本書分為五部分：第一部分回顧和反思地理信息思想和方法的變革背景，分析地理信息科學思想和理論的形成和發(fā)展過程，剖析地理信息方法和技術(shù)的變革。第二部分是地理信息本體論，研究和闡述了地理信息本體特征、過程機理、結(jié)構(gòu)和功能，探討了地理信息本體論與地理信息認識論、方法論之間的關(guān)系。第三部分是地理信息的科學方法，是由人類對地理環(huán)境研究過程中由物質(zhì)領(lǐng)域知識升華為的精神領(lǐng)域知識方法，包括圖形-圖像思維方法、數(shù)學模型方法、地學信息圖譜方法、智能分析與計算方法、模擬與仿真方法、綜合集成方法。第四部分是地理信息的技術(shù)方法，由是由精神領(lǐng)域的知識和方法固化為的物質(zhì)領(lǐng)域的工具和平臺，包括地理信息采集與監(jiān)測、信息管理、分析處理與模擬、信息表達、信息服務、網(wǎng)格、"5S"集成等技術(shù)方法。第五部分是地理信息科學理論、方法和技術(shù)的展望，包括地理信息科學理論和方法論前沿與展望、方法和技術(shù)前沿與展望，以及地理信息方法和技術(shù)創(chuàng)新機制和策略。
更多科學出版社服務，請掃碼獲取。
科學方法是科學研究的工具，是推動科學技術(shù)創(chuàng)新的武器�？茖W技術(shù)發(fā)展歷程中的每一次重大突破，都肇始于新思想、新方法的創(chuàng)新及其應用。缺乏在科學思想和科學方法上的創(chuàng)新意識和系統(tǒng)研究，已經(jīng)制約了我國科技自主創(chuàng)新能力的提高。加強科學思維、科學方法和科學工具的研究和創(chuàng)新，是建立創(chuàng)新型國家的必然選擇。
本書是在國家“推進學科體系、學術(shù)觀點、科研方法創(chuàng)新”的方針指導下，科技部于2007年設立的科技基礎(chǔ)性工作專項“地理學方法研究”之二級課題“地理信息科學方法研究”的研究成果基礎(chǔ)上編著而成。
作為“地理學方法研究”項目的二級課題之一，本課題的研究目的是以地理學、地球系統(tǒng)科學、地理信息科學為理論和思想基礎(chǔ)，從國內(nèi)外大量已有的論著及應用案例中總結(jié)和整理地理科學中地理信息的思想、理論和方法，并力求在挖掘新方法方面有所創(chuàng)新和突破，將現(xiàn)有思想和方法凝練與提升到地理信息科學的高度，為該領(lǐng)域的學者提供地理信息方法案頭參考書，為地理學和地理信息系統(tǒng)專業(yè)的本科生、研究生提供地理信息方法方面的教材，從而為全面推動地理學學科建設添磚加瓦。
地理科學的信息與計算從地理學誕生起就以其研究手段和技術(shù)的面貌出現(xiàn)，并沿著測量一制圖和計量地理兩條路線從來沒有停止過研究腳步。但進入20世紀90年代以來，該項研究的步伐出現(xiàn)減緩趨勢。究其原因，一方面是由于在“以任務帶學科”的導向下，科學研究的國家和社會需求驅(qū)動力似乎遠遠大于科學問題自身的內(nèi)在邏輯動力，研究工作者沉浸在一個接一個的應用項目中，無暇顧及地圖制圖、地理信息系統(tǒng)和地理計算等領(lǐng)域的理論和方法創(chuàng)新；另一方面，當?shù)厍蚩茖W中的各分支學科出現(xiàn)一體化研究趨勢時，部分研究者試圖用現(xiàn)有的地理信息系統(tǒng)和計量地理的方法來研究地球圈層關(guān)系、全球變化、環(huán)境變遷等問題時，發(fā)現(xiàn)前者并不能包治百病，特別是在用數(shù)學模型來模擬地球客觀實體復雜巨系統(tǒng)的時空格局和宏觀一微觀尺度轉(zhuǎn)換時，顯得辦法不多，甚至舉步維艱。因此，盲目樂觀和畏難情緒兩個極端的思潮在一定程度上阻礙了地理信息與計算領(lǐng)域的方法創(chuàng)新研究。
