本书共分8章。第1章简要概述了GIS的基本组成、功能和发展历程；第2章重点介绍了GIS中常用的几种空间数据结构；第3章详细阐述了若干种GIS空间数据的处理技术；第4章着重论述了GIS空间数据库的理论和相关技术；第5章对GIS的主要空间分析功能进行了细致的说明，包括数字地形模型分析、空间叠合分析、空间邻近度分析和空间网络分析等；第6章描述了GIS的几种应用模型；第7章论及应用型GIS的系统设计与评价方法；第8章涉及GIS的图形输出功能。为便于读者学习和思考，各章都列有复习思考题。本书可以作为大学地球科学类专业本科生专业基础课教材、研究生主要参考书及供有关科研和产业部门科技人员参考。

本书是在面向21世纪课程教材《地理信息系统概论》(修订版)的基础上修订而成。主要介绍了地理信息系统的基本理论、技术体系及其应用方法。全书共分8章，主要内容包括：地理信息系统的基本概念、基本理论、空间数据特征和数据结构、空间数据库、空间数据处理、空间分析、应用模型、应用设计，产品输出等。

本次修订过程中，广泛听取了专家和读者对原教材的意见，进一步理清了地理信息系统的学科结构框架和内容体系，对教材章节结构作了较大调整，内容也有较多的更新，使本书在科学性、实用性和可读性等方面有增进和提高，更便于读者自学。

本书可以作为大学地球科学类专业本科生专业基础课教材、研究生主要参考书及供有关科研和产业部门科技人员参考。

第1章 导论

 第1节 地理信息系统基本概念

一、数据与信息

二、地理信息与地理信息系统 

 第2节 地理信息系统的基本构成

一、系统硬件 

二、系统软件

三、空间数据

四、应用人员

五、应用模型

 第3节 地理信息系统的功能简介

一、基本功能

二、应用功能

 第4节 地理信息系统的发展概况

一、发展概况

二、基础理论

复习思考题

第2章地理信息系统的数据结构

 第1节 地理空间及其表达

一、地理空间的概念

二、空间实体的表达 

 第2节 地理空间数据及其特征

一、GIS空间数据的分类

二、空间数据的基本特征

三、空间数据的拓扑关系

四、空间数据的计算机表示

 第3节 空间数据结构的类型

一、矢量数据结构

二、栅格数据结构

三、曲面数据结构

 第4节 空间数据结构的建立

一、系统功能与数据源间的关系

二、空间数据的分类与编码

三、矢量数据的输入与编辑

四、栅格数据的输入

五、曲面数据的输入 

复习思考题

第3章 空间数据处理

 第1节 空间数据的变换

一、几何纠正

二、地图投影及其转换

 第2节 空间数据结构的转换

一、由矢量向栅格的转换

二、由栅格向矢量的转换

 第3节 多元空间数据的融合

一、遥感与GIS数据的融合

二、不同格式数据的融合

 第4节 空间数据的压缩与重分类

一、空间数据的压缩

二、空间数据的重分类

 第5节 空间数据的内插方法

一、点的内插

二、区域的内插

 第6节 空间拓扑关系的编辑

一、多边形连接编辑

二、节点连接编辑

复习思考题

第4章 地理信息系统空间数据库

 第1节 空间数据库概述

一、空间数据库的概念

二、空间数据库的设计

三、空间数据库的实现和维护

 第2节 空间数据库概念模型设计

一、语义数据模型

二、面向对象的数据模型

 第3节 空间数据库逻辑模型设计

一、关系数据模型

二、逻辑模型设计

 第4节 空间数据库的物理设计

一、空间数据库的物理设计概念

二、空间数据库的物理设计步骤

 第5节 空间数据查询

一、空间关系查询类型

二、属性数据查询

三、空间属性联合查询

四、空间查询语言

 第6节 空间数据库索引

一、范围索引

二、格网空间索引

三、四叉树空间索引

 第7节 空间元数据

一、元数据及其作用

二、元数据实例

 第8节 空间数据库引擎

一、空间数据库引擎概述

二、空间数据库引擎的工作原理

 第9节 空间时态数据库

一、空间时态数据库概述

二、时空一体化数据模型

复习思考题

第5章 空间分析的原理与方法

 第1节 数字地形模型分析

一、地形因子的计算

二、地形剖面线计算

三、DEM的通视分析

 第2节 空间叠合分析

一、空间叠合分析的概念

二、基于矢量数据的叠合分析

三、基于栅格数据的叠合分析

 第3节 空间邻近度分析

一、空间缓冲区分析

二、Voronoi多边形分析

 第4节 空间网络分析

一、网络图论的基本概念

二、计算最短路径的Dijkstra算法

复习思考题

第6章 地理信息系统的应用模型

 第1节 GIS应用模型概述

一、GIs应用模型的分类 

二、GIS应用模型的构建

 第2节 土地定级估价模型

一、技术路线

二、土地定级估价模型

三、应用实例

 第3节 适宜性分析模型

一、一般形式

二、应用实例

 第4节 发展预测模型

一、一般介绍

二、应用实例

 第5节 区位选择模型

一、数据准备阶段

二、综合影响评价阶段

三、区位选择分析阶段

 第6节 交通规划模型

一、交通发生量预测模型

二、出行分布预测模型

三、交通量最优分配规划

 第7节 地球科学模拟模型

一、确定土壤侵蚀的数值分析模型

二、设计土壤侵蚀数据处理流程

三、土壤侵蚀图的输出

复习思考题

第7章 地理信息系统的设计与评价

 第1节 应用型GIS设计概述

一、系统设计的目的

二、系统设计的模式

三、系统设计的流程

 第2节 地理信息系统的设计

一、系统分析

二、系统设计

三、系统实施

四、系统运行和维护

 第3节 地理信息的标准化

一、地理信息标准化的内容 

二、地理信息标准化的制定 

 第4节 地理信息系统的评价

复习思考题

第8章 地理信息系统产品的输出设计

 第1节 地理信息系统产品的输出形式

一、地理信息系统产品及其类型

二、网络地图和数字地球

 第2节 地理信息系统图形输出系统设计

一、图形坐标系与颜色模型 

二、输出的几何变换

三、地形图与专题地图的输出组织形式

 第3节 地理信息系统的可视化与虚拟现实

一、三维空间制图模型

二、数字高程模型的构造

三、虚拟现实的设计与实现

复习思考题

附录

参考文献