本书第二版将第一版的7个部分共20章调整为10章。主要内容包括：空间信息系统基础理论，空间信息系统的认识论与方法论及空间信息系统的结构与功能等基础理论；空间信息系统的空间和时间及其参照和时空基准的现代化；基于全球导航卫星系统、遥感和地图的空间信息系统的数据获取方法；多源异构空间数据的融合处理的背景与基本方法；空间数据模型与存储管理，面向对象、三维、时态、超地图四维空间（或时空）数据模型，以及空间数据分布式存储管理技术；数字高程模型的数据结构、不规则三角网和规则格网的构建方法及数字高程模型的精度评估模型；图形拓扑空间关系、方位（方向）空间关系和度量空间关系等图形空间关系的数学模型及图形空间关系自动构建方法；网络分析、缓冲分析和叠置分析等空间分析的基本概念与技术方法，以及空间数据仓库、空间数据挖掘与知识发现的架构和基本方法；空间数据多尺度变换与可视化表达的基本理论和方法、三维城市建筑群模型的自动综合方法及其可视化，以及空间信息系统环境下的空间数据多尺度显示的技术方案；空间信息服务技术及服务模式的发展与演进，时空大数据平台的技术体制和关键技术。同时，各章都有相应的“总结与展望”。
样章试读
目录
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第二版前言
第一版序
第一版前言
第1章 空间信息系统基础理论 1
1.1 地球空间信息科学概念 1
1.1.1 地球系统科学 1
1.1.2 地球信息科学 2
1.1.3 地球空间信息科学 3
1.1.4 地理信息科学 3
1.2 空间信息系统的认识论与方法论 4
1.2.1 地理系统理论 4
1.2.2 地理信息理论 7
1.2.3 地理本体理论与方法 8
1.2.4 地理空间认知理论与方法 9
1.3 空间信息系统及其结构与功能 10
1.3.1 空间信息系统的基本概念 10
1.3.2 空间信息系统的结构与功能 11
1.4 总结与展望 13
1.4.1 总结 13
1.4.2 展望 14
第2章 空间信息系统的时空基准 16
2.1 空间和时间及其参照 16
2.1.1 空间和时间的基本概念 16
2.1.2 空间基准与时间基准 17
2.2 时空基准的现代化 18
2.2.1 高精度时间频率系统的研究、建设和应用 18
2.2.2 高精度空间基准的建立与维护 19
2.3 总结与展望 25
2.3.1 总结 25
2.3.2 展望 26
第3章 空间信息系统数据的获取 28
3.1 基于全球导航卫星系统的空间位置数据获取 28
3.1.1 作用与意义 28
3.1.2 GNSS的构成 28
3.1.3 GNSS定位的基本原理和方法 28
3.1.4 GNSS差分定位 32
3.1.5 目前在轨运行的GNSS 34
3.2 基于遥感的空间数据获取 36
3.2.1 作用与意义 36
3.2.2 天空地对地观测 37
3.2.3 对地观测图像处理 46
3.3 基于地图的数据获取 60
3.3.1 作用与意义 60
3.3.2 数字地图图像分析与识别的数学形态学方法 60
3.3.3 数字地图图像分析与识别的人工神经网络方法 73
3.4 总结与展望 84
3.4.1 总结 84
3.4.2 展望 86
第4章 多源异构空间数据的融合处理 88
4.1 问题的提出与意义 88
4.1.1 问题的提出 88
4.1.2 研究意义 88
4.2 空间数据融合的概念及分类 89
4.2.1 空间数据融合的概念 89
4.2.2 空间数据融合的分类 89
4.2.3 矢量空间数据融合的内涵 90
4.2.4 栅格数据融合的内涵 90
4.3 矢量空间数据融合的技术与方法 91
4.3.1 矢量空间数据融合的基本思路和过程 91
4.3.2 异构矢量数据的转换 91
4.4 多源栅格数据的融合 101
4.4.1 遥感数据融合的层次 101
4.4.2 遥感数据融合的分类 103
4.4.3 遥感数据融合的主要方法 103
4.5 总结与展望 106
4.5.1 总结 106
4.5.2 展望 107
第5章 空间数据模型与存储管理 109
5.1 空间认知模型 109
5.1.1 地理空间与地理空间实体 109
5.1.2 空间认知抽象 111
5.1.3 地理空间认知模型 113
5.2 地理空间数据模型 115
5.2.1 地理空间数据模型分类 115
5.2.2 面向对象的空间数据模型 118
5.2.3 三维空间数据模型 131
5.2.4 时态空间数据模型 138
5.2.5 超地图四维时空数据模型 144
5.3 空间数据分布式存储管理 147
5.3.1 分布式存储基本概念与特点 147
5.3.2 空间数据分布式存储与管理关键技术 154
5.4 总结与展望 163
5.4.1 总结 163
5.4.2 展望 165
第6章 数字高程模型 167
6.1 基本概念 167
6.1.1 数字地面模型(DTM) 168
6.1.2 数字高程模型(DEM) 168
6.1.3 数字地形(地貌)模型(DGM) 169
6.2 数字高程模型的数据结构 169
6.2.1 离散点数字高程模型的数据结构 169
6.2.2 不规则三角网的数据结构 170
6.2.3 等高线的数据结构 173
6.2.4 基于断面线DEM的数据结构 175
