地球空間信息科學技術進展

第一部分 地球空間信息科學技術發展的背景和機遇

第1章 信息化從“e-戰略”到“u-戰略”的發展和IT紅移

1.1 信息化從“e-戰略”到“u-戰略”的發展趨勢綜述

1.2 “u-社會”的特點

1.2.1“u-社會”——智能化的知識社會

1.2.2“u-社會”——技術實現戰略

1.2.3“u-社會”——政策推動戰略

1.2.4“e-戰略”與“u-戰略”的異同

1.3 IT紅移

1.3.1 IT紅移理論

1.3.2 “雲”在紅移中的應用

1.4 無線數字城市

參考文獻

第2章 信息通信網路進展

2.1 信息通信網路進展概述

2.1.1 有線通信網

2.1.2 無線網路

2.1.3 有線網路與無線網路的比較

2.1.4 有線與無線通信網綜合技術

2.1.5 遠程應用無線網的優勢

2.2 移動通信進展

2.3 衛星通信進展

2.3.1 全球衛星通信進展

2.3.2中國衛星通信發展概況

2.4 接入網技術發展

2.4.1 光接入網技術

2.4.2 無線網接入技術

2.5 網際網路進展

2.5.1 網際網路綜述

2.5.2 泛在網進展

參考文獻

第3章 基於計算機網路的高性能計算進展

3.1高性能計算

3.1.1 Web Computing

3.1.2 Grid與Grid Computing

3.1.3 Cloud Computing--未來的高性能計算

3.1.4 泛在網與u-Computing

3.2 高性能計算(HPC)的發展趨勢

3.2.1 計算機硬體發展的兩極化

3.2.2 高性能計算的基本特徵

3.3 面向服務的架構(SOA)

參考文獻

第二部分 地球空間信息技術進展

第4章 遙感系統進展

4.1 概述

4.2 航天遙感

4.2.1 高空間解析度遙感系統

4.2.2 高光譜遙感系統

4.2.3 微波遙感系統

4.2.4 小衛星

4.2.5偵察衛星

4.2.6衛星遙感影像處理系統及軟體

4.3航空遙感

4.3.1 航空遙感概述

4.3.2 基於大型航空平台的航空遙感

4.3.3 基於輕小型航空平台的航空遙感

4.4 遙感系統發展趨勢

參考文獻

第5章 地理信息系統(GIS)技術進展

5.1 空間資料庫管理系統

5.1.1 關係型資料庫+空間數據引擎

5.1.2 多尺度海量柵格數據組織與管理的研究

5.1.3 高等級安全資料庫系統

5.1.4 基於空間資料庫的遙感影像存儲方法研究

5.1.5 空間數據倉庫

5.1.6 空間資料庫其他方面的研究進展

5.2 空間數據分析技術

5.2.1 空間數據幾何操作

5.2.2 基於空間位置的分析技術

5.2.3 空間數據挖掘技術研究

5.3 空間信息可視化與交互技術

5.3.1 自適應空間信息可視化

5.3.2 海量空間信息的漸進傳輸與可視化

5.3.3 空間信息分散式協同交互處理技術

5.4 地理信息系統的標準與規範

5.4.1 元數據標準

5.4.2 空間數據互操作與信息服務規範

5.5 地理信息系統體系結構及其軟體

5.5.1 集中式地理信息系統軟體

5.5.2 組件化地理信息系統軟體

5.5.3 網路地理信息系統

5.5.4 網格地理信息系統

5.5.5 時態GIS平台

5.5.6 商業地理信息系統軟體產品

參考文獻

第6章 GNSS系統、技術及其發展

第7章 基於空間位置服務(LBS)的技術進展

第8章 無線感測器網路技術進展

第9章 地球系統數據網站進展

第10章 地球空間信息技術集成、數據融合及建模

第三部分 全球和主要國家的地球觀測計劃和系統

第11章 全球地球觀測系統進展

第12章 主要國家地球觀測系統進展

第13章 關於地球系統及其危機管理的若干設想

參考文獻

……

隨著現代通信技術與高性能計算技術的發展，地球空間信息技術已經發展成為一個影響經濟建設、社會發展、國家安全、科學研究等國家活動和民眾生活各個方面的高新技術產業領域。本書的宗旨就是將地球空間信息科學技術所取得的最新重大成果介紹給廣大讀者，同時也期望能推動我國在這一領域取得更大的成績。

地球信息科學技術是信息化的一個重要組成部分，當前信息技術(IT)領域出現了“紅移現象”，即信息化的需求已超過信息技術摩爾定律的增長速度。地球信息科學技術從e-戰略發展到u-戰略，如原來的e-日本、e-韓國，現在已發展成為u-日本、u-韓國；原來的e-東京、e-首爾轉變為u-東京、u-首爾。作為u-戰略的第一步，中國已有10個城市從數字城市轉變為無線城市，全球已有600個城市從e-城市轉變為無線城市。

本書側重介紹了信息通信網路(ICN)、移動通信、衛星通信的進展，討論了網際網路的三次浪潮，尤其是萬維網（Web）、格網(Grid)以及泛在網在地球信息科學中的作用，如Web GIS、Grid GIS等，同時對無線接入技術(WiFi, WiMAX)等進行了分析。

針對高性能計算(HPC)技術，本書討論了由網際網路（有線、無線）連接起來的計算機集群在地球信息科學技術領域中的作用，包括Web，Grid，Cloud Computing/Service，以及它們將數據資源、計算資源及其他資源集中為IT資源池，將計算分析任務進行統一管理和分配，形成虛擬資料庫及虛擬計算環境SOA、MDA、ESMF等，在高性能計算技術的支持下，通過技術集成、數據融合、共享和建模，使用戶可以進行大數據量的計算與複雜問題的解決。

第1章 信息化從“e-戰略”到“u-戰略”的發展和IT紅移

1.1 信息化從“e-戰略”到“u-戰略”的發展趨勢綜述

信息技術是推進21世紀發展的最強大力量，將為所有的人提供重要的機會。信息社會是通過充分利用知識和設想實現人類的希望的社會。當前，電子商務( e-Business)蓬勃發展，已經在全球成為全新的商業模式。同時，冠以“e”字母的信息化戰略逐漸形成了潮流。面向國家、地區、行業領域的信息化的“e．戰略”計劃被廣泛提出。日本、美國均於2000年宣布建設電子政府( e-Government)，日本將其作為本國千年工程的重要內容。歐盟提出了電子歐洲——“e-歐洲”計劃。類似的“e-英國”、“e-日本”、“e-韓國”等相繼提出。在我國，2002年8月，國家做出了開展電子政務( e-Government)建設的決定。全國各地區紛紛響應，以“數字”冠名的數字北京、數字福建、數字廣東等信息化計劃先後被提出。這些都屬於“e-戰略”的範疇。

“e-戰略”主要是指採用信息通信技術，實施信息化、數字化的經濟社會發展戰略計劃。“e-戰略”中的“e”是“electronic”的字頭，指“電子化”。“e”化的提出可溯到20世紀90年代初。1992年，美國提出“信息高速公路計劃”，其目標是“將網路連接到每一個美國家庭”。網路與家庭相連接即意味著社會公眾能夠普遍上網，政府、企業、公眾可以處於同一個網路環境之中。據此，美國學者提出信息高速公路的五大應用，即電子政府、電子商務、遠程教育、遠程醫療和電子娛樂。其中，電子政府(e-Government)、電子商務(e-Business)列前兩位。面向經濟社會發展的“電子化”或“e”化的概念由此產生。隨著網際網路技術與計算技術的蓬勃發展，“e-戰略”逐步被催生出束。