计算地理学（地学卷） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王铮，吴静 等 著

图书标签:

• 计算地理学
• 地理信息系统
• 空间分析
• 地学
• 遥感
• GIS
• 空间统计
• 模型
• 数据挖掘
• 空间数据

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030316035

版次：1

商品编码：10795071

包装：平装

开本：16开

出版时间：2011-06-01

用纸：胶版纸

页数：288

正文语种：中文

内容简介

　　《计算地理学（地学卷）》介绍了计算地理学所涉及的基本思想和计算方法。主要内容由以下四部分构成：第一部分主要针对地理数据的分析处理，介绍了数据挖掘、知识发现的常用方法及其原理；第二部分主要针对计算地理学中的空间运筹问题，介绍了可用于地理网络的空间运筹算法，并对设施区位问题进行了分类和模型算法实现；第三部分主要针对计算地理学中新兴的模拟计算方法，介绍了常用的数值和非数值计算算法、元胞自动机建模以及基于自主体模拟的原理和建模过程；第四部分就几种典型的地理计算平台的开发展开了讨论，并且针对地理计算中的高性能计算，介绍了地理计算中并行计算构架和算法实现以及网格环境下的地理计算模式。

　　《计算地理学（地学卷）》既可作为地理学、区域科学等专业高年级本科生、研究生的计算地理学课程教材，也可作为计算地理学领域科研人员的实用参考书。

目录

总序
自序
第1章 概论
1．1 计算地理学的缘起
1．2 计算地理学的主要方法范式
1．2．1 地学数据挖掘
1．2．2 空间运筹
1．2．3 基于自主体的模拟
1．2．4 元胞自动机
1．2．5 数值模拟
1．2．6 本体论
1．3 计算地理学的建模原理
1．4 地理计算的计算复杂性问题
第2章 地理数据挖掘原理
2．1 地理学中的数据挖掘一
2．1．1 数据分析与数据挖掘
2．1．2 数据挖掘的流程
2．2 数据挖掘方法
2．2．1 基本问题范畴
2．2．2 预测与逼近
2．2．3 知识发现
2．3 地理数据分析的特殊性
2．3．1 地理数据分析的问题特殊性
2．3．2 地理数据分析的数据性质特殊性
2．3．3 地理数据分析的数据类型特殊性
2．4 误差
第3章 常用数据处理方法
3．1 序列分析
3．1．1 平稳随机过程
3．1．2 自回归模型
3．1．3 滑动平均模型
3．1．4 自回归滑动平均法
3．1．5 指数平滑法
……
第4章 常用知识发现的方法
第5章 空间运筹基础与地理网络
第6章 设施区位问题与算法
第7章 计算复杂性
第8章 数值计算
第9章 地理计算中的非数值方法
第10章 元胞自动机方法
第11章 基于自主体模拟方法
第12章 地理计算平台开发
第13章 地理问题的高性能计算
第14章 计算环境与计算模式
参考文献
索引

