Introduction to Geomatics

第1章 总论
1.1测绘学的基本概念与研究内容
1.1.1测绘学的基本概念
1.1.2研究内容
1.2测绘学的历史发展
1.3测绘学的学科分类
1.3.1大地测量学
1.3.2摄影测量学
1.3.3地图制图学（地图学）
1.3.4工程测量学
1.3.5海洋测绘学
1.4测绘学的现代发展
1.4.1测绘学中的3S新技术
1.4.23S技术对测绘学科发展的影响
1.4.3测绘学的现代概念和内涵
1.5测绘学的科学地位和作用
1.5.1在科学研究中的作用
1.5.2在国民经济建设中的作用
1.5.3在国防建设中的作用
1.5.4在社会发展中的作用
第2章 大地测量学
2.1概述
2.1.1大地测量学的基本任务
2.1.2大地测量学的作用与服务对象
2.1.3大地测量学的现代发展
2.1.4大地测量学的学科分类
2.2大地测量系统与参考框架
2.2.1大地测量坐标系统和大地测量常数
2.2.2大地测量坐标框架
2.2.3高程系统和高程框架
2.2.4深度基准
2.2.5重力系统和重力测量框架
2.3实用大地测量学
2.3.1实用大地测量学的任务与方法
2.3.2国家平面控制网
2.3.3国家高程控制网
2.3.4国家重力控制网
2.4椭球面大地测量学
2.4.1椭球面大地测量学的基本任务
2.4.2椭球面的大地线及其解算
2.4.3高斯-克吕格投影与地形图分带
2.5物理大地测量学
2.5.1物理大地测量学的任务和内容
2.5.2地球重力场
2.5.3重力测量技术
2.6卫星大地测量学
2.6.1卫星大地测量学的内容、技术特点与作用
2.6.2卫星激光测距技术
2.6.3卫星测高技术
2.6.4其他卫星大地测量技术
2.6.5甚长基线干涉测量技术
2.7我国近五十年大地测量的进展
2.7.120世纪50～70年代
2.7.220世纪80年代
2.7.320世纪90年代
2.7.42000年以来
第3章 摄影测量学
3.1概述
3.1.1什么是摄影测量学
3.1.2摄影测量的分类
3.1.3摄影测量的发展
3.2摄影测量学的一些基本原理
3.2.1摄影机的内方位元素
3.2.2摄影机的外方位元素
3.2.3共线方程
3.2.4恢复（获得）外方位元素的方法
3.3平面摄影测量与立体摄影测量
3.3.1平面摄影测量
3.3.2立体摄影测量
3.4空中三角测量与数字地面模型
3.4.1空中三角测量与区域网平差
3.4.2数字高程模型与等高线测绘
3.5数字摄影测量
3.5.1摄影测量自动化发展与影像匹配原理
3.5.2数字影像
3.5.3数字影像匹配原理
3.5.4内定向与相对定向自动化
3.5.5核线与核线影像
3.5.6DEM的自动生成
3.5.7数字纠正
3.5.8三维景观影像图与数码城市
3.6数字摄影测量与计算机视觉
3.7数字摄影测量的发展
3.7.1信息获取的种类与方法
3.7.2数字摄影测量理论和实践的发展
第4章 地图制图学
4.1地图的基本概念
4.1.1地图的特性
4.1.2地图的内容
4.1.3地图的分类
4.2地图的数学基础
4.2.1地图投影
4.2.2地图定向
4.2.3地图比例尺
4.3地图符号系统
4.3.1地图符号
4.3.2地图色彩
4.3.3地图注记
4.4普通地图编制
4.4.1普通地图要素的表示
4.4.2普通地图的制图综合
4.4.3普通地图设计
4.4.4普通地图编制过程
4.4.5普通地图制图工艺流程
4.5专题地图编制
4.5.1专题地图的分类
4.5.2专题地图的表示方法
4.5.3专题地图的设计与编制
4.6卫星影像地图编制
4.7地图集编制
4.7.1地图集的特点
4.7.2地图集的分类
4.7.3地图集的设计与编制
4.8电子地图
4.8.1电子地图的特点
4.8.2电子地图的技术基础
