地理信息系统数据库（第二版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张新长，马林兵，张青年 著

图书标签:

• 地理信息系统
• GIS
• 数据库
• 空间数据
• 地理数据
• 数据管理
• PostGIS
• ArcGIS
• 空间分析
• 地图学

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030268648

版次：2

商品编码：10320242

包装：平装

开本：16开

出版时间：2010-03-01

用纸：胶版纸

页数：312

字数：413000

正文语种：中文

编辑推荐

适读人群 ：地理信息系统、软件工程、测绘工程等专业高年级本科生和研究生，城市规划、国土管理等相关专业研究和开发人员
《地理信息系统数据库（第2版）》详细论述了地理信息系统数据库的基本理论、技术方法、实践应用、最新理论与发展趋势。
内容全面、针对性强，所涉及各方面的主要内容及关键技术是当前地理信息系统数据库研究与开发主要考虑的核心问题。
贯穿了知行并举，实践与理论并重的原则，既重视理论知识的完整性与实用性，又重视实践操作的可行性与互动性。

内容简介

《地理信息系统数据库（第二版）》全面、系统地论述GIS数据库的基本原理、应用方法、新理论与发展趋势，以及在国土规划与管理、水资源规划与管理等方面的许多应用实例，所涉及的主要内容和相关关键技术是目前GIS数据库研究与开发需要考虑的技术问题之一。《地理信息系统数据库（第二版）》共七章，内容包括：绪论；空间数据的表达与管理；GIS数据库设计；Web GIS数据库技术；GIS数据库标准化；GIS数据库基础应用；GIS数据库发展前沿。

