海洋地理信息系统

本书是“十三五”国家重点图书、湖北省学术著作出版专项资金资助出版项目，全书共分为10章，全面而系统地论述了海洋地理信息系统的概念、特点，海洋数据的获取，海洋时空数据模型，海洋数据可视化，海陆一体三维地形建模与可视化，电子海图，船舶轨迹数据分析，海上搜救应急处置决策支持，海洋溢油应急处置决策支持，海岸带自然资源时空演变分析等。该书内容丰富，图文并茂，具有较高的学术参考价值。本书主要讲述了海洋地理信息系统的相关知识。具体包括：海洋地理信息系统概述、数据的获取、建模及可视化，电子海图，船舶轨迹数据分析，海上搜救应急处置决策支持，海洋溢油应急处置决策支持，海岸带自然资源时空演变分析等内容。

艾波，山东科技大学测绘学院教授，博士生导师，地理信息系主任，中国地理信息产业协会教育与科普工作委员会委员，2019年山东省青年“互联网+”新锐人物。主要从事“互联网+海洋”的科学研究和工程实践，主持研发了海洋大数据管理、海洋防灾减灾、海洋预报发布、海洋三维动态可视化等系列化软件平台

第1章绪论

1.1海洋地理信息系统概述

1.1.1海洋地理信息系统的概念和特点

1.1.2 海洋地理信息系统研究概况

1.2海洋地理信 息系统的应用需求

1.2.1 海洋管理需求

1.2.2 海洋调查需求

1.2.3 海洋测绘需求

1.2.4 海图制图需求

1.2.5 海洋防灾减灾需求

1.3海洋地理信息系统的研究内容

1.3.1 数据采集

1.3.2 数据存储

1.3.3 数据表达

1.3.4数据分析

1.3.5 应用服务

1.4 海洋地理信息系统的研究意义

1.4.1战略意义

1.4.2 现实意义

1.4.3 理论意义

第2章海洋数据获取

21海基观测

2.1.1 海洋调查船

2.1.2 海洋台站

2.1.3浮标观测

21.4水下移动观測器

2. 1.5 海洋观测网

2.2海洋卫星遥感

2.2.1海洋水色卫星

2.2.2海洋动力环境卫星

2.2.3海洋 监视监测卫星

2.3海洋声学探测技术

2.3.1单波 束测深仪...

2.3.2

多波束测深仅.....

2.3.3侧扫 声呐.

2.3.4浅地层剖 面仪

2.3.5合成孔径声呐

2.4海洋气象水文预报...

2.4.1大气数值预报

2.4.2海雾 数值预报

2.4.3海浪 数值预报

2.4.4潮汐 潮流数值預报

2.4.5风暴潮数值预报

2.4.6海洋环流数值预报

第3章海洋时空数据模型

3.1基于场的时空数据模型

3.1.1 海洋场与海洋现象

3.1.2基于场的时空格网模型

3.2基于特征的时空数据模型

3.2.1海洋特征数据

3.2.2基于特征的时空过程数据模型

3.3基于过程的时空数据模型

3.3.1海洋时空过程

3.3.2基于过程的海洋數据组织

3.3.3海洋过程模型

3.4常用海洋数据格式

3.4.1 海洋数据格式类型

3.4.2 NetCDF 数据

3.4.3 GRIB 数据

第4章海洋数据可视化

4.1数据可视化概述

4.1.1数据可视化的分类

4.1.2数据可视化的基本流程

4.2海洋标量场数据可视化

4.2.1概述

4.2.2二维可视化

4.2.3三维可视化 .

4.3海洋矢量场数据可 视......

4.3.1概述

4.3.2欧拉法

4.3.3流线可视化 .

4.3.4纹理可视.........

4.3.5粒子 系统法

4.4流场特征提取

4.4.1矢量场拓扑结 构分析....

4.4.2

涡旋特征提取.....

