- •Оглавление
- •Введение
- •1.1. Определения и задачи геоинформатики
- •1.2.1. Определение и толкование базовых понятий геоинформатики
- •1.3. Общее представление о ГИС
- •1.4. Основные этапы развития ГИС
- •1.5. География и ГИС
- •2.1. Типы и источники пространственных данных
- •2.2. Проектирование географических баз данных
- •2.2.1. Требования к базе данных
- •2.2.2. Этапы проектирования базы данных
- •2.3. Представление пространственных объектов в БД
- •2.3.1. Выбор модели пространственной информации
- •2.3.2. Особенности представления пространственных объектов в БД
- •2.3.3. Позиционная и семантическая составляющие данных
- •2.4. Системы управления базами данных в ГИС
- •2.4.1. Функции СУБД
- •2.4.2. Задачи и функции СУБД в ГИС
- •2.4.3. Базовые понятия реляционных баз данных
- •2.4.4. Язык реляционных баз данных SQL — функции и основные возможности
- •2.4.5. Объектно-ориентированные и реляционные структуры БД
- •2.4.6. СУБД в архитектуре «клиент-сервер»
- •2.5. Организация и форматы данных
- •2.6. Качество данных и контроль ошибок
- •2.6.1. Типы ошибок в данных и их источники
- •2.6.2. Позиционная точность данных
- •3.1. Требования к техническому и программному обеспечению ГИС
- •3.3. Характеристика технических средств ГИС
- •3.4. Технологии ввода графической информации
- •3.5. Преобразования форматов данных
- •3.7. Общая характеристика программных коммерческих ГИС-пакетов
- •4.1.1. Пространственная привязка данных и преобразование проекций
- •4.1.2. Алгоритмы трансформирования геоизображений
- •4.1.3. Определение координат контрольных точек
- •4.1.4. Оценка ошибок трансформирования
- •4.2. Дискретная географическая привязка данных
- •4.3. Операции с данными в векторном формате
- •4.3.1. Представление пространственных объектов и взаимосвязей
- •4.3.2. Алгоритмы определения пересечения линий
- •4.3.3. Способы вычисления длин линий, периметров и площадей полигонов
- •4.3.4. Алгоритм «точка в полигоне»
- •4.3.5. ГИС-технологии пространственного анализа
- •4.3.6. Операции оверлея полигонов
- •4.4. Хранение и преобразование растровых данных
- •4.4.1. Кодирование и сжатие информации
- •4.4.2. Иерархические структуры данных. Дерево квадрантов
- •4.4.3. Операции с растровыми слоями БД
- •4.4.4. Технологии анализа данных, основанные на ячейках растра
- •4.5. ГИС-технологии совмещения и оценки пригодности данных
- •5.1. Методы пространственного анализа
- •5.1.1. Классификация объектов путем группировки значений их признака
- •5.1.2. Методы интеграции признаков для исследования взаимосвязей и классификации объектов
- •5.1.3. Исследование взаимосвязей объектов с использованием операций оверлея слоев
- •5.1.4. Выбор объектов по пространственным критериям. Построение запросов
- •5.1.5. Анализ сетей
- •5.1.6. Тематическое согласование слоев
- •5.2. Методы пространственного моделирования
- •5.2.2. Подготовка исходных данных для создания модели
- •5.2.3. Интерполяция по дискретно расположенным точкам
- •5.2.4. Построение статистических поверхностей
- •5.2.5. Определение местоположения и оптимального размещения объектов
- •5.2.6. Моделирование пространственных распределений
- •5.2.7. Интерполяция по ареалам
- •5.3. Применение пространственных моделей
- •5.4. Обеспечение принятия пространственных решений
- •5.4.1. Методы обеспечения поддержки принятия решений
