目錄
第1章 緒論 1
1.1 空間信息的基本概念 1
1.1.1 信息與空間信息 1
1.1.2 空間數(shù)據(jù)的主要來源 2
1.1.3 空間數(shù)據(jù)的主要類型及特征 3
1.2 空間信息技術(shù)與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系 6
1.3 空間信息技術(shù)的研究內(nèi)容與主要應(yīng)用 8
1.3.1 空間信息技術(shù)的主要研究內(nèi)容 8
1.3.2 空間信息技術(shù)的主要應(yīng)用 10
第2章 空間信息技術(shù)的基礎(chǔ)理論 13
2.1 對地球空間的認(rèn)識 13
2.1.1 地球的形狀和大小 13
2.1.2 地球橢球及其基本參數(shù) 14
2.2 時(shí)空參考系統(tǒng) 15
2.2.1 時(shí)間參考系統(tǒng) 15
2.2.2 坐標(biāo)參考系統(tǒng) 17
2.2.3 高程參考系統(tǒng) 20
2.3 地圖投影 22
2.3.1 地圖投影及變形 23
2.3.2 高斯-克呂格投影 24
2.3.3 常用的地圖投影 28
2.3.4 地圖分幅和編號 30
2.4 空間尺度與比例尺 36
2.4.1 空間尺度的概念 36
2.4.2 地圖比例尺的含義及作用 37
2.4.3 比例尺的表示方法 39
第3章 空間信息獲取技術(shù) 41
3.1 地面測量技術(shù) 41
3.1.1 地面測量概述 41
3.1.2 平面測量的原理 45
3.1.3 高程測量的原理 53
3.1.4 國家控制網(wǎng)的布設(shè) 56
3.2 全球衛(wèi)星定位技術(shù) 61
3.2.1 GNSS概述 61
3.2.2 GPS定位的基本原理 67
3.2.3 差分GPS定位的原理 76
3.3 遙感技術(shù) 78
3.3.1 遙感的基本概念和特性 78
3.3.2 遙感電磁輻射的基礎(chǔ) 80
3.3.3 遙感技術(shù)的分類及特點(diǎn) 93
3.3.4 遙感平臺及傳感器 94
3.4 攝影測量技術(shù) 109
3.4.1 攝影測量學(xué)的定義和發(fā)展 109
3.4.2 攝影測量的基礎(chǔ)知識 110
3.4.3 攝影測量的基本原理與方法 120
3.4.4 數(shù)字?jǐn)z影測量 126
3.5 “3S”技術(shù)集成 133
3.5.1 “3S”技術(shù)集成的概念 133
3.5.2 “3S”技術(shù)集成的關(guān)鍵技術(shù) 134
3.5.3 “3S”技術(shù)集成的模式 136
3.5.4 “3S”技術(shù)集成的應(yīng)用 138
第4章 空間數(shù)據(jù)模型與組織管理 139
4.1 空間數(shù)據(jù)模型 139
4.1.1 要素模型 139
4.1.2 場模型 140
4.1.3 網(wǎng)絡(luò)模型 141
4.1.4 時(shí)空數(shù)據(jù)模型 142
4.2 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 144
4.2.1 柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其編碼 144
4.2.2 矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其編碼 150
4.2.3 矢量與柵格數(shù)據(jù)的比較及轉(zhuǎn)換 155
4.2.4 數(shù)字高程模型的表達(dá) 161
4.2.5 三維空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 165
4.3 空間索引技術(shù) 167
4.3.1 空間索引的概念和技術(shù)發(fā)展 167
4.3.2 常用的空間索引技術(shù) 168
4.4 空間數(shù)據(jù)的組織與管理 171
4.4.1 文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 171
4.4.2 空間數(shù)據(jù)的管理方式 172
4.4.3 空間數(shù)據(jù)的組織方法 176
第5章 空間關(guān)系與空間分析 178
5.1 空間關(guān)系概述 178
5.1.1 位置關(guān)系 178
5.1.2 拓?fù)潢P(guān)系 180
5.1.3 方向關(guān)系 183
5.1.4 距離關(guān)系 184
