《測繪地理信息原理、方法及應(yīng)用(上冊)》全面闡述了測繪地理信息采集、處理、管理、存儲、傳輸、分析、表達和應(yīng)用的原理方法與典型應(yīng)用案例,密切關(guān)注現(xiàn)代信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等關(guān)聯(lián)學(xué)科發(fā)展,具有鮮明的時代特征,在測繪地理信息研究應(yīng)用上具有較好的參考價值。該書共分為上、下兩冊。上冊從原理和方法的層面,重點闡述了測繪地理信息發(fā)展歷程與展望、地理信息空間參照系、地理空間數(shù)據(jù)模型、地理空間信息的定位、信息化測繪采集與處理、三維空間數(shù)據(jù)采集與建模、地理空間信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)、數(shù)字地圖的多尺度表達、地理信息系統(tǒng)建設(shè)、地理信息服務(wù)及新技術(shù)應(yīng)用等內(nèi)容。下冊結(jié)合上冊內(nèi)容,匯集了北京、上海、廣州、重慶、武漢、福州、江蘇等地的測繪地理信息典型應(yīng)用案例,可為測繪地理信息工程技術(shù)人員開展相關(guān)應(yīng)用工程提供范例和參考。
《測繪地理信息原理、方法及應(yīng)用(上冊)》可作為測繪地理信息工程技術(shù)人員、研究人員的參考用書和技術(shù)指導(dǎo),也可作為測繪地理信息相關(guān)專業(yè)在校學(xué)生、教師的參考用書。
近些年來,測繪地理信息科技、產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展,不僅在國家信息化中發(fā)揮著顯著作用,而且在促進經(jīng)濟增長和保持社會穩(wěn)定中做出了重要貢獻。隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,人民生活水平不斷提高,對測繪地理信息服務(wù)的需求急劇增加。21世紀初,我國跨越到信息化測繪階段,測繪正由生產(chǎn)型向服務(wù)型轉(zhuǎn)變。測繪地理信息與政府管理決策、企業(yè)生產(chǎn)運營、人民群眾生活的聯(lián)系更加緊密。我國近幾年就在全國開展了地理國情監(jiān)測、不動產(chǎn)登記,且正在進行第三次全國國土調(diào)查。此外,在強軍、災(zāi)害調(diào)查、城市規(guī)劃和“一帶一路”建設(shè),以及京津冀協(xié)同發(fā)展、長江經(jīng)濟帶發(fā)展等國家戰(zhàn)略的實施上,都讓人感受到地理信息的保障和服務(wù)能力得到了極大提升和加強。進入21世紀以來,隨著全球經(jīng)濟一體化的形成和第四次產(chǎn)業(yè)革命的到來,人類生產(chǎn)經(jīng)濟活動更加頻繁,對空間信息的需求前所未有,需要將范圍更大、精度更高、信息量更豐富及時效性更強的測繪地理信息作為支持人類生產(chǎn)生活的時空基礎(chǔ)設(shè)施。需求成為推動測繪地理信息事業(yè)發(fā)展的主要動力。
測繪地理信息是研究與地球表面有關(guān)的地理空間位置及其相關(guān)現(xiàn)象信息的采集、處理、管理、傳輸、分析、表達、應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)。它通過測繪手段實時獲取地理位置及其關(guān)聯(lián)的屬性數(shù)據(jù),經(jīng)過數(shù)據(jù)處理形成面向應(yīng)用的地理信息。
測繪技術(shù)已經(jīng)歷了模擬測繪階段、數(shù)字測繪階段,目前正處在信息化測繪階段。模擬測繪階段歷經(jīng)了數(shù)百年以上,數(shù)字測繪階段歷經(jīng)了十余年,21世紀初迎來了信息化測繪階段。隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等新技術(shù)的創(chuàng)新引領(lǐng),還將迎來智能測繪新階段。
模擬測繪與數(shù)字測繪在成圖和存儲的技術(shù)和方法上有質(zhì)的區(qū)別。前者是紙質(zhì)(或聚酯薄膜)地圖,后者是可以傳輸和存儲在計算機中的數(shù)字地形圖(模擬數(shù)字地形圖,也可繪制成紙質(zhì)圖),但它們都是以整幅圖的形式服務(wù)于經(jīng)濟社會,用圖都是靠人腦去分析取用。跨入信息化測繪階段后,李德仁院士指出信息化測繪的本質(zhì)是服務(wù),這就把測繪應(yīng)用的范圍從國家細化至人民群眾,測繪的基本單元必須是要素級的地理信息。同時,繪成的圖也是信息化數(shù)字地形圖(信息數(shù)字地形圖),可以由圖中提取每個要素來服務(wù)于用戶,而每個要素又帶有很多信息。測繪服務(wù)已滲透到各行各業(yè),信息化測繪值得推廣應(yīng)用。
筆者通過撰寫本書,將測繪地理信息的概念、技術(shù)體系進行整理提煉,形成了測繪地理信息原理方法和應(yīng)用的框架,全面闡述了測繪地理信息采集、處理、存儲、傳輸、分析、表達、管理和應(yīng)用。本書分上下兩冊,上冊偏重于原理方法,下冊以應(yīng)用為主。
為了更好地完成本書,分別組成了上冊與下冊編著委員會,負責(zé)上冊與下冊的編著、審稿、統(tǒng)稿工作。
