數字工程導論

前言

　　當今世界科技發(fā)展突飛猛進，數字工程浪潮席卷全球。數字化技術革命使發(fā)展中國家和發(fā)達國家在信息技術的創(chuàng)新和應用領域重新站在同一起跑線上，共同面對新的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)。數字工程浪潮在我國也引起社會各界的極大關注。1998年6月1日，時任中央總書記的江澤民同志在接見部分中科院和工程院院士時明確提出了建設“數字中國”的戰(zhàn)略構想。李嵐清副總理、國家科技部部長徐冠華院士連續(xù)發(fā)表了關于數字地球的講話和論文，提出了數字中國的可能性和必要性。國家“十一五”規(guī)劃、“863計劃”和科技支撐計劃均涉及了數字工程技術的理論和應用研究，數字城市、數字交通、數字農業(yè)、數字水利、數字政府等數字工程建設已在快速有序地進行，數字化技術革命已成為提升各行各業(yè)、促進社會全面進步的動力?！　∮捎跀底止こ淌且粋€全新的領域，正處在日新月異的發(fā)展中，其內涵正在不斷地充實和完善。因此本書側重介紹數字工程的基礎理論、基本技術、基本方法和作者近幾年來的部分研究成果。全書共分五章內容?！暗谝徽戮w論”，由中國測繪科學研究院博士后、山東農業(yè)大學梁勇教授編著?！暗诙聰底止こ痰闹饕渭夹g”和“第四章數字共享標準與技術安全”，由中國科學院博士后寧偉副教授編著?！暗谌聰底止こ痰闹饕獌热荨?，主要由天津大學在讀博士、山東財政學院梁阜副教授編著?！暗谖逭聰底止こ痰那把丶夹g”及“第三章的部分內容”，由徐州師范大學張永常副教授編著。全書由梁勇教授統(tǒng)稿。　　本書適合作為高等學校測繪工程、地理信息系統(tǒng)、計算機科學與技術、空間信息與數字化技術、城市建設與管理、土地規(guī)劃與管理等專業(yè)本科生和研究生教學用書及其他相關專業(yè)選修課用書，同時也可作為城市規(guī)劃與管理、地理信息、測繪工程、土地規(guī)劃與管理等行業(yè)科研人員和工程技術人員參考用書。　　由于數字工程的理論和技術尚處在初步發(fā)展階段。還有待進一步充實和完善，加之作者學識上的局限性，書中不足之處在所難免，敬請各位專家學者指導，同時也懇切希望廣大讀者對本書給予批評指正。若本書能起到拋磚引玉之效用，則是作者最大的欣慰！　　本書的編著出版，得到“地理空間信息工程國家測繪局重點實驗室項目資助”（編號：B2537和B2623）和山東農業(yè)大學博士基金項目資助（編號：2004和23434）。在此向兩個項目的領導和同志們表示衷心感謝！　　本書在編著過程中，曾得到武漢大學李德仁院士、邊馥玲教授、萬幼川教授，山東科技大學崔先國教授、獨自行教授等專家的指導、支持和鼓勵，并得到許多領導、老師和同行的指導和幫助，在此一并致謝！

內容概要

　　《數字工程導論》適合作為高等學校測繪工程、地理信息系統(tǒng)、計算機科學與技術、空間信息與數字化技術、城市建設與管理、土地規(guī)劃與管理等專業(yè)本科生和研究生教學用書及其他相關專業(yè)選修課用書，同時也可作為城市規(guī)劃與管理、地理信息、測繪工程、土地規(guī)劃與管理等行業(yè)科研人員和工程技術人員參考用書。