- •5.4.2. Понятия нечетких географических объектов и нечетких множеств
- •5.4.3. Экспертные подсистемы ГИС
- •6.1. Разработка ГИС-проекта
- •6.2. Общие вопросы проектирования базы данных ГИС
- •6.3. Учет особенностей моделей данных и функциональных средств ГИС
- •Глава 7. Задачи и методы геоинформационного картографирования
- •7.1. Определения, особенности и задачи геоинформационного картографирования
- •7.2. Основные этапы развития методов и средств автоматизации в картографии
- •7.3. Географические основы ГК
- •7.4. Структура системы геоинформационного картографирования
- •7.5.1. Задачи проектирования картографических БД
- •7.5.2. Качество цифровых карт
- •7.6.1. Электронные и компьютерные карты
- •7.6.2. Графические стандарты
- •7.6.3. Спецификация цвета и цветовые палитры
- •7.6.4. Компоновка электронных и компьютерных карт
- •7.7. Методы геоинформационного картографирования
- •7.7.2. Создание тематических карт на основе методов пространственного моделирования в ГИС
- •7.8. Автоматизированная генерализация тематических карт
- •7.8.1. Семантическая и геометрическая генерализация
- •7.8.2. Элементы генерализации линий
- •7.8.3. Использование теории фракталов
- •7.9. Формализация и алгоритмизация процесса картографирования
- •7.9.1. Картометрические функции
- •7.9.2. Определение положения центральной точки полигона и скелетизация
- •7.9.3. Построение системы картографических знаков и размещение надписей
- •7.10. Новые направления и технологии геоинформационного картографирования
- •7.10.1. Оперативное картографирование и картографические анимации
- •7.10.2. Картография и Интернет
- •Глава 8. Цифровая обработка изображений для создания баз данных ГИС и тематических карт
- •8.1. Применение данных дистанционного зондирования в ГИС и тематическом картографировании
- •8.2. Методы цифровой обработки космических снимков
- •8.3. Методы дешифрирования, основанные на преобразовании спектральных яркостей
- •8.3.1. Спектральное пространство и дешифровочные признаки
- •8.3.2. Синтез изображений и анализ главных компонент
- •8.3.3. Производные дешифровочные признаки
- •8.4. Алгоритмы классификации
- •8.4.1. Правила и типы автоматизированной классификации
- •8.4.2. Алгоритмы контролируемой классификации
- •8.4.3. Алгоритмы неконтролируемой классификации
- •8.4.4. Оценка результатов классификации
- •8.5. Алгоритмы выполнения географического анализа по космическим снимкам
- •8.5.1. Изучение динамики явлений (объектов) по картам и снимкам
- •8.5.2. Изучение географических объектов с использованием методов нечеткой и экспертной классификации
- •Литература
- •Учебники и учебные пособия
- •Монографии
- •Справочники и руководства
- •Предметный указатель
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
А
Автоматизированная картографическая система
(АКС) 267, 272 |
|
|
|
Автоматизированная |
|
||
генерализация |
264, 302 |
|
|
геометрическая |
303 |
|
|
семантическая |
303 |
|
|
Автоматизированное |
|
||
дешифрирование |
371 |
|
|
Автоматизированное |
|
||
картографирование 204, 266 |
|||
Адресное геокодирование |
147, |
||
266 |
|
|
|
Актуализация данных 46 |
|
||
Алгебра карт 174,376 |
|
||
Алгоритмы |
|
|
|
автоматизированной |
|
||
генерализации |
302 |
|
|
глобальной обработки |
307 |
||
Дугласа-Пейкера 307 |
|
||
корректировка |
|
|
|
(утрирование) |
311 |
|
|
локальной обработки |
306 |
||
независимых точек 305 |
