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第1章 绪论1

1.1 海洋系统与海洋科学1

1.1.1 海洋系统信息学分析1

1.1.2 海洋科学空间信息学分析3

1.2 海洋观测与海洋数据分析4

1.2.1 海洋观测与监测4

1.2.2 数值模拟与同化6

1.2.3 海洋数据及其不确定性7

1.2.4 海洋数据分析及其空间信息关系9

1.3 地理信息科学与海洋地理信息系统10

1.3.1 海洋制图与数据管理11

1.3.2 海洋地理信息技术与系统12

1.3.3 海洋地理信息服务13

1.4 海洋地理信息系统的研究内容15

1.4.1 海洋数据预处理16

1.4.2 海洋时空表达16

1.4.3 海洋数据分析19

1.4.4 海洋模型集成20

1.4.5 海洋信息可视化20

1.4.6 海洋信息服务21

第2章 海洋地理信息模型23

2.1 海洋场与海洋现象23

2.1.1 海洋场和海洋现象23

2.1.2 海洋现象的数字理解24

2.2 面向海洋要素场的场模型31

2.2.1 海洋场的GIS表达31

2.2.2 海洋场的格网模型33

2.3 面向海洋测量和海洋现象的特征对象模型40

2.3.1 海洋测量和特征表达40

2.3.2 海洋现象和特征表达44

2.3.3 海洋特征对象模型47

2.4 面向海洋过程的时空过程模型50

2.4.1 海洋时空过程的语义表达51

2.4.2 海洋时空过程的对象化56

2.4.3 海洋时空过程数据模型逻辑结构68

2.4.4 海洋时空过程数据模型存储结构77

第3章 海洋地理信息分析84

3.1 要素场时空变化分析84

3.1.1 总体格局分析84

3.1.2 统计特征空间化分析88

3.1.3 等值线空间特征分析89

3.1.4 场时间序列主成分分析97

3.2 海洋场微分分析101

3.2.1 梯度与高度场101

3.2.2 海面高度空间分析103

3.2.3 海面高度时间分析107

3.2.4 地转流特征分析108

3.3 海洋锋提取113

3.3.1 基于梯度的检测方法113

3.3.2 基于统计的检测方法119

3.4 海洋涡漩神经网络提取125

3.4.1 人工神经网络基本原理126

3.4.2 SST场涡旋检测127

3.4.3 涡旋检测实验129

3.5 潮沟系统分析132

3.5.1 盖州滩潮沟发育与贝类生境区132

3.5.2 黄河三角洲潮沟发育体系137

第4章 海洋地理信息时空综合分析144

4.1 东海区渔场时空模式分析144

4.1.1 水温场时空分析144

4.1.2 渔业资源空间分布147

4.1.3 渔场资源的时空变化分析149

4.1.4 渔场资源时空迁移分析151

4.2 西北太平洋柔鱼资源时空分布分析155

4.2.1 柔鱼渔场时空分布与特征演变155

4.2.2 柔鱼资源的时间变化特征158

4.2.3 柔鱼渔场作业重心位置分析160

4.2.4 柔鱼生物学特征的时空分异160

4.3 海洋鱼类资源结构性分析164

4.3.1 中上层鱼类资源的时空分异分析164

4.3.2 中上层鱼类资源的空间异质性167

4.3.3 底层及近底层鱼类资源空间异质性174

4.3.4 采样方案及其验证180

4.4 渔场与环境空间关系探索性分析181

4.4.1 渔场与环境的空间分析182

4.4.2 柔鱼渔场与海洋锋的空间关系185

4.4.3 柔鱼渔场与环境的空间模式研究187

第5章 海洋地理信息智能分析192

5.1 时空关联与推理192

5.1.1 统计相关与空间相关192

5.1.2 环境与渔场关联规则挖掘模型194

5.1.3 基于粗集理论的地学对象表达203

5.2 栅格化时空关联与推理206

5.2.1 传统关联算法206

5.2.2 粗集方法提取212

5.2.3 传统方法与粗集方法比较214

5.2.4 规则验证与规则应用214

5.3 渔场案例推理与预报216

5.3.1 中心渔场表达与案例库217

5.3.2 案例相似性计算219

5.3.3 案例推理模型222

5.3.4 中心渔场预报实例研究223

第6章 海洋信息语义服务集成226

6.1 海洋地理信息服务集成226

6.1.1 服务集成与语义异质性226

6.1.2 开放地理信息服务框架227

6.1.3 海洋信息网格框架体系231

6.1.4 海洋知识本体库概念模型236

6.1.5 海洋信息网格运行机制246

6.2 海洋地理信息服务的语义描述248

6.2.1 海洋知识库的本体建模249

6.2.2 海洋地理信息服务语义标注254

6.2.3 语义信息存储259

6.3 语义支持的地理信息服务发现264

6.3.1 服务检索模式265

6.3.2 语义匹配度计算266

6.3.3 服务发现及组合方法273

6.4 海洋地理信息服务集成281

6.4.1 数据的语义组织281

6.4.2 基于语义的数据获取与集成282

6.4.3 海岸利用数据集成应用实验286

第7章 海洋信息语义网格与Argo应用292

7.1 Argo数据组织292

7.1.1 数据表现与格式292

7.1.2 浮标对象化方法293

7.1.3 数据结构逻辑设计294

7.2 海洋地理信息网格原型297

7.2.1 基于网格的体系架构298

7.2.2 基于网格的功能构成299

7.2.3 基于网格的功能模块300

7.3 Argo数据分析示例311

7.3.1 读取过程质量控制311

7.3.2 基于EMD的系统误差订正316

7.3.3 西北太平洋温盐结构探索性分析319

参考文献322