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第一章 绪论1

1.1 问题的提出1

1.1.1 现代地理信息产业的形成和发展1

1.1.2 空间信息基础设施（SII）的含义2

1.2 国内外空间信息基础设施研究与发展现状5

1.2.1 国外研究与发展现状5

1.2.2 国内研究现状9

1.2.3 国内重点研究领域和热点问题10

1.3 空间信息基础设施的战略意义11

1.3.1 NSII是国家信息基础设施（NII）建设的基础11

1.3.2 数字中国的核心支撑11

1.3.3 知识经济形成和发展的有利条件12

第二章 地理空间信息基础设施框架14

2.1 概述14

2.1.1 信息基础设施14

2.1.2 地理空间信息的重要性15

2.1.3 空间信息基础设施16

2.1.4 空间信息基础设施的层次19

2.2 国外空间数据基础设施的比较20

2.2.1 美国国家空间数据基础设施（NSDI）20

2.2.2 英国NGDF22

2.2.3 澳大利亚ASDI23

2.3 空间信息框架24

2.3.1 空间信息框架的结构26

2.3.2 空间信息框架的数据模型26

2.3.3 空间信息框架的基础数据26

2.3.4 空间信息框架的专题数据28

2.3.5 空间信息框架的服务28

2.3.6 空间信息框架的元数据28

2.3.7 空间信息框架的应用和维护29

2.3.8 空间信息框架的效益30

2.4 空间信息基础设施的体系结构30

2.4.1 空间信息基础设施的体系结构31

2.4.2 空间信息基础设施体系结构的建设37

第三章 地理空间信息领域模型与互操作38

3.1 领域模型38

3.2 领域元数据42

3.2.1 数据元数据43

3.2.2 服务元数据44

3.3 空间信息资源目录44

3.4 领域互操作46

3.4.1 概述46

3.4.2 地理信息互操作的主要问题47

3.4.3 地理信息的认知表示及其互操作48

3.4.4 信息基础设施背景下地理信息的互操作50

3.4.5 OGC51

3.4.6 地理信息互操作研究52

3.5 互操作模型52

3.5.1 机构组织的互操作模型53

3.5.2 技术的互操作模型54

3.5.3 技术互操作模型设计55

第四章 地理空间信息模型与数据体系结构59

4.1 地理实体的特征59

4.1.1 实体与四维时空框架59

4.1.2 地理实体的空间及时间尺度60

4.1.3 空间框架的确定性和实体存在的多样性61

4.2 地理空间数据表示62

4.2.1 地理数据建模（概念模型）62

4.2.2 地理空间数据结构（逻辑模型）64

4.3 地理空间数据的操作或方法65

4.4 地理空间信息标准67

4.5 数据体系结构68

4.5.1 概述68

4.5.2 信息元素70

4.5.3 基础空间框架数据模型及其约束73

4.5.4 框架数据类型75

4.6 空间信息基础设施数据体系的实体关系图77

第五章 空间信息基础设施的操作体系79

5.1 概述79

5.1.1 操作体系生产组织的观点79

5.1.2 操作体系消费者使用的观点82

5.2 操作体系概念图84

5.3 操作关系85

5.3.1 信息生产部门85

5.3.2 信息应用部门86

5.3.3 一般用户86

5.4 操作任务层次图87

5.5 操作活动图91

5.6 信息交换需求92

第六章 空间信息基础设施的技术体系94

6.1 概述94

6.2 分布式计算技术的进展95

6.2.1 基于CORBA的分布式对象计算标准规范96

6.2.2 基于DCOM的分布式对象计算标准规范99

6.2.3 CORBA与DCOM的互操作100

6.3 参考模型和标准100

6.4 地理信息领域的分布式计算服务104

6.4.1 地理信息的共享领域服务105

6.4.2 特定的地理领域服务106

6.5 技术体系中的模块和接口定义106

第七章 空间信息基础设施的系统体系结构和互操作评价模型109

7.1 概述109

7.1.1 系统体系结构109

7.1.2 系统体系的互操作评价模型110

7.2 系统组成及接口描述110

7.2.1 节点间接口111

7.2.2 节点内的接口111

7.2.3 系统内的部件间的接口111

7.3 节点／系统接口图与接口矩阵113

7.4 空间信息基础设施的系统体系构成113

7.4.1 领域部门节点／系统方法114

7.4.2 任务功能模块方法115

7.5 系统体系结构与操作体系结构的关系117

7.6 系统体系的互操作评价模型118

7.6.1 互操作评价模型的建立118

7.6.2 系统之间互操作层次的评价过程119

第八章 21世纪初我国空间信息基础设施发展的总体思路121

8.1 概述121

8.1.1 国家空间信息基础设施（NSII）的提出121

8.1.2 国家空间信息基础设施（NSII）的范畴和有关概念121

8.1.3 21世纪空间信息基础设施进入新的发展阶段124

8.1.4 我国国家空间信息基础设施的基础125

8.1.5 国家空间信息基础设施发展的重要意义126

8.1.6 我国国家空间信息基础设施建设的总体思路127

8.2 世界各国空间信息基础设施发展现状和趋势128

8.2.1 各国NSII发展现状和主要政策分析129

8.2.2 地理空间信息技术应用的新趋势133

8.2.3 高分辨率遥感信息及其数据获取和处理技术竞争日益激烈134

8.3 我国国家空间信息基础设施发展现状和问题139

8.3.1 我国地理空间信息技术应用的现状139

8.3.2 我国地理空间信息技术应用存在的主要问题142

8.4 空间信息基础设施在国民经济社会信息化中的地位和作用144

8.4.1 国家空间信息基础设施的功能和特点144

8.4.2 在国民经济社会信息化中的作用145

8.4.3 我国经济社会发展对空间信息的需求日益增大146

8.5 我国国家空间信息基础设施建设的指导方针和发展思路149

8.5.1 指导方针149

8.5.2 NSII建设遵循的原则150

8.5.3 21世纪初NSII建设的主要任务151

8.5.4 国家空间信息基础设施发展思路153

8.6 21世纪初我国空间信息基础设施发展的主要目标和重点153

8.6.1 主要目标153

8.6.2 发展重点155

8.6.3 国家空间信息基础设施的基本功能157

8.6.4 关键技术开发158

8.7 促进国家空间信息基础设施发展的政策框架159

8.7.1 进一步加强国家对国家空间信息基础设施发展和地理空间信息共享的宏观指导和协调159

8.7.2 抓住机遇加快国家空间信息基础设施建设159

8.7.3 进一步促进国家空间信息基础设施的应用161

参考文献162

附录一 “数字北京”——数字城市示范工程规划、设计与建设163

附录二 葡萄牙、意大利、法国等国家空间信息基础设施发展现状和对我国的启示178

附录三 加强国家空间数据基础设施建设已刻不容缓184

附录四 在“国家空间信息基础设施发展战略研讨会”上的讲话188

附录五 建立天地一体化综合卫星应用体系，加快国家空间信息基础设施建设191

附录六 石定环同志在国家空间信息基础设施发展战略研讨会上的讲话194