前言/序言

好的，这是一份针对《计算地理学（地学卷）》的图书简介，内容专注于地学领域，不包含该书本身的内容，力求详实且自然流畅。 --- 图书简介：地学前沿探索与数据驱动的地球科学 聚焦地球系统：数据、模型与时空智能的融合 本书聚焦于当代地球科学领域最前沿的研究范式——数据驱动的地球系统科学。在信息技术飞速发展的今天，地球科学已不再仅仅依赖传统的野外考察和实验室分析，而是深度融入了遥感观测、海量地理信息数据、高性能计算以及先进的人工智能技术。本书旨在系统梳理和深入剖析如何利用这些现代工具，构建更精确、更动态、更具预测性的地球模型。 本书的定位是为地质学家、环境科学家、气象学家以及地理信息技术研究人员提供一个跨学科的视角，探讨如何将海量的地球观测数据转化为深刻的科学洞察。我们强调的不是单一学科的工具介绍，而是不同学科知识体系在解决复杂地球问题时如何实现高效的集成与协同。 第一部分：地球数据的采集、管理与预处理 当代地球科学研究的基础在于数据的获取能力和处理效率。本卷首先建立了一个坚实的数据基础设施概念框架。 1. 遥感监测的深度解析： 我们将详细探讨从光学、微波到激光雷达（LiDAR）等多种遥感技术在地球表面、大气和海洋监测中的应用。重点讨论高光谱成像数据的处理挑战——如何从复杂的波谱曲线中提取植被健康指数、矿物分布信息乃至污染物扩散轨迹。此外，对合成孔径雷达（SAR）干涉测量（InSAR）技术的深入解析是本部分的核心，包括形变监测的精度提升、大气延迟校正的先进方法，及其在地震形变、火山活动和冰川融化速率分析中的关键作用。 2. 地球观测网络与实时数据流： 现代地球科学依赖于遍布全球的传感器网络，如地震台网、气象观测站、海洋浮标以及物联网（IoT）设备。本书将分析如何构建高效的地理空间数据库架构来管理PB级别的数据集，并介绍实时数据流处理技术（如基于Kafka或Storm的架构），以实现对突发地质事件（如滑坡、洪水）的快速响应和预警。我们关注的核心是如何在海量、异构的时空数据中，确保数据的一致性、完整性与可追溯性。 3. 数据质量控制与特征工程： 原始地球数据往往充满噪声、缺失值和系统偏差。本部分将详述地学领域特定的数据清洗与校准技术，例如大气校正、传感器辐射定标以及几何配准的精度优化。更重要的是，我们将探讨如何从原始数据中提取有意义的地学特征，为后续的建模工作奠定基础，例如从DEM中提取水文网络结构、从土壤数据中生成空间连续的理化属性图层。 第二部分：地球系统过程的建模与模拟 离开了对内在物理、化学、生物过程的理解，数据分析将流于表面。本部分侧重于如何利用计算工具来刻画和预测地球系统的动态变化。 1. 经典与现代地球系统模型： 我们将对比分析传统的偏微分方程（PDE）驱动的物理模型（如水文模型、大气环流模型）的结构和计算瓶颈。随后，深入探讨基于主体/代理（Agent-Based Modeling, ABM） 的方法，特别是在模拟人类活动与自然环境相互作用（如城市化对区域气候的影响、土地利用变化对水资源的影响）中的应用。我们讨论如何将这些不同类型的模型进行多尺度集成，以实现从局地到全球尺度的有效模拟。 2. 高性能计算（HPC）在地球科学中的应用： 地球系统模拟往往需要极高的计算资源。本书将探讨并行计算策略（如MPI和OpenMP）在加速大型地球模型（如气候模型）中的实施细节。此外，GPU加速技术在处理大规模网格运算和数值积分中的潜力将被重点阐述，包括如何优化数据布局以充分利用现代计算硬件的架构优势。 3. 时空统计与不确定性量化： 地球科学数据本质上是时空相关的。本书将深入讲解地统计学的现代发展，包括克里金法（Kriging）的变体及其在空间插值中的应用。对于模型输出的不确定性评估，我们介绍概率性模拟方法（如蒙特卡洛模拟），以及如何量化和可视化模型预测的置信区间，为决策者提供更稳健的科学依据。 第三部分：地理空间智能与地学解释 随着机器学习和深度学习的兴起，地球科学正迎来一场新的范式革命。本部分关注如何从数据中“学习”规律，并实现对复杂地学现象的自动化识别和预测。 1. 深度学习在遥感图像解译中的突破： 针对卫星和航空影像，我们将详细介绍卷积神经网络（CNN） 在土地覆盖分类、地物提取、以及灾害识别（如冰川边界变化、地表裂缝检测）中的前沿应用。讨论如何克服地学数据标签稀疏性的问题，引入迁移学习和弱监督学习的策略来提升模型性能。 2. 图神经网络（GNNs）与复杂网络分析： 地球系统并非孤立事件的集合，而是相互连接的网络。本书将阐述如何将河流网络、断层系统、地下水流路径等抽象为地理空间图结构，并应用图神经网络来分析这些复杂系统的连通性、流量分配和级联风险。这对于理解地震孕育的断层相互作用或污染物在水文网络中的传播路径至关重要。 3. 可解释性（XAI）在地学决策中的必要性： 在气候变化、资源勘探等高风险决策领域，仅仅给出预测结果是不够的，模型必须说明其“为什么”。本书将探讨适用于地学场景的可解释人工智能（XAI）技术，如特征重要性分析和局部解释方法，确保计算结果能够被地学专家有效理解和验证，从而建立对数据驱动模型的信任。 结语：迈向智能地球科学的未来 本书的最终目标是展示一个集成化的视角：将数据采集、计算模拟、智能分析和地学知识深度融合，共同构建一个更加精确、可预测的地球系统认知框架。我们相信，对这些前沿计算工具和方法的掌握，将是下一代地球科学家解决人类面临的重大环境与资源挑战的关键能力。 ---

