內容簡介
地理信息系統——研究與實踐全書共15章內容，各章以中國GIS研究發展軌跡為主線，探討了GIS前沿理論和核心技術實現方法。在理論方面，本書提出和闡明了基於GML的分散式SDE創建方法，GIS綜合組件的構建模式和引用機制，廣義GIS專業模型的構築模式與共享機制，基於Ajax的海量地圖服務引擎的創建，可程式全息 3D一體可視化數據結構樹的定義，基於XML流的伺服器構建機制，GIS專業模型共享平台構建模式，廣義GIS資源的定義，以及新型GIS共享服務系統的架構模式等。在技術實現方面，較全面地闡明和揭示了主流GIS核心技術的實現方法，並提供了範例和原始核心代碼。
目錄
第1章 GIS研究與實踐簡譜 1
1.1 GIS技術環境發展概要 1
1.1.1 計算機技術的發展 1
1.1.2 作業系統的發展 2
1.1.3 程式語言的發展 2
1.1.4 網路環境的發展 4
1.1.5 資料庫的發展 5
1.1.6 存儲環境的發展 6
1.2 GIS技術方法發展框架 6
1.3 中國GIS研究發展框架 9
1.4 GIS研究實踐簡譜 12
1.4.1 求學求知 14
1.4.2 套用積累 18
1.4.3 研究創新 20
1.5 討論 23
1.6 參考文獻 23
第2章 分散式GIS研究 25
2.1 分散式GIS研究背景 25
2.2 分散式GIS系統原型研究 25
2.2.1原型系統研究意義與背景 26
2.2.2 CERN分散式GIS網路環境 27
2.2.3 原型系統開發方法 28
2.2.4 原型系統開發環境 30
2.2.5 原型系統實現 32
2.3 分散式SDE研究 37
2.3.1 研究現狀 37
2.3.2 傳統SDE面臨的挑戰 37
2.3.3 廣義分散式SDE模型 38
2.3.4 關鍵技術研究 39
2.3.5 研究套用 40
2.4 討論 40
2.5 參考文獻 41
第3章 地理信息圖譜研究 42
3.1 GIS時空觀基礎 42
3.2 GIS多元時空觀及其局限性 43
3.3 地理信息圖譜時空表達模式 45
3.4 澳門城市演變遙感圖譜研究 45
3.4.1 遙感信息圖譜及其特性 45
3.4.2 遙感信息圖譜的研究內容 46
3.4.3 澳門城市演變遙感圖譜建立 46
3.4.4 澳門遙感信息圖譜識別方法 47
3.4.5 澳門城市演變遙感信息圖譜分析 47
3.5 涪陵地災遙感監測預警圖譜研究 48
3.5.1 地質災害信息量模型計算 49
3.5.2 地質災害風險性區域預警圖譜生成 49
3.5.3 地質災害風險性區域預警圖譜分析 51
3.6 討論 52
3.7 參考文獻 52
第4章 Web GIS套用系統研製實例 54
4.1 Web GIS原理與功能特性 54
4.1.1 Web GIS原理 54
4.1.2 Web GIS功能及其特性 54
4.2 Web GIS套用系統開發方法簡介 55
4.2.1 CGI方法 55
4.2.2 Server API方法 55
4.2.3 Plug-in方法 56
4.2.4 ActiveX方法 56
4.2.5 Java App1et方法 57
4.3 重慶市國土資源遙感信息系統開發 57
4.3.1 資源與環境遙感發展現狀 57
4.3.2 資源與環境遙感信息系統及其套用現狀 59
4.3.3 重慶市資源與環境遙感信息系統建設 61
4.4 系統建設技術方法探討 78
4.4.1 資源與環境數據信息組織方法探討 78
4.4.2 資源與環境信息系統集成方法探討 78
4.4.3 用戶-數據-功能一體化組件方法 79
4.5 Virtual GIS技術套用探討 79
4.5.1 遙感解譯成果圖野外抽樣驗證面臨的困難 79
4.5.2 Virtual GIS與遙感解譯成果圖抽樣驗證 80
4.6 參考文獻 82
第5章 地下綜合管網路信息系統研製實例 84
5.1 地下綜合管網信息系統研究現狀 84
5.2 MO IMS原理與技術方法 85
5.2.1 MOIMS技術特徵 85
5.2.2 MO IMS技術組成 85
5.2.3 MO IMS工作機制 85
5.3 系統框架結構簡介 86
5.3.1 系統物理框架結構 86
5.3.2 系統體系結構 86
5.3.3 系統功能框架 87
5.4 地下管網Web GIS套用系統開發 87
5.4.1 系統開發與運行環境 87
