原 版 序 言 GIS的重要性地理信息系统(GIS)是用于获取、储存、查询、分析和显示地理空间数据的计算机系统。地理空间数据描述空间要素的位置和特征，比如道路、宗地和森林。GIS所具有的处理位置和属性的功能，使其区别与其他信息系统，从而建立了在广阔领域有应用需求的GIS技术。

自20世纪70年代以来，GIS的重要性体现在自然资源管理领域，包括土地规划、自然灾害评估、野生生物生长环境分析和林木管理等。近些年来，GIS已被用于犯罪制图与分析、救急规划、地籍管理、市场分析和交通规划。GIS与其他地理空间技术的结合，已显示出在基于位置的服务、在线互动地图绘制、车内导航系统和精细农业等方面的应用。2004年8月，地理空间技术被美国劳工部列为三大主要上升领域之一，另外两个领域分别是纳米技术和生物技术。

GIS不是只为专家所用。功能强大且价格适宜的计算机硬件和软件、图形用户界面和公共数字化数据，已将GIS带入主流应用。在学习GIS导论课程的班上，发现有来自20多个专业的学生已属寻常现象。

GIS设计涉及地理学、地图制图学、空间分析、测量、数学和数据库管理等领域的基础概念。例如，获取GIS数据时需要考虑的空间参照系统，即是地图制图和测量长期建立的概念。空间参照系统决定了空间要素的位置如何量测，不论空间参照系统是图形的还是投影的。GIS设计总是与计算机技术保持同步推进。GIS生产商从20世纪90年代以来就已把面向对象技术吸收到用户界面设计中。同样的技术现已被采纳用于GIS数据模型。为了精通GIS, 我们必须既熟悉其基本概念，又熟悉新的技术。

第3版强化重点

第3版共19章，第1～5章主要解释GIS的概念和数据模型。第6～9章涵盖了数据输入、编辑和管理。第10章和第11章包括数据显示和探查。第12章和第13章提供核心数据分析的概述。第14～16章重点阐述地形制图和分析。第17章和第18章涉及运动和线状要素的分析。第19章介绍GIS模型和建模。根据课程设计和学生需求，本书第3版可作为第一或第二门GIS课程的教材。本书总的目的是给学生提供GIS概念和实践的坚实基础。

在第3版中，著者在以下主题添加或扩展了讨论：

 基于矢量数据模型(例如，geodatabase) (第4章)

 小波转换(第5章)

 几何转换(第7章)

 拓扑规则和编辑(第8章)

 空间统计学(第12章)

 视域分析和流域分析(第15章)

 地理编码和动态分段(第17章)

 路径分析(第18章)

 ArcToolbox中的命令行、ModelBuilder和Python 脚本的应用(第15章和第19章)

地理信息系统导论(第3版)第3版还有一些新的特点。一是每章都包含有复习题；二是每章的应用部分都增加了挑战性作业，旨在进一步提高解决问题能力；三是每章的应用部分包括了一系列与作业相关问题，以强化学习过程。因为如果仅仅遵循指南完成任务而不思考所以然，便不可能学好GIS.

本版保留了第1版和第2版的长处。同时对引自诸多领域的参考文献做了更新，信息更加丰富。注释栏提供了特定软件的资料、实际案例和附加的相关信息。全书完善了插图，添加了一些必需的新图。

理论与应用相结合

第3版仍然强调GIS的实践。每章应用部分仍包含解决问题的作业，利用数据集和指南来完成。共有77个作业，每章分别有3～6个作业。完成这些作业的指南对应于ArcGIS 9.0.