第5章海陆一体三维地形建模与 可视化

5.1 海陆一体数据融合处理

5.1.1数据预处理

5.1.2 海陆地理空间數据融合

5.1.3 基于自适应四叉树的并行构网

5.2海陆一体多分 辨率地形建模

5.2.1细节增量模型原理

5.2.2细节 增量地形模型化简

5.2.3 多分辨率地形模型重构

5.2.4 基于最小可辨识目标的渐进式可视化

5.3海陆一体三维地形可视化

5.3.1 基于细节增量模型的多分辨率地形构建

5.3.2 海陆一体三维地形渐进式表达

5.3.3 海陆一体多分辨率三維地形渲染

第6章电子海图

6.1电子海图基础

6.1.1电子海图定义

6.1.2 电子海图种类

6.1.3 电子海图应用系統

6.1.4 电子海图相关概念之间的关系

6.2电子海图相关标准

6.2.1国际标准

6.2.2我国电子海图标准

6.2.3电子海图其他规范

6.3电子海图显示与信息系统

6.3.1 ECDIS 数据种类与结构

6.3.2 ECDIS 组成

6.3.3 ECDIS 基本功能

第7章船舶轨迹数据分析

7.1船舶轨迹数据

7.1.1AIS船舶数据

7.1.2雷达船舶数据

7.1.3 北丰船舶數据

7.2船舶时空分布分析

7.2.1船舶密度时空分布

7.2.2 船舶大气污染空间分布

7.3船舶运动行为分析

7.3.1 船舶运动行为识别

7.3.2 船舶特殊运动行为识别

7.4船舶数据轨迹模式分析

7.4.1 航述分段

7.4.2 航述相似性度量

7.4.3 航述聚类

7.4.4 船舶异常轨迹检测

7.5 基于AIS与雷达数据融合的船舶异常行为分析

7.5.1航迹匹配技术

7.5.2 航述匹配融合整体路线围及符号定义

7.5.3基于分段时空约束的航述匹配方法

7.5.4 船舶异常行为识别分析

第8章海上搜救应急处置决策支持

8.1海上搜救事故应急响应

8.1.1海上搜救组织体系

8.1.2海上搜救险情接警与指挥

8.1.3 海上搜救应急处置

8.2海上搜救事故风险评估与分级

8.2.1 事故易发区划分和风险分析

8.2.2 典型搜救目标漂移特征及案例数据集

8.2.3 搜救事故等级划分

8.3最优搜寻理论分析及搜寻区域确定

8.3.1海上最优搜寻理论概述

8.3.2海上最优搜子区城确定

8.3.3 搜救目标概率分布

8.4基于遗传 模拟退火算法的搜救力量调度模型

8.4.1遣传 模拟退火算法原理概述

8.4.2目标函数分析

8.4.3约束条件分析

8.4.4遺传模拟退火算法设计

8.5多搜救主体的任务分配

8.5.1基于最优搜寻理论的任务分配算法

8.5.2基于 分治扫描的任务分配算法

8.5.3顾及时空特征的区城任务分配算法

8.6典型案例分析

8.6.1 事故案例描述

8.6.2力量调度算法分析与评价

8.6.3任务分配算法分析与评价

8.6.4海上仿真假人和救生筏漂移搜救试验

8.6.5国家海上搜救环境保障服务平台

第9章海洋溢油应急处置决策支持

9.1海洋溢油事故

9.1.1海洋溢油事故类型

9.1.2海洋溢油事故特征

9.2海洋溢油应急响应体系

9.2.1海洋溢油应急响应概念

9.2.2海洋溢油应急体系

9.2.3海洋溢油应急处置流程

9.3海洋溢油事故风险评估

9.3.1 溢油事故风险评估原则

9.3.2 溢油污染程度影响因素

9.3.3溢油事故评估指标分析

9.3.4溢油事故风险评估

9.4海洋溢油扩散与漂移的数值模拟

9.4.1 油粒子模型介绍

9.4.2海洋溢油的行为与归宿理论

9.4.3海洋溢油数值模拟

9.5海洋溢油事故应急资源调度

9.5.1 应急物资概述

9.5.2应急物资调度理论

9.5.3应急物资调配模型设计与求解

9.6海洋溢油应急处置决策支持系统

9.6.1系統架构设计

9.6.2系統功能概述

第10章海岸带自然资源时空演变分析

10.1海岸带自然资源信息提取

10.1.1 海岸带

10.1.2海岸带自然资源及分布特征

10.1.3 海岸带自然资源信息获取

10.2胶州湾海岸线时空演变分析

10.2.1胶州湾海岸带的环境特征

10.2.2海岸线分类与提取

10.2.3海岸线研究方法

10.2.4研究结果分析

10.3胶州湾湿地时空演变分析

10.3.1湿地分类与提取

10.3.2湿地研究方法

10.3.3研究结果分析

10.4胶州湾海岸带自然资源演变驱动力分析

10.4.1.自然因素

10.4.2社会经济因素

10.4.3政策因素

参考文献