|||
перемещение объектов |
305 |
||
сглаживание |
304 |
|
|
слияние 30 |
|
|
|
Алгоритмы контролируемой |
|||
классификации |
270,381,373, |
||
380, 400 |
|
|
|
на основе метода максимального правдоподобия 390
непараметрические 384 параллелепипеда 388 параметрические 384 по минимальному
расстоянию 389 Алгоритмы неконтролируемой
классификации 380, 381,393, 400
Изодата (Isodata) 396 кластеризации 393
Алгоритмы
трансформирования геоизображений 135 аффинное 136 нелинейное 137
подобие 137 резинового листа 138
Анализ близости 209 Анализ видимости/
невидимости 233, 234 Анализ сетей 193 Анимационное
картографирование 323 Аппроксимация 139,200,217 Архитектура «клиент-сервер»
62,73, 118, 326 Атрибуты 16,55,56
Атрибутивные данные 89,304, 343
416 |
Предметный указатель |
Б
База данных 16,51 проектирование 49, 255 требования 49
База знаний 103,248,261,249 База пространственных данных 16,20,59 Базовые пространственные данные 96 Базовый пространственный объект 96
Банк картографических данных 263 Бинарные маски 402 Блок-диаграмма Браузер 46, 326, 327 Буферизация 165 Буферная зона 168,197
В
Вариограмма 214 Веб-карта 326
Веб-картографирование (Web) 327,328 Веб-приложение 328 Векторизация 113,278
Верификация моделей 200, 228 Визуализация 33, 280,338 Виртуальная реальность 323 Выбор объектов по
пространственным критериям 192
запрос по шаблону 192 пространственный запрос
192 язык запросов 192
Выделение границ водосборных бассейнов 234
Г
Газеттир 97 Географическая информационная система
(ГИС) 28,251 |
|
|
Географическая |
(координатная) |
|
привязка |
130,272,343 |
|
прямая |
131 |
|
косвенная 131,147 |
||
Географические координаты |
||
131,266, 344 |
|
|
Геодезическая сеть 97, 131 |
||
Геоизображение |
27,325 |
|
Геоиконика |
28 |
|
Геоинформатика |
13, 14, 15, 26 |
Геоинформационная индустрия 14
Геоинформационное картографирование (ГК) 34, 262, 267 Геоинформационные
технологии (ГИС-технологии) 14, 130
Геокодирование 131,149,363, 344 Геоматика 28
Геометрия 52, 55, 327 Гипертекст 326 ГИС-проект 252
Главные компоненты 374, 400 Глобальные системы
позиционирования 325 Графический вывод данных
275, 280 Графический интерфейс
пользователя 102 Групповое кодирование 80, 170
417 Предметный указатель
Д
Данные 15 Данные географической
привязки 46, 343 Данные дистанционного
зондирования (ДДЗ) 46, 264, 329, 345
Дешифровочные признаки 371, 375
Дигитайзер 104, 109, 124 Дистанционное зондирование
(ДЗ) |
27, 325, 330 |
Дуга |
151 |
3
Запрос 67,192, 199 Знания 15
И
Идентификатор 59, 60 Индексированный файл 59 Интеграция данных 92 Интернет 48, 325 Интерполяция 179,
200, |
201,202,207,217,218, |
258, |
299 |
Интерфейс 117,326,345 Информационное обеспечение 36,44, 253 Информация 15 Инфраструктура
пространственных данных (ИПД) 96, 252
Искусственный интеллект 248, 250
Источники пространственных данных 44, 257
К
Карта-основа 291 Картографическая база данных
267, 273, 274, 276, 330 Картографический банк данных
273 Картографический браузер 327, 281 Картографический
Интернет-сервер 326 Картометрические функции
312 Квадротомическая модель
(квадродерево) 171 Клиент 73, 75, 328
Композиции разновременных снимков 400 Компьютерная карта 115, 264,
274, 281,289 Конвертирование 81, 112,257 Координатная привязка 131,
135,343, 360 Коэффициент спектральной яркости 335,353, 372
Л
Линия 20
М
