本教材主要面向我国高校生态环境类及资源类院系环境信息技术的教学需求，突出理论与应用相结合，强调知识的深入浅出和技术的体系性。全书由基础内容和应用内容组成，基础内容主要讲述环境信息技术的基本原理、信息处理和分析的技术和方法，包括数据库原理、数据库设计与开发、空间数据与空间数据结构、空间数据采集与处理、空间分析技术与方法，以及空间数据三维分析技术与方法。应用内容为环境信息技术相关的典型应用案例剖析。

本教材内容丰富，兼具基础性、前沿性及针对性，可作为高校生态环境类及资源类院系本科生和研究生的教材，也可作为相关专业高校师生及相关实践技术和管理人员的参考书。

前辅文
第1章 绪论
  1.1 信息与数据
   1.1.1 信息
   1.1.2 数据
   1.1.3 信息与数据的关系
   1.1.4 环境信息与环境数据
  1.2 信息时代下的大数据及其特征
   1.2.1 大数据及其产生背景
   1.2.2 大数据的特点
   1.2.3 大数据技术的特征
  1.3 环境信息技术与信息系统
   1.3.1 信息技术与信息系统
   1.3.2 环境信息技术与环境信息系统
  思考题
第2章 数据库原理
  2.1 数据库基础概论
   2.1.1 数据管理的发展与数据库技术的出现
   2.1.2 数据库与数据模型
  2.2 关系数据模型与关系代数
   2.2.1 关系数据模型
   2.2.2 关系运算
  2.3 关系数据库结构化查询语言
   2.3.1 SQL概述
   2.3.2 数据定义
   2.3.3 数据查询
   2.3.4 数据更新
   2.3.5 嵌入式SQL
  思考题
第3章 数据库设计与开发
  3.1 数据库设计与开发的流程
   3.1.1 需求分析
   3.1.2 概念设计
   3.1.3 逻辑设计
   3.1.4 物理设计
   3.1.5 数据库实施
   3.1.6 数据库运行与维护
  3.2 数据库概念设计模型
   3.2.1 实体-联系模型
   3.2.2 统一建模语言
  3.3 数据库逻辑设计过程
   3.3.1 概念模型转换为关系模式
   3.3.2 关系模式基于规范化范式的优化
   3.3.3 关系模式评价与修正
  3.4 数据库开发方法
   3.4.1 结构化生命周期法
   3.4.2 原型法
   3.4.3 面向对象的开发方法
  思考题
第4章 空间数据与空间数据结构
  4.1 空间数据的概念与特征
   4.1.1 空间数据的基本概念
   4.1.2 空间数据的特征
   4.1.3 空间数据的概念模型
   4.1.4 空间元数据
  4.2 空间数据结构
   4.2.1 栅格数据结构
   4.2.2 矢量数据结构
   4.2.3 两种数据结构的比较与转化
  4.3 空间坐标系的建立及地图投影
   4.3.1 地球表面几何模型
   4.3.2 地理坐标系与投影坐标系
   4.3.3 地图投影
  思考题
第5章 空间数据采集与处理
  5.1 空间数据采集与处理的基本流程
  5.2 空间数据采集
   5.2.1 空间数据来源
   5.2.2 空间数据采集方法
   5.2.3 属性数据采集与编码
  5.3 空间数据编辑与处理
   5.3.1 空间矢量数据编辑与处理
   5.3.2 空间栅格数据编辑与处理
  5.4 空间数据质量及其精度分析
   5.4.1 空间数据质量
   5.4.2 空间数据质量的评价
   5.4.3 空间数据误差
   5.4.4 空间数据质量的控制
  5.5 空间数据可视化制图
   5.5.1 制图原则
   5.5.2 制图规范性
  思考题
第6章 空间分析技术与方法
  6.1 空间分析技术概述
   6.1.1 空间分析的基本概念
   6.1.2 空间分析的目标
  6.2 矢量数据空间分析方法
   6.2.1 空间测量与计算
   6.2.2 拓扑建立与分析
   6.2.3 缓冲区分析
   6.2.4 叠置分析
   6.2.5 网络分析
  6.3 栅格数据空间分析方法
   6.3.1 栅格数据的测量
   6.3.2 空间插值
   6.3.3 栅格计算
  思考题
第7章 空间数据的三维分析技术与方法
  7.1 地球科学中的三维地面模型
   7.1.1 不同数字地面模型的特征及应用
   7.1.2 DEM的主要表示模型
  7.2 基于DEM的地面特征分析
   7.2.1 坡度与坡向计算
   7.2.2 表面积与体积计算
   7.2.3 剖面分析及剖面面积计算
   7.2.4 地表地形特征点和线的提取
  7.3 流域三维结构特征分析
   7.3.1 基本概念与流域分析流程
   7.3.2 流向分析
   7.3.3 水系分析
   7.3.4 流域分析
  7.4 城市空间常用的三维分析
   7.4.1 城市洪涝淹没分析
   7.4.2 视觉通视分析
   7.4.3 城市地下管线三维分析
   7.4.4 城市信息模型展望
  思考题
第8章 海绵城市源头设施数据库
  8.1 引言
   8.1.1 研究背景
   8.1.2 研究内容与技术路线
  8.2 径流控制源头设施数据库设计