目录

目录
第二版前言
第一版序
第一版前言
第1章 绪论 1
1.1 GIS数据库概述.
1.1.1 GIS数据库寇义
1.1.2 GIS数据库特征 2
1.1.3 GIS数据库作用 4
1.2 GIS数据库的形成与发展 7
1.2.1 数据库发展综述 7
1.2 2 GIS数据库历史发展 8
1.2.3 GIS数据库基础性与共享性 14
1.3 GIS数据库与DBMS原理和关系模型 16
1.3.1 GIS数据库基本概念 16
1.3.2 DBMS的基本原理 18
1.3.3 RDBMS的基本特征 21
思考题 22
主要参考文献 23
第2章 空间数据的表达与管理 24
2.1 空间数据的表达 24
2.1.1 地理系统与地理现象 24
2.1.2 空同对象及其定义 25
2.1.3 空间对象关系和表达 31
2.2 空间数据结构与组织 37
2.2.1 栅格数据模型 38
2.2.2 矢量数据模型 40
2.2.3 栅格矢量一体化数据模型 44
2.2.4 数字高程模型 44
2.3 空间索引 47
2.3.1 格网索引 48
2.3.2 四卫树索引 49
2.3.3 R树和R+树空间索引 52
2.4 空间数据管理 54
2.4.1 文件与关系数据库混合管理方式 54
2.4.2 纯关系型数据库管理方式 55
2.4.3 对象-关系数据库管理方式 55
2.4.4 Oracle Spatial介绍 56
2.4.5 遥感影像数据库管理 58
2.4.6 数字高程模型数据库管理 67
2.5 GIS数据库查询语言 68
2.5.1 SQL 查询语言 68
2.5.2 当前几种空间信息查询语言 71
思考题 75
主要参考文献 75
第3章 GIS数据库设计 76
3.1 GIS数据库设计概述 76
3.1.1 GIS数据库设计概念 76
3.1.2 数据库设计目标 77
3.1.3 GIS数据库设计过程 77
3.2 GIS数据库概念设计 78
3.2.1 实体联系模型 79
3.2.2 实体联系扩展模型但ER) 84
3.2.3 E-R 模型设计步骤与方法 85
3.2.4 面向空间应用的E-R模型设计 86
3.3 GIS数据库逻辑设计 89
3.3.1 关系模型的基本概念 89
3.3.2 空同数据的关系化表示 92
3.3.3 关系规范化理论 97
3.3.4 逻辑模型设计步骤与方法 101
3.3.5 OpenGIS简单地理要素SQL实现框架 104
3.4 GIS数据库物理设计 108
3.4.1 定义数据库结构 109
3.4.2 聚簇设计 113
3.4.3 索引设计 115
3.5 地理信息元数据设计 116
3.5.1 地理信息元数据确寇的原则 116
3.5.2 地理信息元数据的主要内容 116
3.5.3 地理信息元数据的组织 118
3.6 基于Geodatabase的数据库设计 119
3.6.1 Geodatabase数据模型 119
3.6.2 Geodatabase数据库设计步骤与方法 124
思考题 128
主要参考文献 128
第4章 Web GIS披据库技术 130
4.1 Web GIS概述 130
4.1.1 互联网与GIS结合的发展 130
4.1.2 Web GIS的基本概念 131
4.1.3 Web GIS的实现模式 132
4.2 Web GIS的空间数据组织 139
4.2.1 Web GIS空间数据的特点 139
4.2.2 Web GIS地理信息服务空问数据流程 140
4.2.3 基于超图的分布式空间数据组织 141
4.2.4 基于GML的异构Web GIS空间数据组织 152
4.3.Web GIS数据库应用服务器 156
4.3.1 Web GIS数据库应用服务器开发技术 156
4.3.2 Web GIS数据库应用服务器框架 159
4.3.3 地理信息网上发布案例 161
4.4 基于Web Service的开放式Web GIS 169
4.4.1 Web Service概述 170
4.4.2 开放式Web GIS 172
思考题 175
主要参考文献 175
第5章 GIS披据库标准化 176
5.1 GIS数据库标准体系 176
5.1.1 制订标准体系的目的和意义 176
5.1.2 GIS标准体系的编制原则和内容 177
5.1.3 国内外GIS标准的研究进展 180
5.2 GIS数据的分类与编码 187
5.2.1 GIS数据分类编码的意义 187
5.2.2 GIS数据分类编码的原则 187
5.2.3 GIS数据分类编码的方法 188
5.2.4 GIS数据的分类体系和指标体系 192
5.3 GIS数据库的数据质量 193
5.3.1 GIS数据质量概述 193
5.3.2 GIS数据源的质量问题 194
5.3.3 GIS数据库建立过程中的数据质量问题 196
5.3.4 数据质量分析与评价 200
5.4 GIS数据库行业规范 203
思考题 210
主要参考文献 210
第6章 GIS数据库基础应用 211
6.1 在城乡地形地籍数据建库中的应用 211
6.1.1 概述 211
6.1.2 建库规范与标准 211
6.1.3 数据建库总体方案 212
6.1.4 数据标准化方案 215
6.1.5 数据预处理与人库 221
6.1.6 地籍数据库安全保护方案 226
6.2 在国土资源基础地理信息建库中的应用 228
6.2.1 综述 228
6.2.2 项目技术特色和创新点 249
6.3 地形数据库增量更新实现 252
6.3.1 城市基础地形数据的分类分层设计 253
6.3.2 在数据库中的编码 254
6.3.3 基础地形数据的获取与转换 257
6.3.4 更新流程及方法 260
6.3.5 基础地形数据历史回溯 271
6.3.6 实例研究 273
思考题 276
主要参考文献 276
第7章 GIS数据库发展前沿 277
7.1 GIS数据库研究和应用现状 277
7.1.1 国外研究现状 277
7.1.2 国内应用现状 282
7.2 Open GIS标准与GIS互操作 285
7.2.1 OpenGIS标准 285
7.2.2 GIS互操作 287
7.3 GIS数据库进一步研究探讨 290
7.3.1 空问数据仓库 290
7.3.2 智能GIS数据库 296
7.3.3 定制Web GIS数据库 303
7.3.4 面向对象GIS数据库 308
思考题 312
主要参考文献 312

精彩书摘

2.抽象特征
空间数据描述的是真实世界所具有的综合特征，非常复杂，必须经过抽象处理。不同主题的GIS数据库，人们所关心的内容也有差别。在不同的抽象中，同一自然地物可能会有不同的语义，如既可以被抽象成水系要素，也可以被抽象成行政边界，如省界、县界等。
3.空间关系特征
空间数据除了空间坐标隐含了空间分布关系外，空间数据中也记录了拓扑数据结构表达的多种空间关系。这种拓扑数据结构一方面方便了空间数据的查询和空间分析，另一方面也给空间数据的一致性和完整性维护增加了复杂程度。特别是有些几何对象，没有直接记录空间坐标的信息，如拓扑的面状目标仅记录组成它的弧段的标识，因而进行查找、显示和分析操作时都要操纵和检索多个数据文件。
4.多尺度与多态性
不同观察尺度具有不同的比例尺和精度，同一地物在不同情况下会有形态差异。例如，任何城市在地理空间都占据一定范围的区域，可以被作为面状空间对象。在比例尺较小的GIS数据库中，城市是作为点状空间对象来处理的。
5.非结构化特征
在当前通用的关系数据库管理系统中，数据记录一般是结构化的，即它满足关系数据模型的第一范式要求，也就是说每一条记录是定长的，数据项表达的只能是原始数据，不允许嵌套记录。而空间数据则不能满足这种结构化要求。若将一条记录表达成一个空间对象，它的数据项可能是变长的。例如，1条弧段的坐标，其长度是不可限定的，它可能是2对坐标，也可能是10万对坐标；此外，1个对象可能包含另外的1个或多个对象。例如，1个多边形，它可能含有多条弧段。若1条记录表示1条弧段，在这种情况下，1条多边形的记录就可能嵌套多条弧段的记录，所以它不满足关系数据模型的范式要求，这也就是为什么空间图形数据难以直接采用通用的关系数据管理系统的主要原因之一。