Математико-картографическое моделирование 198,199, 264, 267 Метаданные 48,97, 179, 255,
257 Метка 92,166,191,327,367
Методы изучения динамики объектов 398, 400 Методы интерполяции 364
418
анализ соседства 225, 364
аппроксимационные |
209 |
|||
билинейной интерполяции |
||||
365 |
|
|
|
|
глобальные |
207 |
|
|
|
кубической интерполяции |
||||
366 |
|
|
|
|
локальные |
207, 208 |
|
|
|
по ареалам |
226 |
|
|
|
точные 207 |
|
|
||
Методы классификации |
181,294 |
|||
гибридной |
(сабпиксельной) |
|||
381,400 |
|
|
|
|
естественных интервалов |
||||
181,295 |
|
|
|
|
компонентный анализ |
179, |
|||
184, |
187,298 |
|
|
|
многопараметрическая |
184, |
|||
198, 258 |
|
|
|
|
нечеткая 245 |
|
|
||
равных интервалов |
182,295, |
|||
300 |
|
|
|
|
равных классов (квантилей) |
||||
181,295,300 |
|
|
||
равных площадей 181 |
|
|||
стандартных отклонений |
||||
182, 296 |
|
|
|
|
факторный анализ |
179,184, |
|||
185 |
|
|
|
|
Методы построения статистической поверхности
210
кригинг 211,213 мультиквадриковый 212 обратных взвешенных
расстояний (ОВР) 211,212 полиномиального тренда
211,217 сплайнов 211,218
триангуляции 204, 206
Предметный указатель
триангуляции Делоне 204 Методы пространственного анализа 181
классификация 303 построение запросов
к данным 219 Методы пространственного моделирования 201
оптимального размещения 210,218, 302
построения поверхности 210 пространственных
распределений 210,222
Методы улучшающих |
|
|
преобразований |
354 |
|
спектральных |
354 |
|
квантование |
353, 356 |
|
повышение контраста |
355 |
|
спектральное улучшение |
||
354 |
|
|
эквализация |
гистограммы |
|
355, 356 |
|
|
пространственных 375 |
|
|
выделение границ и |
|
|
линейных объектов |
358 |
|
исследование текстуры |
||
359 |
|
|
фильтрации |
357 |
|
Методы цифровой обработки изображений 353
автоматизированное дешифрирование 353 геометрическая коррекцияя
353, 354 радиометрическая
коррекция 353 улучшение качества
цифровых изображений 353
419 Предметный указатель
яркостные преобразования 353
Многокритериальная оценка 239, 241,243
критерии |
239 |
ограничения 244 |
|
установки |
241,244 |
факторы |
240 |
Многоцелевая оценка 239,241 аналитический
иерархический процесс (АНР) 241
задание весов 241 линейное программирование
243
модуль MOLA 242 Модели 16,258
геоинформационные 29 концептуальные
представления реальности 17,18, 50, 277 географических полей 18,
198,210 объектно-
ориентированная 18,70 сетевая 18
пространственных данных 17,21,53 векторная модель 21,52
векторно-топологическая 21,118, 206, 260,277
геореляционная 59, 60, 279
растровая 21, 22, 53 «спагетти» 52, 109 файловая 59
пространственных объектов 15,16,17,19
системы управления базой данных 17, 23
иерархическая 23, 24 объектно-
ориентированная 18, 70 реляционная 23, 24, 60
сетевая 23, 24 |
|
|
|
геопространства |
17,25 |
|
|
взаимосвязей |
198 |
|
|
динамики 199 |
|
|
|
структуры геосистем |
198 |
||
цветовые 286 |
|
|
|
RGB-модель 286 |
|
||
CMY-модели |
288 |
|
|
Мозаика |
368 |
|
|
Монитор |
106,264,272,275, |
||
282, 286,338 |
|
|
|
с электронно-лучевой |
|
||
трубкой (ЭЛТ) |
107,284 |
||
жидкокристаллический |
107, |
||
275 |
|
|
|
Мультимедиа 26,48,55,281
Н
Нейронная сеть 250 Нечеткая логика 197 Нечеткие множества 179, 245,
246, 249 0
Обучающая выборка 381, 382, 388
Объект 20, 54
Оверлей |
161,190,192,199,219, |
243, 400 |
|
Булев |
191 |
вырезание 160 объединение смежных
