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第一章 绪论1

第一节 环境信息与环境信息系统1

一、数据与信息1

二、环境信息1

三、环境信息系统3

第二节 环境信息系统的构成及功能4

一、环境信息系统的基本构成4

二、环境信息系统的功能5

第三节 环境信息系统与相关学科的关系7

第四节 环境信息系统的应用8

第五节 环境信息系统的发展方向11

一、EIS数据多源化和多维化11

三、EIS应用模型12

二、EIS数据动态性12

四、Internet与EIS的结合13

五、EIS与专家系统、神经网络的结合14

六、EIS与虚拟现实技术的结合14

七、环境信息标准化15

主要参考文献15

第二章 环境信息技术基础16

第一节 环境信息的空间参考系16

一、地球椭球16

二、地理坐标系17

三、空间大地直角坐标系18

四、平面直角坐标系18

五、高程参考系统19

六、GIS应用中几种常见的坐标系及其变换19

一、地图投影28

第二节 地图投影28

二、地图投影的分类29

三、地图投影的选择32

第三节 地图的分幅与编号34

一、地图简介35

二、地图分幅36

三、我国基本比例尺地形图的分幅与编号36

四、大比例尺地图的分幅与编号38

第四节 环境信息分类与编码39

一、信息分类的基础39

二、环境信息编码41

主要参考文献43

一、数据的涵义44

二、环境数据的基本特征44

第一节 数据44

第三章 数据的输入与输出表达44

三、环境空间数据的测量尺度45

第二节 数据源46

一、野外调查47

二、地图数据47

三、遥感数据48

四、全球卫星定位系统50

第三节 数据输入50

一、地理基础50

二、空间数据输入51

三、属性数据输入及其与空间数据的连接53

四、数据编辑54

一、常见的输出设备57

第四节 数据输出57

二、输出类型59

第五节 环境信息专题表达61

第六节 环境空间数据质量66

一、环境空间数据质量的概念66

二、环境数据质量的评价69

主要参考文献71

第四章 环境空间的数据结构72

第一节 空间拓扑关系72

一、拓扑的基本概念72

二、数据的拓扑关系73

三、拓扑关系的关联表达76

一、矢量数据结构的基本概念78

第二节 矢量数据结构78

二、几种典型的矢量数据结构80

第三节 栅格数据结构89

一、栅格数据的基本概念89

二、栅格数据的表示和取值方法91

三、栅格数据存储的编码方法93

第四节 栅格数据结构和矢量数据结构的比较和选择98

一、栅格数据结构和矢量数据结构的比较98

二、栅格数据结构和矢量数据结构的选择99

第五节 栅格数据和矢量数据的相互转换100

一、矢量数据转换成栅格数据100

二、栅格数据转换成矢量数据104

三、栅格数据结构和矢量数据结构的一体化107

主要参考文献107

一、数据库、数据库管理系统和数据库应用系统108

第一节 数据库的一般概念108

第五章 环境空间数据库108

二、数据库的主要特征109

三、数据库的系统结构110

四、空间数据库的数据模型111

第二节 环境数据库的概念数据模型113

一、层次模型114

二、网状模型115

三、关系模型116

四、面向对象模型118

五、时空一体化数据模型122

第三节 空间数据库设计124

一、空间数据库设计概述124

二、数据库设计内容124

一、数据库定义128

第四节 数据库管理系统128

二、数据库维护129

三、数据库通讯130

第五节 分布式数据库130

一、分布式数据库的概念与特点130

二、分布式数据库的体系结构131

三、分布式数据库的设计132

四、分布式数据库的管理机制133

第六节 数据仓库134

一、数据仓库134

二、元数据135

三、数据字典136

第七节 数据库系统的运行与保护137

一、数据库系统的运行137

二、数据库系统的安全保护138

主要参考文献139

第六章 环境信息处理技术140

第一节 空间数据组织140

一、图幅内空间要素的组织140

二、数据库中图幅的组织141

三、空间索引141

第二节 图幅接边与分割142

一、图幅的拼接143

二、图幅的分割146

第三节 空间数据开窗处理148

第四节 空间数据的编辑与管理149

一、空间数据的编辑150

二、空间数据的更新154

三、空间数据的管理154

第五节 空间内插方法162

一、二元多项式拟合内插163

二、二元样条函数内插164

三、移动拟合法内插166

四、加权平均内插法167

主要参考文献168

第七章 环境信息的空间分析169

第一节 缓冲区分析169

一、缓冲区及缓冲区分析的概念169

二、栅格缓冲区的建立方法170

三、矢量缓冲区的建立方法170

第二节 空间接近度分析173

一、空间扩展173

二、泰森多边形176

三、空间接近度分析及应用178

二、合成叠置与统计叠置179

第三节 叠置分析179

一、叠置分析的一般概念179

三、叠置分析的基本方法180

四、叠置分析中的空间运算181

五、叠置分析中的属性运算185

第四节 网络分析186

一、基本概念186

二、最短路径方法188

第五节 逻辑关系分析190

第六节 地形分析191

一、等高线生成及等高线分析191

二、立体透视图分析191

三、地度分析、地表面积计算及填土方体积计算191

一、门槛分析的概念193

第七节 门槛分析193

四、断面图分析193

二、门槛分析的方法与应用194

第八节 环境信息空间查询196

一、空间索引196

二、布尔逻辑查询197

三、空间数据库查询语言197

四、空间关系类型198

五、图文互访199

六、点、线、面相互关系查询199

七、地址匹配查询199

八、空间数据的查询检索200

主要参考文献201

二、环境空间分析模型的概念202

一、环境空间分析指标体系202

第八章 环境空间分析模型202

第一节 概论202

三、EIS与环境模型的结合方式203

四、建立环境空间分析模型的一般过程204

第二节 环境数学模型206

一、经验模型207

二、非线性环境模型216

三、环境动力学模型及其数值方法221

四、多目标决策模型226

第三节 环境评价模型234

一、环境评价模型的概念234

二、环境评价模型的应用236

第四节 环境预测模型244

一、环境预测模型的概念244

二、环境预测模型的应用246

第五节 环境规划模型252

一、线性规划应用253

二、动态规划应用254

三、多目标规划模型应用258

第六节 环境动力学模型265

一、香溪河库湾一维流场预测266

二、香溪河库湾一维水质预测268

第七节 空间决策模型案例分析270

一、系统结构270

二、环境空间数据库的构建270

三、数据挖掘的过程272

四、环境模拟与评价建模方法273

五、应用实例274

主要参考文献275

第九章 环境信息系统的设计278

第一节 环境信息系统设计综述278

第二节 环境信息系统的需求分析279

一、需求分析的内容279

二、需求调查的组织实施280

第三节 环境信息系统的总体设计281

一、总体设计的基本原则281

二、总体设计的内容282

第四节 环境信息系统的功能设计282

一、环境信息系统功能设计的原则282

二、环境信息系统功能设计的要点283

三、环境信息系统应用模块的划分及其功能设计285

第五节 环境信息系统的数据库设计287

第六节 环境信息系统的输入、输出设计288

第七节 环境信息系统设计应用实例——中国省级环境信息系统（PEIS）289

主要参考文献291

第十章 环境信息系统的开发实例292

第一节 软件开发方法概述292

第二节 环境信息系统的关键技术293

第三节 环境信息系统的实现294

一、环境信息系统开发平台的选择294

二、环境信息系统的实现步骤295

三、环境信息系统的功能与实现296

第四节 环境信息系统实例303

一、环境信息管理系统303

二、GIS支持下的福州市大气污染扩散模拟306

主要参考文献311