前言/序言

　　随着地理信息技术的快速发展和应用领域的不断拓展，地理信息系统及其数据库正在融入IT技术的主流，成为IT技术的重要组成部分。
　　目前，人类正在步入以知识经济为特征的信息社会，世界各国都把发展信息产业、信息基础建设和培养信息建设人才作为重要的发展战略。面对信息技术的快速发展，面对地理信息系统充满生机与活力的前景，近年来，我国很多高等院校设立了“地理信息系统”本科专业，很多与地理信息系统相关的专业，如城市规划、国土资源、土地利用、环境保护、水文水利、农林规划、交通规划等，纷纷开设了地理信息系统系列课程。在研究生教学中，很多学科把地理信息系统及其数据库技术作为学位课程和选修课程。由于地理信息系统数据库是本学科重要的核心课程之一，与空间信息打交道的各行各业在建立本部门地理信息系统时，首先需要解决的问题就是如何建立地理信息系统数据库平台，而目前我国还没有一种比较全面和系统地介绍地理信息系统数据库方面的适合高等院校学生使用的教材。在这种形势下，加速对地理信息系统学科全面建设，培养能全面掌握地理信息系统数据库理论和技术方法的人才，已成为高等院校地理信息系统领域的教师义不容辞的责任。
　　本书为第二版是在第一版基础上增补、修改和删除了部分章节编写而成，更贴合实际应用。全书共七章。第1章：绪论，首先从GIS数据库概念人手，论述了GIS数据库的基本特征、对它的认知、作用及研究意义；简单介绍了GIS数据库研究的历史发展过程，以及GIS数据库的DBMS概念和RDBMS的基本特征；同时着重论述了GIS数据库突出特点和目前所面临的主要问题。第2章：空间数据的表达与管理，主要包括空间分布的基本概念、空间数据表达、空间结构与组织、空间索引、空间数据管理和GIS数据库查询语言等基本技术和方法；通过对空间数据方方面面的介绍，说明了空间数据是GIS的核心内容之一；本章还介绍了GIS数据库的空间分布类型、各种数据结构、空间数据挖掘的基本类型、面向对象数据库方式等与GIS数据库有关的一些理论和技术方法。第3章：GIS数据库设计，在第2章的基础上，从研究GIS数据库技术与方法角度出发，研究和探讨了GIS数据库没计和建立的技术路线。

