第1章 概论 1
1.1 3S技术的基本概念 1
1.1.1 什么是地理信息系统 1
1.1.2 什么是全球定位系统 2
1.1.3 什么是遥感技术 3
1.1.4 什么是3S技术 4
1.2 3S技术的发展 5
1.2.1 GIS技术的发展 5
1.2.2 RS技术的发展 7
1.2.3 GPS技术的发展 9
1.2.4 3S技术的发展 11
1.3 3S系统的基本组成 14
1.3.1 3S系统的组成 14
1.3.2 3S系统涉及的关键技术 18
1.4 3S技术的应用 19
1.5 本章小结 21
第2章 坐标系统与时间系统 22
2.1 地球及其空间模型 22
2.1.1 地球及其地理网格 22
2.1.2 地球空间模型 23
2.1.3 大地基准 25
2.2 天球及其天文基本概念 27
2.2.1 天球及其春分点 27
2.2.2 岁差与章动 28
2.3 地球坐标系统 29
2.3.1 空间直角坐标系统 29
2.3.2 大地坐标系统 30
2.3.3 地图投影 31
2.3.4 常用的地图投影及其坐标系统 33
2.4 天球坐标系统 39
2.4.1 地平坐标系统 39
2.4.2 赤道坐标系统 40
2.5 常用坐标系统简介 41
2.6 时间系统 43
2.6.1 世界时系统 44
2.6.2 历书时系统 45
2.6.3 原子时系统 46
2.6.4 协调世界时系统 46
2.6.5 GPS时系统 48
2.7 本章小结 49
第3章 地理空间数据 50
3.1 地理空间信息的描述 50
3.1.1 地图的概念 50
3.1.2 地理信息的表达 52
3.1.3 几何数据对地理空间的表达 55
3.1.4 遥感图像对地理空间的表达 55
3.2 矢量数据模型 57
3.2.1 地理要素的几何表示 57
3.2.2 拓扑关系 59
3.2.3 非拓扑关系 62
3.2.4 不规则三角网 62
3.3 栅格数据模型 64
3.3.1 地理要素的栅格表示 65
3.3.2 栅格数据的类型和结构 67
3.3.3 栅格数据的编码 70
3.4 栅格数据与矢量数据的集成 77
3.5 栅格数据与矢量数据的转换 78
3.5.1 矢量数据向栅格数据的转换 78
3.5.2 栅格数据向矢量数据的转换 81
3.6 本章小结 82
第4章 遥感技术 84
4.1 遥感基础 84
4.1.1 遥感技术的基本概念 84
4.1.2 遥感技术系统 89
4.1.3 遥感技术的分类和应用 91
4.1.4 遥感技术的展望 95
4.2 电磁波与遥感物理基础 96
4.2.1 电磁理论基础 96
4.2.2 遥感系统中电磁辐射能量的影响因素 100
4.2.3 太阳辐射对遥感的影响 101
4.2.4 大气对遥感的影响 103
4.2.5 地物目标的波谱特性 107
4.3 遥感传感器 113
4.3.1 传感器的基本组成与种类 113
4.3.2 摄影型传感器 115
4.3.3 扫描型传感器 119
4.3.4 微波传感器 122
4.3.5 遥感图像的性能指标 127
4.4 遥感平台 129
4.4.1 遥感平台的种类 129
4.4.2 遥感卫星 131
4.4.3 常用遥感卫星 134
4.5 本章小结 140
参考文献 141
第5章 遥感图像处理技术 142
5.1 遥感图像基础 142
5.1.1 遥感图像的数据表示 142
5.1.2 遥感图像处理的涵盖范围与分类 144
5.1.3 遥感图像数字处理的基础知识 146
5.1.4 遥感图像数字处理系统组成 151
5.2 遥感图像校正技术 153
5.2.1 遥感图像的辐射校正 153
5.2.2 遥感图像的几何校正 156
5.3 遥感图像增强技术 161
5.3.1 灰度修正 161
5.3.2 平滑与去噪技术 163
5.3.3 锐化 168
5.3.4 假彩色和伪假色 170
5.4 遥感图像镶嵌技术 170
5.4.1 遥感图像镶嵌技术处理流程 170
5.4.2 遥感图像自动配准技术 171
5.4.3 数字遥感图像镶嵌中的拼接缝处理方法 174
