Concepts and Techniques of Geographic Information Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Prentice Hall

作者:Lo, C. P./ Yeung, Albert K. W.

出品人:

页数:544

译者:

出版时间:2006-8

价格:$ 158.05

装帧:HRD

isbn号码:9780131495029

丛书系列:

图书标签:

• GIS
• 地理信息系统
• 空间分析
• 遥感
• 地图学
• 地理数据
• 空间数据库
• ArcGIS
• QGIS
• 地理技术

深入探索遥感、空间分析与数字地球的前沿应用 一部聚焦于现代地球观测技术与空间数据科学的权威著作 本书籍聚焦于遥感技术、空间数据分析以及数字地球前沿领域的核心理论、尖端技术与实际应用。它旨在为从事地理信息科学、环境科学、城市规划、资源管理及相关工程领域的专业人士、高级研究人员和研究生提供一个全面、深入且高度实用的参考框架。 本书的结构经过精心设计，力求在理论深度与实践应用之间取得完美的平衡。它不仅仅是对现有知识的简单罗列，更是对如何利用前沿观测手段和计算模型来解决复杂现实世界问题的系统性指导。全书内容涵盖了从基础的电磁波谱理论到复杂的时空数据挖掘，确保读者能够构建起一个坚实而全面的知识体系。 第一部分：高分辨率遥感原理与数据获取的革新 本部分详尽阐述了现代遥感技术的核心原理，重点突破了传统传感器限制，迈向多源、高时效性的数据获取时代。 1. 电磁波谱与辐射传输理论的精深解读： 我们首先从物理学的角度，深入剖析了电磁波与地物目标相互作用的基本机制。这包括对不同波段（可见光、近红外、短波红外、热红外以及微波）的辐射特性、大气传输效应（吸收、散射）的精确建模。重点讨论了辐射定标与大气校正的技术流程，强调了获取精确地表反射率数据的重要性。详细介绍了辐射传输模型（如MODTRAN，6S模型）在复杂地形和大气条件下的适用性与参数敏感性分析。 2. 主动与被动传感器技术的前沿进展： 被动遥感方面，本书详细介绍了新一代光学传感器，如高光谱成像（Hyperspectral Imaging, HSI）的数据获取、辐射测量特性及数据立方体（Data Cube）的构建与管理。重点剖析了星载高光谱系统的设计优化，尤其是在波段选择、信噪比（SNR）优化方面的最新突破。同时，对新一代商业高分辨率光学卫星（如WorldView系列、Pleiades等）的成像几何、动态范围及数据产品等级进行了深入的案例分析。 主动遥感方面，本书对合成孔径雷达（SAR）和激光雷达（LiDAR）的原理进行了全面的覆盖。在SAR部分，深度探讨了极化SAR（PolSAR）的散射机制分解（如Freeman-Durden分解、Cloude-Pottier分解），并详细介绍了干涉测量SAR（InSAR）在形变监测中的应用，包括永久散射体（PS）和分布式散射体（DS）技术在监测城市沉降和滑坡中的精度控制。对于LiDAR，除了传统的点云生成与分类算法外，本书着重介绍了机载激光雷达（ALS）和无人机倾斜摄影测量（UAV-SfM）技术在三维城市建模（CityGML标准）中的数据融合与精度验证方法。 第二部分：时空数据处理与空间模式分析 本部分侧重于处理海量、多维、异构的空间数据，并从中提取有意义的空间信息和潜在规律的技术路线。 3. 空间数据质量控制与预处理的复杂性： 数据质量是后续分析的基石。本书详细介绍了空间数据（包括栅格、矢量和点云）的几何校正、辐射一致性检验和拓扑检查的自动化流程。针对时间序列数据的分析，重点阐述了时空融合（Data Fusion）技术，如STARFM、ESTARFM及其在保证时间连续性下的精度提升策略，特别是如何应对云层遮挡和传感器差异性带来的挑战。 4. 高级空间统计与模式识别： 本书超越了基础的描述性统计，深入到推断性空间统计领域。详细介绍了空间自相关性（Moran's I, Geary's C）的检验与建模，以及克里金（Kriging）插值的各类变体（如泛克里金、协同克里金）在环境场模拟中的适用性。在模式识别方面，重点介绍了面向地理大数据的空间聚类算法（如DBSCAN, HDBSCAN在异常点检测中的应用），以及如何利用空间回归模型（如空间自回归模型SAR、空间误差模型SEM）来解决模型诊断中的空间依赖性问题。 5. 深度学习在地理空间分析中的突破： 本章节是本书的前沿核心之一，聚焦于深度学习（DL）在遥感影像解译中的革命性应用。详细介绍了卷积神经网络（CNN）在地物分类、目标检测和语义分割中的架构演进（从AlexNet到U-Net、Mask R-CNN）。重点展示了如何利用迁移学习（Transfer Learning）克服小样本遥感数据集的局限性，以及如何结合时空信息（如使用LSTM或Transformer结构）进行动态事件（如火灾蔓延、城市扩张）的序列预测。 第三部分：数字地球构建与可持续发展应用 本书的最后一部分，将技术理论转化为解决实际问题的能力，展示了空间信息技术在宏观决策和具体行业中的落地实践。 6. 动态地理信息系统（GIS）与三维可视化： 本书探讨了传统GIS向动态、实时GIS演进的关键技术。这包括实时数据流（如物联网传感器数据）的接入、处理与可视化标准（OGC规范）。在三维GIS方面，详细介绍了基于BIM（建筑信息模型）与倾斜摄影数据的集成方法，以及利用WebGL/CesiumJS等现代引擎实现大规模、高真实感的三维场景渲染与交互技术。特别关注了数字孪生（Digital Twin）在智慧城市管理中的构建框架与数据模型。 7. 资源环境监测与风险评估的集成应用： 本书精选了多个高影响力的应用案例，展示了多源空间数据融合的效能： 植被健康与农业精准管理： 基于NDVI、EVI等指数的时间序列分析，结合土壤水分模型，实现作物产量预测与病虫害早期预警。 水文地质灾害预警： 利用InSAR形变监测与降雨量数据耦合，建立区域性滑坡和地面沉降的概率预警模型。 土地利用/土地覆盖（LULC）变化监测： 采用面向对象（OBIA）与深度学习相结合的方法，实现LULC制图的自动化与精度提升，并结合SDG（可持续发展目标）指标进行影响评估。 8. 空间大数据管理与云计算架构： 面对PB级地球观测数据的爆发式增长，本书系统介绍了应对海量空间数据的计算范式。深入讲解了基于Hadoop/Spark的分布式空间计算框架（如GeoTrellis, Spark4Geo），以及云原生GIS服务的架构设计。重点介绍了云计算平台（如AWS, Azure, Google Earth Engine）中用于大规模遥感影像处理和分析的工具链与最佳实践。 总结： 本书不仅是技术的教科书，更是连接理论与工程实践的桥梁。通过对前沿观测系统、先进分析算法和现代计算架构的全面梳理，读者将能够掌握驾驭新一代空间信息技术，驱动科学研究和行业创新的核心能力。它面向的是那些希望站在地理空间科学最前沿，利用数据洞察地球未来变化的专业人士。

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