объектов 160 пересечение
пространственных данных 163, 191, 192
420 |
Предметный указатель |
построение буферных зон
160
рекласс 168, 172,219,220, 233
слияние 168,305 соединение
пространственных данных 162
Определение характеристик рельефа 201,231
Ортотрансформирование 362, 366 Отражательная способность объекта 335 Оценка качества
данных 85 цифровых карт 53,195, 278 эталонов 385
П
Палитры 115,282,283 CMYK 115,288 RGB 115,338,373
Периферийные устройства 104, 267, 281
Пиксел 22,51,53,105,331,332, 340 Пилот-проект 257 Плоттер 115
Поверхность 201,300 абстрактная 200 статистическая 201 физическая 200
Полигон 20,315 Полигон Тиссена 204, 209, 226
Показатели качества данных 85 логическая
непротиворечивость 92 позиционная точность 86 полнота 92
происхождение 92 точность атрибутов 89
Построение запросов к данным 219
выбор объектов по пространственным критериям 192
запрос по шаблону 192 пространственный запрос
192 Программное обеспечение ГИС
118, 253 |
|
ArcGIS |
118,275 |
Arclnfo |
119 |
ArcMap, ArcCatalog, |
|
ArcToolbox 119 |
|
ArcSDE |
119,120 |
ArcEditor 119 |
|
ArcIMS |
120 |
ArcView |
119,274 |
ArcView GIS 123 ENVI 127
ER Mapper 127 ERDAS Imagine 126
GeoMedia Professional 121, 275
Maplnfo Professional 124, 274
PHOTOMOD 128 ГеоГраф/GeoDraw 125,275 Карта-2005 275
Пространственное моделирование 25,298
Пространственное разрешение 332, 340,399 Пространственные данные 15, 44 Пространственный анализ 25
Пространственный запрос 178 Пространственный объект 150
421 Предметный указатель
Р |
|
|
Разрешение |
106,201,339 |
|
данных 45 |
|
|
временное |
339,341 |
|
пространственное |
339 |
|
радиометрическое |
339,341 |
|
снимков 89, 110,342 |
||
спектральное 332,339 |
||
Растеризация |
112 |
|
Растр 22 |
|
|
Регулярная сеть 22,201,203, 204, 207, 227, 367 Регулярно-ячеистая модель 21
Реляционные СУБД 24, 60, 62 домен 62, 63 ключ отношения 63 кортеж 62
нормализация отношений 64
отношения 25, 62 Решающие правила классификации 380, 387
детерминированное 387, 388 статистическое 388, 390
С
Связи в сетях 151 Связи между полигонами 152 Связь идентичности 139 Сервер 73,328
Сервер баз данных 74, 75 Сеточная модель 19,219,259 Синтезирование 338,373, 375, 378,400 Система автоматизированного
проектирования 31 Система CIE 285 Система Манселла 285
Системы управления базами данных 56
модель данных 59, 117 транзакция 57 функции 56 ядро СУБД 61
язык SQL 61, 66 Системы получения
космических снимков 345 Системы спутникового
позиционирования 46, 83 Сканер 338, 104 Сканирование 338
Сканирующие системы 331,339 многоэлементные 331 оптико-механическая 331 приборы с зарядовой связью
331 Скелетизация 315,316
Скользящее окно 230, 231, 232, 357, 406
Слой 22, 23, 54 Слои (карта) пригодности 219,
240, 242, 243 критерии 219,220,240,244 шкалы 220
Снимки 330 гиперспектральные 337 многозональные
(мультиспектральные) 336 панхроматические
(однозональные или стереоскопические) 336
радиолокационные 337, 369 Совмещение позиционных данных 177 Совмещение атрибутивных данных 178 Составляющие
пространственных данных 16
422
позиционная 55, 195 семантическая 55, 195
Спекл-шумы 370 Спектр электромагнитных волн 330, 334
Спектральная отражательная способность 334,336,371 Спектральная яркость 376 Спектральное пространство 371,382 Спектральный диапазон 331, 333
Среднеквадратическая ошибка (RMS) 145
Т
Тематическое согласование 195
Теория фракталов 307 |