作者簡介

　　梁勇，1960年12月25日生，男，教授，研究牛導師，中國測繪科學研究院博士后，現任山東農業(yè)大學信息科學與工程學院副院長，山東省測繪學會常務理事。一直從事“數字工程”理論、技術和應用方面的教學和科研工作。近幾年，發(fā)表論文30多篇，出版專著2部和教材6部，承擔國家863數字農業(yè)子課題1項，山東省“數字水庫的研究與示范”等課題5項。曾獲中國信息界學術與管理帶頭人稱號，省部級優(yōu)秀班主任和市級優(yōu)秀教師稱號；山東省水利廳記三等功1項。　　寧偉，1964年11月11日生，男，副教授，研究生導師，山東泰安人，中國科學院測量與地球物理研究所博士后，副教授。近幾年來主要從事計算機應用技術、空間信息處理技術、數字化工程理論與方法等方面的研究，主持和完成省級、國家級科研項目5項，在國內外學術期刊已發(fā)表論文30余篇，其中10篇被SCI、EI和ISTP收錄?！　×焊罚?968年4月生，女，副研究員，清華大學工商管理碩士，天津大學在讀博士，現任山東一財政學院人力資源教研室主任，中國青年科技者協會會員、九三學社山東省委特邀研究員。研究方向：入力資源開發(fā)與管理。近幾年，發(fā)表論文6篇，承擔省市科研課題5項。曾獲山東省辯技進步二等獎1項，泰安市科技進步二等獎2項，泰安市科技進步三等獎3項；曾獲山東省首屆青年科技創(chuàng)新獎，泰安市第五屠十大杰出青年等稱號。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 數字化信息革命1.2 數字地球的概念1.3 數字地球科學體系1.4 信息化與數字工程的基本概念1.5 數字中國第2章 數字化的主要支撐技術2.1 地理信息系統(tǒng)2.2 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)2.3 遙感技術2.4 寬帶網絡技術2.5 虛擬現實技術2.6 空間數據倉庫與數據挖掘2.7 海量數據快速存儲與處理技術第3章 數宇化的應用3.1 數字城市3.2 數字交通3.3 數字農業(yè)3.4 數字水利3.5 數字政府3.6 數字教育3.7 數字醫(yī)療3.8 數字企業(yè)3.9 數字家庭3.10 數字社區(qū)3.11 電子商務第4章 數字工程的數據共享標準和技術安全4.1 國際標準化組織（ISO）4.2 信息標準化的形成4.3 地理空間位置的精度標準4.4 空間數據的元數據（Metadata）第5章 數字化前沿技術5.1 數字神經系統(tǒng)5.2 網絡生活方式5.3 數字億的進化機制5.4 地學智能體技術5.5 多維信息網絡空間簡介5.6 信息空間（Infosphere）——地球信息圈層參考文獻

章節(jié)摘錄

　　一般來說，GIS的硬件系統(tǒng)除了中央處理機、鍵盤、圖形終端和打印機外，還應具備數字化板和繪圖儀。如噪用微機系統(tǒng)，則除了應有圖形功能的微機、打印機外，還應加上數字化板和繪圖儀。數字化板可以將各種地圖數字化，變成數字量送入計算機磁盤內。繪圖儀可以輸出各種圖件，GIS的結果可以畫成專題地圖，提供用戶使用。這樣的系統(tǒng)有條件完成GIS的任務，進行空間數據的輸入和輸出以及查詢、檢索、運算、更新、分析等工作。要注意的是，為了使可存儲和處理的數據足夠多，計算機內存和磁盤空間（外存儲器）要足夠大。圖形終端作為監(jiān)視屏幕可供用戶使用G1S時觀察，更重要的可以進行人機交互的工作，如編輯、刪改、增加、更新圖形數據。用戶一邊觀察圖形，一邊發(fā)出命令，并觀察命令執(zhí)行的結果，執(zhí)行下一個命令，這樣提高了GIS的功能。屏幕可以顯示的彩色數目越多，圖形顯示越精細，分層越多，則分辨率越高，圖形準確率越高。總之，有了這樣的硬件系統(tǒng)，可以較好完成GIS的軟件功能；但缺點是不能輸入圖像數據，缺少遙感圖像數據源?！　⊥陚銰IS硬件系統(tǒng)為克服上述不足，在具備以上各種硬設備后，另外增加了一個圖像處理工作站。這個工作站包括一臺磁帶機，可以直接處理CCT遙感磁帶數據；視頻數據終端和高分辨率彩色監(jiān)視器，可以處理和顯示遙感圖像并送入GIS，與圖形數據一起分析。如果有條件還可加入圖像掃描輸入設備和影像輸出設備，使照片可以直接變成數字影像存儲，分析結果也可直接成像。當然這種設備十分昂貴。這樣的系統(tǒng)可以輸入、處理、輸出各種類型的數據，建立一個相當強的GIS，完成很多一般系統(tǒng)不能完成的工作，實現遙感和地理信息系統(tǒng)的綜合應用。同樣地，在實際應用時，還必須建立一個相當好的軟件系統(tǒng)才能有效地發(fā)揮硬件的功能，這是不可忽視的。

圖書封面

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