上冊編著者包括:第1章為楊德麟,其中§1.2為譚仁春、王明、付罡;第2章為劉鵬程;第3章為王明、孫雅庚、段夢夢、黃山;第4章為陳剛,其中§4.3為譚仁春、段夢夢;第5章為白立舜、葉建平、陳剛;第6章為李進強;第7章為馬妮、王磊;第8章為譚仁春、王磊、耿俊、楊鐵柱;第9章為謝征海、陳良超;第10章為談帥、耿俊、陳良超;第11章為徐衛(wèi)東、鐘若飛、陳剛、陳良超、付罡。林鑄、樓宇、王磊、陳良超、譚仁春、毛煒青、王昌瀚、王靜參與上冊審稿及統(tǒng)稿。上冊的英文目錄由林鑄完稿。
本書在編寫過程中得到劉先林院士、王家耀院士的大力支持,也得到清華大學(xué)、武漢大學(xué)、中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)、浙江大學(xué)、華中師范大學(xué)、閩江學(xué)院等高校及北京市測繪設(shè)計研究院、上海市測繪院、重慶市勘測院、廣州市城市規(guī)劃勘測設(shè)計研究院、武漢市測繪研究院、福州市勘測院、江蘇省測繪研究院和北京山維科技股份有限公司等技術(shù)單位的大力幫助與支持,在此一并表示感謝。
測繪地理信息發(fā)展迅速,涉及的面又廣,其理論、方法、應(yīng)用還在不斷前行、完善。本書在較短的時間內(nèi)完成,涉及的編著者較多,寫作水平有限,書中難免有不當(dāng)之處,懇請批評指正。
第1章 緒論
§1.1 測繪技術(shù)發(fā)展歷程概述
§1.2 測繪地理信息發(fā)展展望
§1.3 術(shù)語釋義
第2章 地理信息空間參照系
§2.1 地球橢球體
§2.2 測繪系統(tǒng)與測繪基準(zhǔn)
§2.3 我國大地坐標(biāo)系統(tǒng)
§2.4 地圖投影
§2.5 地形圖的分幅和編號
§2.6 坐標(biāo)變換(含投影變換)
第3章 地理空間數(shù)據(jù)模型
§3.1 基本概念
§3.2 矢量數(shù)據(jù)模型與結(jié)構(gòu)
§3.3 柵格數(shù)據(jù)模型與結(jié)構(gòu)
§3.4 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型與結(jié)構(gòu)
§3.5 三維數(shù)據(jù)模型與結(jié)構(gòu)
§3.6 時空數(shù)據(jù)模型與結(jié)構(gòu)
第4章 地理空間信息的定位
§4.1 全站儀定位
§4.2 全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)定位
§4.3 攝影測量與遙感定位
§4.4 水下地形探測定位
§4.5 室內(nèi)定位
第5章 信息化測繪地理信息采集與處理
§5.1 地理信息采集的信息化特征
§5.2 地理信息采集的標(biāo)準(zhǔn)化與模板固化
§5.3 動態(tài)符號化技術(shù)
§5.4 跨平臺數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)
§5.5 空間數(shù)據(jù)庫圖庫一體化及動態(tài)更新技術(shù)
第6章 三維空間數(shù)據(jù)采集與建模
§6.1 三維空間數(shù)據(jù)模型
§6.2 三維空間數(shù)據(jù)的建模方式
§6.3 紋理模型與紋理映射
§6.4 三維數(shù)據(jù)可視化
§6.5 三維模型分類與分級
§6.6 傾斜攝影測量三維建模技術(shù)
第7章 地理空間信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)
§7.1 地理空間信息數(shù)據(jù)庫的概念
§7.2 地理空間信息數(shù)據(jù)庫存儲
§7.3 地理空間信息數(shù)據(jù)庫設(shè)計內(nèi)容及過程
§7.4 地理空間信息數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計
§7.5 地理空間信息數(shù)據(jù)庫功能設(shè)計
§7.6 地理空間信息元數(shù)據(jù)庫設(shè)計
§7.7 地理空間信息數(shù)據(jù)庫設(shè)計案例
§7.8 地理空間信息數(shù)據(jù)庫動態(tài)更新基礎(chǔ)平臺建設(shè)
§7.9 地理空間信息數(shù)據(jù)庫的建立及運維
第8章 數(shù)字地圖的多尺度表達
§8.1 數(shù)字地圖的多尺度表達特征
§8.2 數(shù)字地圖的多尺度表達與自動綜合
§8.3 數(shù)字地圖自動綜合的基本理論
§8.4 數(shù)字地圖自動綜合的實施
第9章 地理信息系統(tǒng)建設(shè)
§9.1 概述
§9.2 地理信息系統(tǒng)空間信息表達
§9.3 地理信息系統(tǒng)空間分析
§9.4 地理信息系統(tǒng)空間決策支持
§9.5 地理信息系統(tǒng)實例應(yīng)用
第10章 地理信息服務(wù)
§10.1 概述
§10.2 網(wǎng)絡(luò)地理信息數(shù)據(jù)傳輸格式
§10.3 網(wǎng)絡(luò)地理信息服務(wù)接口標(biāo)準(zhǔn)
§10.4 互聯(lián)網(wǎng)地理信息服務(wù)
§10.5 企業(yè)地理信息服務(wù)
§10.6 地理信息服務(wù)終端實現(xiàn)
第11章 測繪地理信息新技術(shù)
§11.1 衛(wèi)星遙感
§11.2 航空攝影測量
§11.3 三維激光掃描
§11.4 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位
§11.5 地理信息處理技術(shù)
§11.6 地理信息挖掘分析技術(shù)
§11.7 地理信息可視化技術(shù)
參考文獻