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第1章 绪论 1

1.1 传统测绘学概述 1

1.2 现代测绘地理信息科学 2

1.2.1 现代测绘技术 2

1.2.2 地理信息系统 3

1.2.3 测绘地理信息的现状和趋势 5

1.3 现代测绘地理信息的重大科技任务 7

1.4 现代测绘地理信息科学的前沿与关键技术 10

1.5 测绘地理信息与地球空间信息科学 10

1.6 测绘地理信息在国民经济和信息化社会中的地位与作用 11

第2章 地面测量技术 13

2.1 测量机器人 13

2.2 三维激光扫描技术 14

2.2.1 三维激光扫描系统 14

2.2.2 三维点云数据处理 15

2.2.3 三维激光扫描仪的应用 18

2.3 移动测量系统 18

2.3.1 移动测量系统的工作方式及特点 19

2.3.2 惯导技术 19

2.3.3 移动测量系统的分类 20

2.3.4 车载移动测量系统的发展 21

2.3.5 车载移动测量的组成及工作原理 21

2.4 数字近景摄影测量 23

2.4.1 数字近景摄影测量概述 24

2.4.2 数字近景摄影测量测图 24

2.4.3 多基线-数字近景摄影测量 24

2.4.4 数字近景摄影测量的应用 26

2.5 特种精密工程测量 27

2.5.1 激光垂准仪 27

2.5.2 精密陀螺仪 28

2.6 工业测量 31

第3章 空间测量技术 34

3.1 全球导航卫星系统 34

3.1.1 GNSS系统概况 34

3.1.2 GNSS研究的热点问题 35

3.1.3 GNSS应用 37

3.1.4 未来导航技术的发展——量子指南针 38

3.1.5 室内定位技术 39

3.2 CORS系统 44

3.2.1 CORS概述 44

3.2.2 CORS误差源分析 49

3.2.3 计算CORS改正数的常用数学模型分析 50

3.2.4 CORS的应用 51

3.3 遥感技术 51

3.3.1 遥感概述 51

3.3.2 遥感影像专题信息提取技术 54

3.3.3 基于遥感专题制图综合的方法 55

3.4 无人机技术 57

3.4.1 无人机遥感概述 58

3.4.2 无人机影像处理方法 61

3.4.3 无人机影像地图的制作方法 62

3.4.4 无人机遥感存在的问题 65

3.5 合成孔径雷达干涉测量技术 67

3.5.1 InSAR干涉数据的干涉模式 67

3.5.2 InSAR成像原理 68

3.5.3 InSAR技术的相关算法 69

3.5.4 InSAR技术的应用现状分析 70

3.6 机载LiDAR技术 71

3.6.1 机载LiDAR概述 71

3.6.2 机载LiDAR原理 74

3.6.3 机载LiDAR的工作流程 76

3.6.4 存在的问题 79

第4章 地下测量技术 80

4.1 水下测量技术 80

4.1.1 水下地形测量特点 80

4.1.2 水下测量基本理论 81

4.1.3 传统水下测量技术 81

4.1.4 现代水下测量技术 81

4.1.5 湖泊水下地形测量实例 84

4.2 地下管线测量 86

4.2.1 地下管线测量概述 87

4.2.2 地下管线信息化建设 89

4.2.3 新技术在地下管线测量中的应用 91

第5章 地球局部形状的确定 92

5.1 精化（似）大地水准面的基础理论 92

5.1.1 基本概念 92

5.1.2 边值问题的基本类型及球面解 93

5.1.3 Stokes理论与大地水准面 94

5.1.4 Molodensky理论和似大地水准面 95

5.1.5 Stokes与Molodensky理论边值问题的区别与联系 96

5.1.6 重力场 97

5.1.7 地球重力场模型的概述 97

5.1.8 重力异常 98

5.2 确定（似）大地水准面的基本方法 99

5.2.1 GPS水准 100

5.2.2 重力方法 106

5.2.3 组合法 107

5.3 依重力数据局部（似）大地水准面精化 107

5.3.1 地球位模型确定大地水准面 108

5.3.2 移去-恢复法 109

5.4 无重力数据局部（似）大地水准面精化 111

5.4.1 基于GPS水准数据和地球位模型的局部大地水准面精化 111

5.4.2 顾及重力场模型与地形改正的移去-恢复法 112

5.5 利用地形和地质数据的局部（似）大地水准面精化 114

5.5.1 利用地形和地质数据精化局部大地水准面的特点 115

5.5.2 利用地形和地质数据精化局部大地水准面的研究内容 115

5.5.3 利用地形和地质数据精化局部大地水准面的基础理论 115

5.5.4 地形均衡垂线偏差不同误差分析模型比较 121

5.5.5 应用及实施 125

第6章 变形监测与变形分析 135

6.1 变形监测与变形分析概述 135

6.1.1 变形监测的目的、意义 135

6.1.2 变形监测的特点 135

6.1.3 变形监测的应用 135

6.2 变形监测中一些主要方法及各自的优缺点 136

6.2.1 常规地面测量方法 136

6.2.2 近景摄影测量方法 136

6.2.3 GPS测量 137

6.2.4 三维激光扫描方法 137

6.2.5 合成孔径雷达技术 137

6.2.6 利用GPS和InSAR融合技术对地表进行监测 138

6.3 变形分析方法的介绍 138

6.3.1 回归分析法 138

6.3.2 时间序列分析法 139

6.3.3 灰色系统分析模型方法 139

