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第1章 城市空间信息学概述 1

1.1城市空间信息 1

1.1.1数据、信息、知识和智慧 1

1.1.2空间数据和空间信息 4

1.1.3城市空间信息 5

1.2城市空间信息学的学科基础 6

1.3城市空间信息学的应用范畴 7

1.3.1数字城市概念及内涵 7

1.3.2数字城市的功能 9

1.3.3数字城市系统的主要构成要素 11

第2章 城市空间信息的描述 14

2.1城市空间认知 14

2.2城市空间关系 15

2.2.1空间拓扑关系 15

2.2.2顺序空间关系 17

2.2.3度量空间关系 18

2.2.4城市地物空间关系的表达 18

2.3城市空间参照系统 19

2.3.1地球的几何模型 19

2.3.2坐标系 19

2.3.3坐标系的转换 20

2.4城市空间数据模型 26

2.4.1栅格数据模型 26

2.4.2矢量数据模型 26

2.4.3矢量-栅格一体化模型 27

2.4.4网络数据模型 27

2.4.5时空数据模型 28

2.4.6面向对象的数据模型 29

2.4.7三维数据模型 30

2.5城市空间数据结构 36

2.5.1矢量数据结构 37

2.5.2栅格数据结构 41

2.5.3三维数据结构 48

2.5.4 DEM 51

2.6空间数据转换 58

2.6.1矢量数据结构向栅格数据结构的转换 59

2.6.2栅格数据结构向矢量数据结构的转换 61

第3章 城市空间信息的获取 63

3.1城市地下空间信息的获取 63

3.1.1管线探测仪 63

3.1.2测地雷达 64

3.1.3全站仪 65

3.1.4水准仪 69

3.1.5激光扫描仪 73

3.2城市地上与地表空间信息的获取 75

3.2.1遥感 75

3.2.2全球定位系统 82

3.2.3摄影测量 97

3.2.4移动道路测量系统 100

3.3属性信息的获取 101

3.3.1纸质地图和电子地图的属性获取 101

3.3.2航空摄影测量图片信息的获取 101

3.3.3遥感影像属性信息的获取 102

第4章 城市空间信息的可视化表达 103

4.1城市空间信息的符号表达和专题图 103

4.1.1空间数据可视化的基本概念 103

4.1.2可视化的一般原则 104

4.1.3可视化的表现形式 109

4.2城市空间信息的三维表达 112

4.2.1三维城市模型数据内容基本构成 112

4.2.2三维城市模型中的空间对象属性 113

4.2.3地形三维可视化 114

4.2.4城市三维空间数据的可视化 116

4.2.5地下城市空间信息三维可视化 122

第5章 城市空间信息的数据库建设 125

5.1空间数据库概述 125

5.1.1空间数据库的定义与特征 125

5.1.2城市空间信息的管理方式 126

5.1.3数据库系统平台简介 127

5.2城市空间数据库建设 128

5.2.1城市地形信息的数据库建设 128

5.2.2城市地物信息的数据库建设 130

5.2.3城市影像库建设 132

5.3空间数据库的语言结构 134

5.3.1空间数据的表达模型与空间对象关系 134

5.3.2 Oracle Spatial 135

5.3.3 SQL Server2008 136

第6章 城市规划与管理信息系统 139

6.1城市规划管理的信息支持 139

6.1.1城市规划理念的转变 139

6.1.2城市规划对信息技术的要求 140

6.1.3现代信息技术在城市规划与管理信息中的作用 141

6.2城市规划与土地海量数据地学计算 143

6.2.1城市土地利用空间优化 143

6.2.2城市土地适宜性评价 145

6.2.3城市地域空间扩展预测 149

6.3城市空间聚类分析 151

第7章 城市交通地理信息系统 155

7.1城市交通地理信息系统概述 155

7.1.1基本概念 155

7.2城市交通地理信息系统的数据采集 157

7.2.1 GIS-T数据的类型 157

7.2.2 GIS-T数据的采集方法 160

7.3城市交通地理信息系统的数据组织和管理 161

7.3.1平面数据模型和非平面数据模型 161

7.3.2线性参照系和动态分段 162

7.3.3网络结构 164

7.4城市交通地理信息系统的应用 165

7.4.1最优路径分析 165

7.4.2网络流 169

第8章 网格化城市管理系统 172

8.1网格化城市管理概述 172

8.1.1网格及其特征 172

8.1.2网格化城市管理 173

8.2网格化城市管理的业务流程 175

8.2.1传统城市管理业务流程概述 175

8.2.2网格化城市管理业务流程概述 176

8.2.3网格化城市管理业务流程的核心机构 177

8.3网格划分与管理部件（事件）信息采集 178

8.3.1单元网格的划分 178

8.3.2管理部件的信息采集 180

8.3.2管理事件的信息采集 181

8.3.4移动测图技术在管理部件坐标采集中的应用 183

8.4网格化城市管理系统设计与实现 184

8.4.1系统的体系结构 184

8.4.2系统的组成 186

8.4.3系统的关键技术 189

8.5网格化城市管理的应用 190

8.5.1各地的网格化应用与拓展 190

8.5.2应用后总体效果 192

第9章 城市管网信息系统 195

9.1城市管网系统建设概述 195

9.1.1基本概念 195

9.1.2系统的建设目标与组成 196

9.1.3系统的服务功能 198

9.2城市管网数据管理 199

9.2.1管线数据来源及特点 199

9.2.2管线数据处理与建库 200

9.2.3地下管线图的绘制 203

9.3城市管网系统设计与开发 207

9.3.1地下管网系统建设的意义及一般规定 208

9.3.2地下管网信息系统总体结构 208

9.3.3地下管网信息系统的基本功能 210

9.3.4地下管网信息系统的数据库设计 212

9.3.5地下管网信息系统的开发 213

第10章 城市灾害应急管理系统 217

10.1城市灾害概述 217

10.2城市灾害的监测与预警体系 219

10.2.1组合定位理论研究与软件实现 220

10.2.2自动化实时监测的解决方案研究 220

10.2.3预警系统的建设 221

10.2.4环境与灾害监测信息发布系统的建设 221

10.3城市灾害应急管理的支撑体系 222

10.3.1应急管理体系的组成 222

10.3.2应急预案 223

10.4城市灾害应急管理系统 223

10.4.1美国国家应急管理系统 224

10.4.2防汛抗旱管理系统 224

第11章 城市位置服务信息管理与发布系统 226

11.1连续运行跟踪站（CORS）系统组成 226

11.2城市位置服务的信息管理系统 228

11.2.1 CORS数据管理系统设计 229

11.2.2 CORS数据管理系统的开发 229

11.3城市位置服务的信息发布系统 230

11.3.1数据分发系统的开发 230

11.3.2数据质量检查系统开发 231

参考文献 233