5.4.2 地下管網關鍵算法研究 87
5.4.3 客戶端ActiveX控制項的開發 91
5.4.4 伺服器端GIS伺服器程式的開發 93
5.4.5 Web GIS站點的建設 99
5.5 討論 101
5.6 參考文獻 101
第6章 基於GML的三維地形可視化原型系統研製 103
6.1 3D GIS可視化研究現狀 103
6.1.1 虛擬現實技術 103
6.1.2 網路控制項技術 103
6.1.3 三維可視化商業軟體 103
6.1.4 集成開發方法 104
6.1.5 GML 3.0 104
6.1.6 OpenGL與Direct3D 104
6.2 3D地形可視化原理與方法 105
6.2.1 地形三維表達原理 105
6.2.2 數字地形的構建方式 106
6.2.3 多解析度地形模型 109
6.2.4 三維地形可視化方法 110
6.3 原型系統框架結構和功能 110
6.4 原型系統開發實現 111
6.4.1 系統開發環境與開發工具 111
6.4.2 3D地形GML編碼 112
6.4.3 服務端開發 118
6.4.4 Browser/Server客戶端開發 122
6.4.5 Client/Server客戶端開發 124
6.5 討論 140
6.6 參考文獻 141
第7章 Web Image 0.1系統的研製 142
7.1 海量圖像數據處理研究現狀 142
7.1.1空間數據索引技術 142
7.1.2 圖像壓縮技術 142
7.1.3圖像金字塔與分塊處理技術 143
7.1.4 海量圖像數據傳輸技術 143
7.1.5 海量圖像數據存儲技術 143
7.1.6 圖像顯示 143
7.1.7 虛擬現實 144
7.2 Web Image 0.1系統分析設計 145
7.2.1 系統分析 145
7.2.2 建立系統對象模型 145
7.2.3 建立動態模型 148
7.2.4 系統功能模型設計 149
7.2.5 系統類服務定義 150
7.3 系統功能邏輯結構 151
7.4 系統核心功能開發 152
7.4.1 系統開發硬體環境 152
7.4.2 系統開發軟體環境 152
7.4.3 Image SDE開發 153
7.4.4 Web服務組件（GeoWebService）開發 155
7.4.5 Geometrys組件開發 156
7.4.6 D3dgraphics組件開發 158
7.4.7 影像查詢瀏覽組件（WinUICtr）的開發 159
7.4.8 影像處理入庫組件（ImgCtrl）的開發 163
7.4.9 矢量數據轉換組件（ToGML）的開發 165
7.5 系統套用開發 166
7.5.1arcims的Viewer和連線器的選擇 166
7.5.2 用ArcXML擴展ArcIMS MapService 167
7.5.3 Web Service在Web Image 0.1中的套用 168
7.5.4 XML在Web Image 0.1中的套用 168
7.5.5 GDI+在Web Image 0.1中的套用 168
7.6 套用系統運行 168
7.6.1 運行總界面 168
7.6.2 圖層操作 169
7.6.3 數據預處理操作 169
7.6.4 數據入庫操作 169
7.6.5 影像數據瀏覽查詢操作 170
7.6.6 GML工具 172
7.7 討論 172
7.8 參考文獻 172
第8章 空間型電子政務信息系統研製 174
8.1 系統設計思想 174
8.2 系統框架結構 174
8.2.1 系統功能結構 174
8.2.2 系統軟體體系結構 176
8.3 系統業務流程 176
8.4 系統開發流程 177
8.5 電子政務運行平台構建 177
8.5.1 運行環境配置 178
8.5.2 運行平台功能簡介 179
8.5.3 運行平台構建 180
8.6 電子政務搭建平台構建與開發 182
8.6.1 搭建平台功能說明 182
8.6.2 搭建平台開發環境與工具選擇 187
8.6.3 資源管理工具構建 188
8.6.4 業務定製工具構建 191
8.6.5 非空間數據操作工具構建 193
8.6.6 空間數據操作工具開發 194
8.6.7 輔助業務處理工具構建 197
8.6.8 空間組件資源創建與註冊 200
8.6.9 組件資源管理與支撐庫維護 202
