随着城市信息化程度的不断提高，城市应急管理、灾难救援、紧急事件处置以及疫情防控等日益凸显了公共安全管理的重要性和复杂性。公共安全地理信息系统在城市多部门和多机构应急联动和应急事件处理中发挥着积极作用，可以节约公共资源利用成本，提高应急事件处置效率，更好地服务生产和生活。本书从公共安全地理信息系统的总体设计、数据库设计、数据处理、空间数据模型、常用分析算法、自主导航与通用态势图、应急管理模型，以及公共安全地理信息系统发展趋势等方面系统介绍了公共安全地理信息系统相关技术与实践。
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前言
第1章 绪论 1
1.1 地理信息系统及其发展现状 2
1.2 公共安全地理信息系统 5
1.2.1 公共安全与GIS5
1.2.2 公共安全地理信息系统 6
1.2.3 公共安全地理信息系统建设原则 7
1.3 公共安全地理信息系统的开发模型与开发方法 7
1.3.1 公共安全地理信息系统的开发模型 7
1.3.2 公共安全地理信息系统的开发方法 9
1.4 公共安全地理信息系统的现状和发展 11
1.4.1 国际发展和应用 11
1.4.2 国内发展和应用 14
第2章 公共安全地理信息系统总体设计 16
2.1 公共安全地理信息系统的体系结构 16
2.1.1 系统概念设计 16
2.1.2 软件系统组成 17
2.1.3 硬件组成 17
2.1.4 系统应用体系结构 18
2.2 公共安全地理信息系统的功能分析 21
2.2.1 公共安全地理信息系统研究的内容 21
2.2.2 公共安全地理信息系统的用户 22
2.2.3 公共安全地理信息系统的功能设计 22
2.3 公共安全地理信息系统的模块组成 23
2.3.1 后台维护保障子系统 23
2.3.2 前台应用子系统 23
2.4 公共安全地理信息系统的数据组织 23
第3章 公共安全地理信息系统数据库设计 29
3.1 分布式数据库 29
3.1.1 分布式数据库概述 29
3.1.2 分布式数据库系统的数据存储 32
3.1.3 分布式数据库系统的查询处理 34
3.1.4 分布式数据库系统的事务管理 35
3.2 元数据库 37
3.2.1 元数据概述 37
3.2.2 空间数据元数据的内容框架 40
3.2.3 空间数据元数据的管理与操作 42
3.2.4 空间数据元数据的标准化 44
3.3 主动数据库 45
3.3.1 主动数据库概述 45
3.3.2 主动数据库系统的模型 46
3.3.3 主动数据库系统的体系结构 47
3.3.4 主动数据库系统的实现技术 48
3.4 实时数据库 51
3.4.1 实时数据库概述 51
3.4.2 实时数据库系统的体系结构 52
3.4.3 实时数据库系统的实时事务 53
3.4.4 实时数据库系统的调度策略 54
3.4.5 实时数据库系统的并发控制 54
3.5 公共安全地理信息系统数据库设计 56
3.5.1 公共安全地理信息系统数据库设计需求分析 56
3.5.2 公共安全地理信息系统数据库总体设计 57
3.5.3 公共安全地理信息系统的数据库设计实例 58
第4章 公共安全地理信息系统数据处理 61
4.1 空间数据处理 61
4.1.1 误差或错误的检查与编辑 61
4.1.2 图像纠正 62
4.1.3 数据格式的转换 63
4.1.4 图形坐标变换 64
4.1.5 图幅拼接 66
4.1.6 图像解译 67
4.1.7 拓扑的建立 67
4.2 专题数据处理 69
4.2.1 数据清理 70
4.2.2 数据集成和变换 72
4.2.3 数据归约 73
4.3 实时数据处理 77
4.3.1 多线程技术 77
4.3.2 数据批处理技术 78
4.3.3 数据实时记录技术 78
4.4 遥感图像与GIS矢量数据的自动配准 79
4.4.1 TM与GIS数据自动配准的基本原理 80
4.4.2 基于GIS矢量地图信息的影像线状信息自动提取 80
4.4.3 TM影像外参数解算 81
