海洋地理信息系統

本書是“十三五”國家重點圖書、湖北省學術著作出版專項資金資助出版項目，全書共分為10章，全面而系統地論述了海洋地理信息系統的概念、特點，海洋數據的獲取，海洋時空數據模型，海洋數據可視化，海陸一體三維地形建模與可視化，電子海圖，船舶軌跡數據分析，海上搜救應急處置決策支持，海洋溢油應急處置決策支持，海岸帶自然資源時空演變分析等。該書內容豐富，圖文並茂，具有較高的學術參考價值。本書主要講述了海洋地理信息系統的相關知識。具體包括：海洋地理信息系統概述、數據的獲取、建模及可視化，電子海圖，船舶軌跡數據分析，海上搜救應急處置決策支持，海洋溢油應急處置決策支持，海岸帶自然資源時空演變分析等內容。

艾波，山東科技大學測繪學院教授，博士生導師，地理信息系主任，中國地理信息產業協會教育與科普工作委員會委員，2019年山東省青年“互聯網+”新鋭人物。主要從事“互聯網+海洋”的科學研究和工程實踐，主持研發了海洋大數據管理、海洋防災減災、海洋預報發佈、海洋三維動態可視化等系列化軟件平台

第1章緒論

1.1海洋地理信息系統概述

1.1.1海洋地理信息系統的概念和特點

1.1.2 海洋地理信息系統研究概況

1.2海洋地理信 息系統的應用需求

1.2.1 海洋管理需求

1.2.2 海洋調查需求

1.2.3 海洋測繪需求

1.2.4 海圖製圖需求

1.2.5 海洋防災減災需求

1.3海洋地理信息系統的研究內容

1.3.1 數據採集

1.3.2 數據存儲

1.3.3 數據表達

1.3.4數據分析

1.3.5 應用服務

1.4 海洋地理信息系統的研究意義

1.4.1戰略意義

1.4.2 現實意義

1.4.3 理論意義

第2章海洋數據獲取

21海基觀測

2.1.1 海洋調查船

2.1.2 海洋台站

2.1.3浮標觀測

21.4水下移動觀測器

2. 1.5 海洋觀測網

2.2海洋衞星遙感

2.2.1海洋水色衞星

2.2.2海洋動力環境衞星

2.2.3海洋 監視監測衞星

2.3海洋聲學探測技術

2.3.1單波 束測深儀...

2.3.2

多波束測深僅.....

2.3.3側掃 聲吶.

2.3.4淺地層剖 面儀

2.3.5合成孔徑聲吶

2.4海洋氣象水文預報...

2.4.1大氣數值預報

2.4.2海霧 數值預報

2.4.3海浪 數值預報

2.4.4潮汐 潮流數值預報

2.4.5風暴潮數值預報

2.4.6海洋環流數值預報

第3章海洋時空數據模型

3.1基於場的時空數據模型

3.1.1 海洋場與海洋現象

3.1.2基於場的時空格網模型

3.2基於特徵的時空數據模型

3.2.1海洋特徵數據

3.2.2基於特徵的時空過程數據模型

3.3基於過程的時空數據模型

3.3.1海洋時空過程

3.3.2基於過程的海洋數據組織

3.3.3海洋過程模型

3.4常用海洋數據格式

3.4.1 海洋數據格式類型

3.4.2 NetCDF 數據

3.4.3 GRIB 數據

第4章海洋數據可視化

4.1數據可視化概述

4.1.1數據可視化的分類

4.1.2數據可視化的基本流程

4.2海洋標量場數據可視化

4.2.1概述

4.2.2二維可視化

4.2.3三維可視化 .

4.3海洋矢量場數據可 視......

4.3.1概述

4.3.2歐拉法

4.3.3流線可視化 .

4.3.4紋理可視.........

4.3.5粒子 系統法

4.4流場特徵提取

4.4.1矢量場拓撲結 構分析....

4.4.2

渦旋特徵提取.....

