本书简要介绍了国内地理信息系统软件MapGIS?10的基本组成及主要特点,重点阐述了MapGIS?10在地图数字化、专题图制作、地图投影、误差校正、影像匹配、属性表建立、地理数据库创建、栅格分析、矢量分析、网络分析、地形表面分析、数据转换等方面的应用,涉及土地利用、灾害评估、洪水淹没、矿产预测、农田保护、退耕还林、粮食估产、人口统计、道路选线、资源分配、多车送货、商店和实验室选址等方面的内容。本书注重理论与实践、软件与工程、教学与科研、项目与应用、基础与综合等方面的结合,融入了大量生产与科研成果,以及大量工程项目应用案例,内容精致、案例经典、领域广泛。一个案例集中了GIS的很多功能,把GIS功能有机地融合为一体。学生学习一个案例,就能掌握GIS诸多功能,找到快速学习GIS的方法,达到事半功倍的效果。 本书可作为高等院校本科、研究生教材。
郑贵洲,教授,地图制图学与地理信息工程博士。主讲信息导论、地理信息系统原理和空间统计与分析等课程。地理信息系统省级精品资源共享课程负责人,主持湖北省省级教学研究项目2项、校级教学研究项目10多项,获湖北省省级优秀教学成果一等奖1项、二等奖3项,国家测绘地理信息局教学成果二等奖1项。长期从事地图制学与地理信息工程、深度学习与时空数据挖掘、资源与环境遥感、三维地理信息系统等领域研究工作。主持国家"863”、国家"127”工程、国家"729”工程项目子课题3项,以第2作者参加国家自然科学基金2项,负责完成省级纵横向项目20余项,获湖北省科技成果三等奖1项,获河南省地质矿产开发局科学技术进步二等奖1项,在《地球科学》、《Earth Science Informatic》等期刊上发表学术论文70余篇。出版教材专著6部,在国土信息化、智慧城市、数字海洋、灾害预报等领域取得一定成果,为国家资源开发及灾害防治做出了贡献。
第1章 MapGIS 10地理信息系统 1
1.1 MapGIS 10简介 1
1.2 MapGIS 10体系结构 1
1.3 面向实体的空间数据模型 2
1.3.1 概述 2
1.3.2 空间参照系 3
1.3.3 实体表达及分类 4
1.4 MapGIS平台特性 6
1.4.1 MapGIS 10特点 6
1.4.2 MapGIS 6X与MapGIS 10比较 7
第2章 GIS数据输入 9
2.1 手工键盘输入 9
2.1.1 手工矢量数字化 9
2.1.2 手工栅格数字化 9
2.2 手扶跟踪数字化 10
2.2.1 数字化仪简介 10
2.2.2 数字化过程 10
2.2.3 数字化误差 11
2.3 扫描数字化 11
2.3.1 问题提出和数据准备 11
2.3.2 GIS数据分层 12
2.3.3 数据预处理 14
2.3.4 MapGIS矢量化 15
第3章 GIS数据处理 20
3.1 地图投影转换 20
3.1.1 问题提出和数据准备 20
3.1.2 钻孔地理坐标转投影平面直角坐标 22
3.1.3 矿区大地坐标转图形投影平面直角坐标 28
3.1.4 投影平面直角坐标(mm)转投影平面直角坐标(m) 31
3.1.5 去带号大地坐标(m)转投影平面直角坐标(mm) 35
3.2 几何误差校正 37
3.2.1 问题提出和数据准备 37
3.2.2 几何误差校正基本原理 37
3.2.3 MapGIS自动误差校正 38
3.2.4 MapGIS交互式误差校正 42
3.2.5 影像匹配误差校正 45
3.3 图幅拼接 48
3.3.1 问题提出和数据准备 48
3.3.2 拼图基本原理 49
3.3.3 图幅拼接过程 51
3.4 拓扑关系建立 55
3.4.1 问题提出和数据准备 55
3.4.2 拓扑造区基本过程 55
3.4.3 提取造区线要素层 56
3.4.4 自动生成拓扑关系 58
第4章 GIS数据管理 61
4.1 地理数据库 61
4.1.1 问题提出和数据准备 61
4.1.2 创建地理数据库 61
4.1.3 定义空间参照系 63
4.1.4 创建空间数据库 64
4.1.5 属性数据表创建 75
4.1.6 空间数据导出 77
4.2 属性合并 77
4.2.1 问题提出和数据准备 77
4.2.2 属性表合并 77
4.3 图形与属性连接 81
4.3.1 问题提出和数据准备 81
4.3.2 基本原理 82
4.3.3 地块空间数据与属性数据连接 82
第5章 栅格分析 86
5.1 栅格基本分析 86
5.1.1 问题提出和数据准备 86
5.1.2 距离制图 86
5.1.3 计算密度 90
5.1.4 邻域统计 93
5.1.5 频率统计 94
5.1.6 像元累积计算 96
5.1.7 像元聚集统计 97
5.1.8 区域几何统计 98
5.1.9 栅格分类输出 99
5.1.10 栅格数据比较 101
5.2 栅格叠加分析(粮食估产) 102
5.2.1 问题提出和数据准备 102
5.2.2 粮食产量栅格叠加局部统计 102
5.2.3 粮食产量关联因素分区统计 103
5.2.4 权重叠加运算预测粮食产量 108
5.3 栅格统计分析(农田保护) 110
5.3.1 问题提出和数据准备 110
5.3.2 找出洪水淹没区域 110
5.3.3 寻找可耕种区域 112
5.3.4 确定水坝保护的可耕种区域 113
5.3.5 选择面积为数公顷的区域 114
第6章 矢量分析 119
6.1 商店选址评价 119
6.1.1 问题提出和数据准备 119
6.1.2 确定商店的服务范围 119
6.1.3 分析消费者特征 124
6.2 洪水灾害损失评估 126
6.2.1 问题提出和数据准备 126
6.2.2 地形地块数据预处理 128
6.2.3 洪水灾害损失分析 132
6.3 实验室选址 136
