汤国安《地理信息系统》学习指南

本书是作者在其已出版的《地理信息系统》（第一版）的基础上，总结“地理信息系统国家精品课程”建设和近年来在GIS科研和教学中的经验改编而成。本书力求实现系统性、简明性、易读性的统一，深入浅出地介绍当前GIS的主要内容和关键问题，服务于GIS初学者的学习与实践。

全书共9章。第一章阐述了地理信息的基本概念、功能、组成、应用领域和发展历史；第二章介绍地理空间的数学基础及地理信息的描述方法；第三章主要说明空间数据的概念以及常用的数据结构；第四章介绍了空间数据库在数据组织管理方式、空间索引、空间查询语言等方面的技术和特点；第五章介绍了空间数据与属性数据的采集方法、处理技术以及数据采集精度的相关理论；第六章详细地介绍了基于矢量数据和栅格数据的空间分析方法，并以数字地形分析研究为例证，论述了栅格和矢量两种基本数据类型在地图制图及地学分析中的应用；第七章介绍了地理信息可视化及GIS产品输出的新技术和新方法；第八章讲解了GIS开发的基本原理和执行标准；第九章总结了目前GIS新技术的特点和应用前景，分析探讨了GIS的发展方向。

本书可作为高等院校地理信息系统、地理学、测绘学、物流管理等相关学科教材，也可作为科学研究、工程规划设计等专业部门科技人员了解GIS科学的参考书。

汤国安，男，1961年6月出生，浙江宁波人，博士，二级教授，博士生导师，江苏省政协委员，民盟江苏省委员会常委，民盟南京师范大学委员会主委。现任南京师范大学地理科学学院院长、虚拟地理环境教育部重点实验室副主任。兼任中国地理信息系统产业协会常务理事（副秘书长），教育与科普工作委员会主任，中国地理学会地图学与地理信息系统专业委员会副主任委员、中国数字地球学会数字山地专业委员会副主任等学术兼职。

1985年西北大学硕士毕业并留校任教，1998年获得奥地利萨尔茨堡大学博士学位，2001-2003年在西北大学地质学系从事博士后研究。

近年来，主要从事地理信息系统基础理论与方法的研究，特别在空间分析、数字高程模型与数字地形分析、基于DEM的黄土地貌研究等方面取得重要的研究成果。先后主持了4项国家863重点项目、6项国家自然科学基金项目（含一项重点项目），及多项重要的科学研究项目。在德国Springer出版社和SCIENCE PRESS Beijing New York出版全英文科研专著两部，其它学术著作7部，发表研究论文200余篇，其中SCI、EI检索50余篇。

在教学上，汤国安主持的地理信息系统课程获国家精品课程、国家双语教学示范课程、国家精品视频公开课程、国家精品资源共享课程。编写的多本教材分别被被遴选为国家“十一五”、“十二五”规划教材。 