第5章海陸一體三維地形建模與 可視化

5.1 海陸一體數據融合處理

5.1.1數據預處理

5.1.2 海陸地理空間數據融合

5.1.3 基於自適應四叉樹的並行構網

5.2海陸一體多分 辨率地形建模

5.2.1細節增量模型原理

5.2.2細節 增量地形模型化簡

5.2.3 多分辨率地形模型重構

5.2.4 基於最小可辨識目標的漸進式可視化

5.3海陸一體三維地形可視化

5.3.1 基於細節增量模型的多分辨率地形構建

5.3.2 海陸一體三維地形漸進式表達

5.3.3 海陸一體多分辨率三維地形渲染

第6章電子海圖

6.1電子海圖基礎

6.1.1電子海圖定義

6.1.2 電子海圖種類

6.1.3 電子海圖應用系統

6.1.4 電子海圖相關概念之間的關係

6.2電子海圖相關標準

6.2.1國際標準

6.2.2我國電子海圖標準

6.2.3電子海圖其他規範

6.3電子海圖顯示與信息系統

6.3.1 ECDIS 數據種類與結構

6.3.2 ECDIS 組成

6.3.3 ECDIS 基本功能

第7章船舶軌跡數據分析

7.1船舶軌跡數據

7.1.1AIS船舶數據

7.1.2雷達船舶數據

7.1.3 北豐船舶數據

7.2船舶時空分佈分析

7.2.1船舶密度時空分佈

7.2.2 船舶大氣污染空間分佈

7.3船舶運動行為分析

7.3.1 船舶運動行為識別

7.3.2 船舶特殊運動行為識別

7.4船舶數據軌跡模式分析

7.4.1 航述分段

7.4.2 航述相似性度量

7.4.3 航述聚類

7.4.4 船舶異常軌跡檢測

7.5 基於AIS與雷達數據融合的船舶異常行為分析

7.5.1航跡匹配技術

7.5.2 航述匹配融合整體路線圍及符號定義

7.5.3基於分段時空約束的航述匹配方法

7.5.4 船舶異常行為識別分析

第8章海上搜救應急處置決策支持

8.1海上搜救事故應急響應

8.1.1海上搜救組織體系

8.1.2海上搜救險情接警與指揮

8.1.3 海上搜救應急處置

8.2海上搜救事故風險評估與分級

8.2.1 事故易發區劃分和風險分析

8.2.2 典型搜救目標漂移特徵及案例數據集

8.2.3 搜救事故等級劃分

8.3最優搜尋理論分析及搜尋區域確定

8.3.1海上最優搜尋理論概述

8.3.2海上最優搜子區城確定

8.3.3 搜救目標概率分佈

8.4基於遺傳 模擬退火算法的搜救力量調度模型

8.4.1遣傳 模擬退火算法原理概述

8.4.2目標函數分析

8.4.3約束條件分析

8.4.4遺傳模擬退火算法設計

8.5多搜救主體的任務分配

8.5.1基於最優搜尋理論的任務分配算法

8.5.2基於 分治掃描的任務分配算法

8.5.3顧及時空特徵的區城任務分配算法

8.6典型案例分析

8.6.1 事故案例描述

8.6.2力量調度算法分析與評價

8.6.3任務分配算法分析與評價

8.6.4海上仿真假人和救生筏漂移搜救試驗

8.6.5國家海上搜救環境保障服務平台

第9章海洋溢油應急處置決策支持

9.1海洋溢油事故

9.1.1海洋溢油事故類型

9.1.2海洋溢油事故特徵

9.2海洋溢油應急響應體系

9.2.1海洋溢油應急響應概念

9.2.2海洋溢油應急體系

9.2.3海洋溢油應急處置流程

9.3海洋溢油事故風險評估

9.3.1 溢油事故風險評估原則

9.3.2 溢油污染程度影響因素

9.3.3溢油事故評估指標分析

9.3.4溢油事故風險評估

9.4海洋溢油擴散與漂移的數值模擬

9.4.1 油粒子模型介紹

9.4.2海洋溢油的行為與歸宿理論

9.4.3海洋溢油數值模擬

9.5海洋溢油事故應急資源調度

9.5.1 應急物資概述

9.5.2應急物資調度理論

9.5.3應急物資調配模型設計與求解

9.6海洋溢油應急處置決策支持系統

9.6.1系統架構設計

9.6.2系統功能概述

第10章海岸帶自然資源時空演變分析

10.1海岸帶自然資源信息提取

10.1.1 海岸帶

10.1.2海岸帶自然資源及分佈特徵

10.1.3 海岸帶自然資源信息獲取

10.2膠州灣海岸線時空演變分析

10.2.1膠州灣海岸帶的環境特徵

10.2.2海岸線分類與提取

10.2.3海岸線研究方法

10.2.4研究結果分析

10.3膠州灣濕地時空演變分析

10.3.1濕地分類與提取

10.3.2濕地研究方法

10.3.3研究結果分析

10.4膠州灣海岸帶自然資源演變驅動力分析

10.4.1.自然因素

10.4.2社會經濟因素

10.4.3政策因素

參考文獻 ^[1]