Uni Reading List
索引 / 001 ZH-CN
地理信息系统基础 cover

地理学

地理学

地理信息系统基础

Paul Bolstad

英文原名: Geographic Information Systems Fundamentals

一部大型的地理信息系统入门教材，兼顾理论与应用，涵盖空间数据模型、地图投影、数据录入、影像与定位、数据库、元数据与精度，以及空间分析、栅格分析和地形建模。面向一年级GIS课程，也可作为从业者的参考书。

难度等级
中级
学术层次
本科
GIS空间分析空间数据地图投影数据库管理栅格分析地形建模

01 / 导读

导读

引用

Bolstad, P., & Manson, S. (2022). GIS Fundamentals: A First Text on Geographic Information Systems (7th ed.). Eider Press.

章节概要

本书是一部大型的 GIS 入门教科书，第七版共 732 页，自 2000 年代初以来多次修订（早期版本出版于 2008、2012、2016 和 2019 年）。Paul Bolstad 曾在明尼苏达大学和弗吉尼亚理工大学教授 GIS，撰写了早期各版；Steven Manson 是明尼苏达大学的地理学教授，从第七版起加入。封底把 GIS 定义为用于空间数据录入、维护和分析的计算机工具，并称本书介绍 GIS 的理论与应用，既供一年级 GIS 课程使用，也供从业者查阅。

GIS 是什么，空间数据如何建模

全书从 GIS 引论开始，接着讲空间数据模型，即地球上的地物和曲面以数字形式表示的方式。这些主题建立了全书其余部分所依赖的术语。

地图投影与坐标系

地图投影出现在出版社列出的主题中，它是 GIS 工作的基础，因为来自不同来源的数据必须放进同一个框架，才能被组合使用。

获取数据：数据录入、影像与定位

相关主题包括数据录入、影像数据和卫星定位（第七版为 GNSS，第六版为 GPS），以及数字数据来源。这部分讲空间数据如何被采集、转换并导入 GIS。

管理数据：数据库、元数据、标准与精度

书中讨论 GIS 中的数据库系统、元数据、标准和精度。这些主题涉及空间数据如何存储、记录和检验质量，而质量关系到分析是否可信。

分析：一般空间分析、栅格分析与地形建模

分析类主题包括一般空间分析、栅格分析和地形建模。封底说，本书兼顾理论与实践内容，使读者能够把 GIS 应用于解决现实世界的问题。

核心概念

数据与表示

  • 空间数据模型：在 GIS 中表示地理要素和曲面的方式。
  • 地图投影：把地球曲面放到平面上的方法。
  • 影像数据与 GNSS：为 GIS 提供影像和位置的来源。

管理与分析

  • 数据库、元数据与标准：组织和共享空间数据所依靠的结构和文档。
  • 精度：空间数据的质量及其对结果的影响。
  • 空间分析、栅格分析与地形分析：使 GIS 在资源管理等工作中发挥作用的分析操作。

评析

优点

  • 理论与实践并重。 出版社称第七版平衡了理论与实践内容，使读者能把 GIS 知识应用于现实问题。
  • 为第一门课而写。 封底称本书供一年级 GIS 课程使用，同时供从业者作为参考，因此一本书既可用于课堂，也可用于日后查阅。
  • 作者有丰富教学经验。 Bolstad 有三十五年以上的 GIS 教学经验，教过四千多名学生；Manson 在地理信息科学和空间分析领域教过数千名学生。
  • 保持更新。 本书历经多个版本，出版社称第七版每一章都做了更新，新增或改进了四十多幅图。

局限

  • 篇幅大。 本书超过 700 页，内容多于大多数一学期课程所能用到的，教师和读者需要取舍主题。
  • 多个版本并存。 2002 年到 2022 年的各版以同一书名流通，页数不同（2012 年第四版 688 页，2019 年第六版 764 页，第七版 732 页），且第七版起有第二作者，读者必须核对课程指定的是哪一版。
  • 讲方法而非软件手册。 主题列表涉及的是 GIS 的方法和数据，而不是某个具体软件的操作，需要软件培训的读者还要另配教程或软件文档。

在课程中的定位

Bolstad 的书是 GIS 技术的通用入门教材，从数据模型一直讲到分析。Longley、Goodchild、Maguire 和 Rhind 的 Geographic Information Science and Systems 内容相近，但把 GIS 作为一门应用科学来讲述，依次涉及表示、数据、软件与数据库、分析和制图，直至管理与政策；两本书可以作为互相替代的第一本教材，也可以一起使用。O'Sullivan 与 Unwin 的 Geographic Information Analysis 更深入地讲解统计与分析方法，适合第二门课程。

在 GIS 的视觉方面，Krygier 与 Wood 的 Making Maps 是为使用 GIS 软件制图的人写的地图设计指南，Monmonier 的 How to Lie with Maps 简短地介绍地图如何简化和误导。Harley 的 The New Nature of Maps 则从文化和历史文献的角度，对地图提出较高阶的批判性视角。

如何使用本书

本书适合地理学、环境科学、林学、规划及相关领域的本科生，以及转入 GIS 工作的从业者。不要求有 GIS 经验。

建议的读法：

  • 起初按顺序读。 前面关于 GIS、数据模型和地图投影的章节是后面数据录入、数据库和分析的基础。
  • 数据基础清楚后再读分析主题。 想转向应用工作的读者，可以把栅格分析和地形建模作为目标。
  • 配合动手实践。 用桌面 GIS 软件处理真实数据集，练习书中所讲的操作。
  • 日后当作参考书。 规划项目时，元数据、标准和精度这几个主题值得再次查阅。
  • 核对版本。 第七版是在早期版本基础上逐章更新的，查对页码时应使用课程指定的版本。