时空数据技术导论与应用实践

本书凝聚了全球导航卫星系统、遥感、地理信息系统、计算机和通信等技术内涵，立足时间、空间及其关联数据本身的构建、模型及其应用模式，围绕时空归一化、时空元数据和时空信息系统融合等学术发展热点，开展了时空数据在光谱、定位、导航与视觉等方面的数据分析与信息处理研究，形成了时空数据理论在生态监测、城市土地利用和GNSS反射信号土壤探测等方面的应用研究成果。本书共十二章，主要包括理论、技术、研究方法和示范性应用。在空间信息技术飞速发展的新时代，突破传统的技术体系表达，潜入理论方法的构建和应用创新，是本书作为学术专著的初心。本书可作为高等院校相关专业的本科高年级学生及研究生用书，也可作为空间信息技术领域的应用与工程技术人员参考用书。

前言
第1章时空数据概述
1.1时空数据基本概念
1.2数据的时空特征
1.2.1空间特征
1.2.2时间特征
1.3时空归一化
1.3.1时空元数据
1.3.2时空基准统一
1.3.3时空大数据融合
1.4时空数据模型
1.4.1时空数据组织
1.4.2时态版本
1.4.3时空数据传统模型
1.5空间信息系统耦合
1.5.1遥感与地理信息系统
1.5.2全球导航卫星系统与遥感
1.5.3地理信息系统与全球导航卫星系统
1.6时空数据的多尺度融合
参考文献
第2章时空系统地理数据
2.1地理空间信息
2.1.1数据和信息
2.1.2地理空间数据和地理空间信息
2.1.3地理空间信息类型
2.2地理实体
2.2.1地理实体定义
2.2.2地理实体抽象
2.3时空数据地理描述
2.3.1几何描述
2.3.2属性描述
2.3.3空间关系描述
2.4坐标系统
2.4.1地理坐标系统
2.4.2地图投影
2.5空间尺度
2.5.1空间尺度的概念
2.5.2比例尺
2.5.3分辨率
2.6空间关系
2.6.1拓扑空间关系
2.6.2顺序空间关系
2.6.3度量空间关系
参考文献
第3章时空数据结构与管理
3.1时空数据基础模型
3.1.1地理空间数据模型
3.1.2概念数据模型
3.1.3逻辑数据模型
3.2矢量数据
3.2.1简单要素和空间关系
3.2.2地理关系数据模型
3.2.3基于对象的数据模型
3.3栅格数据
3.3.1栅格数据模型要素
3.3.2栅格数据结构
3.3.3栅格数据模型文件
3.4一体化数据结构
3.4.1一体化数据结构的概念
3.4.2一体化数据结构的表示方法
3.4.3一体化数据结构的设计
3.5时空数据库
3.5.1时空数据库的数据组织
3.5.2时空数据库的功能分析
3.5.3时空数据库的应用设计
参考文献
第4章时空信息系统空间分析
4.1空间分析基本功能
4.2缓冲区分析
4.3叠加分析
4.3.1矢量数据叠加分析
4.3.2栅格数据叠加分析
4.3.3一体化融合
4.4邻域分析
4.4.1邻域分析方法
4.4.2邻域分析三要素
4.4.3邻域分析的应用
4.5空间插值
4.5.1基本概念
4.5.2全域插值方法
4.5.3局部插值方法
4.6网络分析
4.6.1基本概念
4.6.2网络分析类型
4.6.3网络分析方法
参考文献
第5章时空信息系统光谱分析
5.1电磁辐射
5.1.1辐射光谱学的基本物理量
5.1.2辐射光谱学的基本定律和计算关系
5.2大气传输特性
5.3反射光谱
5.3.1植被
5.3.2城市
5.3.3水体
5.3.4土壤
5.4遥感大数据
参考文献
第6章时空遥感数据应用
6.1遥感数据的预处理
6.1.1图像立方体
6.1.2高光谱成像数据的辐射校正
6.1.3高光谱成像数据的几何校正
6.1.4高光谱成像数据的大气校正
6.1.5高光谱成像数据的分级输出
6.2高光谱遥感数据处理
6.2.1光谱特征吸收参数
6.2.2遥感光谱分析技术
6.2.3光谱匹配与光谱相似性
6.2.4混合像元分解
6.2.5光谱空间变换
6.2.6图像分类
6.3光谱遥感图像融合
6.3.1多光谱图像特点
6.3.2基于对应分析的图像融合方法
参考文献
第7章时空定位测姿应用
7.1高精度时空解算
7.1.1GNSS时空系统
7.1.2卫星位置计算
7.2多接收天线观测模型
7.2.1多接收天线双差模型
7.2.2多接收天线观测量组合模型
7.3多接收天线卡尔曼滤波模型
7.4实时动态差分定位
7.4.1实时动态差分基本原理
7.4.2实时动态差分快速定位
7.4.3基带频率间跟踪
7.4.4半周模糊度的固定
7.4.5实时动态差分定位误差分析
7.5载波相位测姿
7.5.1载波相位测姿基本原理
7.5.2载波相位姿态快速测量
7.5.3载波相位姿态测量的误差分析
7.6坐标系转换及姿态角定义
7.6.1坐标系定义
7.6.2姿态角的定义
7.6.3坐标系之间的转换
7.6.4姿态测量系统的测姿流程
参考文献
第8章时空协作定位应用
8.1时空协作定位原理
8.1.1基本原理及要素
8.1.2定位解算方法概述
8.1.3贝叶斯分布式时空协作定位
8.2非序贯、分布式、贝叶斯时空协作定位
8.2.1因子图与消息传递
8.2.2消息传递时空协作定位
8.2.3高斯置信度传播与更新
8.2.4统计线性化
8.2.5算法流程
8.2.6算法仿真
8.3序贯、分布式、贝叶斯协作方法
8.3.1集中式序贯定位
8.3.2基于分布式MMSE滤波的序贯时空协作定位
……