地球信息科学学报

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把握“数字地球”战略,全面建设小康社会

陈述彭

2003, 5(4): 1-9.

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1　“数字地球”新战略“数字地球”的观念 ,是美国原副总统戈尔( A.cole,1 999)提出的 ,引起了政治家和科学界的关注。中央军委江泽民主席在院士大会上号召青年科学家密切关注 ,中国科学院发起组织了第一届“数字地球”国际研讨会 ,发布了“北京宣言”,第二、三届分别在北美 ,欧洲举行 ,第四届 ( 2 0 0 5年 )将由日本举办。

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张康聪原著:《地理信息系统引论》——GIS入门的好向导

陈健飞

2003, 5(4): 9-9.

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《地理信息系统引论》( Introduction to Geographic Infor mation Systems)教材是 GIS入门的好教材。系由美国爱达荷大学张康聪 ( Kang- tsung Chang)教授长期从事地图学与 GIS的教学与研究 ,在积十几年教学经验的基础上悉心编著的。该教材 2 0 0 1年 8月由美国 Mc Graw- Hill高等教育出版公司出版后 ,第一版即售出 60 0 0多册 ,被美国 2 0 0多所大学采用。美国同行教授评价该教材是“第一本通过实例如此透彻地阐明GIS,且对初学者和已有 GIS经验者皆适用的著作”。

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数据工程项目监理机制的理论与实践探讨

赵登峰, 王兴奎, 江岩

2003, 5(4): 10-15.

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数据可以独立于应用系统单独存在 ,即构成一个数据工程。在数据工程建设中引入监理机制是时代的呼唤 ^{[1 ]}。文章首先分析了我国工程中数据工程出现的问题 ,说明了实行数据监理的必要性。然后针对数据项目的特殊性 ,结合工程监理的实践 ,对数据监理的机制、内容、流程等进行了探讨 ,对数据监理的特点、难点及具体操作规范进行了详细分析。

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基于OCCI的空间数据库几何对象实现方法

吴杰, 陆锋, 汤井田, 程昌秀, 袁正午

2003, 5(4): 16-21.

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海量空间数据的高效访问和操作是 GIS平台和应用系统开发的核心技术。本文分析了 Oracle数据库管理系统所提供的访问接口 OCI、OCCI及对象类型转换工具 OTT的特性 ,基于 OCCI和 OTT技术提出了一种面向对象的访问及操作 SDO几何对象的方法 ,并通过实例讨论了实现过程。该方法利用 SDO几何模型作为 Oracle服务端的几何对象载体 ,在客户端通过继承 SDO几何对象实现自定义几何对象模型 ,避免了 SDO几何对象与用户定义几何对象之间的空间数据转换过程 ,有利于扩展自定义空间数据模型。同时 ,自定义几何对象可以充分利用Oracle Spatial提供的空间操作与整合功能 ,加速 GIS软件平台研发过程。

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洪涝灾害的本底数据库构建方法

毕建涛, 池天河, 何建邦

2003, 5(4): 22-24.

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采用一种新的方法和作业流程 ,通过利用 Par GIP并行遥感图像处理软件 ,以及 Arc GIS等软件对洪涝灾害地区建立遥感动态监测的本底数据库 ,包括遥感影像数据及矢量数据 ,为快速进行灾害的监测与评价提供基础与条件 ;通过在鄱阳湖地区的试验 ,使洪灾的监测评价速度和效率成倍提高。

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海洋GIS数据模型与结构

仉天宇, 周成虎, 邵全琴

2003, 5(4): 25-29.

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探讨了海洋 GIS中的数据模型和数据结构问题。根据物理海洋学的研究方法 ,提出了海洋 GIS的数据表达模型。针对海洋 GIS中水体的特点 ,提出了适合海洋 GIS水体的多级化格网型数据结构 ,给出了两种大尺度海洋常用的格网化方案 :全球等角格网化方案和全球等面积格网化方案。这种格网型数据结构是普通 GRID的扩展 ,具有鲜明的海洋数据应用特色。

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资源与环境研究的“模型工具箱”评介《资源环境数学模型手册》

刘纪远

2003, 5(4): 29-29.

