 312

Другие виды анализа поверхностей 314

Дискретные поверхности 315

Карты плотности точек 315

Карты хороплет 317

Дасиметрическое картографирование 318

Вопросы 318

Глава 11 Пространственные распределения 321

Пространственные распределения 322

Распределения точек 323

Анализ квадратов 324

Анализ ближайшего соседа 326

Полигоны Тиссена 328

Распределения полигонов 330

Статистик соединений 331

Другие меры распределений полигонов 334

Распределения линий 334

Плотность линий 335

Ближайшие соседи и пересечения линий 335

Направленность линейных и площадных объектов 337

Связность линейных объектов 342

Модель гравитации 344

Маршрутизация и аллокация 345

Недостающее звено: почему нужно использовать

другие покрытия 348

Вопросы 348

Глава 12 Наложение покрытий 351

Картографическое наложение 351

"Точка в полигоне" и "линия в полигоне" 354

Наложение полигонов 357

Компьютеризация процесса наложения 361

Растровые наложения "точка в полигоне"

и "линия в полигоне" 361

Растровое наложение полигонов 362

Наложение в векторных системах 363

Типы наложений 364

Наложение САПР 364

Топологическое векторное наложение 366

Замечание об ошибках при наложении 370

Дасиметрическое картографирование 372

Несколько последних замечаний о наложении 375

Вопросы 376

Глава 13 Картографическое моделирование 377

Картографическая модель 378

Модели в географии 380

Типы картографических моделей 383

Индуктивное и дедуктивное моделирование 386

Составление блок-схем моделей 387

Проработка модели 390

Разрешение конфликтов 398

Примеры картографических моделей 398

Проверка работоспособности модели 402

Верификация модели 404

Вопросы 408

РАЗДЕЛ 5 ВЫВОД В ГИС

Глава 14 Вывод результатов анализа 411

Вывод: отображение результатов анализа 411

Картографический вывод 412

Процесс дизайна 414

Роль символов в дизайне 415

Принципы графического дизайна 417

Внешние факторы картографического дизайна 422

Нетрадиционный картографический вывод 424

Некартографический вывод 428

Интерактивный вывод 429

Таблицы и графики 429

Вопросы 432

РАЗДЕЛ 6 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГИС

Глава 15 Проектирование ГИС 435

Что такое проектирование ГИС? 436

Необходимость проектирования ГИС 437

Внешние и внутренние вопросы проектирования ГИС 439

Разработка программного обеспечения 440

Принципы проектирования систем 441

Линейная модель разработки системы 442

Мифический человеко-месяц 444

Некоторые общие характеристики систем 445

Организационное окружение ГИС 445

Связь между системой и внешним миром 446

Структурированная модель проектирования 448

Техническое проектирование 448

Концептуальное проектирование 449

Психологические проблемы внедрения ГИС 450

Вопросы стоимости и отдачи 451

Модели требований к данным и к приложениям 451

Формализованная методология проектирования ГИС 452

Спиральная модель: Быстрое создание прототипов 452

Информационные продукты ГИС 456

Как информационные продукты влияют на ГИС 457

Организация частных представлений 457

Ошибки проектирования 459

Объединение представлений 459

Проектирование БД: Общие соображения 461

Изучаемая область 461

Масштаб, разрешение и уровень детальности 462

Классификация 462

Система координат и проекция 463

Выбор программного обеспечения 463

Проверка и утверждение 464

Вопросы 464

Приложение 1 467

Использованная литература 471