本书系统论述了地图学与GIS中尺度的基本概念，包括地图数据的尺度效应、尺度依赖性、尺度不变性、尺度一致性和多尺度表达；尺度空间地图数据生命周期模型，包括模型的基本思想、建模方法以及形式化描述等；尺度变换模式，包括地图综合尺度变换模式、基于细节层次的变化累积尺度变换模式、基于渐变的形状内插尺度变换模式和等价尺度变换模式；基于图结构的生命周期地图数据多尺度“演化链图”及应用方法，包括链图的基本概念、演化模式、生命周期的链图表达、基于链图的GIS应用等。
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2000.09-2004.06，武汉大学 资源与环境科学学院，测绘工程 本科
2004.09-2009.06，武汉大学 资源与环境科学学院，博士
2017-2018年，美国堪萨斯州立大学访问学者2009.07-2011.11，武汉大学 资源与环境科学学院，讲师
2011.12-2017.07，武汉大学 资源与环境科学学院，副教授，硕士生导师
2017.08-2018.08，Kansas University，USA, Visiting Scholar
2018.08-2023.09，武汉大学 资源与环境科学学院，副教授、博导、地理信息与地图科学系副主任（2020年9月起）
2023.10-至今，兰州交通大学测绘与地理信息学院，天佑特聘教授、博导1 地理信息科技进步奖，特等奖，城市时空大数据聚合表达与挖掘关键技术及应用，4/19,2023；
2 测绘科学技术奖，一等奖，自然资源调查数据智能综合理论方法及WJ-III技术系统，排名第14/15，2020
3 测绘科技进步奖，二等奖，云平台支撑下的农村集体土地确权调查关键技术，8/15，2016；
4 测绘科技进步奖，二等奖，土地利用专题地图综合软件及其在“二调”多级数据库建设中的应用，3/10，2014；2017~2022 成都市勘察测绘研究院科研学术特聘专家
2019~2023 地理信息系统教育部重点实验室（武汉大学）秘书
2019~2023 数字制图与国土信息应用自然资源部重点实验室 秘书
2017~2022 中国自然资源学会资源制图专业委员会委员
2022~至今 地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心学术委员会委员
2022~至今 甘肃省地理国情监测工程实验室学术委员
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 尺度空间中的地图表达 4
1.2 国内外研究现状 6
1.2.1 国外研究进展 8
1.2.2 国内研究进展 13
1.2.3 存在的问题与发展趋势 16
1.3 研究方法 17
1.4 本书组织 18
1.5 本章小结 19
第2章 尺度的空间认知与表达 20
2.1 尺度的基本概念 20
2.1.1 尺度概念的内涵 21
2.1.2 尺度概念的外延 22
2.1.3 尺度的分类 24
2.2 尺度的空间认知 26
2.2.1 尺度效应 26
2.2.2 尺度依赖性 28
2.2.3 尺度不变性 30
2.2.4 尺度一致性 31
2.3 空间数据的多尺度表达 32
2.3.1 多尺度表达是层次性空间认知的结果 32
2.3.2 多尺度表达是辅助空间认知的工具 33
2.3.3 多尺度表达是尺度变换的结果 34
2.4 本章小结 35
第3章 尺度空间地图数据生命周期模型 36
3.1 引论 36
3.2 尺度空间中地图数据表达的变化过程分析 38
3.2.1 地图数据随尺度变化的特点 38
3.2.2 地图数据尺度变化过程的描述 41
3.3 尺度空间地图数据表达的生命周期模型 42
3.3.1 基本思想 42
3.3.2 概念框架 45
3.3.3 基本定义及形式化描述 46
3.4 基于面向对象思想的生命周期模型 54
3.4.1 面向对象的基本思想 54
3.4.2 基于面向对象思想的模型构建 57
3.5 本章小结 60
第4章 尺度变换模式 61
4.1 地图综合尺度变换模式 61
4.1.1 地图综合尺度变换基本思想 61
4.1.2 地图综合尺度变换模型 62
4.1.3 地图综合尺度变换方法 63
4.1.4 地图综合尺度变换评价 64
4.2 变化累积（LOD）尺度变换模式 65
4.2.1 LOD尺度变换基本思想 65
4.2.2 LOD尺度变换模型 66
4.2.3 目标级LOD尺度变换 67
4.2.4 几何特征级LOD尺度变换 68
4.2.5 复合型LOD尺度变换 76
4.2.6 LOD 尺度变换评价 77
4.3 形状渐变（morphing）尺度变换模式 78
4.3.1 morphing尺度变换基本思想 78
4.3.2 morphing尺度变换模型 79
4.3.3 基于点匹配的 morphing尺度变换 80
4.3.4 基于线段匹配的 morphing尺度变换 81
4.3.5 morphing尺度变换评价 82
4.4 等价尺度变换模式 83
4.5 多模式的集成与评价 84
4.5.1 多模式集成 84
4.5.2 四种尺度变换模式评价 84
4.6 本章小结 85
第5章 基于图结构的多尺度数据组织 86
5.1 图与超图的基本概念 87
5.1.1 图的基本概念 87
5.1.2 超图的基本概念 88
5.2 演化链图 91
5.2.1 生命周期模型与图 91
5.2.2 演化链图的定义 93
5.3 生命周期模型的演化链图表示 97
5.3.1 地图综合型演化链图 97
5.3.2 细节累积型演化链图 98
5.3.3 形状渐变型演化链图 100
5.3.4 等价变换演化链图 101
5.3.5 复合型演化链图 101
5.4 基于演化链图的结构化数据组织 103
5.4.1 演化链图数据结构描述 103
5.4.2 生命周期数据的组织 105
5.5 基于演化链图查询与分析 107
5.5.1 提取图中所有的节点 107
5.5.2 提取图中所有的链边 107
5.5.3 提取图中所有的尺度事件 108
5.5.4 提取某尺度事件关联的源节点 108
5.5.5 提取某尺度事件关联的派生节点 108
5.5.6 提取某尺度事件关联的所有节点 108
5.5.7 提取某尺度事件关联的尺度变换 108
5.5.8 提取某源节点相应的尺度事件 109
5.5.9 提取某派生节点相应的尺度事件 109
5.5.10 提取某源节点相应的派生节点 109
5.5.11 提取某派生节点相应的源节点 110
5.5.12 提取实体在某尺度S下的表达 110
5.5.13 导出实体的尺度空间的表达系列 112
5.6 本章小结 112
第6章 地图数据生命周期模型实验 113
6.1 实验环境及原型系统 113
6.1.1 Qt集成开发环境 113
6.1.2 C++编程语言 114
6.1.3 原型系统结构 116
6.1.4 系统功能 116
6.2 生命周期模型实验 118
6.2.1 技术难点及解决方案 118
6.2.2 基于自动方式的多尺度数据组织 122
6.2.3 基于交互方式的多尺度数据组织 128
6.3 算法实验结果 130
6.4 本章小结 134
第7章 总结与展望 135
7.1 总结 135
7.2 展望 137
参考文献 139
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