博士：尹连旺

论文摘要

　　 作为计算机网络互联技术的最新成就，Internet的出现不仅缩短了人类社 会的文明进程，极大地推动了世界经济的飞速发展，而且改变了整个社会的生 产和生活方式。当前，随着“ 3 S”技术、数字通讯和计算机网络互连技术的不 断进步，人们在掌握和利用空间信息方面的能力空前提高。前不久美国副总统 戈尔提出的“数字地球”计划为我们展示了更加美好的未来，人类的视野范围 不断扩大而信息交流的时空距离在不断缩小，这表明我们己进入历史发展的新 纪元——“地球村”时代。

　　 可以说，“数字地球”是我们认识世界和管理世界的最好工具，然而要实 现人类这一美好的梦想并非易事。尽管目前我们已经积累了海量的空间数据， 但是由于这些数据都是在不同的地理坐标（包括空间、时态和属性）环境下形 成的，因此无法进行统一的管理和使用。可见实现“数字地球”的首要问题是 建立一套适合“数字地球”的完整、统一、标准化的地理坐标参照体系。本文 的”数字地球”基础坐标框架旨在通过用数学和逻辑语言研究客观世界的地理 要素在空间、时序和属性特征等方面表现出来的本质特征及其发展变化规律， 建立一套描述“数字地球”地理坐标参照环境的数学模型体系。其主要内容包 括：“数字地球”参考椭球体、“数字地球”多维时空坐标参照系、“数字地球”的投影智能体和“数字地球”时空数据信息代理。

　　 同时，“数字地球”是对地球的多分辨率的三维表达，它允许我们在不同 的视点高度观察地球时可以获得不同详细程度的地理信息，这就是“数字地球” 的无级比例尺数据管理技术。为解决无限的空间地理信息与有限的数据显示窗 口之间的矛盾，需要“数字地球”无级比例尺信息综合技术。它的实质是数字 制图综合。本文通过深入研究制图综合的基本理论、方法和计算机模拟人工制 图综合的本质特征与信息综合规律，利用空间对象属性数据库获得关于各种地 理实体的重要性信息，然后建立以地物属性特征为背景知识的信息综合模型， 内容包括：数量选取模型、内容选取模型和线状要素图形概括模型。并在此基 础上构建无级比例尺WebGIS服务器、编辑器和浏览器，以满足各种用户通过 Internet环境进行各地理区域、不同应用主题在各种比例尺条件下的空间信息无 级缩放数据处理。

　　 本文的理论研究和样区试验证明，建立以地理专业知识为基础的“数字地 球”无级比例尺信息处理的思想方法具有较高的理论指导意义和应用价值。它 突破了传统数字制图综合技术基于地图数据自身特征的限制，以地物的空间属 性为依据，以专业综合知识为指南，模拟人工制图综合的思想，并充分反映无 限复杂、多变的地理区域特征，为实现“数字地球”无级比例尺信息综合奠定 了技术基础。

　　 关键词：“数字地球”、地理坐标框架、无级比例尺数据管理