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全空间信息系统原理与技术

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江西南昌
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作者华一新,张江水,曹一冰,张政 等

出版社科学出版社

ISBN9787030773630

出版时间2024-01

装帧平装

开本16开

定价188元

货号29682186

上书时间2024-11-04

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品相描述:全新
商品描述
导语摘要
本书共3篇 18章,系统介绍了全空间信息系统的基本原理、核心技术和应用实践。在全空间信息系统中首次提出了以多粒度时空对象数据模型来描述现实世界的理论和方法,实现了多粒度时空对象的创建、管理、分析与可视化。本书从全空间信息系统的基本概念开始,由浅入深地介绍了多粒度时空对象数据模型的基本理论和全空间信息系统所用到的核心技术,并通过三个典型的实践应用案例帮助读者进一步加深对全空间信息系统的理解。

目录
目录
前言
原理篇 
第1章 全空间信息系统概述 2 
1.1全空间信息系统技术背景 2 
1.1.1地理信息系统及其发展趋势 2 
1.1.2时空数据极大丰富 3 
1.1.3时空信息处理相关技术迅速发展 4 
1.1.4时空信息应用需求不断扩展 6 
1.1.5全空间信息系统技术背景分析 7 
1.2全空间信息系统基本概念 11 
1.2.1全空间信息系统相关术语 11 
1.2.2全空间信息系统认知模型 12 
1.2.3全空间信息系统定义与组成 14 
1.2.4全空间信息系统的技术特点 17 
1.3全空间信息系统核心技术 18 
1.3.1多粒度时空对象创建技术 18 
1.3.2多粒度时空对象存储与管理技术 19 
1.3.3多粒度时空对象分析技术 20 
1.3.4多粒度时空对象可视化技术 21 
1.3.5全空间信息系统平台技术 23 
1.4全空间信息系统研究进展与发展趋势 24 
1.4.1全空间信息系统研究进展 24 
1.4.2全空间信息系统研究范式 25 
1.4.3全空间信息系统发展趋势 28
第2章 多粒度时空对象数据模型 30 
2.1 GIS空间数据模型 30 
2.1.1 GIS地图数据模型 30 
2.1.2 GIS时空数据模型 32 
2.1.3 GIS三维数据模型 33 
2.1.4时空大数据与空间数据模型 35 
2.2多粒度时空对象数据模型概述 36 
2.2.1多粒度时空对象特征描述框架 36 
2.2.2多粒度时空对象数据模型基本概念 40 
2.2.3 与 GIS空间数据模型相比的主要优点 42 
2.3多粒度时空对象建模 45 
2.3.1多粒度时空对象建模的概念 45 
2.3.2多粒度时空对象设计 47 
2.3.3多粒度时空对象生成的基本方法 50
第3章 多粒度时空对象时空参照 53 
3.1时空参照概述 53 
3.2多粒度时空对象时空参照概述 54 
3.2.1时空参照在多粒度时空对象数据模型中的作用 54 
3.2.2多粒度时空对象时空参照的形式化表达方法 54 
3.3时间参照及转换方法 55 
3.3.1时间参照概述 55 
3.3.2时间参照的转换 57 
3.4空间参照及转换方法 58 
3.4.1空间参照概述 58 
3.4.2空间参照的转换 61
第4章 多粒度时空对象空间位置 65 
4.1地理信息系统空间位置概述 65 
4.1.1空间位置的相关概念 65 
4.1.2空间位置的主要作用 66 
4.1.3空间位置的问题分析 66 
4.2多粒度时空对象空间位置概述 67 
4.2.1多粒度时空对象空间位置的基本概念 67 
4.2.2多粒度时空对象空间位置的特征 69 
4.2.3多粒度时空对象空间位置的分类 70 
4.3多粒度时空对象空间位置数据模型 71 
4.3.1多粒度时空对象空间位置的描述框架 71 
4.3.2多粒度时空对象空间位置的形式化表达 72 
4.4多粒度时空对象空间位置建模 73 
4.4.1多粒度时空对象空间位置建模目标 73 
4.4.2多粒度时空对象空间位置建模流程 73 
4.4.3多粒度时空对象空间位置建模方法 74
第5章 多粒度时空对象空间形态 77 
5.1地理信息系统空间形态概述 77 
5.1.1 GIS空间形态定义 77 
5.1.2 GIS中常用的空间形态描述方法 77 