6.2.5 规则格网DEM的数据结构 175
6.2.6 混合式DEM数据结构 176
6.2.7 不同数据结构的比较 176
6.3 不规则三角网(TIN)的建立方法 177
6.3.1 基于矢量数据的构建方法 177
6.3.2 基于栅格数据的构建方法 179
6.3.3 基于矢量数据带约束条件的构建方法 181
6.3.4 基于栅格数据带约束条件的构建方法 185
6.3.5 基于等高线的构建方法 186
6.4 规则格网数字高程模型的构建方法 189
6.4.1 基于离散点数据的构建方法 189
6.4.2 从不规则三角网(TIN)到规则格网DEM的转换 196
6.5 数字高程模型的精度评估模型 201
6.5.1 基于地形特征的DEM 精度评估模型 201
6.5.2 基于分形方法的DEM 精度模型 203
6.5.3 分形内插算法分析和精度评估 205
6.6 总结与展望 206
6.6.1 总结 206
6.6.2 展望 207
第7章 空间关系 210
7.1 图形空间关系及其理论基础 210
7.1.1 基本概念 210
7.1.2 理论基础 210
7.2 图形空间关系的数学模型 212
7.2.1 图形拓扑空间关系的数学模型 212
7.2.2 图形方位空间关系的数学模型 219
7.2.3 图形度量空间关系的数学模型 224
7.3 图形空间关系的自动构建 227
7.3.1 线群互相交与自相交断链 227
7.3.2 拓扑空间关系自动构建算法 229
7.3.3 点集Voronoi图的构建算法研究 236
7.4 总结与展望 242
7.4.1 总结 242
7.4.2 展望 243
第8章 空间分析与空间数据挖掘 245
8.1 空间分析的基本概念和内容 245
8.1.1 空间分析的基本概念 245
8.1.2 空间分析的基本内容 246
8.2 网络分析 246
8.2.1 网络和地理网络的基本概念 246
8.2.2 地理网络的最优路径分析 250
8.2.3 地理网络流的最优化 257
8.2.4 地理网络中的定位与分配问题 261
8.3 缓冲区分析 268
8.3.1 基本概念 268
8.3.2 空间目标的形态分析与分维估值 268
8.3.3 缓冲区边界生成算法 271
8.4 叠置分析 283
8.4.1 基本概念 283
8.4.2 矢量数据叠置分析 284
8.4.3 栅格数据叠置分析 286
8.5 空间数据挖掘与知识发现 286
8.5.1 空间数据仓库(SDW) 286
8.5.2 空间数据挖掘与知识发现(SDMKD)的概念与架构 288
8.5.3 空间数据挖掘与知识发现的基本方法 291
8.6 总结与展望 295
8.6.1 总结 295
8.6.2 展望 297
第9章 空间数据多尺度变换与可视化表达 300
9.1 空间数据的多尺度特性 300
9.1.1 地理要素(现象)的尺度特性 300
9.1.2 空间数据的多尺度特性 300
9.1.3 空间数据尺度与地图比例尺的关系 300
9.1.4 空间信息系统中的空间数据多尺度表达与自动综合 301
9.1.5 从多尺度表达到不依比例尺的空间信息系统 301
9.2 空间数据自动综合的基本理论和方法 303
9.2.1 空间数据自动综合的基础理论 303
9.2.2 空间数据自动综合的基本方法 304
9.2.3 自动综合系统的构建 313
9.3 三维城市建筑群模型的自动综合方法 320
9.3.1 城市建筑三维模型的产生和发展 320
9.3.2 三维城市建筑群综合的研究现状 321
9.3.3 三维城市建筑群的综合方法 323
9.3.4 三维城市建筑群的综合框架模型 327
9.4 三维模型的可视化 331
9.4.1 地形三维可视化 331
9.4.2 地面建筑物三维可视化 332
9.5 SIS 环境下空间数据的多尺度显示 335
9.5.1 不同比例尺数字地图数据嵌套显示 336
9.5.2 一种比例尺数字地图数据的不同详细程度的分层显示 336
9.5.3 基于真正意义上的自动综合方法的空间数据多尺度表示 337
9.6 总结与展望 338
9.6.1 总结 338
9.6.2 展望 340
第10章 空间信息服务技术的发展 342
10.1 基于网络服务的空间信息共享与空间数据互操作模式 342
10.2 基于网格服务的信息资源共享与协同解决问题模式 343
10.3 基于云计算的空间信息服务模式 347
10.4 基于“网格集成”与“弹性云”的“混合式”服务模式 348
10.4.1 对现有三种服务模式的分析比较 348
10.4.2 兼顾“网格集成”与“弹性云”的“混合式”服务模式 350
10.4.3 基于“混合式”服务模式的时空大数据平台构建技术方法 351
10.5 空间信息服务的关键技术 354
10.5.1 服务分类与服务注册技术 354
10.5.2 网格空间信息服务工作流与服务链建模技术 360
10.5.3 分布式空间数据访问与集成技术 364
10.5.4 空间信息服务发现与组合技术 365
10.6 总结与展望 369
10.6.1 总结 369
10.6.2 展望 372
参考文献 374
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