论文题目: 数字城市空间数据基础设施的建设与应用研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 摄影测量与遥感
作者: 李宗华
导师: 李德仁
关键词: 数字城市,数字武汉,城市空间数据基础设施
文献来源: 武汉大学
发表年度: 2005
论文摘要: 信息化和经济全球化已成为当今人类社会发展的总趋势,信息化程度和水平已成为衡量一个国家、地区,乃至一个城市经济社会发展和综合实力的重要指标。城市是一个地区的经济、文化、信息和政治的中心,是人类文明的辐射源和聚集地,因此城市的信息化成为全球信息化的核心。数字城市是人类认识物质城市的又一次飞跃,不仅给城市带来新的发展机遇和活力,也为城市、社会、经济、人口等全面、健康、和谐、可持续发展提供了重要的支持。数字城市概念一经提出,迅速成为城市信息化建设的旗帜。1999年11月在我国北京举办首届数字地球研讨会和2000年5月在北京举办“21世纪数字城市论坛”后,各地掀起了数字城市建设的热潮。其中最为活跃的是城市规划和国土资源部门,纷纷以数字城市建设为目标开展城市基础地理信息系统建设,并以此为基础开展各种应用,建立各种专业的城市管理信息系统。然而,数字城市的内涵是什么?包括那些内容?作为数字城市基础的空间数据基础设施如何建设?城市空间数据如何进行组织、管理和共享?城市空间数据基础设施在城市各行各业如何应用?尽管目前已有不少关于这方面的研究,但是并未形成完整的框架体系和统一的理论基础,其建设和应用尚处在起步阶段。本研究结合数字武汉空间数据基础设施的建设和应用,对上述问题进行了系统的研究。 1 研究的主要内容 本研究针对目前数字城市空间数据基础设施建设中存在和需要解决的问题,重点对以下问题进行了研究: (1) 对数字城市的起源、概念与内涵,以及数字城市的内容与框架进行了研究。数字城市总体上由基础层、管理层和应用层三部分组成。其核心思想是最大限度地利用信息资源,核心技术是3S和虚拟现实、宽带网络等,主题是数据、软件、硬件、模型和服务,本质是基于网络的计算机信息系统。 (2) 数字城市空间数据基础设施建设是数字城市建设的基础工程,本文研究了数字城市空间数据基础设施的定义、主要任务及体系构成,研究了数字城市空间数据基础设施理论框架,研究了数字城市空间数据基础设施建设的数据分类、关键技术、工作标准、管理运行机制以及共享服务模式。 (3) 分析了数字城市空间数据基础设施的数据来源与特征、尺度与精度,以及不同尺度和精度条件下城市空间数据的协调。 (4) 研究了数字城市多源、多尺度数据的处理与集成问题,包括多源数据的收集与处理、基于文件方式的空间数据组织与集成、基于数据库方式的空间数据组织与集成,比较了几种常用数据组织方法的优缺点。 (5) 研究了数据库环境下遥感影像数据建库问题,包括数据模型、数据存储、空间索引、数据的维护与管理,探索了遥感影像的压缩、分块和数据库设置等问题。 (6) 研究了数字城市空间数据的管理、维护与更新机制,重点研究了基于城市管理的数据维护与更新方法、数据库系统中数据更新的技术实现以及数据的日常管理与维护等。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 数字城市的起源、内涵与框架
1.1.1 数字城市的起源
1.1.2 数字城市的概念与内涵
1.1.3 数字城市的内容与框架
1.2 城市空间数据基础设施研究和建设现状
1.2.1 国家空间数据基础设施(SDI)发展情况
1.2.2 城市空间数据基础设施研究和建设状况
1.2.3 城市空间数据基础设施建设存在的主要问题
1.3 本文研究的目的意义与主要内容
1.3.1 研究目标
1.3.2 研究的主要内容