4.8.3电子地图种类
4.8.4电子地图设计
4.9空间信息可视化
4.9.1地图可视化
4.9.2多媒体地学信息可视化
4.9.3三维仿真地图可视化
4.9.4虚拟环境
4.10地图的应用
4.10.1常规地图的应用
4.10.2电子地图的应用
4.11地图制图学的发展趋势
4.11.1数字地图制图技术的发展
4.11.2地图学新理论的不断探索
4.11.3自动地图制图综合的发展趋势
4.11.4空间信息可视化的发展趋势
第5章 工程测量学
5.1概述
5.1.1工程测量学的含义
5.1.2工程测量学的发展概况
5.2工程建设各阶段的测量工作
5.2.1规划设计阶段
5.2.2施工建设阶段
5.2.3运行管理阶段
5.2.4典型的工程测量问题
5.3工程测量的仪器和方法
5.3.1工程测量的仪器
5.3.2工程测量的方法
5.4工程控制网的布设
5.4.1控制网的坐标系
5.4.2控制网的作用和分类
5.4.3控制网的设计
5.4.4控制网的数据处理
5.5施工放样与设备安装测量
5.5.1施工放样概述
5.5.2施工放样方法
5.5.3曲线测设
5.5.4三维工业测量
5.5.5竣工测量
5.6工程变形监测分析与预报
5.6.1变形监测的目的和内容
5.6.2变形监测方案设计
5.6.3变形观测数据处理
5.6.4变形观测资料整理和成果表达
5.7工程测量学的发展展望
第6章 海洋测绘
6.1概述
6.1.1海洋测绘概述
6.1.2海洋测绘的特点及高新技术的运用
6.2海洋测绘学科内容
6.2.1海洋大地测量
6.2.2海道测量
6.2.3海洋重力测量
6.2.4海洋磁力测量
6.2.5海洋水文测量
6.2.6海底地形测量
6.2.7海洋工程测量
6.2.8海图学
6.3海洋测绘的主要手段
6.3.1海洋重力测量
6.3.2海洋磁力测量
6.3.3海洋卫星测高
6.3.4海洋控制测量
6.3.5海洋定位测量
6.3.6水深测量
6.3.7海图制图
第7章 全球卫星定位导航技术
7.1概述
7.1.1定位与导航的概念
7.1.2定位需求与技术的发展过程
7.1.3绝对定位方式与相对定位方式
7.1.4定位与导航的方法和技术
7.1.5组合导航定位技术
7.1.6区域导航定位技术
7.2全球卫星定位系统的工作原理和使用方法
7.2.1概述
7.2.2GPS全球定位系统的概念
7.2.3GLONASS全球定位系统的概念
7.2.4伽利略（GALILEO）全球定位系统的概念
7.2.5GNSS卫星定位的基本原理
7.2.6GNSS卫星定位的主要误差来源
7.2.7GNSS卫星相对定位原理和方法
7.2.8GPS技术的最新进展
7.3GPS卫星定位导航系统的应用
7.3.1概述
7.3.2GPS定位技术在科学研究中的应用
7.3.3GPS定位技术在工程技术中的应用
7.3.4在军事技术中的应用
7.3.5在其他领域的应用
第8章 遥感科学与技术
8.1遥感的概念
8.2遥感的电磁波谱
8.3遥感信息获取
8.3.1遥感传感器
8.3.2遥感平台
8.3.3遥感数据的记录形式与特点
8.3.4遥感对地观测的历史发展
8.3.5主要的遥感对地观测卫星及遥感传感器的未来发展
8.4遥感信息传输与预处理
8.4.1遥感信息的传输
8.4.2遥感信息的预处理
8.5遥感图像数据处理
8.5.1遥感图像数据处理概述
8.5.2雷达干涉测量和差分雷达干涉测量
8.6遥感技术的应用
8.6.1在国家基础测绘和建立空间数据基础设施中的应用
8.6.2在铁路、公路设计中的应用
8.6.3在农业中的应用
8.6.4在林业中的应用
8.6.5在煤炭工业中的应用
8.6.6在油气资源勘探中的应用
8.6.7在地质矿产勘查中的应用
8.6.8在水文学和水资源研究中的应用
8.6.9在海洋研究中的应用