   8.2.1 需求分析
   8.2.2 概念设计
   8.2.3 逻辑设计
   8.2.4 物理设计
  8.3 径流控制源头设施数据库实施
   8.3.1 建立数据库结构
   8.3.2 数据的整理和入库
   8.3.3 数据库查询功能的实现
  8.4 径流控制源头设施数据库初步应用
   8.4.1 典型径流控制源头设施参数分析维度
   8.4.2 典型径流控制源头设施结构参数分析
  思考题
第9章 城市排水管网在线监测系统
  9.1 排水管网在线监测背景
   9.1.1 排水管网在线监测的作用
   9.1.2 案例区域
   9.1.3 在线监测系统建设总体思路
  9.2 在线监测方案制定
   9.2.1 分层分区监测体系
   9.2.2 多种监测模式
   9.2.3 监测点位优选的技术流程
   9.2.4 排水系统在线监测布点方案
  9.3 在线监测与数据传输设备选型与安装
   9.3.1 整体技术架构设计
   9.3.2 传感器及其监测原理
   9.3.3 数据传输通信的技术流程
   9.3.4 数据存储处理技术方法
  9.4 在线监测软件系统设计与开发
   9.4.1 软件系统设计框架
   9.4.2 功能模块设计
   9.4.3 主要功能
  9.5 监测数据应用
   9.5.1 旱天液位变化规律分析
   9.5.2 雨天排水系统风险识别
  思考题
第10章 城市供水管网的智慧化管理
  10.1 城市供水管网智慧化管理的体系架构
   10.1.1 智能监控设备
   10.1.2 智能管理软件
   10.1.3 智能算法在供水管网智慧化管理中的应用
  10.2 供水管网的漏损区域识别案例
   10.2.1 漏损区域识别基本原理
   10.2.2 漏损区域识别实现方法
   10.2.3 漏损区域识别案例
  10.3 爆管事件的智能侦测与定位
   10.3.1 爆管侦测方法
   10.3.2 爆管定位原理
   10.3.3 爆管定位案例分析
  10.4 供水管网的智能优化调度
   10.4.1 供水管网压力监测点的优选
   10.4.2 基于深度学习的供水管网优化调度
  思考题
第11章 城市排水系统实时智能控制
  11.1 城市排水系统实时控制及发展历程
   11.1.1 实时控制定义及组成
   11.1.2 实时控制系统的级别
   11.1.3 排水系统实时控制发展历程
   11.1.4 排水系统实时控制效益
  11.2 城市排水系统实时控制工艺及策略
   11.2.1 在线控制工艺和策略
   11.2.2 离线控制工艺和策略
   11.2.3 厂-网-河综合控制
  11.3 排水设施匹配性分析
   11.3.1 设施匹配性分析的目的
   11.3.2 匹配性分析技术路线及方法
  11.4 面向排水系统实时控制的模型及算法
   11.4.1 排水系统模型
   11.4.2 实时控制算法
   11.4.3 降雨预测模型与实时控制的耦合
   11.4.4 城市水系统控制仿真模型
  11.5 实际案例剖析
   11.5.1 监测感知
   11.5.2 匹配性分析
   11.5.3 水系统控制仿真模型及优化策略
   11.5.4 三维远程智能控制平台
  思考题
第12章 流域面源污染识别与防控区划
  12.1 研究区概况及技术路线
   12.1.1 案例区域概况
   12.1.2 研究内容与技术思路
  12.2 面源污染模拟SWAT模型原理
   12.2.1 陆地水文过程
   12.2.2 水体汇流过程
  12.3 数据采集与处理
   12.3.1 数字高程模型
   12.3.2 土壤数据
   12.3.3 土地利用数据
   12.3.4 气象数据
   12.3.5 点源数据
   12.3.6 水库数据
   12.3.7 农业面源污染数据
  12.4 流域空间概化与模型构建
   12.4.1 子流域划分
   12.4.2 水文响应单元创建
   12.4.3 输入文件创建
   12.4.4 模型参数率定与模型验证
  12.5 面源污染识别与防控
   12.5.1 面源污染负荷空间分布
   12.5.2 面源污染防控区划
   12.5.3 面源污染防治措施
  思考题
第13章 城市交通信息采集与分析
  13.1 研究意义与技术路线
   13.1.1 研究意义
   13.1.2 研究内容与技术路线
  13.2 数据采集与研究方法
   13.2.1 研究区域概况与数据
   13.2.2 道路交通量多变量回归预测模型
  13.3 城市交通数据的采集与处理
   13.3.1 交通数据的采集与分析
   13.3.2 交通数据处理与数据集创建
  13.4 交通量预测模型的建立
   13.4.1 模型超参数调整
   13.4.2 模型的训练与验证
  13.5 城市交通预测模型结果分析与拓展
   13.5.1 模型结构的可视化表达
   13.5.2 模型中各自变量的贡献度分析
   13.5.3 车流量数据扩样
   13.5.4 数据扩样后车流量预测
  思考题
参考文献