《空间数据管理与高级分析：理论、技术与实践》 图书简介 本书深入探讨了现代空间数据管理、处理与高级分析的前沿领域，旨在为读者提供一个全面、系统且具有实践指导意义的知识体系。面对日益增长的地理空间信息需求，传统的数据管理方法已无法完全满足复杂查询、实时分析和多源异构数据融合的挑战。因此，本书聚焦于构建高效、可靠、可扩展的空间数据库系统，并辅以先进的空间分析算法，以应对地理信息科学（GIScience）和地理信息系统（GIS）应用中的核心问题。 第一部分：空间数据模型与基础架构 本部分奠定了现代空间数据库的理论基础和技术框架。我们首先审视了从早期的二维几何模型到当前主流的OGC标准（如Simple Features for SQL），再到三维、时空多维模型的演进历程。重点分析了关系型数据库（RDBMS）中空间扩展的实现机制，包括空间索引（如R-tree及其变种，如Hilbert R-tree和kd-tree）的设计原理及其对查询性能的影响。 深入探讨了非关系型空间数据存储方案，特别是面向大规模、高性能场景下的NoSQL数据库（如文档型、图数据库和列式存储）如何适应空间数据的特殊结构和查询模式。此外，本书详细剖析了空间数据仓库的概念及其构建方法，涵盖了OLAP（在线分析处理）技术在空间数据立方体建模中的应用，特别关注了时空聚合和度量标准的设计。数据质量管理在空间数据生命周期中的关键性不容忽视，本章详细阐述了空间拓扑规则校验、精度评估和不确定性建模的方法论。 第二部分：空间数据库的工程实现与性能优化 本部分侧重于空间数据库系统的实际部署、维护和性能调优技术。我们全面比较了主流商业和开源空间数据库系统（如PostGIS, Oracle Spatial, SQL Server Spatial）的架构差异、功能集和性能特征。书中对空间数据导入、导出和转换的技术细节进行了深入讲解，包括异构数据格式（如Shapefile, GeoJSON, KML, GML）的解析与映射策略。 性能优化是本部分的核心。我们将详细解析空间查询的执行计划分析，如何根据数据分布特征和查询类型（点查询、范围查询、邻域查询、相交查询）优化SQL语句和空间索引策略。对于大规模空间数据集的处理，本书介绍了分区技术（如基于空间划分和时间划分的策略）以及并行计算框架（如Spark GIS）在空间数据批处理和流式处理中的应用。我们还探讨了分布式空间存储系统的设计挑战，包括数据一致性、事务管理以及跨节点的数据同步机制。 第三部分：高级空间分析与计算几何 本部分将读者带入空间分析的前沿，重点关注如何利用强大的数据库能力执行复杂的空间计算。我们不仅涵盖了传统的缓冲区分析、叠加分析（Overlay Analysis）和网络分析的基础算法，更深入研究了现代GIS中对计算几何的依赖。 空间拓扑关系的精确计算，如精确相交、包含、相切等，在数据库层面的实现难度和优化技巧被详细剖析。随后，本书重点介绍了基于空间统计模型的高级分析技术，例如空间自相关（Moran's I, Getis-Ord G）、空间回归模型（如地理加权回归 GWR）以及空间插值方法（如克里金法Kriging、反距离加权IDW）在数据库环境下的向量化和并行化实现。 时空数据分析能力是现代空间信息系统的关键瓶颈。本书专门设立章节讨论如何有效处理和分析包含时间维度（如轨迹数据、时间序列地理数据）的数据集。内容涵盖了基于时间窗口的聚合、时空模式识别（如热点分析的时空演变）以及流式空间事件的实时监测与响应机制。 第四部分：新兴技术与未来趋势 最后一部分展望了空间数据管理和分析领域的前沿发展。我们探讨了云计算和边缘计算模型对空间数据基础设施的颠覆性影响，包括空间数据即服务（SDaaS）的架构设计。 三维和四维（时空）空间数据管理的挑战与解决方案是讨论的重点，包括BIM/GIS集成、点云数据的处理框架以及LOD（细节层次）在数据库存储中的优化。本书还关注了机器学习和深度学习在空间数据分析中的应用，特别是卷积神经网络（CNN）在遥感影像特征提取和语义分割中的数据库集成策略。此外，对数据互操作性、本体论（Ontology）在空间知识组织中的作用，以及利用区块链技术增强空间数据溯源性和安全性的探索性研究，也为读者提供了面向未来的思考方向。 本书适合于从事地理信息系统、测绘工程、计算机科学、数据科学等领域的专业人士、研究人员以及高年级本科生和研究生。通过系统学习，读者将能够设计、构建、维护高性能的空间数据库系统，并熟练运用高级空间分析工具解决复杂的现实世界问题。

评分☆☆☆☆☆

我是一名GIS项目的技术负责人，负责协调和管理各种空间数据的采集、存储、分析和应用。在实际项目中，数据的一致性、准确性和高效性是至关重要的。而GIS数据库，正是保障这些要素的关键。《地理信息系统数据库（第二版）》的出现，让我看到了提升项目数据管理水平的希望。我尤其关注书中关于数据库设计原则、数据质量管理、数据安全以及与现有GIS平台集成的内容。在项目开发过程中，经常会遇到各种数据格式不兼容、数据质量参差不齐的问题，如何设计合理的数据库结构来应对这些挑战？如何建立一套有效的数据质量控制机制？如何确保数据的安全性，防止未经授权的访问和篡改？这些都是我每天都在思考的问题。这本书能否提供一些实用的经验和方法论，帮助我优化项目的数据管理流程，提高团队的工作效率，从而更好地交付高质量的GIS项目？我非常期待它能给我带来启发和解决方案。

