內容簡介
《空間信息的尺度不確定性與融合》圍繞空間信息的集成、尺度、不確定性等特質問題，著眼於空間信息融合及有效性機理，綜述了多源空間數據套合的理論框架和計算方法、尺度建模與轉換、多尺度數據聯合空間預測等研究議題，致力於在這些方面提煉精華，為在這些共性和關鍵領域取得突破提供背景資料和路標。《空間信息的尺度不確定性與融合》的目標是構建空間信息一體化融合、尺度轉換、不確定性建模及三者互動的理論框架，對於空間信息科學體系、尤其是空間信息（包括遙感信息）機理的研究具有重要理論參考價值和實踐意義。《空間信息的尺度不確定性與融合》可供地球空間信息科學與技術、地學和環境科學領域的研究生和科技人員參考。
作者簡介
張景雄，1964年11月山生於湖北新洲，1981年9月考入原武漢測繪學院航空攝影測量專業學習，1985年9月至1988年6月在原武漢測繪科技大學攻讀碩士學位，1988年6月留校任教。1992年9月由國家教育委員會公派赴英國愛丁堡大學攻讀博士學位，1997年4月學成回校工作，任副教授。2000年至2003年，由單位公派自費赴美國加利福利亞大學聖芭芭拉分校、美國國家地理信息與分析中心從事博士後研究，專攻地理信息科學的基礎研究。2003年至2005年在美國宇航局（NASA）的哥達德空間飛行中心（Goddard Space Flight center）從事MODIS陸地信息產品的質量分析等方而的研發工作。2005年應聘回國工作，現任武漢大學遙感信息工程學院教授。
目錄
第1章 概述
1.1 空間信息
1.2 空間信息集成
1.3 尺度
1.4 不確定性
1.5 內容介紹
第2章 空間數據模型
2.1 概述
2.2 場
2.2.1 模型
2.2.2 地形因子
2.3 對象
2.3.1 模型
2.3.2 矢量數據結構
2.3.3 若干幾何及拓撲操作
2.4 討論
第3章 數理統計基礎
3.1 概述
3.2 隨機事件與機率
3.2.1 隨機事件
3.2.2 機率
3.2.3 機率模型
3.2.4 條件機率、機率的乘法公式、全機率公式、Bayes公式
3.2.5 事件的獨立性
3.3 隨機變數及其分布
3.3.1 隨機變數的定義
3.3.2 隨機變數的分布函式
3.3.3 離散型隨機變數
3.3.4 連續型隨機變數
3.3.5 二維隨機變數
3.4 隨機變數的數字特徵
3.4.1 數學期望
3.4.2 方差
3.4.3 幾種重要隨機變數分布的數學期望及方差
3.4.4 協方差及相關係數、矩
3.5 大數定律和中心極限定理
3.5.1 大數定律
3.5.2 中心極限定理
3.6 統計推斷基礎
3.6.1 統計推斷的幾個基本概念
3.6.2 統計量的描述
3.6.3 統計量的分布
3.7 區間估計
3.7.1 點估計
3.7.2 估計量的評價標準
3.7.3 區間估計
3.8 假設檢驗
3.8.1 假設檢驗的基本概念
3.8.2 正態總體參數的假設檢驗
第4章 空間變異與分析
4.1 概述
4.2 隨機函式
4.3 區域化變數
4.4 協方差函式和變異函式
4.4.1 協方差函式
4.4.2 變異函式
4.4.3 協方差函式和變異函式的關係
4.5 內蘊假設及平穩假設
4.5.1 內蘊假設
4.5.2 平穩性假設
4.6 估計方差
4.7 離差方差
4.8 變異函式及結構分析
4.8.1 變異函式的性質
4.8.2 變異函式的理論模型
4.8.3 結構分析
第5章 空間預測：克里格法
5.1 概述
5.2 克里格法的基本原則
5.3 普通克里格法
5.3.1 簡單克里格法與普通克里格法
5.3.2 普通克里格法的解算過程