8.6.10 套用系統的搭建 204
8.7 系統分散式集成 207
8.8 系統運行 209
8.8.1 搭建平台運行 209
8.8.2 運行平台運行 217
8.8.3 套用系統運行 218
8.9 討論 224
8.10 參考文獻 224
第9章 基於GML的小型GIS原型系統研製 225
9.1 GML研究現狀 225
9.2 基於GML的小型GIS原型系統框架 226
9.3 GML空間數據表達模型 228
9.3.1 GML 3.1對地理特徵的描述 228
9.3.2 GML 3.1的核心模式 229
9.3.3 GML套用模式建模 231
9.3.4 GML數據的解析 232
9.4 原型系統核心功能開發 233
9.4.1 基於GML的空間數據格式轉換 233
9.4.2 GML數據的壓縮與存儲 239
9.4.3 GML數據查詢檢索 241
9.4.4 GML數據的可視化 242
9.4.5 基於Web Service的核心功能共享 244
9.5 基於GML 3.1的原型GIS系統功能示例 244
9.5.1 數據查詢檢索功能 245
9.5.2 元數據查詢瀏覽功能 245
9.5.3 GML二維空間數據查詢瀏覽功能 246
9.5.4 三維GML空間數據查詢瀏覽功能 246
9.5.5 GML空間數據下載服務 247
9.5.6 客戶端工具下載 247
9.6 討論 248
9.7 參考文獻 248
附錄Ashapefile檔案格式轉換生成的GML文檔示例 249
附錄B TIFF檔案格式轉換生成的GML文檔示例 252
附錄C DEM檔案格式轉換生成的GML文檔示例 254
附錄D GML資料庫中元數據表及數據表結構 256
附錄E GML二維及三維可視化檔案格式示例 257
第10章 GIS手機訪問終端功能研發 259
10.1 移動設備簡介 259
10.2 移動設備開發平台 260
10.2.1BREW平台260
10.2.2 J2ME平台 261
10.2.3 Windows Mobile平台 261
10.2.4 Windows CE 261
10.2.5 Smartphone 261
10.2.6 Symbian平台 261
10.2.7WAP技術262
10.3 基於WAP的移動設備套用開發技術方法 263
10.3.1 WAP技術介紹 263
10.3.2 WAP頁面開發技術 263
10.4 WAP系統體系結構及其工作機制 265
10.5 Web GIS手機訪問終端功能開發 266
10.5.1用戶界面層266
10.5.2 邏輯執行頁結構 269
10.5.3 封裝信息的類 270
10.5.4 業務邏輯 276
10.5.5 數據邏輯 280
10.6 討論 283
10.7 參考文獻 284
第11章 古建築3D建模及其3D GIS套用系統開發 285
11.1 古建築3D建模方法簡介 285
11.1.1 數字攝影測量 286
11.1.2 三維雷射掃描技術 286
11.1.3 3D GIS方法原理 286
11.1.4 古建築3D建模技術難點 287
11.2 古建築建模及套用系統開發方案 287
11.3 古建築3D數據採集及建模 288
11.3.1 3D數據採集 288
11.3.2 古亭三維建模 290
11.3.3 3ds數據檔案結構解析 297
11.3.4 3D模型數據轉換功能開發 300
11.3.5 3D模型屬性編輯功能開發 301
11.3.6 3D模型動態瀏覽功能開發 303
11.3.7 古建築3D GIS功能集成 304
11.4 討論 304
11.5 參考文獻 304
附錄 古建築3D GIS套用系統程式代碼 305
第12章 基於Ajax引擎的Internet地圖服務研究 312
12.1 Internet地圖服務實現方法 312
12.1.1 Internet地圖服務功能 312
12.1.2 Web GIS與Internet地圖服務 312
12.1.3 Web GIS實現技術方法比較 314
12.2 引入Ajax的Internet地圖服務框架 314
12.2.1 Ajax機制及其優勢 314
12.2.2 傳統Web GIS地圖服務框架 315
12.2.3 引入Ajax的Internet地圖服務框架 316
12.3 Ajax引擎創建與開發 317