本課題的研究在以下三個方面推動地理學思想方法及地理信息方法自身的發(fā)展：
1）就整體與局部的關(guān)系而論，地理信息歷來就是地理科學甚至地球科學的“橫斷學科”，因為后者的所有分支學科幾乎毫無例外地存在著信息表達方法和手段上的共性（上述分支領(lǐng)域中幾乎毫無例外地繪制和使用本領(lǐng)域內(nèi)的專題地圖），同時又在空間認知、空間關(guān)系概括和地學規(guī)律發(fā)現(xiàn)方面存在著共性；地理信息方法的作用正是通過信息流工具（地圖、地理信息系統(tǒng)、遙感、全球定位系統(tǒng)、計量模型、數(shù)學模型等）來調(diào)控物質(zhì)流、能量流和人口流動。因此，地理信息與計算方法的研究和創(chuàng)新作為“局部”成果，將會推動地理學“整體”的思想和方法的創(chuàng)新。
2）從本體與客體的關(guān)系來看，地理信息是本課題的“本體”，地理學科的研究對象則是“客體”，通過本課題研究過程中對地理信息機理、地理時空模型、地理圖譜等的概念、關(guān)系、公理和實例等研究和界定，既能夠總結(jié)、提升甚至創(chuàng)新地理信息領(lǐng)域本身的理論、思想和方法，更將為地理學思想和方法的研究提供借鑒。
3）從理論機理與應用功能的關(guān)系而言，進行地理信息思想與方法的研究.在對地理信息本身的關(guān)鍵科學問題得出更深刻理解和解決方案的同時，將會使地理學乃至地理信息科學解決實際問題的能力大大增強。
目錄總序序前言
第一篇地理信息思想和方法變革
第1章地理信息科學思想和理論的形成與發(fā)展3
1.1地理信息科學的形成3
1.2地理信息科學思想和理論的發(fā)展與演變5
1.3地理信息科學方法論的哲學觀和實用觀12
1.4地理信息科學與相關(guān)學科思想之間的互相影響18
第2章地理信息方法和技術(shù)變革21
2.1地理信息技術(shù)的發(fā)展階段21
2.2地理觀測與信息采集技術(shù)方法的變革23
2.3地理信息分析和計算方法的變革28
2.4地理信息整體研究技術(shù)方法的變革31
第二篇地理信息本體論
第3章地理信息的本體論37
3.1地理信息本體37
3.2地理信息的本質(zhì)特征40
3.3地理信息的機理和過程45
3.4地理信息的結(jié)構(gòu)和功能48
第4章地理信息本體與認識論和方法論51
4.1地理信息本體的認識論和方法論內(nèi)涵51
4.2地理信息本體與認識論53
4.3地理信息本體與方法論58
第三篇地理信息的科學方法
第5章地理信息的科學方法概述67
5.1地理信息的科學方法概念和內(nèi)涵67
5.2地理信息的科學方法體系68
5.3地理信息的科學方法范式70
5.4地理信息的科學方法綜合評價76
第6章地理信息的圖形－圖像思維方法78
6.1圖形－圖像思維的一般方法78
6.2地圖思維方法86
6.3遙感影像思維方法100
第7章地理信息的數(shù)學模型方法110
7.1地理信息的數(shù)學模型方法概要110
7.2空間分布與格局的數(shù)學模型方法111
7.3地理空間過程的數(shù)學模型方法122
7.4地理時空演化的數(shù)學模型方法129
7.5空間優(yōu)化和決策的數(shù)學模型方法134
第8章地學信息圖譜方法143
8.1地學信息圖譜方法概要143
8.2地學信息圖譜方法的定義和內(nèi)涵143
8.3地學信息圖譜方法在研究中的意義146
8.4地學信息圖譜方法的原理、結(jié)構(gòu)和過程148
8.5地學信息圖譜方法的應用案例153
8.6地學信息圖譜方法的優(yōu)點和不足174