5.2 空間分析概述 184
5.2.1 空間分析的概念 184
5.2.2 空間分析的對象與內(nèi)容 185
5.2.3 空間分析的目標(biāo) 186
5.3 緩沖區(qū)分析 186
5.3.1 緩沖區(qū)的概念 186
5.3.2 緩沖區(qū)的形態(tài) 187
5.3.3 緩沖區(qū)分析的應(yīng)用 189
5.4 疊置分析 189
5.4.1 矢量疊置分析 189
5.4.2 柵格疊置分析 193
5.5 網(wǎng)絡(luò)分析 195
5.5.1 網(wǎng)絡(luò)分析的基礎(chǔ) 195
5.5.2 最短路徑分析 196
5.5.3 選址問題分析 197
5.6 地形分析 198
5.6.1 地形因子分析 198
5.6.2 通視分析 200
5.6.3 水文分析 202
5.7 城市空間三維分析 204
5.7.1 日照分析 204
5.7.2 水淹分析 205
第6章 空間信息可視化技術(shù) 206
6.1 空間信息可視化的理論基礎(chǔ) 206
6.1.1 空間信息可視化的概念、類型和特點(diǎn) 206
6.1.2 可視化技術(shù)的基本方法 208
6.2 二維空間信息的可視化 211
6.2.1 地圖符號的視覺變量 211
6.2.2 專題地圖的可視化方法 213
6.3 三維空間信息的可視化 215
6.3.1 三維數(shù)據(jù)可視化概述 215
6.3.2 三維可視化的原理 216
6.3.3 三維可視化的關(guān)鍵技術(shù) 219
6.3.4 地形的三維可視化 222
6.4 空間信息可視化的相關(guān)理論與技術(shù) 224
6.4.1 多媒體技術(shù)與空間信息可視化 224
6.4.2 科學(xué)計(jì)算可視化與空間信息可視化 225
6.4.3 空間信息可視化技術(shù)的應(yīng)用 226
第7章 空間信息共享與服務(wù) 229
7.1 空間信息共享 229
7.1.1 空間信息共享的意義 229
7.1.2 空間信息共享的標(biāo)準(zhǔn) 230
7.2 空間信息服務(wù)的技術(shù)基礎(chǔ) 232
7.2.1 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的體系結(jié)構(gòu) 232
7.2.2 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的特點(diǎn) 234
7.2.3 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化組織 234
7.3 OGC空間信息服務(wù) 235
7.3.1 OGC開放地理數(shù)據(jù)互操作規(guī)范 235
7.3.2 OGC網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的體系架構(gòu) 238
7.3.3 典型的OGC網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 240
第8章 空間信息技術(shù)的新進(jìn)展 244
8.1 空間信息獲取技術(shù)的進(jìn)展 244
8.1.1 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 244
8.1.2 地面激光掃描測量技術(shù) 247
8.1.3 高分辨率衛(wèi)星與高光譜遙感技術(shù) 248
8.1.4 無人機(jī)遙感與傾斜攝影測量技術(shù) 253
8.2 空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)的進(jìn)展 258
8.2.1 空間大數(shù)據(jù)的含義 258
8.2.2 空間數(shù)據(jù)倉庫與空間數(shù)據(jù)挖掘技術(shù) 260
8.2.3 新型空間數(shù)據(jù)庫的發(fā)展 262
8.3 空間信息系統(tǒng)技術(shù)的進(jìn)展 267
8.3.1 基于位置服務(wù)的技術(shù) 267
8.3.2 空間信息網(wǎng)格與云計(jì)算技術(shù) 269
8.3.3 全空間信息系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 271
8.3.4 智慧城市建設(shè)中的空間信息技術(shù)應(yīng)用 274
參考文獻(xiàn) 277