5.1.3 GIS空间形态数据的来源 78 
5.1.4 GIS空间形态的应用 80 
5.1.5 GIS空间形态的不足 80 
5.2多粒度时空对象空间形态概述 81 
5.2.1多粒度时空对象空间形态的定义 81 
5.2.2多粒度时空对象空间形态的分类 81 
5.2.3多粒度时空对象空间形态的特点 84 
5.3多粒度时空对象空间形态数据模型 84 
5.3.1多粒度时空对象空间形态描述框架 84 
5.3.2多粒度时空对象空间形态概念模型 85 
5.3.3多粒度时空对象空间形态逻辑模型 87 
5.4多粒度时空对象空间形态建模 92 
5.4.1多粒度时空对象空间形态建模的方法 92 
5.4.2多粒度时空对象空间形态建模的过程 94
第6章 多粒度时空对象属性特征 98 
6.1地理信息系统属性特征概述 98 
6.1.1 GIS属性特征的定义 98 
6.1.2 GIS属性特征的描述方法 98 
6.1.3 GIS属性特征的获取方法 99 
6.1.4 GIS属性特征的应用 100 
6.1.5 GIS属性特征的不足 101 
6.2多粒度时空对象属性特征概述 101 
6.2.1多粒度时空对象属性特征的基本概念 101 
6.2.2多粒度时空对象属性特征的特点 102 
6.2.3多粒度时空对象属性特征的分类 103 
6.3多粒度时空对象属性特征数据模型 104 
6.3.1基于键-值数据模型的属性描述方法 104 
6.3.2多粒度时空对象属性特征概念数据模型 105 
6.3.3多粒度时空对象属性特征的逻辑模型 107 
6.4多粒度时空对象属性特征建模 108 
6.4.1多粒度时空对象属性特征建模流程 108 
6.4.2多粒度时空对象属性特征建模实例 109
第7章 多粒度时空对象关联关系 112 
7.1地理信息系统关联关系概述 112 
7.1.1 GIS关联关系的概念 112 
7.1.2 GIS关联关系的主要作用 112 
7.1.3 GIS关联关系的不足之处 113 
7.2多粒度时空对象关联关系概述 113 
7.2.1多粒度时空对象关联关系基本概念 113 
7.2.2多粒度时空对象关联关系主要特点 115 
7.2.3多粒度时空对象关联关系分类体系 115 
7.2.4多粒度时空对象关联关系主要作用 117 
7.3多粒度时空对象关联关系数据模型 117 
7.3.1多粒度时空对象关联关系的数据来源 117 
7.3.2多粒度时空对象关联关系概念模型 119 
7.3.3多粒度时空对象关联关系逻辑模型 123 
7.4多粒度时空对象关联关系建模 125 
7.4.1多粒度时空对象关联关系建模目标 125 
7.4.2多粒度时空对象关联关系建模流程 126 
7.4.3多粒度时空对象关联关系建模方法 127
第8章 多粒度时空对象组成结构 131 
8.1组成结构概述 131 
8.1.1组成结构与整体部分理论 131 
8.1.2组成结构与面向对象建模技术 132 
8.2多粒度时空对象组成结构概述 133 
8.2.1多粒度时空对象组成结构的基本概念 133 
8.2.2多粒度时空对象组成结构的特征 135 
8.2.3多粒度时空对象组成结构的分类 136 
8.3多粒度时空对象组成结构数据模型 137 
8.3.1多粒度时空对象组成结构的关系特征 137 
8.3.2多粒度时空对象组成结构的相互作用 137 
8.3.3多粒度时空对象组成结构的形式化表达 138 
8.4多粒度时空对象组成结构建模 139 
8.4.1多粒度时空对象组成结构建模流程 139 
8.4.2多粒度时空对象组成结构建模关键步骤 140
第9章 多粒度时空对象行为能力 143 
9.1行为能力概述 143 
9.1.1行为与行为能力 143 
9.1.2地理信息系统中的行为描述 144 
9.2多粒度时空对象行为能力概述 145 
9.2.1多粒度时空对象行为能力的基本概念 145 
9.2.2多粒度时空对象行为能力的主要特点 146 
9.2.3多粒度时空对象行为能力的分类体系 146 
9.3多粒度时空对象行为能力数据模型 148 
9.3.1多粒度时空对象行为能力的组成 148 
9.3.2多粒度时空对象行为能力的形式化描述 149 
9.4多粒度时空对象行为能力建模 151 
9.4.1多粒度时空对象行为能力建模流程 151 
9.4.2多粒度时空对象行为能力建模关键步骤 153
第10章 多粒度时空对象认知能力 157 
10.1认知能力概述 157 
10.1.1认知与认知能力 157 
10.1.2认知与认知能力概念的扩展 158 