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中国科学院地理科学与资源研究所、资源与环境信息系统国家重点实验室创新基地研究员岳天祥博士主编的《资源环境数学模型手册》,由科学出版社 2 0 0 3年 9月出版。中国科学院院士、欧亚科学院院士陈述彭先生为此书作序 ,并对此书的理论与实用价值给予了高度评价。本书系具有深厚数学造诣的作者经过多年积累 ,是继查询、清理“地理学报”有关地学数学模型试点工作之后 ,对近百年来有关应用于资源环境领域的数学模型进行逐一的精选、查证、汇编而形成的资源环境研究领域的一部重要工具书。

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安徽省旅游信息系统的空间查询分析与应用

仲雷, 查良松, 胡玮

2003, 5(4): 30-33.

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为适应安徽省旅游业发展的要求 ,配合把旅游业发展成安徽省新兴支柱产业 ,营造一个更好的旅游环境 ,本文设计了安徽省旅游信息系统 (ATIS)。阐明了设计的目标与原则、构建过程以及其功能与特色。

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基于WebGIS的农业决策支持系统及其应用

乔彦友, 武晓波

2003, 5(4): 34-37.

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在农业资源信息共享的基础上 ,分析了农业宏观决策支持系统的必要性和重要意义 ,建立了一个基于Web GIS的农业宏观决策支持系统原型 ,并通过实例说明了其可行性。

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精准水稻种植信息系统结构、管理与应用

陈沈斌, 廖顺宝, 王卷乐, 杨星卫

2003, 5(4): 38-42.

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精准农业是当今世界农业发展的新潮流 ,中国 2 1世纪农业的发展方向之一。稻谷产量占我国粮食总产量的 4 0 %左右 ,实现精准水稻种植具有重大意义。在上海市农工商现代化农业园区“精准农业试验与示范基地”开展的水稻精准种植试验 ,结果与其他地块相比较 ,化肥使用量减少 1 5 % ,单产提高 8% ,总收益提高 1 8%。精准水稻种植信息系统是实现水稻精准种植的核心 ,目前完成 PRC/ INFO1 .0版本的开发 ,本文介绍了系统的结构、功能和技术特点。

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南大港湿地旅游信息系统的功能模块与应用

王建华, 胡文亮, 张义文

2003, 5(4): 43-46.

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南大港湿地旅游信息系统 (简称 NWTIS)是适应南大港湿地生态旅游需要而精心设计与开发的。系统采用 Visual Basic的语言编辑及可视化数据库管理和 Map Info的图元输出功能进行系统集成 ,开发了基于 Windows风格的 NWTIS,实现了大量属性和空间数据的查询、分析和图文显示。

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ComGIS出接口扩展功能设计与应用

戎恺, 沈静, 杨祖虎

2003, 5(4): 47-52.

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GIS技术发展掀起了组件化的热潮。但是开发人员当面临 GIS组件实现不了的功能时 ,往往出现难题。这时就可以通过 GIS组件中定义的出接口扩展它的功能 ,完成一些组件 GIS本身不具有的功能。本文探讨了出接口扩展 Com GIS的设计原则 ,并以实例揭示了这一方法如何运用以及它的运行机制 ,并且说明了如何在开发组件式GIS时添加出接口这一功能 ,最后揭示这一机制的发展方向。

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格网技术对地理信息系统应用与发展影响的分析

夏曙东, 李琦, 承继成

2003, 5(4): 53-56.

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格网技术作为新一代的 Web技术 ,必将深刻影响地理信息系统的发展。格网计算为数据密集型空间分析提供了计算资源支持。数据格网为海量空间数据分布式存储、管理、传输、分析提供了一体化的解决方法。格网技术为 VRGIS实时场景渲染和海量场景数据存储以及 GIS互操作问题的解决提供了一种新的思路。利用格网中的智能体组件动态组装应用软件将对 GIS应用开发方式产生重大影响。通过建立空间信息格网可以实现我国地理信息系统产业跨越式发展。

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网格GIS的应用架构及关键技术

沈占锋, 骆剑承, 蔡少华, 郑江, 陈秋晓, 孙庆辉

2003, 5(4): 57-62.

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本文以网格计算在 GIS的应用为主线 ,分析阐述了当前网格计算在 GIS领域中的应用及其所面临的主要问题 ,结合中间件技术 ,给出了网格 GIS的应用架构 ,并列举了所需的几项关键技术。特别就当前 GIS所面临的共性问题进行了分析 ,根据软件可重用原理 ,在分析现有网格技术发展的基础上 ,指出了基于 GML语言应用 WebService技术的中间件分布式架构是 GIS软件发展的一个主要方向及解决当前 GIS领域中所存在问题的最佳方式 ,并讨论了其实现过程。

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基于融合技术的结构性栅格时空数据平台的构建

刘明亮, 唐先明, 庄大方, 刘纪远

2003, 5(4): 63-68.

