绪论 1
1历史背景 1
2科学内涵 2
3现实意义 4
第一篇 区域空间信息基础 10
第1章 区域空间信息系统基本概念 10
1.1主要特征 10
1.2系统构成 10
1.3遥感 11
1.3.1遥感概述 11
1.3.2遥感技术发展概况 12
1.3.3遥感技术应用 14
1.4地理信息系统 14
1.5全球定位系统 16
1.5.1 GPS（Global Positioning System） 16
1.5.2 GLONASS（Global Navigation Satellite System） 17
1.5.3 GPS-GLONASS双星接收系统 17
1.5.4 Gali leo（伽利略）导航卫星 18
1.5.5北斗导航卫星 18
1.5.6印度区域导航卫星系统（IRNSS） 18
1.6决策支持系统 19
1.7 GIS、RS和GPS集成技术 22
1.7.1 GIS与GPS的集成 22
1.7.2 GIS与RS的集成 22
1.7.3 GPS与RS的集成 22
第2章 分布式区域可持续发展信息系统 24
2.1 Web GIS主要特点 24
2.1.1 Web GIS的概念 24
2.1.2 Web GIS的特点 24
2.1.3 Web GIS的实现技术 25
2.2 Web Service体系 27
2.2.1 Web Services的概念和特点 27
2.2.2 Web Services的发展的意义 28
2.2.3 Web Services的结构体系 28
2.2.4 GIS Web Services 29
2.2.5 GIS Web Services开发技术 30
2.3 WebGIS系统结构 31
2.4基于Java的Web GIS 33
2.4.1 Java介绍 33
2.4.2基于J2EE的 Web GIS构建 34
2.5基于ArcIMS的Web GIS 35
2.5.1 ArcIMS（IMS—Internet Map Server）介绍 35
2.5.2使用ArcIMS开发Web GIS的方式 39
2.6基于Web GIS的可持续发展信息系统的实现 40
第3章 元数据及元数据管理 44
3.1元数据概念 44
3.2元数据标准 45
3.2.1美国FGDC元数据标准 45
3.2.2 ISO／TC 211元数据标准 46
3.2.3国内的NREDIS信息共享元数据内容标准草案 47
3.3元数据库设计 47
3.4元数据库管理系统 48
3.5可持续发展公共信息网中的元数据和元数据管理系统 51
第4章 数据模型、数据结构和空间分析 55
4.1空间数据结构与空间数据模型概念上的区分 55
4.2空间数据模型 56
4.2.1空间数据模型的基本类型 56
4.2.2矢量模型 56
4.2.3镶嵌模型（Tessellation models） 61
4.2.4混合模型（Hybrid model） 63
4.2.5矢量和栅格模型的相互转换 65
4.2.6关于大尺度空间数据库和数据的中间转换问题 67
4.3空间数据结构 68
4.3.1层次结构 68
4.3.2关系结构 68
4.3.3网络结构 69
4.4空间分析 69
4.4.1两种不同的空间分析方法 69
4.4.2空间层次分析理论 69
4.4.3空间目标分析理论 78
第5章 超图数据结构和地理特征 81
5.1超图数据结构（HBDS） 81
5.2 HBDS的基本概念 81
5.2.1图论和超图概念 81
5.2.2超图 83
5.2.3超图中的轮环 85
5.2.4等角超图 89
5.2.5超图的图表示 92
5.2.6 HBDS超图数据结构模型 101
5.2.7超图数据结构的层次结构模型 102
5.2.8超图数据结构的非层次结构模型 104
5.2.9多连接、超类、超连接和超多连接 105
5.2.10 HBDS结构化属性 106
5.2.11 HBDS数据结构的提取和分解 108
5.2.12 HBDS的ADT运算 109
5.2.13 HBDS对模糊数据的处理 110
5.2.14 HBDS的传送 116
5.3 HBDS数据库的设计 117
5.3.1在联合处理中的数据同步分配 117
5.3.2数据记录中的可能事件 118
5.3.3关于分配能力结构 119
5.3.4在HBDS中的数据共享算法 120
5.3.5系统分配 121