第9章地理信息的智能分析與計算方法177
9.1地理信息的智能分析與計算方法概要177
9.2地理信息的知識推理方法178
9.3地理空間決策方法186
9.4地理知識發(fā)現(xiàn)(空間數(shù)據(jù)挖掘)方法193
9.5神經(jīng)網(wǎng)絡空間分析方法199
第10章地理信息的模擬和仿真方法209
10.1地理信息的模擬和仿真方法概要209
10.2地理信息模擬方法210
10.3地理信息仿真方法223
10.4地理信息虛擬現(xiàn)實方法230
第11章地理信息的綜合集成方法243
11.1地理信息的綜合集成方法概要243
11.2還原與整體集成方法244
11.3定性與定量集成方法253
11.4歸納與演繹集成方法261
11.5邏輯思維與非邏輯思維集成方法267
11.6復雜性科學集成方法275
第四篇地理信息的技術(shù)方法
第12章地理信息的技術(shù)方法論概述287
12.1地理信息的技術(shù)方法概念和內(nèi)涵287
12.2地理信息的技術(shù)方法體系287
12.3地理信息的技術(shù)方法范式290
第13章地理信息采集和監(jiān)測技術(shù)295
13.1地理信息采集和監(jiān)測技術(shù)概要295
13.2基于GNSS的地理空間精確位置獲取技術(shù)298
13.3基于遙感的地理對象動態(tài)監(jiān)測技術(shù)303
第14章地理信息管理技術(shù)312
14.1地理信息管理技術(shù)概要312
14.2地理對象的數(shù)據(jù)庫集中管理技術(shù)316
14.3海量地理數(shù)據(jù)的分布式管理技術(shù)323
第15章地理信息處理、分析和計算技術(shù)333
15.1地理信息處理、分析和計算技術(shù)概要333
15.2地理信息處理技術(shù)334
15.3LBS技術(shù)341
15.4地理時空分析與計算技術(shù)348
第16章地理信息表達(可視化)技術(shù)355
16.1地理信息表達技術(shù)概要355
16.2地圖表達技術(shù)———二維可視化355
16.3地理信息多維動態(tài)可視化技術(shù)364
16.4地理信息成果展示技術(shù)375
第17章地理信息服務技術(shù)386
17.1地理信息服務技術(shù)概要386
17.2地理數(shù)據(jù)服務技術(shù)388
17.3地理信息和知識服務401
17.4地圖服務410
17.5地理信息輔助決策服務422
第18章地理信息網(wǎng)格技術(shù)432
18.1地理信息網(wǎng)格技術(shù)概要432
18.2地理信息網(wǎng)格的資源定位、綁定和調(diào)度技術(shù)436
18.3地理信息網(wǎng)格的空間信息在線分析處理技術(shù)442
18.4地理信息網(wǎng)格的智能化信息共享與服務技術(shù)449
第19章地理信息“5S”集成技術(shù)方法458
19.1地理信息“5S”集成技術(shù)方法概要458
19.2多源空間數(shù)據(jù)集成方法459
19.3跨平臺的GIS系統(tǒng)集成方法466
19.4應用分析模型與GIS系統(tǒng)集成方法471
19.5分布式集成方法478
19.6GIS、RS、GPS、DSS、ES之間系統(tǒng)集成方法484
第五篇地理信息科學方法和技術(shù)展望
第20章地理信息科學方法和技術(shù)前沿與展望505
20.1地理信息科學方法展望505
20.2地理信息科學技術(shù)前沿展望509
20.3地理信息科學方法和技術(shù)創(chuàng)新機制和策略516
參考文獻521
書單推薦