|
||
самоподобие 308,309 |
|
||
схемы Ричардсона |
310 |
||
фрактальная размерность |
|||
308,310,31 |
|
|
|
фрактальные линии 308 |
|||
Техническое обеспечение |
251, |
||
253, 273 |
|
|
|
Типы ГИС 35 |
|
|
|
глобальные |
36 |
|
|
локальные |
36 |
|
|
обучающие (учебные) |
36, 39 |
||
открытые ГИС 41 |
|
|
|
проблемно- |
|
|
|
ориентированные ГИС 36, |
|||
37, 258 |
|
|
|
региональные 36 |
|
|
|
субконтинентальные |
36 |
||
Топология 52,304 |
|
|
|
Точка 20 |
|
|
|
Трансформирование |
131,360, |
||
361 |
|
|
|
Предметный указатель
Треугольная нерегулярная сеть (TIN) 204,206,301
Триангуляционная модель 367 Триангуляция Делоне 204
У
Угол наклона 231, 232, 233 Узел 151
Ф
Формат 345 Форматы данных 79
векторный 79, 277 обменный 81 растровый 79, 277
Функции алгебры карт 174 глобальные 36,176 зональные 175,238 локальные 36,174, 238 фокальные 175,230,238
Функции принадлежности 247, 406 Функциональные возможности
ГИС 117, 119, 159
ц
Цветовые зоны 333 Центроид (центральная точка) 314,316
Цифрование 104, 124, 257, 278, 338, 383
потоком 109 ручное по изображению на
экране 111,124
сиспользованием дигитайзера 109
сиспользованием сканера 110
точечное 109
423 Предметный указатель |
|
|
|
|
Цифровая карта 53, 195, 273, |
продукции |
249 |
|
|
277, 279 |
Экспозиция 232, 233 |
|
||
Цифровая карта-основа 277 |
Экстент 162 |
|
|
|
Цифровая модель 16,201,231 |
Электронная карта |
114, 274, |
||
Цифровая модель рельефа |
280, 281,289 |
|
|
|
(ЦМР) 206,267,298,300 |
Электронный атлас |
115, 281 |
||
Ш |
Эллипс рассеяния |
188, 374, 386 |
||
Этапы проектирования БД |
50 |
|||
Шейп-файл 82, 124 |
концептуальный |
50, 256 |
|
|
логический |
51,277 |
|
||
|
|
|||
3 |
физический |
51,256 |
|
|
Экспертная система 103,179, |
Я |
|
|
|
248, 261,267 |
|
|
|
|
Язык запросов |
192 |
|
|
|
база знаний 248, 249 |
|
|
||
машина логического вывода |
Яркостные преобразования |
353 |
||
248 |
Ячейка 20,104,204,211 |
|
Латинские сокращения
AM/FM - Automated Mapping/Facilities Management DCW - Digital Chart of the World
DEM - Digital Elevation Model DLG - Digital Line Graph DTM — Digital Terrain Mode
FGDC - Federal Geographic Data Committee GeoTIFF - Geo Tagged Image File Format GIS — Geographical Information System GPS - Global Positioning System
GRID — Global Resource Information Database HTML — Hypertext Markup Language
OGC — Open Geospatial Consortium
SDTS - Spatial Data Transfer Standard SQL — Structured Query Language TIN — Triangulated Irregular Network
UTM — Universal Transverse Mercator projection WGS-84 - World Geodetic System 1984
W W W - (World Wide Web, Web)
Учебное издание
Ирина Константиновна Лурье
ГЕОИНФОРМАЦИОННОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ
Методы геоинформатики и цифровой обработки космических снимков
Учебник
Зав. редакцией Игнатова Е. С. Ведущий редактор Климкин М. С.
Редактор Корсакова Е. Д. Корректор Федотова A. JI. Художник Новикова В. М.
Компьютерная верстка Матусовская Е. В.
Директор издательства Чепыжов В. В.
Подп. в печать 27.06.2007 Формат 60x84/16. Бумага офсетная
Гарнитура «PetersburgC». Печать цифровая Усл. печ. л. 26,5. Тираж 1000 экз. Заказ № Т-380
ООО «Издательство «КДУ». 119234, г. Москва, а/я 587 Тел./факс: (495) 939-57-32, 939-40-51
Http://www.kdu.ru E-mail: kdu@kdu.ru
Отпечатано в типографии КДУ Тел./факс: (495) 939-40-36. E-mail: press@kdu.ru