5.3.6字符内部链DSS及其逻辑存贮 121
5.4地理特征 122
5.4.1地理特征的概念 122
5.4.2特征的相对性与可复合性 122
5.4.3 ISO／TC211中的通用特征模型（GFM） 123
5.4.4面向对象基于特征的GIS建模方法 126
5.4.5基于特征的数据模型与传统数据模型的区别 128
5.4.6基于特征的数据模型和超图数据结构的相关关系 129
第6章 时空信息查询、分析 131
6.1地理信息的时态（Temporal）组分 131
6.1.1地理信息时态组分的分类 131
6.1.2时态特征属性和时态元数据元素 131
6.1.3时态特征功能（temporal feature functions） 133
6.1.4时态特征关联 134
6.2地理信息的空间信息组分 135
6.2.1基本的几何类型 136
6.2.2基本的空间关系 136
6.2.3基本的空间操作 137
6.3时空推理 137
6.3.1时空模型 137
6.3.2基于特征的时空数据模型新探讨 140
6.3.3时空分析与时空推理 151
6.4空间引擎 154
6.4.1空间索引 154
6.4.2时空引擎 158
6.5空间数据挖掘 164
6.5.1空间数据挖掘的基础 164
6.5.2空间数据挖掘的方法 167
6.5.3空间数据挖掘的实例 173
6.5.4空间数据挖掘与相关学科的关系 175
第7章 信息分类标准及编码 179
7.1信息分类 179
7.2信息编码 179
7.3美国国家数字制图标准 180
7.4俄罗斯电子地图元数据标准和分类 181
7.4.1绘图的电子地图元数据 181
7.4.2地理信息系统标准 183
7.4.3电子地图各层和元素代码的分类标准 184
7.5 ISO／TC211地理信息标准 186
7.6 Open GIS地理信息标准 191
7.7中国21世纪办公室“可持续发展信息分类” 193
7.8多维区域可持续发展信息分类及编码 194
7.8.1可持续发展信息 194
7.8.2可持续发展信息的编码 196
第8章 生态环境遥感 199
8.1生态环境参量遥感测度 199
8.1.1植被指数遥感监测 199
8.1.2植被覆盖度遥感监测 205
8.1.3叶面积指数遥感监测 207
8.1.4陆地净初级生产力遥感监测 208
8.1.5生物量遥感监测 212
8.2生态环境遥感应用 215
8.2.1植被遥感 215
8.2.2土地利用／土地覆盖遥感 223
8.2.3水体遥感 230
8.2.4土壤遥感 231
8.2.5水土流失遥感监测 232
第二篇 区域可持续发展信息化 236
第9章 区域可持续发展若干理论问题 236
9.1复合生态理论 236
9.1.1区域复合生态系统 236
9.1.2自然亚系统 236
9.1.3社会亚系统 237
9.1.4经济亚系统 237
9.2人地关系理论 237
9.2.1人与自然和谐 238
9.2.2生产与消费 239
9.2.3能量转化 240
9.2.4发展与保护 240
第10章 区域可持续发展信息化应用与若干实践 243
10.1国家社会发展综合实验区可持续发展决策支持系统 243
10.1.1可持续发展信息化系统特点与系统结构 243
10.1.2建立分布式区域可持续发展决策支持系统 247
10.2土地资源定量评价与土地后备资源管理开发分析 250
10.2.1土地资源定量评价 250
10.2.2土地后备资源管理与开发分析 253
10.3水资源优化管理模型与水资源综合利用决策支持 256
10.3.1水资源优化管理模型 256
10.3.2水资源利用综合决策支持 257
10.4地下水埋藏深度的动态模拟 259
10.4.1地下水变迁数据库建立 259
10.4.2地下水变迁动态模型 260
10.4.3地下水变迁模拟 261
10.4.4地下水变迁分析以及对策研究 262
10.5海岸线变化的GIS模拟 264
10.5.1历史数据的预处理 265
10.5.2历史数据库的建立 265
10.5.3仿真模型的建立 266
10.5.4时空可视化 267
10.5.5海岸变迁分析结果 267
10.6海陆交错带与海水入侵 269
10.6.1海水入侵的基本原理与研究方法 269
10.6.2蓬莱市海水入侵区域背景透视 270
