本書簡要介紹了國內地理信息系統(tǒng)軟件MapGIS?10的基本組成及主要特點,重點闡述了MapGIS?10在地圖數字化、專題圖制作、地圖投影、誤差校正、影像匹配、屬性表建立、地理數據庫創(chuàng)建、柵格分析、矢量分析、網絡分析、地形表面分析、數據轉換等方面的應用,涉及土地利用、災害評估、洪水淹沒、礦產預測、農田保護、退耕還林、糧食估產、人口統(tǒng)計、道路選線、資源分配、多車送貨、商店和實驗室選址等方面的內容。本書注重理論與實踐、軟件與工程、教學與科研、項目與應用、基礎與綜合等方面的結合,融入了大量生產與科研成果,以及大量工程項目應用案例,內容精致、案例經典、領域廣泛。一個案例集中了GIS的很多功能,把GIS功能有機地融合為一體。學生學習一個案例,就能掌握GIS諸多功能,找到快速學習GIS的方法,達到事半功倍的效果。 本書可作為高等院校本科、研究生教材。
鄭貴洲,教授,地圖制圖學與地理信息工程博士。主講信息導論、地理信息系統(tǒng)原理和空間統(tǒng)計與分析等課程。地理信息系統(tǒng)省級精品資源共享課程負責人,主持湖北省省級教學研究項目2項、校級教學研究項目10多項,獲湖北省省級優(yōu)秀教學成果一等獎1項、二等獎3項,國家測繪地理信息局教學成果二等獎1項。長期從事地圖制學與地理信息工程、深度學習與時空數據挖掘、資源與環(huán)境遙感、三維地理信息系統(tǒng)等領域研究工作。主持國家"863”、國家"127”工程、國家"729”工程項目子課題3項,以第2作者參加國家自然科學基金2項,負責完成省級縱橫向項目20余項,獲湖北省科技成果三等獎1項,獲河南省地質礦產開發(fā)局科學技術進步二等獎1項,在《地球科學》、《Earth Science Informatic》等期刊上發(fā)表學術論文70余篇。出版教材專著6部,在國土信息化、智慧城市、數字海洋、災害預報等領域取得一定成果,為國家資源開發(fā)及災害防治做出了貢獻。
第1章 MapGIS 10地理信息系統(tǒng) 1
1.1 MapGIS 10簡介 1
1.2 MapGIS 10體系結構 1
1.3 面向實體的空間數據模型 2
1.3.1 概述 2
1.3.2 空間參照系 3
1.3.3 實體表達及分類 4
1.4 MapGIS平臺特性 6
1.4.1 MapGIS 10特點 6
1.4.2 MapGIS 6X與MapGIS 10比較 7
第2章 GIS數據輸入 9
2.1 手工鍵盤輸入 9
2.1.1 手工矢量數字化 9
2.1.2 手工柵格數字化 9
2.2 手扶跟蹤數字化 10
2.2.1 數字化儀簡介 10
2.2.2 數字化過程 10
2.2.3 數字化誤差 11
2.3 掃描數字化 11
2.3.1 問題提出和數據準備 11
2.3.2 GIS數據分層 12
2.3.3 數據預處理 14
2.3.4 MapGIS矢量化 15
第3章 GIS數據處理 20
3.1 地圖投影轉換 20
3.1.1 問題提出和數據準備 20
3.1.2 鉆孔地理坐標轉投影平面直角坐標 22
3.1.3 礦區(qū)大地坐標轉圖形投影平面直角坐標 28
3.1.4 投影平面直角坐標(mm)轉投影平面直角坐標(m) 31
3.1.5 去帶號大地坐標(m)轉投影平面直角坐標(mm) 35
3.2 幾何誤差校正 37
3.2.1 問題提出和數據準備 37
3.2.2 幾何誤差校正基本原理 37
3.2.3 MapGIS自動誤差校正 38
3.2.4 MapGIS交互式誤差校正 42
3.2.5 影像匹配誤差校正 45
3.3 圖幅拼接 48
3.3.1 問題提出和數據準備 48
3.3.2 拼圖基本原理 49
3.3.3 圖幅拼接過程 51
3.4 拓撲關系建立 55
3.4.1 問題提出和數據準備 55
3.4.2 拓撲造區(qū)基本過程 55
3.4.3 提取造區(qū)線要素層 56
3.4.4 自動生成拓撲關系 58
第4章 GIS數據管理 61
4.1 地理數據庫 61