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时空数据融合是当前研究地理现象空间格局的数据存储、处理方法与有效途径。在构建国家资源环境时空数据平台过程中 ,我们设计了基于 1 km栅格单元的土地利用现状与变化数据库。这种时空数据表达方式的优点 :(1 )在保持面积信息不损失情况下明显减少了数据存储量 ,并且满足区域分析的空间尺度要求 ;(2 )便于多时间序列的数据存储与变化分析 ,以及变化专题信息提取与结果显示 ;(3)有利于区域土地利用变化环境背景与驱动力分析 ,可以实现与其他多源数据的有效融合 ;(4 )从小尺度到大尺度的空间尺度转换非常便利 ,在空间聚合的基础上能够快速实现从区域分析扩大至国家尺度、全球尺度的分析。

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基于格网数据的洪水灾害风险评估方法——以日本新川洪灾为例

张超, 万庆, 张继权, Norio Okada, 励惠国

2003, 5(4): 69-73.

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本文对日本格网统计数据的历史、体系以及结构进行了介绍 ,并应用地理信息技术给出了各级格网的自动生成方法。同时以 2 0 0 0年日本新川洪水灾害为案例 ,建立了二维洪水演进水动力学模型 ,并采用地理信息系统与水动力学模型结合的方法对新川破堤洪水泛滥进行了模拟 ,同时对洪泛区灾害损失进行了评估 ,得到的结果为进一步评估洪水灾害风险以及确定合理的洪灾保险费率奠定了基础 ,对于格网统计数据在城市规划以及城市减灾等领域的应用也有一定的借鉴意义。

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数字空间解读的机理分析

陈星

2003, 5(4): 74-76.

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本文阐述了以地球表层为研究对象的地理学在信息革命的巨大影响下 ,将面临的 3大问题 :(1 )可持续发展——弄清地球表层巨系统的驱动力、运行机制、调控方法等可持续发展问题 ;(2 )经济全球化——各种经济、社会要素在大尺度空间内流动与融合 ,研究其地域分异规律和人地系统问题 ;(3)人类行为与区域响应——信息分布、交流的新格局对人类社会行为的影响和与其相关的自然、人文地理问题。认为地理学的空间观、时间观、尺度观、变化观、综合观、表达观及其方法论为地理学解决上述问题提供了可能性。指出了在信息社会里解读数字空间将遇到的 4个转变 :研究对象的转变 ,时空观的转变 ,研究手段的转变 ,研究方法的转变。提出了通过对数字空间的解读 ,实现对地球表层的全面深入的研究 ,同时也使地理学的定量研究方法走向成熟。

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论发展遥感图像应用智能处理技术

戴昌达, 姜小光, 唐伶俐

2003, 5(4): 77-82.

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任何对地观测系统获得的原始图像数据实质上都是地球表面电磁波谱特征的综合反映。经地面站系统处理得到的常规图像产品仍存在大气、地形等多种随机因素导致的几何畸变与辐射失真 , 并且多种地物目标信息混杂 , 甚至相互迭掩 , 彼此抑制。所以 , 严格地说 , 这些图像只是一种信息源 , 属“数据”范畴 , 必须对其进行再处理才能得到适应不同专业需要的优质图像和有用信息。至今 , 从事遥感图像处理的科技人员大多出身于电子、计算机等专业 , 故对于不同地理景观、不同季节、不同传感器所获得的图像数据 (一串灰度数码) , 往往很难体会到其中包含着的极为丰富而复杂的生物、地学内容。一个能出色完成一般图像处理任务的杰出图像处理专家 , 不一定能胜任各种不同应用目的所要求的图像处理任务。常常使得海量遥感数据难以得到有效的利用。据此 , 笔者认为应把遥感图像处理分解为系统处理与应用处理两大类 , 它们是既相互衔接又彼此有别的技术分支。前者只从图像总体要求出发 , 着眼于改善、提高图像整体质量 ; 后者则必须密切关注具体的应用目的与对象 , 形成融入了地学分析思路、并精确反映遥感成像机理的图像应用处理技术。文中给出了发展遥感图像应用处理技术的流程框图 , 列举了森林火灾、虫灾监测 , 洪涝灾情快速反应 , 城市扩展 , 低产土壤清查 , 土地利用动态监测等多项任务中的成功实践。

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强震事件的在线预测技术——伽师-巴楚6.8级强震发生的后思考

刘德富, 康春丽, 黎令仪, 高国英

2003, 5(4): 83-87.