5.5 遥感图像融合技术 176
5.5.1 遥感图像融合技术基础 176
5.5.2 像素级遥感图像融合方法 177
5.5.3 图像融合的效果评价 179
5.6 遥感图像解译技术 180
5.6.1 遥感图像的解译标志 181
5.6.2 遥感图像目视解译流程 183
5.6.3 遥感图像分类原理与基本过程 184
5.6.4 遥感图像分类方法 186
5.7 本章小结 192
参考文献 193
第6章 卫星定位技术 194
6.1 卫星定位技术的发展 194
6.1.1 早期的卫星定位技术 194
6.1.2 子午卫星导航系统的应用及其缺陷 194
6.1.3 GPS全球定位系统的建立 195
6.1.4 GLONASS全球导航卫星系统 196
6.1.5 欧洲Galileo系统 197
6.1.6 双星导航定位系统Compass 198
6.1.7 全球卫星导航系统 199
6.2 GPS系统的组成和性能 200
6.2.1 GPS系统的组成 200
6.2.2 GPS系统的相关概念 202
6.2.3 GPS系统的性能 212
6.3 GPS定位原理 214
6.3.1 伪距的概念及伪距测量 215
6.3.2 载波相位测量 216
6.3.3 GPS定位方法的其他概念 219
6.3.4 GPS定位作业的主要方式 222
6.4 GPS定位中的误差源 223
6.4.1 与GPS卫星有关的误差 223
6.4.2 与卫星信号传播有关的误差 224
6.4.3 与接收设备有关的误差 225
6.4.4 相对论效应 226
6.5 GPS定位技术的应用和发展 227
6.5.1 GPS卫星定位系统的应用特点 227
6.5.2 美国对GPS用户的限制性政策 227
6.5.3 GPS卫星定位系统的应用领域和实例 228
6.5.4 GPS卫星定位系统的发展 230
6.6 本章小结 231
参考文献 233
第7章 地理信息系统 234
7.1 地理信息系统及其组成 234
7.1.1 地理信息系统的概念 234
7.1.2 地理信息系统的组成 236
7.2 空间数据库技术 241
7.2.1 地理空间实体及其描述 241
7.2.2 数据库模型 242
7.2.3 空间数据库管理系统 246
7.3 地理数据的输入 250
7.3.1 空间数据的输入 250
7.3.2 属性数据输入 254
7.3.3 空间数据的编辑处理 257
7.3.4 几何变换 261
7.4 空间数据分析 268
7.4.1 空间数据探查与查询 268
7.4.2 空间数据的统计分析 271
7.4.3 基于数字高程模型的分析 275
7.4.4 空间数据的叠置分析 280
7.4.5 空间数据的缓冲区分析 283
7.4.6 空间插值分析 285
7.4.7 路径和网络分析 292
7.4.8 距离量算 300
7.5 本章小结 302
参考文献 302
第8章 3S技术的综合应用 304
8.1 3S技术的集成框架 304
8.1.1 时间和空间表示 304
8.1.2 集成的系统框架 306
8.2 地理信息系统与遥感技术的集成 307
8.2.1 GIS与RS功能的结合 307
8.2.2 遥感影像作为GIS的数据源 307
8.2.3 GIS数据辅助遥感影像分析 308
8.2.4 遥感与GIS结合在城市分析中的应用举例 310
8.3 地理信息系统与全球定位系统的集成 312
8.3.1 GIS与GPS的集成 312
8.3.2 GIS与GPS集成的系统结构 313
8.3.3 汽车自动导航系统实例 314
8.3.4 车辆GPS实时监控系统实例 317
8.4 遥感技术与全球定位系统的集成 318
8.4.1 RS与GPS的集成 318
8.4.2 集成GPS的机载三维遥感定位技术 319
8.5 3S技术的综合集成应用 326
8.5.1 3S综合集成技术 326
8.5.2 VISAT系统 327
8.5.3 Google地球 329
8.6 本章小结 337
参考文献 338
附录 中英文词汇对照 339
参考文献 344