除了第18章中的两个作业外，本版的所有作业都使用ArcGIS Desktop 9.0版及其扩展模块Spatial Analyst、3D Analyst、Geostatistical Analyst 和ArcScan。而第18章中涉及“最短路径分析”和“定位与配置”的两个作业需要用ArcInfo Workstation来完成。一旦ESRI公司推出Network Analyst 扩展模块，这两个作业便可在ArcGIS Desktop 上方便运行。

由实践部分获取的手头经验有助于完成课文讨论和强化GIS功能的工作知识。虽然可以通过阅读掌握GIS概念，但是只有通过实践才可能完全领会隐含在菜单和按钮后面的概念。而且，当今GIS职位市场的正规要求是能够熟练应用商业化GIS软件包。

本书英文原版第3版的网址为：www.mhhe.com/changgis3e，含有以口令保护的指导手册。请联系McGraw-Hill销售代表以获取进入该网站所需信息。

数据来源说明

本书的一些作业使用了由下列网址下载的数据集：

Clearwater National Forest

http://www, fs.fed.us/rl/clearwater/gis/library/library_w.htm

Montana GIS data clearinghouse

http://www.nris.state.mt.us/

Northern California Earthquake Data Center

http://quake.geo.berkeley.edu/

University of Idaho Library

http://inside.uidaho.edu

Washington State Department of Transportation GIS Data

http://www.wsdot.wa.gov/mapsdata/geodatacatalog/default.htm

Wyoming Geographic Information Advisory Council

http://wgiac2.state.wy, us/html/

致 谢

(略)

张康聪(Kang-tsung Chang) 译 者 序 本书是美国麦格劳-希尔教育出版公司出版的“Introduction to Geographic Information Systems, Third Edition”的中译本。英文原著由美国爱达荷大学地理系张康聪(Kang-tsung Chang)教授积20余年GIS教学、研究和应用的经验撰写而成，是国际上GIS领域广为流行的一部精品教材。本书第1版的中译本于2003年10月出版发行以来，广受欢迎，已7次印刷，累计发行量接近2万册。不少高等学校相关专业将其作为GIS课程的首选教材，一些高校和中国科学院研究生院将其指定为研究生入学考试课程《地理信息系统》的首选参考书，诸多新编GIS教材将其作为主要参考文献。读者反映使用该教材使GIS不再神秘，能较快上手。综上可见该教材的引进对我国GIS技术的教学和普及产生了实实在在的影响，对GIS教材建设起了一定的示范作用。本书最大优势在于著者的编写理念符合GIS这一技术课程的教学规律，在教材编写中体现概念和实践并重，把GIS的主要功能通过主流软件平台进行演示和验证；本教材另一显著优势在于编著者把自己多年教学过程积累的GIS数据和应用案例，以数据光盘形式随书提供给读者共享，既便利教师备课和教学，又可供读者自学和练习，确实使该教材物超所值。书中还配有以解决问题为导向的习作及其详细操作指南，使学习过程能够立竿见影。实践证明，通过强调实际操作的学习过程，十分有助于对GIS原理、方法和应用的了解，并伴随着学习过程就获得了对主流GIS软件主要功能的掌握。

本书第3版不仅保留了第1版和第2版的优势和特色，而且与时俱进地做了修订和拓展：对应于GIS软件的升级，把GIS软件平台更新为ArcGIS 9.x；同时深入浅出、全面介绍了GIS领域的新进展。第3版涵盖的内容和章节安排详见原版序言。第3版的每章结构由6部分组成：正文、重要概念和术语解释、复习题、应用习作、挑战性作业和参考文献，其中复习题和挑战性作业是第3版新增的部分。随书附有数据文件光盘一张。

本书译校过程得到笔者指导的研究生的帮助，陈志强、梁惠清、林征、庾思慧翻译了部分章节的初稿，陈小娟、秦鹏、郑敏、王卫测试了应用部分的译稿；龚建周博士协助草校了部分章节；刘家兴、张筱林、郑敏、王卫、黄婷薇协助清样的二校；清华大学出版社龙啟铭编辑负责策划和编辑，谨此致谢。本教材的出版受到广州大学教材出版基金的资助。在数十万字译稿终于完稿之时，笔者不由联想起北京大学蔡运龙教授在“当代地理科学译丛”序言中所感叹的：“时下搞翻译是一件苦差事，需要语言和专业的学养自不待言，那实在是需要面对寒窗坐冷板凳才行的。… 然而，依然有仁人志士愿付出这种牺牲，一个很简单的想法是：戒除浮躁之风，从我做起”，对蔡教授的此番感叹颇有同感。限于水平和时间，译文错漏在所难免，欢迎读者不吝提正。

陈健飞2000年7月于广州大学

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