數字地球導論
數字地球導論
《數字地球導論》是南京大學“985”工程教材建設項目。“數字地球”是一個多學科交叉的、龐大複雜的技術系統，本書從地球信息科學的角度重點介紹了數字地球的基本理論及構建與應用技術。全書共分九章，主要內容包括：數字地球的基本概念、多維地球信息的表達方法、數字地球中的信息獲取、存儲、管理、傳輸、共享、虛擬再現與分析應用等。
此書定位在：為具有一定地球信息科學基礎的讀者，提供一本關於數字地球的入門性質的教科書，全書力圖以通俗淺顯的圖表文字，解說數字地球中包含的複雜理論與技術問題，使讀者對數字地球有一個概貌性的了解，為進一步的學習研究奠定基礎。
本書可作為高等院校地學類專業本科生教材，也可作為相關專業人員的參考書。
第一章“數字地球”概念與組成
§1.1 “數字地球”的基本概念
1.1.1 “數字地球”概念的形成背景
1.1.2 “數字地球”概念的涵義
1.1.3 “數字地球”概念的影響
§1.2 “數字地球”的主要組成
1.2.1 數據系統
1.2.2 軟硬體系統
1.2.3 應用模型
§1.3 “數字地球”的主要特點
1.3.1 “數字地球”的基本特點
1.3.2 “數字地球”的學科特點
1.3.3 “數字地球”的技術特點
1.3.4 “數字地球”的應用特點
參考文獻
第二章 數字地球信息的描述與表達
§2.1 地表特徵的認知與抽象
2.1.1 地表特徵的認知與抽象
2.1.2 地表特徵的認知與抽象模型
§2.2 基於要素的空間關係描述與表達
2.2.1 拓撲空間關係
2.2.2 方位空間關係
2.2.3 度量空間關係
§2.3 數字地球信息的二維描述與表達
2.3.1 概述
2.3.2 基於柵格的描述與表達
2.3.3 基於矢量的描述與表達
2.3.4 矢柵一體化的描述與表達
§2.4 數字地球的三維描述與表達
2.4.1 概述
2.4.2 基於面的三維幾何表示
2.4.3 基於體的三維幾何表示
2.4.4 混合數據結構概述
2.4.5 空間數據表達方式的對比與評價
參考文獻
第三章 數字地球的相關理論與技術
§3.1 對地觀測技術
3.1.1 遙感技術的基本概念
3.1.2 遙感數據的分析處理
3.1.3 遙感信息的地學應用
§3.2 全球定位系統
3.2.1 全球定位系統的基本組件
3.2.2 全球定位系統的工作原理
3.2.3 全球定位系統的定位方法
3.2.4 全球定位系統的定位誤差
§3.3 地理信息系統技術
3.3.1 地理信息系統的主要類型
3.3.2 地理信息系統的系統構成
3.3.3 地理信息系統的功能概述
3.3.4 分散式地理信息系統
§3.4 寬頻網與虛擬現實技術
3.4.1 寬頻網路的基本概念
3.4.2 虛擬現實技術
參考文獻
第四章 數字地球信息的獲取與採集
§4.1 地圖數字化
4.1.1 地圖數字化方式
4.1.2 數據分層
4.1.3 地圖定向坐標變換
4.1.4 地圖自動接邊
4.1.5 地圖數字化數據質量
4.1.6 地圖自動矢量化——地圖信息識別與提取技術
§4.2 實地信息獲取
4.2.1 常規測量
4.2.2 數字測量
4.2.3 GPS數據採集
§4.3 攝影測量信息獲取
4.3.1 解析攝影測量
4.3.2 數字攝影測量
§4.4 遙感信息獲取
4.4.1 多源感測器及遙感解析度
4.4.2 多光譜遙感及信息獲取
4.4.3 微波遙感及其信息獲取
4.4.4 高光譜遙感及其信息獲取
4.4.5 多源信息複合
參考文獻
第五章 地球信息的存儲與組織管理
§5.1 地球信息的類型與特徵
5.1.1 地球信息的類型
5.1.2 地球信息的特徵
§5.2 地球信息的存儲方式
5.2.1 文件系統
5.2.2 資料庫系統
5.2.3 地球信息的存儲
§5.3 地球信息的組織管理
5.3.1 多尺度與多要素
5.3.2 分塊組織管理
5.3.3 無縫組織管理
5.3.4 分散式組織管理
參考文獻
第六章 數字地球信息的傳輸與共享
§6.1 共享數據的標準化和規範化
6.1.1 意義和作用
6.1.2 標準化與規範化
§6.2 分散式對象與數據倉庫
6.2.1 地球信息的分散式特徵
6.2.2 分散式對象技術的應用
6.2.3 空間數據倉庫
§6.3 網路化條件與信息傳輸
6.3.1 “數字地球”中的Internet
6.3.2 “數字地球”與NII
6.3.3 網際網路GIS技術
6.3.4 “數字地球”的信息傳輸技術
§6.4 信息資源的共享與互操作
6.4.1 地理數據共享的解決方案
6.4.2 OGC與地理數據互操作
參考文獻
第七章 地球信息的虛擬再現
§7.1 虛擬現實簡介
7.1.1 虛擬現實的基本概念
7.1.2 虛擬現實的分類
7.1.3 虛擬現實的關鍵技術
7.1.4 虛擬現實系統的構成
7.1.5 虛擬現實開發工具
7.1.6 虛擬現實的意義
§7.2 地貌的三維再現
7.2.1 歷史上的地貌描繪方法
7.2.2 三維數字地形模型的構建
7.2.3 地形模型的外觀模擬方法
§7.3 特殊地物的三維造型
7.3.1 樹木造型
7.3.2 火焰與雲霧的造型
7.3.3 建築物的造型
§7.4 地理專題信息與地理過程的可視化
7.4.1 概述
7.4.2 視覺化變數
7.4.3 地理專題信息的可視化
7.4.4 地理過程的可視化
§7.5 系統集成與人機交互
7.5.1 系統集成
7.5.2 計算機三維顯示的基本原理
7.5.3 人機交互技術
參考文獻
第八章 數字地球信息的分析與建模
§8.1 空間特徵的度量
8.1.1 對象的度量
8.1.2 點群的度量
8.1.3 表面的度量
8.1.4 類型柵格的度量
8.1.5 連養柵格的度量
8.1.6 網路的度量
8.1.7 分形度量
§8.2 空間分析
8.2.1 對象的空間分析
8.2.2 點群的空間分析
8.2.3 地形表面的空間分析
8.2.4 網路空間分析
8.2.5 柵格的空間分析
§8.3 空間模型與模擬
8.3.1 空間模型的概念
8.3.2 地理遙感模型
8.3.3 兩類地理模型
8.3.4 模擬的類型
參考文獻
第九章“數字地球”的創建與應用
§9.1 “數字地球”的創建策略
9.1.1 國際合作——“數字地球”創建的必由之路
9.1.2 中國“數字地球”建設方針
§9.2 “數字地球”的應用意義
9.2.1 戰略意義
9.2.2 科學意義
9.2.3 社會意義
§9.3 “數字地球”應用示範
9.3.1 數字城市
9.3.2 全球變化研究
§9.4 “數字地球”應用前景
參考文獻