10.6.3海水入侵相关环境因素遥感分析 271
10.6.4蓬莱市海水入侵海岸脆弱带分析模型 272
10.7人口资源预测 275
10.7.1大丰市人口现状与未来人口发展趋势分析 275
10.7.2人口分析 277
10.7.3教师队伍素质分析 280
10.7.4科技人员数量、比例及构成分析 281
10.7.5总结 281
10.8人口承载力分析 282
10.8.1土地利用现状与存在的问题 282
10.8.2周村区2000年耕地潜力和粮食产量预测 283
10.8.3 2020年耕地生产潜力和粮食产量预测 285
10.8.4周村区耕地人口承载力预测分析 289
10.8.5决策支持 291
10.9交通状况分析与可持续发展 292
10.9.1常规交通状况量度指标 292
10.9.2加权欧氏距离交通评价方法 293
10.9.3实例研究 294
10.9.4讨论 295
10.10缅甸中部干旱地区土壤侵蚀的分析 296
10.10.1实验区概况 296
10.10.2研究方法 297
10.10.3土壤侵蚀与生态环境的分析 300
10.10.4水土保持与环境治理对策 302
10.11农业产业结构调整与可持续发展 303
10.11.1种植业产业结构调整 303
10.11.2各乡镇作物种植适宜性比较与调整趋势分析 307
10.11.3种植业结构调整后的效益分析 309
第11章 区域可持续发展综合评价与系统集成 312
11.1可持续发展评价指标体系 312
11.1.1联合国环境与发展大会建议的可持续发展指标体系 312
11.1.2美国政府提出的可持续发展指标 314
11.2可持续发展综合评价与动态分析——以河北正定为例 314
11.2.1正定县可持续发展研究的目标 315
11.2.2评价方法设计 315
11.2.3正定县可持续发展水平时空动态分析 316
11.3系统集成的主要方法 322
11.3.1系统集成的定义 322
11.3.2系统集成的目标 323
11.3.3系统集成的方式 323
11.3.4系统集成方案的组成要素 323
11.3.5系统集成的一般步骤 324
11.4模型库集成 325
11.4.1建立区域可持续发展的模型体系的原则 325
11.4.2模型库整体结构设计 326
第12章 边境地区可持续发展的信息保证 327
12.1边境与跨境地区的类型、定义与特性分析 327
12.1.1边境与跨境地区的类型 327
12.1.2定义与特性分析 329
12.2区域可持续发展的指标、规范和制约 333
12.3区域自然资源潜力的动态关联及其评估方法 337
12.4俄罗斯南远东地区自然管理地理信息空间构建 342
12.5遥感影像信息的中俄边境自然地理区域的景观功能分区 348
12.6跨境地区的自然和经济分区 354
12.7俄罗斯远东南部和中国黑龙江流域土地利用开发趋势 359
12.7.1概述 359
12.7.2黑龙江盆地土地利用进程 360
12.7.3农村地区的人口变化 362
12.7.4农业土地利用的发展 363
12.7.5林业的变化 366
12.7.6当前阶段黑龙江盆地俄罗斯和中国土地利用基本政策的比较特征 367
12.7.7结论 369
第三篇 循环经济信息化 376
第13章 循环经济的内涵与科学基础 376
13.1循环经济概况 376
13.1.1循环经济的内涵 376
13.1.2我国发展循环经济的特点和运行模式 377
13.1.3循环经济发展现状 378
13.1.4循环经济促进法 380
13.2循环经济的科学基础 382
13.2.1循环经济的物理学基础 382
13.2.2循环经济的生态学基础 383
13.2.3循环经济的系统科学基础 384
13.2.4循环经济的区域科学基础 385
13.2.5循环经济运行机理 386
13.3中国发展循环经济与西方发达国家发展循环经济的区别 389
13.3.1中国循环经济促进法 389
13.3.2以发展为重点 389
13.3.3从源头上解决 389
第14章 循环经济技术支持体系和静脉产业 391
14.1循环经济技术支持体系 392
14.1.1减量化技术（节能减排技术） 392
14.1.2生态产业链技术 395
14.1.3替代技术 396
14.1.4再利用技术 397
14.1.5资源化技术 399