12.3.1 Ajax引擎的作用 317
12.3.2 Ajax引擎包含的對象 318
12.3.3 Ajax引擎數據存儲機制 319
12.3.4 Ajax引擎地圖管理機制 320
12.3.5 地圖分塊方法 321
12.3.6柵格圖像與矢量地圖疊加 324
12.3.7 Ajax引擎開發 325
12.4 Ajax引擎與Web GIS套用系統的集成 328
12.4.1 套用系統的局限性 328
12.4.2 套用集成方法 328
12.4.3 專題地圖服務發布 332
12.4.4 遙感圖像發布 333
12.5 討論 333
12.6 參考文獻 333
第13章 基於Web 2.0的GIS模型共享平台研究 335
13.1 GIS元數據和模型共享方法研究現狀 335
13.1.1 元數據共享研究 335
13.1.2 專業模型共享研究 336
13.2 Web 2.0簡介 338
13.2.1 Web 2.0特點 338
13.2.2 Web 2.0主要方法 339
13.2.3 Web 2.0技術框架 340
13.3 基於Web 2.0的GIS模型共享平台設計 341
13.3.1 GIS模型共享平台框架 341
13.3.2 模型設計 342
13.3.3 模型庫設計 343
13.3.4 GIS模型共享平台功能設計 344
13.3.5 用TAG組織GIS元數據 345
13.3.6 以RSS模式發布GIS模型信息 346
13.3.7 Wiki模式的GIS模型共享 346
13.4 平台原型關鍵技術開發 347
13.4.1 平台原型開發環境 347
13.4.2 元資料庫開發 348
13.4.3 區域選擇功能開發 351
13.4.4 模型分析功能開發 352
13.4.5 模型管理功能開發 353
13.4.6 Web擴展功能模組開發 354
13.5 GIS模型共享平台原型與套用系統的集成 357
13.5.1 套用系統簡介 357
13.5.2 元數據集成 358
13.5.3 模型集成 358
13.6 討論 359
13.7 參考文獻 360
第14章 全息3D空間對象建模及可視化方法研究 362
14.1 三維數據模型研究現狀 362
14.1.1 基於面表示的三維模型 363
14.1.2 基於體表示的模型 364
14.1.3 基於混合表示的模型 365
14.1.4 常見的三維可視化軟體 365
14.2 全息3D一體化數據結構構建 366
14.2.1 概念的提出 366
14.2.2 3D空間對象數據模型選擇 366
14.2.3 全息3D一體化數據結構構建 368
14.3 全息3D GIS原型系統開發 371
14.3.1 系統開發技術流程 371
14.3.2 全息3D一體化模型構建功能實現 371
14.3.3 全息3D空間對象一體可視化功能實現 381
14.3.4 坐標轉換功能實現 383
14.3.5 全息3D空間對象一體化瀏覽功能實現 385
14.3.6 3D空間對象查詢功能實現 387
14.3.7 地層三維剖切功能實現 389
14.4 討論 391
14.5 參考文獻 391
第15章 新型GIS服務系統框架初探 393
15.1 新型GIS服務系統框架 393
15.1.1 GIS服務與GIS用戶 393
15.1.2 新型GIS服務系統定義 394
15.2 系統軟體架構 395
15.2.1 客戶表現層 395
15.2.2 業務接口層 395
15.2.3 業務邏輯層 395
15.2.4 數據接口層 396
15.2.5 數據核心層 396
15.3 新型GIS服務原型系統開發方案 396
15.3.1 硬體環境 396
15.3.2 軟體環境 396
15.3.3 開發環境 396
15.3.4 資料庫結構 397
15.4 原型系統核心功能開發 398
15.4.1 Web GIS功能實現 398
15.4.2 目錄服務實現 409
15.4.3 元數據服務實現 412
15.4.4 專題地圖服務實現 414
15.4.5 數據訂閱服務實現 416
15.4.6 專業模型服務實現 419
15.4.7 手機GIS訪問終端服務實現 422
15.4.8 小型GML GIS服務實現 423
15.4.9 小型套用系統生成服務實現 423
15.5 討論 424
15.6 參考文獻 424
