第1章 绪论 1
1.1 海洋系统与海洋科学 1
1.1.1 海洋系统信息学分析 1
1.1.2 海洋科学空间信息学分析 3
1.2 海洋观测与海洋数据分析 4
1.2.1 海洋观测与监测 4
1.2.2 数值模拟与同化 6
1.2.3 海洋数据及其不确定性 7
1.2.4 海洋数据分析及其空间信息关系 9
1.3 地理信息科学与海洋地理信息系统 10
1.3.1 海洋制图与数据管理 11
1.3.2 海洋地理信息技术与系统 12
1.3.3 海洋地理信息服务 13
1.4 海洋地理信息系统的研究内容 15
1.4.1 海洋数据预处理 16
1.4.2 海洋时空表达 16
1.4.3 海洋数据分析 19
1.4.4 海洋模型集成 20
1.4.5 海洋信息可视化 20
1.4.6 海洋信息服务 21
第2章 海洋地理信息模型 23
2.1 海洋场与海洋现象 23
2.1.1 海洋场和海洋现象 23
2.1.2 海洋现象的数字理解 24
2.2 面向海洋要素场的场模型 31
2.2.1 海洋场的GIS表达 31
2.2.2 海洋场的格网模型 33
2.3 面向海洋测量和海洋现象的特征对象模型 40
2.3.1 海洋测量和特征表达 40
2.3.2 海洋现象和特征表达 44
2.3.3 海洋特征对象模型 47
2.4 面向海洋过程的时空过程模型 50
2.4.1 海洋时空过程的语义表达 51
2.4.2 海洋时空过程的对象化 56
2.4.3 海洋时空过程数据模型逻辑结构 68
2.4.4 海洋时空过程数据模型存储结构 77
第3章 海洋地理信息分析 84
3.1 要素场时空变化分析 84
3.1.1 总体格局分析 84
3.1.2 统计特征空间化分析 88
3.1.3 等值线空间特征分析 89
3.1.4 场时间序列主成分分析 97
3.2 海洋场微分分析 101
3.2.1 梯度与高度场 101
3.2.2 海面高度空间分析 103
3.2.3 海面高度时间分析 107
3.2.4 地转流特征分析 108
3.3 海洋锋提取 113
3.3.1 基于梯度的检测方法 113
3.3.2 基于统计的检测方法 119
3.4 海洋涡漩神经网络提取 125
3.4.1 人工神经网络基本原理 126
3.4.2 SST场涡旋检测 127
3.4.3 涡旋检测实验 129
3.5 潮沟系统分析 132
3.5.1 盖州滩潮沟发育与贝类生境区 132
3.5.2 黄河三角洲潮沟发育体系 137
第4章 海洋地理信息时空综合分析 144
4.1 东海区渔场时空模式分析 144
4.1.1 水温场时空分析 144
4.1.2 渔业资源空间分布 147
4.1.3 渔场资源的时空变化分析 149
4.1.4 渔场资源时空迁移分析 151
4.2 西北太平洋柔鱼资源时空分布分析 155
4.2.1 柔鱼渔场时空分布与特征演变 155
4.2.2 柔鱼资源的时间变化特征 158
4.2.3 柔鱼渔场作业重心位置分析 160
4.2.4 柔鱼生物学特征的时空分异 160
4.3 海洋鱼类资源结构性分析 164
4.3.1 中上层鱼类资源的时空分异分析 164
4.3.2 中上层鱼类资源的空间异质性 167
4.3.3 底层及近底层鱼类资源空间异质性 174
4.3.4 采样方案及其验证 180
4.4 渔场与环境空间关系探索性分析 181
4.4.1 渔场与环境的空间分析 182
4.4.2 柔鱼渔场与海洋锋的空间关系 185
4.4.3 柔鱼渔场与环境的空间模式研究 187
第5章 海洋地理信息智能分析 192
5.1 时空关联与推理 192
5.1.1 统计相关与空间相关 192
5.1.2 环境与渔场关联规则挖掘模型 194
5.1.3 基于粗集理论的地学对象表达 203
5.2 栅格化时空关联与推理 206
5.2.1 传统关联算法 206
5.2.2 粗集方法提取 212
5.2.3 传统方法与粗集方法比较 214
5.2.4 规则验证与规则应用 214
5.3 渔场案例推理与预报 216
5.3.1 中心渔场表达与案例库 217
5.3.2 案例相似性计算 219
5.3.3 案例推理模型 222
5.3.4 中心渔场预报实例研究 223
第6章 海洋信息语义服务集成 226
6.1 海洋地理信息服务集成 226
6.1.1 服务集成与语义异质性 226
6.1.2 开放地理信息服务框架 227
6.1.3 海洋信息网格框架体系 231
6.1.4 海洋知识本体库概念模型 236
6.1.5 海洋信息网格运行机制 246
6.2 海洋地理信息服务的语义描述 248
6.2.1 海洋知识库的本体建模 249
6.2.2 海洋地理信息服务语义标注 254
6.2.3 语义信息存储 259
6.3 语义支持的地理信息服务发现 264
6.3.1 服务检索模式 265
6.3.2 语义匹配度计算 266
6.3.3 服务发现及组合方法 273
6.4 海洋地理信息服务集成 281
6.4.1 数据的语义组织 281
6.4.2 基于语义的数据获取与集成 282
6.4.3 海岸利用数据集成应用实验 286
第7章 海洋信息语义网格与Argo应用 292
7.1 Argo数据组织 292
7.1.1 数据表现与格式 292
7.1.2 浮标对象化方法 293
7.1.3 数据结构逻辑设计 294
7.2 海洋地理信息网格原型 297
7.2.1 基于网格的体系架构 298
7.2.2 基于网格的功能构成 299
7.2.3 基于网格的功能模块 300
7.3 Argo数据分析示例 311
7.3.1 读取过程质量控制 311
7.3.2 基于EMD的系统误差订正 316
7.3.3 西北太平洋温盐结构探索性分析 319
参考文献 322