8.6.10在环境监测中的应用
8.6.11遥感与GIS在洪水灾害监测与评估中的应用
8.6.12在地震灾害监测中的应用
8.7我国航天航空遥感的主要成就
8.7.1我国的航天遥感系统
8.7.2我国的航空遥感技术
8.8遥感对地观测的发展前景
8.8.1航空航天遥感传感器数据获取技术趋向三多和三高
8.8.2航空航天遥感对地定位趋向于不依赖地面控制
8.8.3摄影测量与遥感数据的计算机处理更趋自动化和智能化
8.8.4利用多时相影像数据自动发现地表覆盖的变化趋向实时化
8.8.5航空与航天遥感在构建“数字地球”和“数字中国”中正在发挥
愈来愈大的作用
8.8.6全定量化遥感方法将走向实用
8.8.7遥感传感器网络与全球信息网格走向集成
第9章 地理信息系统
9.1地理信息系统的概念
9.1.1地理现象及其抽象表达
9.1.2地理信息系统的含义
9.1.3地理空间对象的计算机表达
9.2地理信息系统的硬件构成
9.2.1单机模式
9.2.2局域网模式
9.2.3广域网模式
9.2.4输入设备
9.2.5输出设备
9.3地理信息系统的软件构成
9.3.1概述
9.3.2数据输入子系统
9.3.3图形及属性编辑子系统
9.3.4空间数据库管理系统
9.3.5空间查询与空间分析子系统
9.3.6制图与输出子系统
9.4地理信息系统的主要特性
9.4.1GIS与机助制图系统的区别与联系
9.4.2GIS与数据库管理系统的区别与联系
9.4.3GIS与CAD的区别与联系
9.4.4GIS与遥感图像处理系统的区别与联系
9.5地理信息系统的工程建设与应用
9.5.1GIS的应用系统开发
9.5.2GIS工程设计与建设
9.5.3GIS的主要应用领域
9.6地理信息系统的起因与发展
9.6.1地理信息系统的发展过程
9.6.2当代地理信息系统的进展
第10章 观测误差与测量平差
10.1概述
10.1.1观测（测量）
10.1.2观测误差
10.1.3测量平差
10.2测量平差原则与精度指标
10.2.1偶然误差的规律性
10.2.2衡量精度的指标
10.2.3不同精度观测的权
10.2.4平差原则
10.3误差传播律
10.3.1什么是误差传播律
10.3.2误差传播律
10.3.3方差-协方差传播律
10.4测量平差基本原理
10.4.1平差问题的基本要求
10.4.2同精度直接平差原理
10.4.3间接平差原理
10.5近代测量平差及其在测绘学中的作用
10.5.1近代测量平差综述
10.5.2测量平差在现代测绘中的作用
第11章 地球空间信息学与数字地球
11.1什么是数字地球
11.1.1资源经济、资本经济和知识经济
11.1.2数字地球的提出
11.2数字地球的技术支撑
11.2.1信息高速公路和计算机宽带高速网
11.2.2高分辨率卫星影像
11.2.3空间信息技术与空间数据基础设施
11.2.4大容量数据存储及元数据
11.2.5科学计算
11.2.6可视化和虚拟现实技术
11.3作为数字地球基础的地球空间信息科学
11.3.1地球空间信息科学的形成
11.3.2地球空间信息科学的理论体系
11.3.3地球空间信息学的技术体系
11.3.4GPS、RS与GIS的集成
11.4数字地球的应用
11.4.1数字地球对全球变化与社会可持续发展的作用
11.4.2数字地球对社会经济和生活的影响
11.4.3数字地球与精细农业
11.4.4数字地球与智能化交通
11.4.5数字地球与数码城市
11.4.6数字地球为专家服务
11.4.7数字地球与现代化战争
11.4.8数字地球走进千家万户
11.5发展与展望
11.5.1时空信息获取的天地一体化和全球化
11.5.2时空信息加工与处理的自动化、智能化与实时化
11.5.3时空信息管理和分发的网格化
11.5.4时空信息服务的大众化
参考文献