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20 0 3年 2月 2 4日新疆伽师——巴楚 6 .8级破坏性地震的发生 ,再次说明精细预测强震事件的重要性。本文以此次地震为例 ,提出一种预测地震事件的三要素新技术 ,即跟踪地震自激励演变信息预测震级大小、跟踪卫星遥感地表射出长波辐射 OL R信息预测地震危险区域、跟踪自然触发力因素信息预测临震时间。作者认为这种分要素、依序完成在线精细预测的方法是可行的。

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生态环境遥感分类数据矢量化方法与应用

陈芸芝, 陈崇成, 凌飞龙, 屈敏

2003, 5(4): 88-93.

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遥感分类数据矢量化建库是生态环境遥感制图及其应用分析过程中主要的处理内容和基础工作。以福建省海岸带生态环境遥感分类数据为例 ,在分析遥感图像处理系统对遥感分类和专题信息提取后处理中矢量化能力不足和结果存在严重缺陷的基础上 ,综合应用遥感和地理信息基础软件平台 ,提供的系列数据管理、分析和数据转换功能模块 ,开展基于生态环境遥感影像分类数据的矢量化建库技术探讨 ,提出一个生态环境遥感分类数据矢量化建库的通用技术方法和流程 ,并对矢量化结果做了一个简要的评价和分析 ,以满足大面积生态环境遥感调查、分析和制图的实际需要。

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对地球信息科学认识的新探索——刘湘南编著:《地球信息科学导论》

周占鳌

2003, 5(4): 93-93.

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东北师范大学刘湘南教授等编著的《地球信息科学导论》一书 ,受教育部高等学校骨干教师计划项目和霍英东教育基金会高等院校青年教师基金项目资助 ,2 0 0 2年 1 1月由吉林教育出版社正式出版。这是一部主要面向地理信息系统与测绘工程本科专业方向的地球信息科学入门教材 ,是一部具有一定开拓性的基础入门教材 ,是作者多年来在地球信息科学领域悉心研究的成果 ,全面、系统地反映了地球信息科学发展的历史背景、现状和前景。它的问世不仅为读者提供全面了解地球信息科学学科体系的途径 ,也对促进我国地球信息科学教学和科研的发展具有重要意义。

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西部典型地区遥感考古的设想

李先华, 周坚华, 刘树人, 姚萌

2003, 5(4): 94-96.

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遥感考古是遥感技术与田野考古的整合 ;本研究将遥感考古和计算机仿真技术与考古相关多学科相结合 ,进行中国西部典型地区重要古遗址所赋存的古地理环境演变及相互关系的研究 ,其主要特点是自然科学与社会科学的交叉渗透和融合 ,典型地区考古实践与遥感考古新理论和高新技术研究的融合。在基础研究方面 ,以中国西部典型遥感考古目标波谱特性、遥感考古的机制、机理 (遥感考古目标微弱信息的提取研究和地下隐藏典型考古目标的遥感信息传递机制研究 )、遥感考古理论体系和技术规范的研究等为主要内容 ;在技术开发方面 ,以研究全谱段、全天候、全天时、多平台的综合对地观测、开发和建立具有全谱段、高分辨率、有一定对地透视能力的、时空多维、多元化信息源的遥感考古信息处理分析体系、典型考古目标的数字仿真和古地理环境的虚拟反演等为特色 ;在应用方面 ,以普查中国西部典型地区古遗址分布、建立中国西部典型地区重要古遗址信息系统 ,找出西部典型地区古遗址时空分布规律 ,以丰富中国西部的文明史等。

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土壤侵蚀遥感调查技术应用的若干问题

乔玉良

2003, 5(4): 97-100.