6.3.1 问题提出和数据准备 136
6.3.2 数据预处理 138
6.3.3 属性结构编辑 139
6.3.4 实验室选址分析 141
第7章 网络分析 146
7.1 路径分析 146
7.1.1 问题提出和数据准备 146
7.1.2 几何网络地理数据库创建 146
7.1.3 查找路径 153
7.1.4 寻找最佳路线 158
7.2 连通性分析 161
7.2.1 问题提出和数据准备 161
7.2.2 连通性分析 161
7.3 寻找最近设施 166
7.3.1 问题提出和数据准备 166
7.3.2 查找最近设施步骤 166
7.4 创建服务区域 170
7.4.1 问题提出和数据准备 170
7.4.2 创建服务区域步骤 170
7.5 定位分配 176
7.5.1 问题提出和数据准备 176
7.5.2 定位分配步骤 176
7.6 多车送货 182
7.6.1 问题提出和数据准备 182
7.6.2 多车送货分析步骤 182
第8章 统计分析 188
8.1 属性统计分析(土地利用) 188
8.1.1 问题提出和数据准备 188
8.1.2 属性统计 188
8.1.3 属性汇总 193
8.2 空间回归分析(人口统计) 197
8.2.1 问题提出和数据准备 197
8.2.2 数据预处理 197
8.2.3 在Excel中利用客户化工具分析空间数据 200
8.2.4 在MapGIS 10中进行回归分析 201
8.3 时间序列分析 204
8.3.1 问题提出和数据准备 204
8.3.2 时间序列分析方法 204
8.3.3 时间序列分析过程 205
8.4 聚类分析 212
8.4.1 问题提出和数据准备 212
8.4.2 聚类分析步骤 212
8.5 主成分分析 215
8.5.1 问题提出和数据准备 215
8.5.2 主成分分析步骤 215
8.6 相关分析 216
8.6.1 问题提出和数据准备 216
8.6.2 相关分析步骤 217
8.7 趋势面分析 218
8.7.1 问题提出和数据准备 218
8.7.2 趋势面分析步骤 218
8.8 马尔可夫分析 220
8.8.1 问题提出和数据准备 220
8.8.2 马尔可夫分析步骤 220
第9章 数字高程模型 222
9.1 数字高程模型建立 222
9.1.1 问题提出和数据准备 222
9.1.2 GRID模型建立 222
9.1.3 TIN模型建立 226
9.1.4 TIN转GRID 229
9.2 地形因子分析 230
9.2.1 问题提出和数据准备 230
9.2.2 坡度 231
9.2.3 坡向 232
9.2.4 地表粗糙度 233
9.2.5 沟脊值 234
9.2.6 曲率 235
9.3 可视性分析 236
9.3.1 问题提出和数据准备 236
9.3.2 连线可视性分析 237
9.3.3 全局可视性分析 237
9.4 道路选线 238
9.4.1 问题提出和数据准备 238
9.4.2 最短路径分析 239
9.4.3 最佳路径分析 240
9.5 流域及洪水淹没分析 240
9.5.1 问题提出和数据准备 240
9.5.2 水文流域分析 241
9.5.3 洪水淹没分析 243
9.5.4 地下水分析 246
9.6 DEM其他应用 248
9.6.1 问题提出和数据准备 248
9.6.2 等高线生成 249
9.6.3 剖面分析 252
9.6.4 阴影图生成 253
9.6.5 立体图生成 254
9.6.6 体积和表面积计算 255
第10章 数据转换 256
10.1 MapGIS数据与MapInfo数据间的转换 256
10.1.1 问题提出和数据准备 256
10.1.2 MapGIS数据转换成MapInfo数据 257
10.1.3 将MapInfo数据转换成MapGIS数据 264
10.2 MapGIS数据与AutoCAD数据间的转换 265
10.2.1 问题提出和数据准备 265
10.2.2 AutoCAD数据转换成MapGIS数据 266
10.2.3 MapGIS数据转换成AutoCAD数据 273
10.3 MapGIS数据与ArcGIS数据间的转换 276
10.3.1 问题提出和数据准备 276
10.3.2 MapGIS数据转换成ArcGIS数据 276
10.3.3 ArcGIS数据转换成MapGIS数据 281
第11章 综合应用 283
11.1 燕麦试验田选址 283
11.1.1 问题提出和数据准备 283
11.1.2 图像配准 284
11.1.3 修改地理数据库 288
11.1.4 数字化及拓扑造区 289
11.1.5 图形裁剪 291
11.1.6 添加属性字段 293
11.1.7 显示TypeID注记 294
11.1.8 新建纯属性表 296
11.1.9 连接属性 297
11.1.10 缓冲区分析 299
11.1.11 叠加分析 301
11.1.12 确定最终选址区域 305
11.2 度假村选址 310
11.2.1 问题提出和数据准备 310
11.2.2 确定以水源为条件的区域 310
11.2.3 确定Kerri森林以外的区域 316
11.2.4 确定坡度小于3%的区域 318
11.2.5 提取年平均温度高于16.5℃的区域 319
11.2.6 确定最终的度假村选址 321
11.3 退耕还林 326
11.3.1 问题提出和数据准备 326
11.3.2 坡度图制作 327
11.3.3 退耕还林分析 331
11.4 MapGIS在成矿预测中的应用 335
11.4.1 研究区地质概况 335
11.4.2 数据准备 335
11.4.3 找矿空间分析 336