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第三章 地球信息图谱理论 2005.9 3 地球信息图谱理论 3.1 地球信息图谱概念 3.2 地球信息图谱的分类 3.3 地球信息图谱的应用领域 3.4 地球信息图谱的生成与传输模式 3.5 地球信息图谱工作流程 3.6 Case Study 3.1 地球信息图谱概念 图是指地图、图像、图形、图表等空间信息的表现形式。 谱是不同类型事物特征有规律的序列编排，如光谱、色谱。 图谱是指经过分析综合的地图、图像、图表形式,反映事物和现象空间结构特征与时空序列变化规律的一种信息处理与显示手段。图谱兼有“图”与“谱”的双重性,即包括具有地理空间的图形表达和按特征有规则的排序。 3.1 地球信息图谱概念 地球信息图谱是应用地学分析的系列多维图解来描述现状，并通过建立时空模型来重建过去和虚拟未来。——陈述彭 地球信息图谱是通过遥感、计算机制图与地理信息系统的大量地球信息的空间分析与地学认知，以图形概括与综合集成的图谱形式揭示地球系统及其各要素和现象的宏观、中观与微观的成因机制、形态结构、组成物质、动态变化规律，并经过推理、反演与预测，有利于事物和现象更深层次的认识，有可能总结出重要的科学规律。 地球信息图谱的功能 借助图谱可以反演和模拟时空变化，即可反演过去、预测未来; 可利用图的形象表达能力，对复杂现象进行简洁的表达; 多维的空间信息可展示在二维地图上，从而大大减小了模型模拟的复杂性; 在数学模型的建立过程中，图谱有助于模型构建者和使用者对空间信息及其过程的理解。 3 地球信息图谱理论 3.1 地球信息图谱概念 3.2 地球信息图谱的分类 3.3 地球信息图谱的应用领域 3.4 地球信息图谱的生成与传输模式 3.5 地球信息图谱工作流程 3.6 Case Study 3.2 地球信息图谱的分类 按照图谱内容： (1)大地构造图谱。除常规大地构造图的内容外,还可表示不同构造体系的时空动态变化。 (2)地震图谱。除常规地震震中分布外,可增加地震成因类型(同地质构造与活动断层关系等)与时空变化规律。 (3)水系图谱。表示除详细水系与水网密度外,还增加不同水系结构特征及时空演变过程,以及河流流量的时空变化规律。 (4)热带气旋图谱。不只表示各月热带气旋(台风)的路径或典型热带气旋形成过程。 (5)垂直带图谱。表示不同气候带、不同干湿区及不同地形的垂直变化形成的自然景观与生态、环境的垂直结构变化(包括地形、气候、植被、土壤、土地利用、农业等特征) 。 (6)植物图谱。不只表示不同气候带、不同干湿区的植被类型,而且还显示植被时空演变及复原植被。 等等 3.2 地球信息图谱的分类 按照图谱功能： (1)征兆图谱。 反映事物和现象的状况和问题 (2)诊断图谱。 借助工具，找出问题，形成认识 (3)实施图谱。 调控方案 黄海辐射沙洲水下数字地形 华北平原土壤含水量 土壤侵蚀过程模拟 3 地球信息图谱理论 3.1 地球信息图谱概念 3.2 地球信息图谱的分类 3.3 地球信息图谱的应用领域 3.4 地球信息图谱的生成与传输模式 3.5 地球信息图谱工作流程 3.6 Case Study 3.3 地球信息图谱的应用领域 全球变化研究。 变化序列反映环境变迁，预测环境变化。 区域可持续发展研究。 通过对大量数据的分析形成发展模式，为政府决策提供依据。 农业生产规划。 例如：农作物病虫害图谱。 资源调查和评价。 资源的分布规律。 环境监测。 环境污染指数图谱。 其他：城市规划、减灾防灾等。 区域可持续发展虚拟系统 3 地球信息图谱理论 3.1 地球信息图谱概念 3.2 地球信息图谱的分类 3.3 地球信息图谱的应用领域 3.4 地球信息图谱的生成与传输模式 3.5 地球信息图谱工作流程 3.6 Case Study 3.4 地球信息图谱的生成与传输模式 3 地球信息图谱理论 3.1 地球信息图谱概念 3.2 地球信息图谱的分类 3.3 地球信息图谱的应用领域 3.4 地球信息图谱的生成与传输模式 3.5 地球信息图谱工作流程 3.6 Case Study 地球信息图谱工作流程 生态系统综合评估的地球信息图谱模型建立流程图 3 地球信息图谱理论 3.1 地球信息图谱概念 3.2 地球信息图谱的分类 3.3 地球信息图谱的应用领域 3.4 地球信息图谱的生成与传输模式 3.5 地球信息图谱工作流程 3.6 Case Study 3.6 Case Study—1国家863信息领域前沿探索性项目——基于多源空间数据的地学信息提炼、虚拟重组与派生技术 技术领域：集成模式识别、数据库知识发现、GIS空间分析和遥感图像自动分类等技术。 内容：完成了用于地学对象空间分布格局的自动或半自动识别和提炼的方法。 主要算法：采用数学形态学中的边界