6.3.4 卡尔曼滤波方法 140

6.4 利用智能型全站仪和水准仪进行变形监测的理论与技术 140

6.4.1 智能全站仪和水准仪的介绍 140

6.4.2 智能全站仪中AMIS系统的功能及应用 141

6.4.3 智能全站仪快速测量处理系统的组成 142

6.4.4 智能全站仪用于二滩水电站变形监测 143

6.5 利用GNSS和CORS系统进行变形监测 144

6.5.1 GNSS系统测量原理和特点及在变形监测中的应用 144

6.5.2 CORS系统的组成及在变形监测应用的领域和特点 145

6.6 利用传感器进行各类变形监测 146

6.6.1 遥感新技术及传感器的介绍 146

6.6.2 利用倾斜传感器进行位移监测原理 148

6.6.3 传感器应用于变形监测的领域和特点 153

第7章 基础地理信息系统 156

7.1 基础地理信息 156

7.1.1 基础地理信息数据的类型 157

7.1.2 基础地理信息系统的特征 157

7.1.3 基础地理信息数据的特性 158

7.1.4 空间数据分层 159

7.2 基础地理信息数据建库 160

7.2.1 基础地理信息数据库设计总体目标 160

7.2.2 基础地理信息数据库数据的组成 160

7.2.3 基础地理信息数据模型 160

7.2.4 空间数据库技术 162

7.2.5 数据库设计 165

7.2.6 基础地理数据入库 166

7.3 空间数据挖掘 167

7.3.1 空间数据挖掘概述 167

7.3.2 空间数据挖掘方法 172

7.3.3 空间数据挖掘的关键技术 172

7.3.4 空间数据挖掘面临的问题及其展望 174

7.4 基础地理信息的集成应用技术 175

7.4.1 地理信息系统集成平台的特点和功能 176

7.4.2 地理信息系统集成策略 177

第8章 三维地理信息系统的核心理论与技术 182

8.1 3DGIS概述 182

8.2 3DGIS数据结构、模型建立及算法表达 183

8.2.1 3DGIS数据结构 183

8.2.2 3DGIS数据模型建立及算法表达 183

8.3 空间复杂实体三维构建的理论与方法 188

8.3.1 三维数据采集 188

8.3.2 空间复杂实体三维构模方法 189

8.3.3 离散数据可移动条件下的空间复杂实体的三维建模 199

8.4 城市建筑物的三维构建技术体系 206

8.4.1 城市建筑物三维数据获取技术 206

8.4.2 任意摄影构建城市仿真三维景观的简易技术方法 210

8.5 城市建筑物三维模型表达技术 213

8.5.1 城市建筑物三维模型构建技术 215

8.5.2 城市建筑物三维模型可视化技术 217

8.5.3 城市建筑群快速三维模型的构建 218

8.6 矿山3DGIS的构建及空间分析方法 221

8.6.1 矿山3DGIS的信息特点 221

8.6.2 矿山3DGIS的关键技术 221

第9章 数字地球（智慧地球）的关键技术 238

9.1 数字地球概念与简介 238

9.1.1 数字地球的基本概念 238

9.1.2 数字地球核心技术综述 238

9.2 海量数据的处理技术 240

9.2.1 海量数据的快速处理技术 240

9.2.2 数据仓库的构建理论 240

9.3 数字地球元数据标准与特点 242

9.3.1 元数据简介 242

9.3.2 元数据标准格式与特点 242

9.4 空间数据共享与交换 243

9.4.1 空间数据共享标准规范 243

9.4.2 空间数据共享与交换现状 244

9.5 网络地理信息系统技术 245

9.5.1 WebGIS概述与特点 245

9.5.2 WebGIS的实现模式和技术分析 245

9.5.3 组件式GIS 246

9.6 虚拟仿真与VR-GIS技术 247

9.6.1 数字地球的虚拟与仿真技术 247

9.6.2 虚拟现实系统的基本类型和虚拟技术系统结构 248

9.6.3 虚拟技术的地学应用及实例 250

9.7 智慧地球 251

9.7.1 智慧地球的概念 251

9.7.2 数字地球与智慧地球的关系 252

9.7.3 智慧地球的特征与架构 252

9.7.4 智慧地球的支撑技术 253

9.7.5 智慧地球的应用 254

9.8 物联网 255

9.8.1 物联网的定义 255

9.8.2 物联网的体系架构 256

9.8.3 物联网中的核心技术 256

9.8.4 物联网技术在测绘领域的应用 259

9.9 云计算 260

9.9.1 云计算概述 260

9.9.2 云计算核心技术 263

9.9.3 云计算在地理信息空间的应用 266

9.9.4 云计算未来可能的发展方向——“雾计算” 273

9.10 智慧城市与大数据 273

9.10.1 智慧城市 273

9.10.2 大数据 279

9.10.3 智慧城市与大数据的联系 282

第10章 地理国情监测 284

10.1 地理国情监测的涵义 284

10.1.1 国情 284

10.1.2 地理国情 284

10.1.3 地理国情监测 285

10.2 地理国情监测的对象 285

10.3 地理国情监测的分类 286

10.4 地理国情监测的内容、任务、过程 288

10.4.1 地理国情监测的内容 288

10.4.2 地理国情监测的任务 291

10.4.3 地理国情监测的过程 293

10.5 地理国情监测的主要支撑技术 294

10.6 地理国情监测的作用 298

10.7 地理国情监测需要解决的六大技术难题 299

主要参考文献 302