空间信息系统原理

目录第二版前言版序版前言第1章 空间信息系统基础理论 11.1 地球空间信息科学概念 11.1.1 地球系统科学 11.1.2 地球信息科学 21.1.3 地球空间信息科学 31.1.4 地理信息科学 31.2 空间信息系统的认识论与方法论 41.2.1 地理系统理论 41.2.2 地理信息理论 71.2.3 地理本体理论与方法 81.2.4 地理空间认知理论与方法 91.3 空间信息系统及其结构与功能 101.3.1 空间信息系统的基本概念 101.3.2 空间信息系统的结构与功能 111.4 总结与展望 131.4.1 总结 131.4.2 展望 14第2章 空间信息系统的时空基准 162.1 空间和时间及其参照 162.1.1 空间和时间的基本概念 162.1.2 空间基准与时间基准 172.2 时空基准的现代化 182.2.1 高精度时间频率系统的研究、建设和应用 182.2.2 高精度空间基准的建立与维护 192.3 总结与展望 252.3.1 总结 252.3.2 展望 26第3章 空间信息系统数据的获取 283.1 基于全球导航卫星系统的空间位置数据获取 283.1.1 作用与意义 283.1.2 GNSS的构成 283.1.3 GNSS定位的基本原理和方法 283.1.4 GNSS差分定位 323.1.5 目前在轨运行的GNSS 343.2 基于遥感的空间数据获取 363.2.1 作用与意义 363.2.2 天空地对地观测 373.2.3 对地观测图像处理 463.3 基于地图的数据获取 603.3.1 作用与意义 603.3.2 数字地图图像分析与识别的数学形态学方法 603.3.3 数字地图图像分析与识别的人工神经网络方法 733.4 总结与展望 843.4.1 总结 843.4.2 展望 86第4章 多源异构空间数据的融合处理 884.1 问题的提出与意义 884.1.1 问题的提出 884.1.2 研究意义 884.2 空间数据融合的概念及分类 894.2.1 空间数据融合的概念 894.2.2 空间数据融合的分类 894.2.3 矢量空间数据融合的内涵 904.2.4 栅格数据融合的内涵 904.3 矢量空间数据融合的技术与方法 914.3.1 矢量空间数据融合的基本思路和过程 914.3.2 异构矢量数据的转换 914.4 多源栅格数据的融合 1014.4.1 遥感数据融合的层次 1014.4.2 遥感数据融合的分类 1034.4.3 遥感数据融合的主要方法 1034.5 总结与展望 1064.5.1 总结 1064.5.2 展望 107第5章 空间数据模型与存储管理 1095.1 空间认知模型 1095.1.1 地理空间与地理空间实体 1095.1.2 空间认知抽象 1115.1.3 地理空间认知模型 1135.2 地理空间数据模型 1155.2.1 地理空间数据模型分类 1155.2.2 面向对象的空间数据模型 1185.2.3 三维空间数据模型 1315.2.4 时态空间数据模型 1385.2.5 超地图四维时空数据模型 1445.3 空间数据分布式存储管理 1475.3.1 分布式存储基本概念与特点 1475.3.2 空间数据分布式存储与管理关键技术 1545.4 总结与展望 1635.4.1 总结 1635.4.2 展望 165第6章 数字高程模型 1676.1 基本概念 1676.1.1 数字地面模型(DTM) 1686.1.2 数字高程模型(DEM) 1686.1.3 数字地形(地貌)模型(DGM) 1696.2 数字高程模型的数据结构 1696.2.1 离散点数字高程模型的数据结构 1696.2.2 不规则三角网的数据结构 1706.2.3 等高线的数据结构 1736.2.4 基于断面线DEM的数据结构 1756.2.5 规则格网DEM的数据结构 1756.2.6 混合式DEM数据结构 1766.2.7 不同数据结构的比较 1766.3 不规则三角网(TIN)的建立方法 1776.3.1 基于矢量数据的构建方法 1776.3.2 基于栅格数据的构建方法 1796.3.3 基于矢量数据带约束条件的构建方法 1816.3.4 基于栅格数据带约束条件的构建方法 1856.3.5 基于等高线的构建方法 1866.4 规则格网数字高程模型的构建方法 1896.4.1 基于离散点数据的构建方法 1896.4.2 