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第一章 绪论 1

1.1 问题的提出 1

1.1.1 现代地理信息产业的形成和发展 1

1.1.2 空间信息基础设施（SII）的含义 2

1.2 国内外空间信息基础设施研究与发展现状 5

1.2.1 国外研究与发展现状 5

1.2.2 国内研究现状 9

1.2.3 国内重点研究领域和热点问题 10

1.3 空间信息基础设施的战略意义 11

1.3.1 NSII是国家信息基础设施（NII）建设的基础 11

1.3.2 数字中国的核心支撑 11

1.3.3 知识经济形成和发展的有利条件 12

第二章 地理空间信息基础设施框架 14

2.1 概述 14

2.1.1 信息基础设施 14

2.1.2 地理空间信息的重要性 15

2.1.3 空间信息基础设施 16

2.1.4 空间信息基础设施的层次 19

2.2 国外空间数据基础设施的比较 20

2.2.1 美国国家空间数据基础设施（NSDI） 20

2.2.2 英国NGDF 22

2.2.3 澳大利亚ASDI 23

2.3 空间信息框架 24

2.3.1 空间信息框架的结构 26

2.3.2 空间信息框架的数据模型 26

2.3.3 空间信息框架的基础数据 26

2.3.4 空间信息框架的专题数据 28

2.3.5 空间信息框架的服务 28

2.3.6 空间信息框架的元数据 28

2.3.7 空间信息框架的应用和维护 29

2.3.8 空间信息框架的效益 30

2.4 空间信息基础设施的体系结构 30

2.4.1 空间信息基础设施的体系结构 31

2.4.2 空间信息基础设施体系结构的建设 37

第三章 地理空间信息领域模型与互操作 38

3.1 领域模型 38

3.2 领域元数据 42

3.2.1 数据元数据 43

3.2.2 服务元数据 44

3.3 空间信息资源目录 44

3.4 领域互操作 46

3.4.1 概述 46

3.4.2 地理信息互操作的主要问题 47

3.4.3 地理信息的认知表示及其互操作 48

3.4.4 信息基础设施背景下地理信息的互操作 50

3.4.5 OGC 51

3.4.6 地理信息互操作研究 52

3.5 互操作模型 52

3.5.1 机构组织的互操作模型 53

3.5.2 技术的互操作模型 54

3.5.3 技术互操作模型设计 55

第四章 地理空间信息模型与数据体系结构 59

4.1 地理实体的特征 59

4.1.1 实体与四维时空框架 59

4.1.2 地理实体的空间及时间尺度 60

4.1.3 空间框架的确定性和实体存在的多样性 61

4.2 地理空间数据表示 62

4.2.1 地理数据建模（概念模型） 62

4.2.2 地理空间数据结构（逻辑模型） 64

4.3 地理空间数据的操作或方法 65

4.4 地理空间信息标准 67

4.5 数据体系结构 68

4.5.1 概述 68

4.5.2 信息元素 70

4.5.3 基础空间框架数据模型及其约束 73

4.5.4 框架数据类型 75

4.6 空间信息基础设施数据体系的实体关系图 77

第五章 空间信息基础设施的操作体系 79

5.1 概述 79

5.1.1 操作体系生产组织的观点 79

5.1.2 操作体系消费者使用的观点 82

5.2 操作体系概念图 84

5.3 操作关系 85

5.3.1 信息生产部门 85

5.3.2 信息应用部门 86

5.3.3 一般用户 86

5.4 操作任务层次图 87

5.5 操作活动图 91

5.6 信息交换需求 92

第六章 空间信息基础设施的技术体系 94

6.1 概述 94

6.2 分布式计算技术的进展 95

6.2.1 基于CORBA的分布式对象计算标准规范 96

6.2.2 基于DCOM的分布式对象计算标准规范 99

6.2.3 CORBA与DCOM的互操作 100

6.3 参考模型和标准 100

6.4 地理信息领域的分布式计算服务 104

6.4.1 地理信息的共享领域服务 105

6.4.2 特定的地理领域服务 106

6.5 技术体系中的模块和接口定义 106

第七章 空间信息基础设施的系统体系结构和互操作评价模型 109

7.1 概述 109

7.1.1 系统体系结构 109

7.1.2 系统体系的互操作评价模型 110

7.2 系统组成及接口描述 110

7.2.1 节点间接口 111

7.2.2 节点内的接口 111

7.2.3 系统内的部件间的接口 111

7.3 节点／系统接口图与接口矩阵 113

7.4 空间信息基础设施的系统体系构成 113

7.4.1 领域部门节点／系统方法 114

7.4.2 任务功能模块方法 115

7.5 系统体系结构与操作体系结构的关系 117

7.6 系统体系的互操作评价模型 118

7.6.1 互操作评价模型的建立 118

7.6.2 系统之间互操作层次的评价过程 119

第八章 21世纪初我国空间信息基础设施发展的总体思路 121

8.1 概述 121

8.1.1 国家空间信息基础设施（NSII）的提出 121

8.1.2 国家空间信息基础设施（NSII）的范畴和有关概念 121

8.1.3 21世纪空间信息基础设施进入新的发展阶段 124

8.1.4 我国国家空间信息基础设施的基础 125

8.1.5 国家空间信息基础设施发展的重要意义 126

8.1.6 我国国家空间信息基础设施建设的总体思路 127

8.2 世界各国空间信息基础设施发展现状和趋势 128

8.2.1 各国NSII发展现状和主要政策分析 129

8.2.2 地理空间信息技术应用的新趋势 133

8.2.3 高分辨率遥感信息及其数据获取和处理技术竞争日益激烈 134

8.3 我国国家空间信息基础设施发展现状和问题 139

8.3.1 我国地理空间信息技术应用的现状 139

8.3.2 我国地理空间信息技术应用存在的主要问题 142

8.4 空间信息基础设施在国民经济社会信息化中的地位和作用 144

8.4.1 国家空间信息基础设施的功能和特点 144

8.4.2 在国民经济社会信息化中的作用 145

8.4.3 我国经济社会发展对空间信息的需求日益增大 146

8.5 我国国家空间信息基础设施建设的指导方针和发展思路 149

8.5.1 指导方针 149

8.5.2 NSII建设遵循的原则 150

8.5.3 21世纪初NSII建设的主要任务 151

8.5.4 国家空间信息基础设施发展思路 153

8.6 21世纪初我国空间信息基础设施发展的主要目标和重点 153

8.6.1 主要目标 153

8.6.2 发展重点 155

8.6.3 国家空间信息基础设施的基本功能 157

8.6.4 关键技术开发 158

8.7 促进国家空间信息基础设施发展的政策框架 159

8.7.1 进一步加强国家对国家空间信息基础设施发展和地理空间信息共享的宏观指导和协调 159

8.7.2 抓住机遇加快国家空间信息基础设施建设 159

8.7.3 进一步促进国家空间信息基础设施的应用 161

参考文献 162

附录一 “数字北京”——数字城市示范工程规划、设计与建设 163

附录二 葡萄牙、意大利、法国等国家空间信息基础设施发展现状和对我国的启示 178

附录三 加强国家空间数据基础设施建设已刻不容缓 184

附录四 在“国家空间信息基础设施发展战略研讨会”上的讲话 188

附录五 建立天地一体化综合卫星应用体系，加快国家空间信息基础设施建设 191

附录六 石定环同志在国家空间信息基础设施发展战略研讨会上的讲话 194