4.1.1 問題提出和數據準備 61
4.1.2 創(chuàng)建地理數據庫 61
4.1.3 定義空間參照系 63
4.1.4 創(chuàng)建空間數據庫 64
4.1.5 屬性數據表創(chuàng)建 75
4.1.6 空間數據導出 77
4.2 屬性合并 77
4.2.1 問題提出和數據準備 77
4.2.2 屬性表合并 77
4.3 圖形與屬性連接 81
4.3.1 問題提出和數據準備 81
4.3.2 基本原理 82
4.3.3 地塊空間數據與屬性數據連接 82
第5章 柵格分析 86
5.1 柵格基本分析 86
5.1.1 問題提出和數據準備 86
5.1.2 距離制圖 86
5.1.3 計算密度 90
5.1.4 鄰域統(tǒng)計 93
5.1.5 頻率統(tǒng)計 94
5.1.6 像元累積計算 96
5.1.7 像元聚集統(tǒng)計 97
5.1.8 區(qū)域幾何統(tǒng)計 98
5.1.9 柵格分類輸出 99
5.1.10 柵格數據比較 101
5.2 柵格疊加分析(糧食估產) 102
5.2.1 問題提出和數據準備 102
5.2.2 糧食產量柵格疊加局部統(tǒng)計 102
5.2.3 糧食產量關聯因素分區(qū)統(tǒng)計 103
5.2.4 權重疊加運算預測糧食產量 108
5.3 柵格統(tǒng)計分析(農田保護) 110
5.3.1 問題提出和數據準備 110
5.3.2 找出洪水淹沒區(qū)域 110
5.3.3 尋找可耕種區(qū)域 112
5.3.4 確定水壩保護的可耕種區(qū)域 113
5.3.5 選擇面積為數公頃的區(qū)域 114
第6章 矢量分析 119
6.1 商店選址評價 119
6.1.1 問題提出和數據準備 119
6.1.2 確定商店的服務范圍 119
6.1.3 分析消費者特征 124
6.2 洪水災害損失評估 126
6.2.1 問題提出和數據準備 126
6.2.2 地形地塊數據預處理 128
6.2.3 洪水災害損失分析 132
6.3 實驗室選址 136
6.3.1 問題提出和數據準備 136
6.3.2 數據預處理 138
6.3.3 屬性結構編輯 139
6.3.4 實驗室選址分析 141
第7章 網絡分析 146
7.1 路徑分析 146
7.1.1 問題提出和數據準備 146
7.1.2 幾何網絡地理數據庫創(chuàng)建 146
7.1.3 查找路徑 153
7.1.4 尋找最佳路線 158
7.2 連通性分析 161
7.2.1 問題提出和數據準備 161
7.2.2 連通性分析 161
7.3 尋找最近設施 166
7.3.1 問題提出和數據準備 166
7.3.2 查找最近設施步驟 166
7.4 創(chuàng)建服務區(qū)域 170
7.4.1 問題提出和數據準備 170
7.4.2 創(chuàng)建服務區(qū)域步驟 170
7.5 定位分配 176
7.5.1 問題提出和數據準備 176
7.5.2 定位分配步驟 176
7.6 多車送貨 182
7.6.1 問題提出和數據準備 182
7.6.2 多車送貨分析步驟 182
第8章 統(tǒng)計分析 188
8.1 屬性統(tǒng)計分析(土地利用) 188
8.1.1 問題提出和數據準備 188
8.1.2 屬性統(tǒng)計 188
8.1.3 屬性匯總 193
8.2 空間回歸分析(人口統(tǒng)計) 197
8.2.1 問題提出和數據準備 197
8.2.2 數據預處理 197
8.2.3 在Excel中利用客戶化工具分析空間數據 200
8.2.4 在MapGIS 10中進行回歸分析 201
8.3 時間序列分析 204
8.3.1 問題提出和數據準備 204
8.3.2 時間序列分析方法 204
8.3.3 時間序列分析過程 205
8.4 聚類分析 212
8.4.1 問題提出和數據準備 212
8.4.2 聚類分析步驟 212