10.2多粒度时空对象认知能力概述 159 
10.2.1多粒度时空对象认知能力的基本概念 159 
10.2.2多粒度时空对象认知能力的主要特点 160 
10.2.3多粒度时空对象认知能力的分类体系 160 
10.3多粒度时空对象认知能力数据模型 162 
10.3.1多粒度时空对象认知能力形式化描述 162 
10.3.2基于多粒度时空对象认知树的分析决策模型 164 
10.4多粒度时空对象认知能力建模 168 
10.4.1多粒度时空对象分析决策能力建模基本流程 168 
10.4.2多粒度时空对象认知服务运行机理 169
技术篇 
第11章 全空间信息系统平台 172 
11.1全空间信息系统平台体系架构 172 
11.1.1全空间信息系统平台技术架构 172 
11.1.2全空间信息系统平台产品体系 173 
11.1.3全空间信息系统平台开发应用模式 175 
11.2全空间信息系统云端平台 177 
11.2.1云端平台技术架构设计 177 
11.2.2云端平台支撑工具 178 
11.2.3云端平台关键技术分析 182 
11.3全空间信息系统桌面端平台 188 
11.3.1桌面端平台技术架构设计 188 
11.3.2桌面端平台关键技术分析 189 
11.4全空间信息系统 Web端平台 197 
11.4.1 Web端平台技术架构设计 197 
11.4.2 Web端平台关键技术分析 198 
11.5多粒度时空对象建模工具 200 
11.5.1多粒度时空对象建模工具技术架构设计 200 
11.5.2时空对象类模板设计工具 201 
11.5.3时空对象实例化工具 202 
11.5.4时空对象通用转换工具 202 
11.5.5时空对象交换工具 202 
11.5.6全流程实时管控工具 203 
11.5.7时空对象行为建模工具 205 
11.5.8时空对象发布工具 206
第12章 多粒度时空实体分类与编码及数据交换格式设计 207 
12.1多粒度时空实体分类与编码 207 
12.1.1多粒度时空实体分类 207 
12.1.2多粒度时空实体编码 208 
12.2多粒度时空实体八元组特征分类与编码 210 
12.2.1时空参照分类与编码 210 
12.2.2空间位置分类与编码 211 
12.2.3空间形态分类与编码 211 
12.2.4属性特征分类与编码 213 
12.2.5关联关系分类与编码 214 
12.2.6组成结构分类与编码 215 
12.2.7行为能力分类与编码 215 
12.2.8认知能力分类与编码 216 
12.3多粒度时空对象数据交换格式设计 216 
12.3.1多粒度时空对象数据集 216 
12.3.2多粒度时空对象数据交换格式主要作用 217 
12.3.3多粒度时空对象数据交换格式设计要求 218 
12.3.4多粒度时空对象数据交换格式实现方法 218
第13章 全空间信息系统数据管理 230 
13.1多粒度时空对象数据管理模式 230 
13.1.1多粒度时空对象数据管理要求 230 
13.1.2全空间信息系统的时空域 231 
13.1.3基于时空域的多粒度时空对象数据管理 233 
13.2全空间信息系统数据库 235 
13.2.1数据库总体架构 235 
13.2.2主数据库设计 237 
13.2.3从数据库设计 240 
13.3多粒度时空对象数据访问引擎 247 
13.3.1访问引擎定义 247 
13.3.2访问引擎设计 248 
13.3.3访问引擎实现 249
第14章 设施时空对象建模与管理 251 
14.1通用的设施接入与管理技术 251 
14.1.1设施的基本概念 251 
14.1.2通用的设施接入技术 253 
14.1.3通用的设施数据管理技术 255 
14.2设施时空对象建模 256 
14.2.1设施时空对象模型 256 
14.2.2设施时空对象建模技术 256 
14.3设施时空对象接入与管理 260 
14.3.1设施时空对象接入技术 260 
14.3.2设施时空对象管理技术 262 
14.4实践案例 266 
14.4.1设施时空对象建模实例 266 
14.4.2设施时空对象接入实例 268 
14.4.3设施时空对象管理实例 270
第15章 多粒度时空对象可视化 272 
15.1多粒度时空对象可视化概述 272 
15.1.1多粒度时空对象可视化的概念 272 
15.1.2多粒度时空对象可视化的基本构成 273 
15.1.3多粒度时空对象可视化的一般流程 274 
15.2多粒度时空对象空间位置可视化 276 