第5章 公共安全地理信息系统空间数据模型 83
5.1 GIS空间数据模型概述 83
5.1.1 从现实世界到地理信息世界 83
5.1.2 平台GIS数据模型分析 84
5.1.3 移动嵌入式GIS与个人电脑端的桌面GIS的比较 85
5.2 MEGIS对空间数据组织和管理的特殊要求 86
5.2.1 适应一体化地理信息服务的特殊要求 86
5.2.2 适应有限硬件资源的特殊要求 86
5.2.3 适应应用的特殊要求 87
5.2.4 适应嵌入式操作系统的特殊要求 89
5.3 空间数据组织模型 89
5.3.1 空间数据模型的特点 91
5.3.2 基于LOD模型的空间数据显示分级 92
5.3.3 空间要素的面向对象组织和整体操作 92
5.4 MEGIS空间数据存储结构 94
5.4.1 元数据的存储结构 94
5.4.2 几何和属性数据的存储结构 95
5.4.3 DEM数据的存储结构 96
5.5 空间数据三级索引的实现 97
5.5.1 索引存储结构 97
5.5.2 索引内存结构 97
5.5.3 索引信息的生成 98
第6章 公共安全地理信息系统常用分析算法 100
6.1 最短路径分析 100
6.1.1 Dijkstra算法 100
6.1.2 Bellman-Ford-Moore算法 101
6.1.3 启发式搜索算法——A*算法 102
6.2 缓冲区分析 103
6.3 叠置分析 104
6.3.1 基于矢量数据的叠置分析 105
6.3.2 基于栅格数据的叠置分析 106
6.4 空间数据的统计分析 108
6.4.1 空间统计数据的数字特征 109
6.4.2 空间统计数据的分级 110
6.4.3 空间统计数据的分类 115
6.5 数据挖掘 116
6.5.1 数据挖掘的定义 116
6.5.2 空间数据挖掘的常用方法 117
6.5.3 数据挖掘的流程 123
6.6 公共安全地理信息系统路径规划技术 125
6.6.1 路径规划特点分析 125
6.6.2 路径规划算法基本要求 126
6.6.3 满足实时导航应用的路径规划算法设计 133
6.6.4 算法分析与评估 140
第7章 公共安全地理信息系统自主导航与通用态势图 142
7.1 常用卫星导航定位系统 142
7.1.1 GPS简介 142
7.1.2 GLONASS简介 143
7.1.3 北斗卫星定位系统简介 143
7.1.4 GALILEO卫星定位系统简介 143
7.2 车辆自主导航系统 144
7.2.1 移动终端定位 144
7.2.2 车辆自主导航系统 145
7.2.3 车辆自主导航系统的软硬件组成 145
7.2.4 车辆自主导航系统的关键技术与解决方案 146
7.3 通用态势图 150
7.3.1 通用态势图的概念与功能 150
7.3.2 应急联动与协同作战 151
7.4 应急联动态势图 152
7.4.1 应急联动态势图的定义 152
7.4.2 应急联动态势图的功能 152
7.4.3 应急联动态势图的特性 153
7.5 应急联动态势图的实现技术 155
第8章 公共安全地理信息系统应急管理模型 159
8.1 应急管理介绍 159
8.1.1 研究对象 160
8.1.2 详细分类 160
8.1.3 主要内容 162
8.2 灾害风险评估 162
8.2.1 事故后果模拟分析 162
8.2.2 概率风险分析 164
8.2.3 评估模型集成 166
8.2.4 风险评估模型软件HAZUS-MH 168
8.3 公共安全规划 169
8.3.1 研究内容 169
8.3.2 应急设施空间规划 169
8.3.3 土地使用安全规划 171
8.4 应急救援实施 172
8.4.1 辅助调度模型 172
8.4.2 响应时间模型 173
8.4.3 应急疏散模型 173
第9章 公共安全地理信息系统发展趋势 175
9.1 公共安全及所面临的挑战 175
9.2 公共安全地理信息系统发展趋势 176
主要参考文献 178
京公网安备 11010102004214号