8.5 主成分分析 215
8.5.1 問題提出和數據準備 215
8.5.2 主成分分析步驟 215
8.6 相關分析 216
8.6.1 問題提出和數據準備 216
8.6.2 相關分析步驟 217
8.7 趨勢面分析 218
8.7.1 問題提出和數據準備 218
8.7.2 趨勢面分析步驟 218
8.8 馬爾可夫分析 220
8.8.1 問題提出和數據準備 220
8.8.2 馬爾可夫分析步驟 220
第9章 數字高程模型 222
9.1 數字高程模型建立 222
9.1.1 問題提出和數據準備 222
9.1.2 GRID模型建立 222
9.1.3 TIN模型建立 226
9.1.4 TIN轉GRID 229
9.2 地形因子分析 230
9.2.1 問題提出和數據準備 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 溝脊值 234
9.2.6 曲率 235
9.3 可視性分析 236
9.3.1 問題提出和數據準備 236
9.3.2 連線可視性分析 237
9.3.3 全局可視性分析 237
9.4 道路選線 238
9.4.1 問題提出和數據準備 238
9.4.2 最短路徑分析 239
9.4.3 最佳路徑分析 240
9.5 流域及洪水淹沒分析 240
9.5.1 問題提出和數據準備 240
9.5.2 水文流域分析 241
9.5.3 洪水淹沒分析 243
9.5.4 地下水分析 246
9.6 DEM其他應用 248
9.6.1 問題提出和數據準備 248
9.6.2 等高線生成 249
9.6.3 剖面分析 252
9.6.4 陰影圖生成 253
9.6.5 立體圖生成 254
9.6.6 體積和表面積計算 255
第10章 數據轉換 256
10.1 MapGIS數據與MapInfo數據間的轉換 256
10.1.1 問題提出和數據準備 256
10.1.2 MapGIS數據轉換成MapInfo數據 257
10.1.3 將MapInfo數據轉換成MapGIS數據 264
10.2 MapGIS數據與AutoCAD數據間的轉換 265
10.2.1 問題提出和數據準備 265
10.2.2 AutoCAD數據轉換成MapGIS數據 266
10.2.3 MapGIS數據轉換成AutoCAD數據 273
10.3 MapGIS數據與ArcGIS數據間的轉換 276
10.3.1 問題提出和數據準備 276
10.3.2 MapGIS數據轉換成ArcGIS數據 276
10.3.3 ArcGIS數據轉換成MapGIS數據 281
第11章 綜合應用 283
11.1 燕麥試驗田選址 283
11.1.1 問題提出和數據準備 283
11.1.2 圖像配準 284
11.1.3 修改地理數據庫 288
11.1.4 數字化及拓撲造區(qū) 289
11.1.5 圖形裁剪 291
11.1.6 添加屬性字段 293
11.1.7 顯示TypeID注記 294
11.1.8 新建純屬性表 296
11.1.9 連接屬性 297
11.1.10 緩沖區(qū)分析 299
11.1.11 疊加分析 301
11.1.12 確定最終選址區(qū)域 305
11.2 度假村選址 310
11.2.1 問題提出和數據準備 310
11.2.2 確定以水源為條件的區(qū)域 310
11.2.3 確定Kerri森林以外的區(qū)域 316
11.2.4 確定坡度小于3%的區(qū)域 318
11.2.5 提取年平均溫度高于16.5℃的區(qū)域 319
11.2.6 確定最終的度假村選址 321
11.3 退耕還林 326
11.3.1 問題提出和數據準備 326
11.3.2 坡度圖制作 327
11.3.3 退耕還林分析 331
11.4 MapGIS在成礦預測中的應用 335
11.4.1 研究區(qū)地質概況 335
11.4.2 數據準備 335
11.4.3 找礦空間分析 336