从不规则三角网(TIN)到规则格网DEM的转换 1966.5 数字高程模型的精度评估模型 2016.5.1 基于地形特征的DEM 精度评估模型 2016.5.2 基于分形方法的DEM 精度模型 2036.5.3 分形内插算法分析和精度评估 2056.6 总结与展望 2066.6.1 总结 2066.6.2 展望 207第7章 空间关系 2107.1 图形空间关系及其理论基础 2107.1.1 基本概念 2107.1.2 理论基础 2107.2 图形空间关系的数学模型 2127.2.1 图形拓扑空间关系的数学模型 2127.2.2 图形方位空间关系的数学模型 2197.2.3 图形度量空间关系的数学模型 2247.3 图形空间关系的自动构建 2277.3.1 线群互相交与自相交断链 2277.3.2 拓扑空间关系自动构建算法 2297.3.3 点集Voronoi图的构建算法研究 2367.4 总结与展望 2427.4.1 总结 2427.4.2 展望 243第8章 空间分析与空间数据挖掘 2458.1 空间分析的基本概念和内容 2458.1.1 空间分析的基本概念 2458.1.2 空间分析的基本内容 2468.2 网络分析 2468.2.1 网络和地理网络的基本概念 2468.2.2 地理网络的路径分析 2508.2.3 地理网络流的化 2578.2.4 地理网络中的定位与分配问题 2618.3 缓冲区分析 2688.3.1 基本概念 2688.3.2 空间目标的形态分析与分维估值 2688.3.3 缓冲区边界生成算法 2718.4 叠置分析 2838.4.1 基本概念 2838.4.2 矢量数据叠置分析 2848.4.3 栅格数据叠置分析 2868.5 空间数据挖掘与知识发现 2868.5.1 空间数据仓库(SDW) 2868.5.2 空间数据挖掘与知识发现(SDMKD)的概念与架构 2888.5.3 空间数据挖掘与知识发现的基本方法 2918.6 总结与展望 2958.6.1 总结 2958.6.2 展望 297第9章 空间数据多尺度变换与可视化表达 3009.1 空间数据的多尺度特性 3009.1.1 地理要素(现象)的尺度特性 3009.1.2 空间数据的多尺度特性 3009.1.3 空间数据尺度与地图比例尺的关系 3009.1.4 空间信息系统中的空间数据多尺度表达与自动综合 3019.1.5 从多尺度表达到不依比例尺的空间信息系统 3019.2 空间数据自动综合的基本理论和方法 3039.2.1 空间数据自动综合的基础理论 3039.2.2 空间数据自动综合的基本方法 3049.2.3 自动综合系统的构建 3139.3 三维城市建筑群模型的自动综合方法 3209.3.1 城市建筑三维模型的产生和发展 3209.3.2 三维城市建筑群综合的研究现状 3219.3.3 三维城市建筑群的综合方法 3239.3.4 三维城市建筑群的综合框架模型 3279.4 三维模型的可视化 3319.4.1 地形三维可视化 3319.4.2 地面建筑物三维可视化 3329.5 SIS 环境下空间数据的多尺度显示 3359.5.1 不同比例尺数字地图数据嵌套显示 3369.5.2 一种比例尺数字地图数据的不同详细程度的分层显示 3369.5.3 基于真正意义上的自动综合方法的空间数据多尺度表示 3379.6 总结与展望 3389.6.1 总结 3389.6.2 展望 340第10章 空间信息服务技术的发展 34210.1 基于网络服务的空间信息共享与空间数据互操作模式 34210.2 基于网格服务的信息资源共享与协同解决问题模式 34310.3 基于云计算的空间信息服务模式 34710.4 基于“网格集成”与“弹性云”的“混合式”服务模式 34810.4.1 对现有三种服务模式的分析比较 34810.4.2 兼顾“网格集成”与“弹性云”的“混合式”服务模式 35010.4.3 基于“混合式”服务模式的时空大数据平台构建技术方法 35110.5 空间信息服务的关键技术 35410.5.1 服务分类与服务注册技术 35410.5.2 网格空间信息服务工作流与服务链建模技术 36010.5.3 分布式空间数据访问与集成技术 36410.5.4 空间信息服务发现与组合技术 36510.6 总结与展望 36910.6.1 总结 36910.6.2 展望 372参考文献 374