人物经历

1982年本科毕业于西北大学地理系自然地理专业，而后获西北大学地图学与遥感专业硕士学位并留校任教。

1995年赴奥地利萨尔茨堡大学留学并于1998年获该校地理信息系统专业博士学位。

2000年在中国科学院水土保持研究所从事高级访问学者研究。

2001-2003年在西北大学地质学系从事博士后研究。

2004年调动到南京师范大学工作，现任南京师范大学地理科学学院院长、虚拟地理环境教育部重点实验室副主任。

研究方向

汤国安教授的主要研究方向为GIS空间分析技术、高性能地学计算、数字地面模型、空间数据不确定性以及黄土高原地形信息图谱等。

汤国安教授主要从事地理信息系统空间分析、数字高程模型不确定性、基于DEM的数字地形分析、城市表面建模及分析、平原微丘区高保真数字地形建模等方面的科学研究工作。

主持国家级科研项目

先后主持了4项国家863重点项目、6项国家自然科学基金项目（含一项重点项目），及多项重要的科学研究项目

科研、教学奖励

2014年，获国家高层次人才特殊支持计划（万人计划）教学名师；

2011年，“高保真数字高程模型构建及应用技术研究”获国家测绘地理信息局 “地理信息科技进步一等奖”（省部级奖，排名第一）；

2009年，“把握新兴学科特点、推进地理信息系统系列课程与教材建设”获国家教学成果奖二等奖，（排名第一）；

2009年，中国地理信息系统协会授予 “地理信息系统产业杰出人才”；

2009年，获教育部“高等学校教学名师奖”；

2009年，获南京市有突出贡献的中青年专家；

2008年，“多源空间数据挖掘”获中国测绘学会、国家测绘局测绘科技进步二等奖；

2007年，获江苏省教学名师；

2007年，“基于精品化战略的地理信息系统课程与教材一体化建设”获江苏省优秀教学成果一等奖；

2004年“数字高程模型不确定性及其对应用的影响”获陕西省科学技术成果二等奖（排名第一）；

出版研究专著及教材

1.汤国安，李发源，杨昕，熊礼阳，《黄土高原数字地形分析的探索与实践》，科学出版社，2015

2.TANG Guoan ，《A Research on The Accuracy of Digital Elevation Models》， Science Press Beijing New York， 2000.7

3.Qiming Zhou， Brian Lees， Guoan Tang，《Advanced in Digital terrain Analysis》， Springer Press， 2008；

4.汤国安，刘学军，闾国年《数字高程模型及地学分析的原理与方法》，科学出版社，2005.8

5.汤国安，杨昕，《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程》（第二版），科学出版社，2012.4

6.汤国安，李发源，刘学军《数字高程模型教程》，科学出版社，2010.5（国家十一五、十二五规划教材）；

7.汤国安，赵牡丹，杨昕，周毅《地理信息系统》（第二版），科学出版社，2010.7

8.杨昕，汤国安，《ERDAS遥感数字图像处理实验教程》，科学出版社，2009年；

9.汤国安，刘学军，闾国年，盛业华，王春，张婷《地理信息系统教程》，高等教育出版社，2007.4（国家十一五、十二五规划教材）；

10.汤国安，杨昕《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程》，科学出版社，2006.4；

11.汤国安，张友顺，刘咏梅，谢元礼，杨昕，刘爱利《遥感数字图像处理》，科学出版社，2004.4 ；

12.汤国安，陈正江，赵牡丹，刘万青，刘咏梅，《ArcView地理信息系统空间分析方法》，科学出版社，2002.10；

13.汤国安，赵牡丹，《地理信息系统》，科学出版社，2000.10

14.汤国安，《计算机地学分析与制图》，西北大学出版社，1994.9

发表论文（选20篇）

1.汤国安 （2014）我国数字高程模型与数字地形分析研究进展 地理学报 9：1305-1325

2.Tang Guoan， Li Fayuan， Liu Xuejun， Long Yi， Yang Xin. （2008） Research on the slope spectrum of the Loess Plateau， Science in China Series E： Technological Sciences 5（1）：175-185.（SCI检索）

3.Xiong L.-Y.， Tang G.-A.， Li F.-Y.， Yuan B.Y.， Lu Z.-C. （2014）. Modeling the evolution of loess-covered landforms in the Loess Plateau of China using a DEM of underground bedrock surface. Geomorphology 209（0）： 18-26. （SCI检索，通讯作者）

4.Xiong L.， Tang G.， Yan S.， Zhu S.， Sun Y. （2014）， Landform-oriented flow-routing algorithm for the dual-structure loess terrain based on digital elevation models. Hydrological Processes 28（4）： 1756-1766. （SCI检索，通讯作者）

5.Zhu S.， Tang G.， Xiong L.， Zhang G. （2014）. Uncertainty of slope length derived from digital elevation models of the Loess Plateau， China. Journal of Mountain Science 11（5）： 1169-1181. （SCI检索，通讯作者）

