地理信息科學(xué)導(dǎo)論

目錄
叢書(shū)序
叢書(shū)前言
前言
第一章 從地理到地理信息科學(xué) 1
1.1 地理現(xiàn)象的認(rèn)知與表達(dá) 1
1.1.1 地理現(xiàn)象的自然語(yǔ)言描述 1
1.1.2 地理現(xiàn)象空間分布的地圖表達(dá) 3
1.1.3 地理現(xiàn)象時(shí)空分析的地理信息系統(tǒng)表達(dá) 8
1.2 地理信息科學(xué)的興起 10
1.2.1 地理學(xué)發(fā)展的內(nèi)在需求 10
1.2.2 計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展帶來(lái)的機(jī)遇 12
1.2.3 空間科學(xué)技術(shù)發(fā)展的強(qiáng)勁驅(qū)動(dòng) 17
1.2.4 地理信息高新技術(shù)的形成 23
1.3 地理信息科學(xué)與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系 24
1.3.1 地理信息科學(xué)與地理學(xué) 24
1.3.2 地理信息科學(xué)與測(cè)繪學(xué) 27
1.3.3 地理信息科學(xué)與地球系統(tǒng)科學(xué) 32
1.3.4 地理信息科學(xué)在其他學(xué)科領(lǐng)域的作用 33
思考題 34
延伸閱讀 34
第二章 地理信息科學(xué)內(nèi)涵 35
2.1 地理信息科學(xué)基本概念 35
2.1.1 地理與地理學(xué) 35
2.1.2 地理科學(xué)、地球系統(tǒng)科學(xué)與未來(lái)地理學(xué) 37
2.1.3 地理空間、地球空間與空間科學(xué) 40
2.1.4 信息、地理信息與信息科學(xué) 43
2.1.5 地理信息科學(xué)、地球信息科學(xué)與地球空間信息科學(xué) 46
2.2 地理信息科學(xué)的性質(zhì)與研究對(duì)象 48
2.2.1 地理信息科學(xué)的性質(zhì) 48
2.2.2 地理信息科學(xué)研究對(duì)象 54
2.3 地理信息科學(xué)體系 56
2.3.1 地理信息科學(xué)與技術(shù)知識(shí)體系 57
2.3.2 地理信息科學(xué)的內(nèi)容框架 58
思考題 58
延伸閱讀 59
第三章 地理抽象與地圖表達(dá) 60
3.1 人類(lèi)地理空間思維與地圖出現(xiàn) 60
3.1.1 空間思維與地理空間思維 60
3.1.2 地圖的出現(xiàn) 61
3.2 地圖的特征與類(lèi)型 63
3.2.1 地圖原理 63
3.2.2 地圖類(lèi)型 65
3.2.3 地圖學(xué) 68
3.3 現(xiàn)代地圖的發(fā)展 69
3.3.1 電子地圖 69
3.3.2 地理場(chǎng)景 72
3.4 地圖的應(yīng)用 75
3.4.1 科學(xué)研究 75
3.4.2 決策支持 78
3.4.3 人民生活 78
3.4.4 軍事國(guó)防 80
3.5 地圖的價(jià)值 81
3.5.1 地圖的文化價(jià)值 81
3.5.2 地圖的藝術(shù)價(jià)值 81
3.5.3 地圖的科學(xué)價(jià)值 82
3.5.4 地圖的傳輸價(jià)值 83
3.6 地圖的制作 83
3.6.1 地圖的基本成圖過(guò)程 83
3.6.2 制作地圖的主要工具 84
思考題 85
延伸閱讀 86
第四章 空間位置與定位導(dǎo)航 87
4.1 地理位置及其定位與表達(dá) 87
4.1.1 地理位置 87
4.1.2 定位與導(dǎo)航 87
4.1.3 地球生物的空間定位導(dǎo)航 89
4.1.4 人腦的位置認(rèn)知功能 90
4.1.5 人類(lèi)的定位導(dǎo)航技術(shù) 91
4.1.6 地理位置表達(dá) 96
4.2 衛(wèi)星定位導(dǎo)航 97
4.2.1 衛(wèi)星定位導(dǎo)航原理 97
4.2.2 衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)構(gòu)成 99
4.2.3 國(guó)際上主要的衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng) 100
4.2.4 衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用舉例 103
4.3 室內(nèi)定位導(dǎo)航 104
4.3.1 室內(nèi)定位導(dǎo)航原理 105
4.3.2 常見(jiàn)室內(nèi)定位導(dǎo)航技術(shù) 106
4.3.3 室內(nèi)定位導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用舉例 109
4.4 混合定位導(dǎo)航 112
4.4.1 混合定位導(dǎo)航概念 112
4.4.2 混合定位導(dǎo)航技術(shù) 113
4.4.3 混合定位導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用舉例 115
4.5 基于位置的地理信息服務(wù) 116
4.5.1 位置服務(wù)的概念 116
4.5.2 基于位置的地理信息服務(wù)案例：共享單車(chē) 117
4.5.3 基于位置的地理信息服務(wù)案例：自動(dòng)駕駛 119
思考題 122
延伸閱讀 122
第五章 地理數(shù)據(jù)獲取與航測(cè)遙感 124
5.1 地球觀測(cè)的遙感需求 124
5.1.1 地球觀測(cè)的需求 124
5.1.2 地球觀測(cè)的手段 124
5.1.3 遙感對(duì)地觀測(cè) 126
5.2 遙感原理與遙感技術(shù)系統(tǒng) 127
5.2.1 遙感基本原理 127
5.2.2 遙感技術(shù)系統(tǒng) 128
5.2.3 遙感數(shù)據(jù)特征 133
5.3 幾何數(shù)據(jù)的遙感獲取 135
5.3.1 幾何數(shù)據(jù)及其獲取方式 135
5.3.2 航空/ 航天攝影測(cè)量 136
5.3.3 激光雷達(dá)測(cè)量技術(shù) 138