5.3.3 點克里格的計算實例
5.3.4 塊段普通克里格的計算實例
5.4 泛克里格法
5.4.1 泛克里格法概述
5.4.2 漂移及其形式
5.4.3 泛克里格法的基本假設及非平穩區域化變數的變異函式
5.4.4 點支撐條件下的泛克里格法
5.4.5 塊段支撐條件下的泛克里格法
5.4.6 漂移的估計
5.5 協同克里格法
5.5.1 協同變異函式
5.5.2 協同克里格方程組
5.6 指示克里格法
5.6.1 指示變異函式
5.6.2 指示克里格方程組
第6章 隨機模擬與空間不確定性建模
6.1 概述
6.2 隨機模擬的原理
6.2.1 條件模擬
6.2.2 條件模擬的前提
6.3 序貫高斯模擬
6.3.1 單個變數的模擬
6.3.2 涉及多變數的隨機模擬
6.4 協同區域化的模擬
6.4.1 共位協同克里格和馬爾可夫模型
6.4.2 帶有外部漂移的克里格法
6.4.3 帶有趨勢模型的克里格法
6.4.4 多變數的聯合模擬
6.5 塊段的模擬
6.5.1 模擬點的平均
6.5.2 點的非條件模擬和塊段為條件化
6.5.3 塊段的直接條件模擬
6.6 空間不確定性建模
6.6.1 隨機模擬與空間不確定性建模
6.6.2 實例——矢量數據的誤差建模
6.6.3 實例——數字攝影測量中DEM-DOM-DLG的誤差傳遞
第7章 尺度模型與尺度轉換
7.1 概述
7.2 變異函式的正則化及其求逆
7.3 遙感場景離散目標的正則化
7.4 土地覆蓋專題類別場的尺度轉換
第8章 空間信息集成
8.1 概述
8.2 協同克里格法的深化
8.3 數據源誤差的處理
8.4 回歸克里格法
8.5 積雪參數數據的套合
第9章 時空模型與信息融合
9.1 概述
9.2 卡爾曼濾波原理與算法
9.3 卡爾曼濾波的擴展
9.3.1 空間維擴展
9.3.2 序貫數據同化
9.3.3 多尺度空間樹模型
9.3.4 時空模型
9.4 套用實例
第10章 結語
10.1 尺度
10.2 不確定性
10.3 時空數據集成與信息融合
參考文獻
前言
21世紀是科學與技術一體化的資訊時代，隨著遙感技術、全球定位系統、網際網路和地理信息系統等現代化信息技術之間的相互滲透，逐漸形成了以地理信息系統為中心的集成化的技術系統。地理信息系統作為傳統學科（如地理學、地圖學和測量學等）與現代科學技術（如遙感技術、計算機科學等）相結合的產物，正在逐步發展成為一門處理空間數據的現代化綜合性學科。Michael Goodchild教授於1992年提出了地理信息科學（geographic information science）的概念。這一概念的提出是空間信息科學發展歷程中極具里程碑意義的轉折點，也是地理信息系統技術及其套用發展的必然要求；它是人們不再滿足於僅僅利用計算機技術對地理信息進行可視化表達及空間查詢，而強調地理信息系統的空間分析和模擬能力時應運而生的產物；它在注重空間信息技術發展的同時，還注意到與空間信息有關的理論問題，包括地學信息時空特徵。（如尺度）、信息傳輸機理、空間分析與建模的不確定性等。理論的深入探討和方法的日臻完善使得地球空間信息科學跨越了GIS作為空間信息技術的局限性，逐步發展成為一門獨特的科學。等，GIS的發展格局號召人們從更高層次上關注地理空間基礎理論的研究，以指導這一空間信息集成化技術體系的完善，促進套用水平的提高和套用領域的延伸。只有完善的技術體系與完備的科學理論相結合，新世紀地理信息系統的科學基礎才能更臻成熟。因此，本書的重點在於闡明地球空間信息尺度、不確定性和集成的理論體系，為空間信息系統和技術的正確運用及其套用成果的評價提供科學依據。