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应用地球信息科学融合技术进行土壤侵蚀快速调查 ,是将高新技术应用于生产实践的有益尝试 ,这是地球信息科学融合技术在水土保持中应用研究的前沿。本文在总结历次遥感侵蚀调查经验的基础上 ,针对第三次土壤侵蚀遥感调查中存在的有关技术问题 ,如信息源、土地利用定性参考层及技术路线中存在的问题等进行了分析 ,并提出合理化建议。

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地学信息图谱方法研究的框架

张洪岩, 王钦敏, 鲁学军, 励惠国

2003, 5(4): 101-103.

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本文对地学信息图谱方法从地理学的角度提出了概念性的框架 ,认为图谱研究不仅仅局限于表现 ,而且更重要的是一种分析方法。地学信息图谱是图形、方法和认知三者的综合与统一。讨论了对地学信息图谱概念的认识。然后从中国古代的风水理论和地图学 ,以及物理学和生物学方面分析了人类在使用图谱方法上的借鉴意义 ,最后从哲学、理论和技术的层面上分析和论述了地理学存在的问题 ,指出将分析与综合紧密结合在一起的整体综合思想 ,是地学信息图谱方法的哲学基础。地学信息图谱的内容将是联结地理学传统理论和地理信息系统之间的“纽带”。作为地学信息图谱研究的起步工作 ,地理学在区域地理单元及其等级体系 ;主要地理要素的遥感影像特征分析 ;地学信息图谱的表达方法三方面的进展将会使地学信息图谱的研究获得更清晰的思路。

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基于ArcMap的全国草地资源图的研制

侯西勇

2003, 5(4): 104-109.

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详细地介绍了利用美国 ESRI公司的 Arc GIS 8.1软件产品中的 Arc Map模块完成全国草地资源专题地图的计算机辅助设计和样品图打印输出工作的全部过程以及需要注意的问题。草地资源数据来自对 1 999～ 2 0 0 0年全国范围 L andsat TM遥感影像的计算机解译结果 ,背景数据为 1∶ 5 0 0 0 0 0的地理底图数据 ,包括居民点、行政边界、公路、铁路和水系等要素 ;所有数据都已经存贮为 ARC/ INFO- Coverage文件格式。该工作有两部分具体的任务 :1分省草地资源制图设计与样品图输出 ;2 1∶ 5 0 0 0 0 0分幅草地资源制图设计与样品图输出。两部分共完成和输出 2 4 0余幅草地资源专题地图。

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基于DEM的黄土地貌类型提取与制图——以黄土高原丘陵沟壑实验样区为例

朱红春, 张友顺, 汤国安, 袁勘省, 李晓印, 易红伟

2003, 5(4): 110-113.

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以陕北绥德县刘家沟流域为实验样区 ,从地貌成因、形态和土地利用角度出发 ,分析了黄土高原丘陵沟壑区 3种典型地貌类型的区域特征 ;以不同地貌类型的区域特征为基础 ,在地理信息系统平台软件 Arc View的支持下 ,利用数字高程模型 (DEM)自动提取黄土丘陵区 3种基本地貌类型的方法和技术。研究分析结果证明 :利用 DEM自动提取地貌类型是一种快速、高效的技术方法 ,对指导退耕还林、防治水土流失和进行土地利用动态监测都具有重要意义。

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《资源与环境数学模型手册》序

陈述彭

2003, 5(4): 114-114.

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中国科学院资源与环境信息系统国家重点实验室创新基地研究员岳天祥博士 ,以其深厚的数学造诣 ,继查询、清理“地理学报”有关地学数学模型试点工作之后 ,又经过多年的积累 ,淘选和查证、汇编出版这部《资源与环境·数学模型手册》。这是对近百年来有关应用于资源环境领域的数学模型的一次大盘点、大梳理。去粗取精、去伪取真 ,逐一地检验这些模型推理的逻辑性 ,保存那些在数学上可以成立 ,在地学上确有科学意义的部分。

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《地球信息科学》学报第5卷(2003年)总目次

2003, 5(4): 115-116.

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第一期·科学咨询三峡水库建成后对长江河床演变影响的预测与对策刘树人、穆桂春、刁承泰 (1 )…………………………青藏高原上中尺度对流系统东移传播成因过仲阳、林　珲、江吉喜等 (5 )………………………黄河上游及源头区生态环境质量综合评价卢中正、邱少鹏、高会军 (1 1 )………………………滇池污染的成因及其治理新方案彭永岸、朱　彤 (1 6 )…·地理信息系统研发福建省生态环境动态监测与管理信息系统的设计廖　克、郑达贤、陈文惠等 (2 2 )

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