评分☆☆☆☆☆

当我翻开这本书的时候，首先映入眼帘的是那一串串专业的术语和精密的公式，这让我立刻意识到，这不仅仅是一本科普读物，更是一本需要深入思考和钻研的学术著作。我一直以来对那些关于地球物质循环、气候变化驱动因素以及地壳应力累积机制的讨论都充满兴趣，但往往在文献中看到的都是冰冷的图表和晦涩的理论，难以形成完整的概念。我希望这本书能够系统地梳理这些知识，并且通过计算的手段，将这些看似独立的过程串联起来，展现出地球系统内部的内在联系。尤其是我对地质灾害的预测和预警一直很关注，比如地震的发生机制，火山爆发的规律，泥石流的形成条件，这些都与地壳深处的物理化学过程息息相关，如果这本书能通过计算模型来解释这些现象，并探讨可能的预测方法，那将非常有价值。同时，我也对书中可能涉及到的地理信息系统（GIS）的应用感到好奇，它如何将海量的地理数据进行整合、分析和可视化，从而帮助我们更直观地理解地球的复杂性。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的第一印象是，它好像在试图用一种全新的语言来描述我们所处的这个星球。我一直对遥感技术在地球科学中的应用非常感兴趣，比如如何通过卫星捕捉到的数据，来监测森林覆盖率的变化，评估水资源的分布，甚至追踪大气污染物的扩散。然而，这些遥感数据本身往往是庞大的、多维度的，如果没有强大的计算能力和精密的算法来处理，它们就只是一堆“数字”。我希望这本书能够深入探讨这些遥感数据是如何被转化为有意义的地理信息的，以及在计算地理学这个框架下，这些信息又如何被用来解决实际的地理问题。例如，对于城市扩张、土地利用变化等问题，是否可以通过计算模型来模拟其未来的发展趋势？对于环境影响评估，是否能利用计算地理学的方法来量化其潜在的危害？我对于书中可能包含的算法介绍和模型构建的细节也充满了期待，希望能借此机会，学习到一些实用的数据分析和建模技术。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计着实吸引了我，那种深邃的蓝色调，配合着仿佛星辰大海般的地理信息图，瞬间就勾起了我对未知疆域的探索欲望。拿到手里，触感也相当不错，纸张的质感厚实而细腻，翻阅起来有种沉甸甸的实在感。我一直对那些宏大的地理概念，比如板块运动、地貌演变，以及它们之间错综复杂的关系感到着迷，总觉得这些宏观现象背后一定隐藏着某种深刻的逻辑和规律，只是苦于没有合适的工具去深入理解。这本书的出现，就像是为我打开了一扇通往这扇门的钥匙孔，让我看到了一个全新的视角，一个用数据和计算来解读地球的视角。我特别好奇，那些我们习以为常的地貌，比如高山、河流、盆地，是如何在漫长的时间尺度上，通过一系列的计算和模拟过程形成的？这本书是否能用通俗易懂的方式，将这些复杂的科学原理呈现出来，让我这个非专业读者也能窥见一斑？我对书中可能包含的案例研究也非常期待，如果能有真实的地理数据支撑，并且通过计算分析展现出实际的地理问题是如何被解决的，那将是极大的满足。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，我最先想到的是，它是否能帮助我理解我们人类活动是如何深刻地影响着地球的。我一直对城市发展、交通网络以及资源消耗这些人类活动的地理后果非常关注，并试图理解这些活动是如何在空间上分布和传播的，以及它们对自然环境带来了哪些长期的改变。我期望这本书能够提供一种计算的视角，来分析和模拟这些复杂的人地关系。例如，如何利用数据来量化城市扩张的速度和范围？如何通过模型来预测交通拥堵的发生？如何评估某种生产活动对周边生态环境的长期影响？我尤其期待书中能够介绍一些基于空间数据的分析方法，以及如何利用这些方法来识别和解决现实世界中的地理挑战。如果书中能够提供一些关于如何构建和应用这些模型的实例，并解释其背后的逻辑，那将非常有启发性。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，这本书的封面设计，那个由无数细小点组成的地球轮廓，似乎预示着它将从微观的视角去解构宏观的地理现象。我一直对那些发生在地球深处、肉眼不可见的物理和化学过程感到好奇，比如岩浆的流动、地下水的运动，以及矿产资源的形成。这些过程往往涉及到复杂的流体力学、传热学和物质迁移等原理，用传统的地理学方法去研究，可能需要大量的实地考察和间接推断。我非常希望这本书能够运用计算模拟的方法，将这些看不见的过程“可视化”，让我们能够直观地感受到地球内部的动态变化。例如，模拟地下水在一个复杂地质构造中的流动路径，或者计算岩浆在地下是如何聚集和喷发的。如果书中能够介绍一些与这些过程相关的计算模型，并且展示如何通过这些模型来理解和预测地质现象，那将是对我科学视野的一次极大的拓展。

评分☆☆☆☆☆

书内容不错，整体挺好，快递也快。

评分☆☆☆☆☆

太给力了

评分☆☆☆☆☆

这本书在地理学领域还是比较好的

评分☆☆☆☆☆

不错的书。。。。。。。。。

评分☆☆☆☆☆

总体不错，但是如有有实例就好了

评分☆☆☆☆☆

还不错的书，推荐给大家

评分☆☆☆☆☆

这本书在地理学领域还是比较好的

评分☆☆☆☆☆

太给力了

评分☆☆☆☆☆

还不错的书，推荐给大家