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内容介绍

《地理信息系统中的不确定性问题》基于作者长期在GIS不确定性及相关领域深入、细致的研究，以及他们所取得的一系列独创性研究成果，系统、全面地阐述了GIS不确定性的理论和方法。全书分为8章，内容包括：GIS不确定性基本概念，GIS不确定性问题研究体系，GIS数据获取的不确定性，GIS数据模型不确定性目标的模糊集表达，离散空间中模糊地理对象的空间拓扑关系，TIN不确定性，GIS工程不确定性的评价与控制，以及GIS不确定性研究展望。本书注重科学性、创新性和实践性，图文并茂，内容全面，理论和方法体系较为完整，涵盖GIS领域诸多研究热点。 《地理信息系统中的不确定性问题》读者对象：从事遥感、GIS、数字城市、数字社区研究的科研人员，以及遥感、GIS及相关专业的高校教师和研究生。

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精彩书摘

2.不确定性理论 　　下面这些理论表面上看似乎和GIS关系不大，但实际上它和GIS的数据、应用模型是密切相关的。 　　从对立统一法则和系统理论来看，客观世界大体可以划分为确定性系统和不确定性系统两大类型。这两个相互对立、相互矛盾而又并存的系统，是对称的。但是，所谓确定性与不确定性是相对的：确定性系统的现象和过程以确定性成分为主，而以不确定性成分为辅；反之，亦然。 　　从数学与物理学的角度来看，确定性与不确定性系统的区分，主要以系统对初始条件的敏感性为依据的，主要依据包括： 　　（1）稳定系统是指当初始条件发生微小变化时，只能产生相应的很小影响的系统；不稳定系统是指当初始条件发生微小变化时，就能产生巨大的影响，即使与初始条件决定的轨道多么接近，都会随时间推移发生越来越大的变化。 　　（2）稳定系统具有稳定和有序的特征，可以根据初始条件来预测未来，也可以推测过去。但不稳定系统则具有所有层次上的扰动（涨落）、变化、多种选择和有限的可预测性。 　　（3）稳定系统的时间是可逆的、对称的、不存在时间流（时间之矢），过去、未来和现在是等价的（近似的），过去、未来和现在是不能划分的，根据现在就可以知道过去和未来，稳定系统的时间是一种错觉。不稳定系统的时间是不可逆、不对称的，存在时间流；在时间轴上，一切都在发生变化，过去和现在是不等价的，未来和现在也是不等价的，它们之间存在着明显的区别。 　　（4）在稳定系统中，可以有不稳定的结果，但以稳定的结果为主；在不稳定系统中，可以有稳定的结果，但以不稳定性为主，所以它们又是不对称的。在一个稳定系统中，可能存在局部的、暂时的不稳定性。同时，在一个不稳定系统中，可以出现局部的或暂时的稳定性。这是由于客观世界的复杂性所决定的。 　　（5）稳定系统一般具有平衡过程特征，包括时间、结构和功能的有序性，但也可能出现无序性（热力学第一定律）；但不稳定系统一般具有非平衡，甚至远离平衡的特征，它可能产生时间、结构和功能上的无序性，也可能产生新的有序（如热力学的第二定律、耗散结构与自组织理论），这也是复杂性所决定。 ……