1.3.3 关键技术与创新点
1.3.4 本文的组织
第2章 数字城市空间数据基础设施建设的理论框架
2.1 数字城市空间数据基础设施的总体框架
2.1.1 数字城市空间数据基础设施的定义
2.1.2 数字城市空间数据基础设施建设的主要任务
2.1.3 数字城市空间数据基础设施的体系构成
2.2 数字城市空间数据基础设施的数据体系
2.2.1 现有研究的回顾及其局限性
2.2.2 实用的分类体系研究
2.2.3 数据字典与元数据
2.3 数字城市空间数据基础设施的技术体系
2.3.1 数据采集与处理技术
2.3.2 数据传输技术
2.3.3 数据管理技术
2.3.4 数据开发与利用技术
2.3.5 三维城市模型建设技术
2.4 数字城市空间数据基础设施的标准体系
2.4.1 标准体系的基本框架
2.4.2 现有城市空间数据采集和处理标准
2.5 数字城市空间数据基础设施的管理体系
2.5.1 数字城市空间基础信息的管理机制
2.5.2 数字城市空间信息管理的政策与法规
2.5.3 数字城市空间信息的安全管理
2.6 数字城市空间基础信息的共享与服务
2.6.1 数字城市空间信息共享的技术方法
2.6.2 数字城市空间信息的共享服务模式
2.6.3 数字城市空间数据交换中心建设
2.7 本章小节
第3章 数字城市空间基础数据的数据源研究
3.1 数字城市空间基础数据的来源与特征
3.1.1 基于行业的城市空间基础数据的来源
3.1.2 基于不同技术方法的城市空间基础数据的来源
3.1.3 基于数据形式的城市空间基础数据的来源
3.1.4 数字城市空间基础数据的基本特征
3.2 数字城市空间基础数据的尺度
3.2.1 数字城市空间基础数据尺度的表达
3.2.2 数字城市空间基础数据尺度的应用
3.3 数字城市空间基础数据的精度
3.3.1 主要城市空间基础数据的测量精度及其指标
3.3.2 数字城市空间基础数据精度分级体系
3.4 不同尺度和精度条件下城市空间数据的协调
3.4.1 分辨率与比例尺的关系与协调
3.4.2 不同尺度下数据精度的协调
3.5 本章小结
第4章 数字城市多源多尺度空间数据的处理与集成
4.1 多源数据的收集与处理
4.1.1 基于语义映射的异构数据转换
4.1.2 遥感影像数据的收集与处理
4.2 基于文件方式的空间数据组织与集成
4.2.1 基于文件方式进行数据组织的一般方法
4.2.2 基于文件方式的矢量数据的组织与集成
4.2.3 基于文件方式的影像数据的组织与集成
4.3 基于数据库方式的空间数据库的组织与集成
4.3.1 基于数据库方式的矢量数据的组织与集成
4.3.2 基于数据库方式的影像数据的组织与集成
4.4 多源多尺度数据的组织方法
4.4.1 大范围城市空间数据的组织方法
4.4.2 多源数据的组织方法
4.4.3 多尺度数据的组织方法
4.5 本章小结
第5章 数字城市空间基础数据的管理维护与更新
5.1 基于城市管理的空间基础数据更新
5.1.1 基于规划管理成果更新空间基础数据
5.1.2 基于土地管理成果更新空间基础数据
5.1.3 基于城市管理的更新系统的经济技术分析
5.2 城市空间基础数据库更新的技术实现
5.2.1 基于版本数据和基态修正数据的数据库更新
5.2.2 基于“版本修正”的数据库更新方法
5.3 数据库管理与维护
5.3.1 数据的安全维护
5.3.2 数据的备份
5.3.3 数据的恢复
5.4 本章小结
第6章 数字武汉空间数据基础设施建设的实施
6.1 武汉市地理概况
6.2 网络基础设施的选择与构建
6.2.1 武汉网络数据通信基础设施现状及分析
6.2.2 武汉有线宽带IP城域网以及与各有关单位的网络互联