评分☆☆☆☆☆

作为一名GIS爱好者，我一直对如何有效地管理和利用海量的地理信息数据感到好奇。《地理信息系统数据库（第二版）》这本书，是我近期发现的一本非常值得深入了解的读物。虽然我不是专业的GIS从业者，但我对地理空间数据的概念、存储方式以及它们是如何被组织起来进行分析和展示的充满兴趣。我希望这本书能够用一种相对易于理解的方式，解释GIS数据库的核心概念，比如矢量数据和栅格数据是如何存储的，空间索引的作用是什么，以及我们在进行地图查询或空间分析时，数据库是如何工作的。我不太希望看到过于深奥的技术细节，而是更倾向于了解整体的框架和工作原理。如果书中能够结合一些实际的案例，比如如何存储和查询一个城市的路网，或者如何管理大量的遥感影像数据，那将对我这个业余爱好者来说非常有帮助。我期待这本书能够让我对GIS数据库有一个更清晰、更全面的认识，也能激发起我进一步学习和探索的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在GIS领域摸爬滚打了好几年的老兵，我一直关注着GIS数据库技术的发展。《地理信息系统数据库（第二版）》的到来，无疑是我学习和工作中的一大助力。这本书的出版，对于我来说，更像是一次系统性的知识梳理和提升。我特别感兴趣的是它在处理大数据、云计算环境下的GIS数据库应用方面的论述。如今，各种传感器、遥感影像、移动定位数据呈爆炸式增长，如何高效地管理和利用这些海量空间数据，是摆在我们面前的巨大挑战。这本书能否提供一些创新的解决方案？例如，在分布式数据库、NoSQL数据库与GIS结合的应用方面，是否有所提及？另外，在性能优化方面，我一直致力于探索更高效的空间查询算法和索引结构，希望这本书能够提供一些新的思路和技术细节，帮助我突破瓶颈。从目录上看，内容覆盖面相当广，既有基础理论，也有高级应用，这正是我所需要的。我期待通过阅读这本书，能够更新我的知识体系，掌握更前沿的技术，并在实际工作中取得更大的突破。

评分☆☆☆☆☆

我是一名GIS专业的研究生，正准备进行关于空间数据挖掘和时空数据库的研究。在查找相关资料的过程中，《地理信息系统数据库（第二版）》引起了我的注意。这本书的标题本身就充满了吸引力，它暗示了对GIS数据库的深度探索，这正是我目前迫切需要的。我对书中关于空间数据模型、空间分析算法的实现以及与数据库结合的理论框架尤其感兴趣。例如，对于复杂空间关系（如拓扑关系、邻近关系）的建模和高效查询，以及如何将这些复杂的空间分析功能集成到数据库系统中，是我研究的重点。此外，我希望这本书能够提供一些关于时空数据管理和查询的先进技术，因为时空数据在很多前沿研究领域（如交通流分析、环境监测）都扮演着核心角色。从我目前的了解来看，这本书的深度和广度都非常适合作为研究生进行理论学习和研究实践的参考。我期待它能提供扎实的理论基础，并启发我思考新的研究方向和方法。

评分☆☆☆☆☆

终于拿到了心心念念的《地理信息系统数据库（第二版）》！作为一名GIS初学者，我一直觉得GIS数据库是整个体系中最核心也是最难啃的部分，但又至关重要，不能回避。翻开这本书，首先映入眼帘的是那种既有学术严谨性又不失实践指导的字体和排版，让人一看就知道这是花了心思打磨出来的。我尤其期待的是它在数据模型、空间索引、空间查询优化等方面的深入讲解。市面上有很多GIS相关的书籍，但真正能把数据库这一块讲透彻的却不多，很多都停留在概念层面，或者过于晦涩难懂。我希望这本第二版能在前版的基础上，更加与时俱进，融入最新的GIS技术和数据库管理理念。比如，在处理海量空间数据时，如何进行高效的存储和检索？如何在不同GIS软件和数据库之间实现无缝的数据交换？这些都是我非常关心的问题。读完第一章，作者的开篇就给我留下了深刻的印象，那种由浅入深、循序渐进的讲解方式，让我这个新手也能快速抓住重点。我对这本书寄予厚望，希望能帮助我建立起扎实的GIS数据库理论基础，并具备解决实际问题的能力。