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第1章 GIS不确定性的基本概念 1.1 当前GIS学科发展的前沿问题 1.2 不确定性的一般概念及理论 1.3 地理系统的基本特征 1.4 地理信息系统（GIS）的不确定性问题 1.5 研究历史与现状 参考文献 第2章 GIS不确定性问题研究体系 2.1 GIS中不确定性框架体系 2.2 空间数据不确定性概念模型 2.3 不确定性研究方法 2.3.1 客观世界存在的不确定性——随机性的研究方法 2.3.2 人们主观认识上的不确定性 2.3.3 盲数和盲信息 2.4 GIS中不确定性问题研究方法 参考文献 第3章 GIS数据获取的不确定性 3.1 数据源与数据获取方式 3.1.1 数据源 3.1.2 数据获取方式 3.2 空间数据直接获取的不确定性 3.2.1 地图数据的不确定性 3.2.2 数字化仪输入的不确定性 3.2.3 扫描数字化的不确定性 3.2.4 数据转换误差 3.2.5 系统处理误差 参考文献 第4章 GIS数据模型不确定性目标的模糊集表达 4.1 集合论 4.1.1 集合论基本概念 4.1.2 一般拓扑 4.1.3 模糊集理论 4.1.4 模糊关系 4.1.5 模糊推理 4.1.6 模糊拓扑 4.2 刚性模糊拓扑空间中的拓扑关系 4.2.1 模糊边界 4.2.2 现有9交模型的分析 4.2.3 模糊拓扑空间Ｃ 4.2.4 刚性模糊拓扑空间中的相交矩阵 4.2.5 刚性模糊拓扑空间中简单模糊区域的定义 4.2.6 （R～2，C）中模糊区域之间的拓扑关系 4.3 一般模糊拓扑空间中的拓扑关系 4.3.1 引言 4.3.2 更多的拓扑性质 4.3.3 一般模糊拓扑空间中的相交矩阵 4.3.4 简单模糊区域的定义和性质 4.3.5 R2中的简单模糊区域 4.3.6 比较 4.3.7 结论和讨论 4.4 模糊空间对象建模及其拓扑关系 4.4.1 代数拓扑与空间数据模型 4.4.2 模糊胞腔与模糊胞腔复形 4.4.3 模糊空间对象建模 4.4.4 模糊空间对象之间的拓扑关系 4.4.5 结论和讨论 参考文献 第5章离散空间中模糊地理对象空间拓扑关系研究 5.1 引言 5.2 模糊地理对象的形式化描述及模型概述 5.2.1 模糊概念厘定 5.2.2 模糊地理对象形式化描述 5.2.3 模糊地理对象研究模型概述 5.3 粗糙集及基于粗糙集的连续空间离散化 5.3.1 粗糙集 5.3.2 基于粗糙集的连续空间离散化 5.4 离散空间（Zn）及离散空间中地理对象拓扑关系表达 5.4.1 离散空间研究的意义 5.4.2 离散空间模型 5.4.3 离散空间（Z2）中确定地理对象拓扑关系 5.5 离散空间中模糊地理对象空间拓扑关系研究 5.5.1 基于栅格空间的区域的定义 5.5.2 模糊地理对象的粗糙描述 5.5.3 基于粗糙模型的模糊地理对象空间拓扑关系研究 参考文献 第6章 TIN不确定性研究 6.1 概述 6.2 方差协方差传播定律 6.3 空间三角面的高程误差 6.4 等高线的高程误差 参考文献 第7章 GIS工程中不确定性的评价与控制 7.1 空间数据质量的研究进展 7.2 土地空间数据库建设过程的数据质量问题 7.2.1 土地空间数据库的四点相关性法则 7.2.2 数据转换中产生的质量问题 7.2.3 数据编辑引入的质量问题 7.2.4 数据更新引入的质量问题 7.2.5 空间数据库质量问题总结 7.3 土地空间数据库质量内容及质量控制的思想 7.3.1 土地空间数据库质量控制的基本思想 7.3.2 土地空间数据库质量内容体系的建立 7.3.3 以规则和元数据为核心的数据质量控制 7.3.4 小结 7.4 土地空间数据库质量检查方法 7.4.1 基于元数据与规则的数据库质量检查方法设计 7.4.2 SQL检查方法 7.4.3 空间特性检查方法 7.4.4 空间关系检查方法 7.4.5 地块抽取检查方法 7.4.6 统计检查方法 7.4.7 小结 7.5 GIS工程（过程）质量控制 7.5.1 模型的引出 7.5.2 确定空间数据误差的传统方法 7.5.3 多元线性回归方法 7.5.4 空间数据生产各过程误差模型 参考文献 第8章结语与展望 附录A 采用4×4相交模型时两个简单模糊区域之间存在的拓扑关系附录B 基于RCC-D-8的离散空间中R×R组合模糊地理对象拓扑关系图

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