5.3.4 合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量 140
5.3.5 多角度攝影/ 攝像與場(chǎng)景三維幾何模型構(gòu)建 141
5.4 物理參數(shù)的遙感獲取 145
5.4.1 地物目標(biāo)的遙感特征與物理參數(shù)獲取 145
5.4.2 目標(biāo)的判讀識(shí)別 145
5.4.3 目標(biāo)的自動(dòng)分類(lèi)與識(shí)別 146
5.4.4 物理參數(shù)的遙感定量反演 148
5.5 遙感地學(xué)分析、應(yīng)用與服務(wù) 149
5.5.1 遙感地學(xué)分析 149
5.5.2 遙感地理環(huán)境變化檢測(cè) 151
5.5.3 遙感制圖與信息服務(wù) 153
思考題 156
延伸閱讀 156
第六章 地理動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集、傳輸與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 158
6.1 地球系統(tǒng)監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)地理信息需求 158
6.1.1 動(dòng)態(tài)地理信息獲取的需求 158
6.1.2 地球觀測(cè)與動(dòng)態(tài)地理信息獲取手段發(fā)展歷程 158
6.1.3 網(wǎng)絡(luò)及通信技術(shù)的進(jìn)步 161
6.1.4 人類(lèi)交流方式的變化 162
6.2 互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng) 163
6.2.1 互聯(lián)網(wǎng) 163
6.2.2 物聯(lián)網(wǎng) 166
6.3 物聯(lián)網(wǎng)組成與功能 169
6.3.1 感知層功能 169
6.3.2 網(wǎng)絡(luò)層功能 172
6.3.3 應(yīng)用層功能 174
6.4 基于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)地理數(shù)據(jù)采集 175
6.4.1 自動(dòng)氣象觀測(cè)系統(tǒng) 175
6.4.2 ETC 不停車(chē)電子收費(fèi)系統(tǒng) 176
思考題 178
延伸閱讀 178
第七章 地理數(shù)據(jù)處理與地理信息系統(tǒng) 180
7.1 人腦作用與電腦意義 180
7.1.1 人腦的結(jié)構(gòu)和功能 180
7.1.2 電腦的結(jié)構(gòu)和功能 181
7.1.3 人機(jī)協(xié)同 185
7.1.4 人腦與電腦之間的關(guān)系 187
7.2 地理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 189
7.2.1 地理數(shù)據(jù) 189
7.2.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 189
7.3 地理分析與模擬 191
7.3.1 空間分析 191
7.3.2 空間統(tǒng)計(jì) 200
7.3.3 時(shí)序分析 201
7.3.4 智能分析 201
7.3.5 機(jī)理過(guò)程分析 206
7.4 地理表達(dá) 206
7.4.1 自然語(yǔ)言 207
7.4.2 地圖語(yǔ)言 208
7.4.3 GIS 表達(dá) 208
7.4.4 虛實(shí)地理場(chǎng)景表達(dá) 210
7.5 地理信息的網(wǎng)絡(luò)傳輸 213
7.5.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 213
7.5.2 網(wǎng)絡(luò)GIS 架構(gòu) 215
7.6 地理信息系統(tǒng)地學(xué)研究與社會(huì)服務(wù) 217
7.6.1 地理信息分析：胡煥庸線 217
7.6.2 GIS 社會(huì)服務(wù)：選址規(guī)劃問(wèn)題 219
思考題 219
延伸閱讀 220
第八章 地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展 221
8.1 地理信息產(chǎn)業(yè) 221
8.1.1 地理信息產(chǎn)業(yè)概念 221
8.1.2 地理信息產(chǎn)業(yè)分類(lèi) 221
8.1.3 地理信息產(chǎn)業(yè)特點(diǎn) 222
8.1.4 地理信息產(chǎn)業(yè)要素 222
8.1.5 地理信息產(chǎn)業(yè)鏈 222
8.2 我國(guó)地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展 223
8.2.1 總體情況 223
8.2.2 市場(chǎng)特征 224
8.2.3 商業(yè)模式 225
8.2.4 價(jià)值鏈形成 225
8.2.5 發(fā)展模式 226
8.3 我國(guó)地理信息企業(yè)狀況 227
8.3.1 上市企業(yè) 227
8.3.2 新三板掛牌企業(yè) 227
8.3.3 存在問(wèn)題 227
8.4 我國(guó)地理信息產(chǎn)業(yè)空間格局 228
8.4.1 環(huán)渤海區(qū)域 228
8.4.2 長(zhǎng)江三角洲區(qū)域 228
8.4.3 珠江三角洲區(qū)域 229
8.4.4 中西部區(qū)域 229
8.4.5 新三板掛牌地域分布 229
8.5 地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn) 230
8.5.1 與互聯(lián)網(wǎng)+ 融合創(chuàng)新 230
8.5.2 與物聯(lián)網(wǎng)融合創(chuàng)新 230
8.5.3 與大數(shù)據(jù)融合創(chuàng)新 231
8.5.4 與云計(jì)算融合創(chuàng)新 231
思考題 231
延伸閱讀 231
主要參考文獻(xiàn) 232