6.3 区域划分以及空间基础数据建库主要内容
6.3.1 区域划分与编码
6.3.2 空间基础数据建库的主要内容
6.4 数据库设计
6.4.1 数据库概念设计
6.4.2 数据库逻辑设计
6.4.3 数据库物理设计
6.4.4 数据库的角色与权限
6.5 数据处理与建库
6.5.1 地形图数据的处理与建库
6.5.2 遥感影像的处理与建库
6.5.3 地名数据的处理与建库
6.5.4 DEM处理与建库
6.5.5 城市三维模型建设
6.6 本章小结
第7章 数字规划国土综合地理信息平台建设及应用
7.1 平台总体框架
7.1.1 平台建设目标
7.1.2 平台建设框架
7.1.3 平台实现的主要功能
7.2 设计、调查与管理信息的建库与集成
7.2.1 规划设计信息
7.2.2 国土资源信息
7.2.3 管理审批信息
7.2.4 多媒体及其它信息
7.3 平台运行与更新的实现
7.3.1 维护更新与工作分工
7.3.2 平台应用的基本情况
7.4 本章小结
第8章 武汉市土地利用动态管理信息系统建设应用
8.1 系统总体框架
8.1.1 系统建设目标
8.1.2 系统功能设计
8.1.3 系统运行与更新维护模式
8.2 土地利用现状数据库建设与更新
8.2.1 基期土地利用现状图的数字化与数据处理
8.2.2 基期年土地利用数据库建设
8.2.3 土地利用变更与建库
8.3 DEM在土地耕地坡度调查中的应用
8.3.1 利用DEM计算坡度
8.3.2 坡度等级的计算与赋值
8.3.3 武汉市DEM的建立与坡度等级计算
8.4 高分辨率卫星遥感影像在土地利用更新调查中的应用
8.4.1 遥感影像纠正与精度分析
8.4.2 变化信息提取及精度分析
8.5 土地利用现状数据库的应用
8.5.1 在地籍管理工作中的应用
8.5.2 在国土资源其他业务中的应用
8.5.3 在相关行业中的应用
8.5.4 在政府决策中的应用
8.6 本章小结
第9章 武汉市规划国土公众信息服务系统建设应用
9.1 系统建设总体框架
9.1.1 系统建设目标
9.1.2 系统总体设计
9.2 数字武汉电子地图系统的开发
9.2.1 电子地图数据的主要内容
9.2.2 电子地图系统的主要功能
9.3 规划成果的公开与公示
9.3.1 “四线”规划控制信息查询
9.3.2 规划成果的展示
9.4 地价查询与土地交易信息平台
9.4.1 地价查询
9.4.2 土地交易信息平台
9.5 在建设项目及拆迁信息查询
9.6 本章小结
第10章 结论与建议
10.1 本文的主要研究成果
10.2 下一步的工作
参考文献
读博士学位期间完成的主要工作
致谢
发布时间: 2006-03-27
参考文献
- [1].“数字城市”的理论与实践[D]. 江绵康.华东师范大学2006
- [2].数字城市中街道景观主体三维可视化的快速实现研究[D]. 康志忠.武汉大学2004
- [3].“数字城市”中的空间本体数据库研究[D]. 杨骏.西南交通大学2007
- [4].低碳背景下数字城市的建设与实践研究[D]. 张文燕.中国矿业大学(北京)2012
- [5].数字城市的实施策略与模式研究[D]. 薛凯.天津大学2012
- [6].面向数字城市的资源分配与数据集成技术研究[D]. 葛苏.东北大学2012
- [7].基于图像的数字城市自动化重建技术研究[D]. 程慧.哈尔滨工程大学2013
- [8].城市街道立面自动重建关键技术研究[D]. 李畅.武汉大学2009
- [9].分布式城市空间信息系统的关键技术研究与实现[D]. 任明.华东师范大学2003
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