6.Fang X.， Tang G.， Li B.， Han R. （2014） Spatial and Temporal Variations of Ecosystem Service Values in Relation to Land Use Pattern in the Loess Plateau of China at Town Scale. PLOS ONE 9（10） （SCI检索，通讯作者）

7.Xiong L.， Tang G.， Yuan B.， Lu Z.， Li F.， Zhang L. （2014）. Geomorphological inheritance for loess landform evolution in a severe soil erosion region of Loess Plateau of China based on digital elevation models. Science China Earth Sciences 57（8）： 1944-1952. 《熊礼阳， 汤国安， 袁宝印， 陆中臣， 李发源， 张磊. 2014. 基于DEM的黄土高原（重点流失区）地貌演化的继承性研究. 中国科学.D辑：地球科学 44： 313–321》 （SCI检索，通讯作者）

8.Hu Z.， Tang G.， Lu G. （2014） A new geographical language： A perspective of GIS. Journal of Geographical Science 21（4）：689-704.24（3）： 560-576. 《胡最， 汤国安， 闾国年. （2012）. GIS作为新一代地理学语言的特征. 地理学报 7：867-877.》 （SCI检索，通讯作者）

9.Yan S.， Tang G.， Li F.， Zhang L. （2014） Snake Model for the Extraction of Loess Shoulder－line from DEMs. Journal of Mountain Science 11（6）： 1552-1559. （SCI检索，通讯作者）

10.Xiaodong Song， Guoan Tang， Fayuan Li， et al. （2013） Extraction of Loess shoulder-line based on the parallel GVF snake model in the loess hilly area of China. Computers& Geosciences 52（11-20）. （SCI检索，通讯作者）

11.Jianyi Yang， Guo-an Tang， Min Cao ， Rui Zhu. （2013） An intelligent method to discover transition rules for cellular automata using bee colony optimization. International Journal of Geographical Information Science 27（10）： 1849-1864. （SCI检索，通讯作者）

12.Ling Jiang， Guoan Tang， Xuejun Liu， et al. （2013） Parallel contributing area calculation with granularity control on massive grid terrain datasets. Computers & Geosciences 60： 70-80. （SCI检索，通讯作者）

13.Min Cao， Guo-an Tang， Fang Zhang， Jianyi Yang. A cellular automata model for simulating the evolution of positive–negative terrains in a small loess watershed. International Journal of Geographical Information Science 27（7）： 1349-1363. （SCI检索，通讯作者）

14.Yiqun Xie， Guoan Tang， Shijiang Yan， Hui Lin. （2013） Crater detection using the morphological characteristics of Chang’E-1 digital elevation models. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters 10（4）：885-889. （SCI检索，通讯作者）

15.祝士杰，汤国安，李发源，熊礼阳. （2013） 基于DEM的黄土高原面积高程积分研究[J].地理学报7（68）：921-932. （通讯作者）

16.Tao Y.， Tang G.， Strobl J.， et al. （2012） Spatial Structure Characteristics Detecting of Landform based on Improved 3D Lacunarity Model. Chinese Geographical Science 22（1）：88-96. （SCI检索，通讯作者）

17.YANG Xin， TANG Guoan， XIAO Chenchao， GAO Yiping， ZHU Shijie. （2011） The scaling method of specific catchment area from DEMs. Journal of Geographical Science 21（4）：689-704. （SCI检索，通讯作者）

18.Zhou Yi， Tang Guoan， Yang Xin， Xiao Chenchao， etal. （2010） Positive and negative terrains on northern Shaanxi Loess Plateau. Journal of Geographical Sciences 20（1）： 64-76. （SCI检索，通讯作者）

19.杨昕，汤国安，刘学军，李发源，祝士杰. （2009） 数字地形分析的理论、方法与应用. 地理学报 09：1058-1070. （通讯作者）

20.Yang Xin， Tang Guoan， Xiao Chenchao， Deng Fengdong. （2007） Terrain revised model for air temperature in mountainous area based on DEMs， A case study in Yaoxian county. Journal of Geographical Sciences 17（4）： 399-408. （SCI检索，通讯作者）

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