15.2.1多粒度时空对象空间位置可视化概述 276 
15.2.2多粒度时空对象空间位置可视化方法 276 
15.3多粒度时空对象空间形态可视化 280 
15.3.1多粒度时空对象空间形态可视化概述 280 
15.3.2多粒度时空对象空间形态可视化方法 280 
15.4多粒度时空对象属性特征可视化 283 
15.4.1多粒度时空对象属性特征可视化概述 283 
15.4.2多粒度时空对象属性特征可视化方法 284 
15.5多粒度时空对象关联关系可视化 289 
15.5.1多粒度时空对象关联关系可视化概述 289 
15.5.2多粒度时空对象关联关系可视化方法 290 
15.6多粒度时空对象组成结构可视化 294 
15.6.1多粒度时空对象组成结构可视化概述 294 
15.6.2多粒度时空对象组成结构可视化方法 295 
15.7多粒度时空对象动态特征可视化 297 
15.7.1多粒度时空对象动态特征可视化与时间的基本特性 297 
15.7.2多粒度时空对象动态特征可视化方法 298 
15.8多粒度时空对象可视化方法体系 301
实践篇 
第16章 全空间数字世界原型构建 305 
16.1案例背景 305 
16.2源数据分析 305 
16.2.1卫星数据 305 
16.2.2流场数据 305 
16.2.3基础地理环境数据 306 
16.2.4全球船舶轨迹数据 307 
16.2.5全球机场和航班数据 307 
16.2.6全球粮食贸易数据 308 
16.2.7全国省、市、县级行政区划数据 308 
16.2.8城市基础设施数据 309 
16.2.9大学校园模型数据 310 
16.3时空对象类设计与实例化 310 
16.3.1时空对象类分析 310 
16.3.2时空对象类模板设计 311 
16.3.3时空对象实例化 326 
16.4案例功能与特点分析 328 
16.4.1空间范畴从地表空间、城市空间扩展至全空间 328 
16.4.2信息内容从静态孤立扩展至实时动态与多维关联 331 
16.4.3空间分析从面向要素的静态分析扩展至基于对象的时空分析 334 
16.4.4系统能力从被动交互扩展至主动认知与自主行为 335
第17章 新冠病例与高铁及航班时空实体建模与表达 337 
17.1案例背景 337 
17.2源数据分析 337 
17.2.1流行病学调查数据 337 
17.2.2高铁数据 338 
17.2.3航班数据 338 
17.3时空对象类设计与实例化 338 
17.3.1时空对象类分析 338 
17.3.2时空对象类模板设计 339 
17.3.3时空对象实例化 346 
17.4案例功能与特点分析 347 
17.4.1时空对象的多维可视化表达 347 
17.4.2动态交互的时空复合查询功能 349 
17.4.3基于关联关系的时空统计功能 349 
17.4.4疫情的时空伴随风险区计算功能 350 
17.4.5疫情防控对立体交通的影响分析 351
第18章 社交网络空间时空实体建模与可视化 353 
18.1案例背景 353 
18.2源数据分析 353 
18.2.1海底电缆数据集 353 
18.2.2 IP地址网络探测数据集 354 
18.2.3 Twitter社交媒体数据集 354 
18.3时空对象类设计与实例化 355 
18.3.1时空对象类分析 355 
18.3.2时空对象类模板设计 355 
18.3.3时空对象实例化 360 
18.4社交网络时空对象可视化 361 
18.4.1社交网络时空对象可视化表达流程与方法 361 
18.4.2社交网络时空对象可视化 362 
18.5案例功能与特点分析 363 
18.5.1社交网络时空对象空间位置特征表达 364 
18.5.2社交网络时空对象网络结构特征表达 364 
18.5.3社交网络时空对象空间映射关系表达 365 
18.5.4社交网络时空对象地理时空过程模拟 366 
18.5.5社交网络时空对象社交行为过程模拟 366 
主要参考文献 368

内容摘要
本书共3篇 18章,系统介绍了全空间信息系统的基本原理、核心技术和应用实践。在全空间信息系统中首次提出了以多粒度时空对象数据模型来描述现实世界的理论和方法,实现了多粒度时空对象的创建、管理、分析与可视化。本书从全空间信息系统的基本概念开始,由浅入深地介绍了多粒度时空对象数据模型的基本理论和全空间信息系统所用到的核心技术,并通过三个典型的实践应用案例帮助读者进一步加深对全空间信息系统的理解。

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