14.1.6零排放技术 400
14.1.7系统化技术 401
14.1.8信息化技术 402
14.2静脉产业 403
14.2.1发展静脉产业的背景 403
14.2.2发展静脉产业的意义与可行性分析 404
第15章 循环经济的信息化 407
15.1循环经济信息体系 407
15.1.1循环经济内部信息框架结构 408
15.1.2循环经济外部信息体系框架 409
15.1.3循环经济中的内部、外部交换信息与综合信息 411
15.2循环经济信息化基本类型 412
15.2.1企业循环经济信息化体系 412
15.2.2园区循环经济信息化体系 413
15.2.3区域循环经济信息化体系 413
15.3循环经济遥感 413
15.3.1循环经济遥感 413
15.3.2遥感监测内容 415
15.3.3循环经济遥感监测信息系统 416
15.4能源遥感 419
15.4.1风能、太阳能区划与发电工程选址 419
15.4.2天然气水合物（Gas Hydrates）矿藏调查勘探 422
15.4.3地热遥感 422
15.4.4生物能源遥感 422
15.4.5油气遥感 423
15.4.6城市建筑能耗的遥感监测 424
15.5健康遥感 424
15.5.1疾病空间分布遥感分析 425
15.5.2传染病的监测和监控 426
15.5.3虫媒生态学研究 426
15.5.4非传染性疾病的流行病学研究 427
15.6循环经济地理信息系统 427
15.6.1监控物质流动，促进资源节约 427
15.6.2统一协调循环经济的发展 427
15.6.3科学合理的经济规划 428
15.6.4构建数字生态信息数据库 428
15.6.5辅助决策支持 428
15.6.6生态环境动态监测 428
15.6.7网络GIS促进环境保护 429
15.7循环经济中多源多时态信息 429
15.7.1循环经济中数据特征 429
15.7.2循环经济数据库 430
15.8区域循环经济的辅助决策 433
15.8.1区域循环经济的决策基础 433
15.8.2区域循环经济决策框架 433
15.9数字生态基本框架体系研究 436
15.9.1数字生态的内涵 436
15.9.2基本框架体系 437
第16章 循环经济发展新探索 442
16.1“中新天津生态城”循环经济研究 442
16.1.1循环经济与生态城市 442
16.1.2“中新天津生态城”循环经济建设的总体目标和指标体系 443
16.1.3“中新天津生态城”产业定位 444
16.1.4“中新天津生态城”发展循环经济的重点领域 446
16.1.5“中新天津生态城”发展循环经济的示范工程项目 452
16.2循环经济新农村建设 464
16.2.1解读新农村建设“五要求”中的循环经济思想 465
16.2.2北京密云西田各庄的新农村建设 469
16.2.3结论与讨论 472
16.3生态城市的生态监测 473
16.3.1生态城市 473
16.3.2生态城市生态监测与评价 474
16.4典型行业循环经济产业技术应用 478
16.4.1国内外行业中的循环经济产业发展 478
16.4.2典型行业资源替代及减量化技术研发与应用 478
16.4.3典型行业循环及再利用技术研发与应用 479
16.4.4典型行业发展循环经济的技术建议 481
16.5蟹岛循环经济示范园区水资源的循环经济 482
16.5.1蟹岛水循环经济模式 482
16.5.2蟹岛循环经济园区水资源利用分析 484
16.5.3蟹岛水循环系统的效益分析 485
16.6加强森林碳汇研究，开展国际碳汇项目合作 485
第17章 国家循环经济试点 488
17.1重点行业 488
17.1.1钢铁行业试点 488
17.1.2有色金属行业试点 490
17.1.3煤炭行业试点 491
17.1.4电力行业试点 492
17.1.5化工行业试点 493
17.1.6建材行业试点 495
17.1.7轻工行业试点 496
17.2重点领域 497
17.2.1再生资源回收利用 497
17.2.2废旧金属再生利用 498
17.2.3废旧家电回收利用 500
17.2.4再制造 500
17.3产业园区 501
17.4试点省市 503
附录 国家发改委循环经济评价指标体系及其说明 506
《可持续发展与循环经济信息化》编写说明 512