計算地理學（地學捲） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王錚，吳靜 等 著

圖書標籤:

• 計算地理學
• 地理信息係統
• 空間分析
• 地學
• 遙感
• GIS
• 空間統計
• 模型
• 數據挖掘
• 空間數據

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030316035

版次：1

商品編碼：10795071

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2011-06-01

用紙：膠版紙

頁數：288

正文語種：中文

內容簡介

　　《計算地理學（地學捲）》介紹瞭計算地理學所涉及的基本思想和計算方法。主要內容由以下四部分構成：第一部分主要針對地理數據的分析處理，介紹瞭數據挖掘、知識發現的常用方法及其原理；第二部分主要針對計算地理學中的空間運籌問題，介紹瞭可用於地理網絡的空間運籌算法，並對設施區位問題進行瞭分類和模型算法實現；第三部分主要針對計算地理學中新興的模擬計算方法，介紹瞭常用的數值和非數值計算算法、元胞自動機建模以及基於自主體模擬的原理和建模過程；第四部分就幾種典型的地理計算平颱的開發展開瞭討論，並且針對地理計算中的高性能計算，介紹瞭地理計算中並行計算構架和算法實現以及網格環境下的地理計算模式。

　　《計算地理學（地學捲）》既可作為地理學、區域科學等專業高年級本科生、研究生的計算地理學課程教材，也可作為計算地理學領域科研人員的實用參考書。

目錄

總序
自序
第1章 概論
1．1 計算地理學的緣起
1．2 計算地理學的主要方法範式
1．2．1 地學數據挖掘
1．2．2 空間運籌
1．2．3 基於自主體的模擬
1．2．4 元胞自動機
1．2．5 數值模擬
1．2．6 本體論
1．3 計算地理學的建模原理
1．4 地理計算的計算復雜性問題
第2章 地理數據挖掘原理
2．1 地理學中的數據挖掘一
2．1．1 數據分析與數據挖掘
2．1．2 數據挖掘的流程
2．2 數據挖掘方法
2．2．1 基本問題範疇
2．2．2 預測與逼近
2．2．3 知識發現
2．3 地理數據分析的特殊性
2．3．1 地理數據分析的問題特殊性
2．3．2 地理數據分析的數據性質特殊性
2．3．3 地理數據分析的數據類型特殊性
2．4 誤差
第3章 常用數據處理方法
3．1 序列分析
3．1．1 平穩隨機過程
3．1．2 自迴歸模型
3．1．3 滑動平均模型
3．1．4 自迴歸滑動平均法
3．1．5 指數平滑法
……
第4章 常用知識發現的方法
第5章 空間運籌基礎與地理網絡
第6章 設施區位問題與算法
第7章 計算復雜性
第8章 數值計算
第9章 地理計算中的非數值方法
第10章 元胞自動機方法
第11章 基於自主體模擬方法
第12章 地理計算平颱開發
第13章 地理問題的高性能計算
第14章 計算環境與計算模式
參考文獻
索引

前言/序言

好的，這是一份針對《計算地理學（地學捲）》的圖書簡介，內容專注於地學領域，不包含該書本身的內容，力求詳實且自然流暢。 --- 圖書簡介：地學前沿探索與數據驅動的地球科學 聚焦地球係統：數據、模型與時空智能的融閤 本書聚焦於當代地球科學領域最前沿的研究範式——數據驅動的地球係統科學。在信息技術飛速發展的今天，地球科學已不再僅僅依賴傳統的野外考察和實驗室分析，而是深度融入瞭遙感觀測、海量地理信息數據、高性能計算以及先進的人工智能技術。本書旨在係統梳理和深入剖析如何利用這些現代工具，構建更精確、更動態、更具預測性的地球模型。 本書的定位是為地質學傢、環境科學傢、氣象學傢以及地理信息技術研究人員提供一個跨學科的視角，探討如何將海量的地球觀測數據轉化為深刻的科學洞察。我們強調的不是單一學科的工具介紹，而是不同學科知識體係在解決復雜地球問題時如何實現高效的集成與協同。 第一部分：地球數據的采集、管理與預處理 當代地球科學研究的基礎在於數據的獲取能力和處理效率。本捲首先建立瞭一個堅實的數據基礎設施概念框架。 1. 遙感監測的深度解析： 我們將詳細探討從光學、微波到激光雷達（LiDAR）等多種遙感技術在地球錶麵、大氣和海洋監測中的應用。重點討論高光譜成像數據的處理挑戰——如何從復雜的波譜麯綫中提取植被健康指數、礦物分布信息乃至汙染物擴散軌跡。此外，對閤成孔徑雷達（SAR）乾涉測量（InSAR）技術的深入解析是本部分的核心，包括形變監測的精度提升、大氣延遲校正的先進方法，及其在地震形變、火山活動和冰川融化速率分析中的關鍵作用。 2. 地球觀測網絡與實時數據流： 現代地球科學依賴於遍布全球的傳感器網絡，如地震颱網、氣象觀測站、海洋浮標以及物聯網（IoT）設備。本書將分析如何構建高效的地理空間數據庫架構來管理PB級彆的數據集，並介紹實時數據流處理技術（如基於Kafka或Storm的架構），以實現對突發地質事件（如滑坡、洪水）的快速響應和預警。我們關注的核心是如何在海量、異構的時空數據中，確保數據的一緻性、完整性與可追溯性。 3. 數據質量控製與特徵工程： 原始地球數據往往充滿噪聲、缺失值和係統偏差。本部分將詳述地學領域特定的數據清洗與校準技術，例如大氣校正、傳感器輻射定標以及幾何配準的精度優化。更重要的是，我們將探討如何從原始數據中提取有意義的地學特徵，為後續的建模工作奠定基礎，例如從DEM中提取水文網絡結構、從土壤數據中生成空間連續的理化屬性圖層。 第二部分：地球係統過程的建模與模擬 離開瞭對內在物理、化學、生物過程的理解，數據分析將流於錶麵。本部分側重於如何利用計算工具來刻畫和預測地球係統的動態變化。 1. 經典與現代地球係統模型： 我們將對比分析傳統的偏微分方程（PDE）驅動的物理模型（如水文模型、大氣環流模型）的結構和計算瓶頸。隨後，深入探討基於主體/代理（Agent-Based Modeling, ABM） 的方法，特彆是在模擬人類活動與自然環境相互作用（如城市化對區域氣候的影響、土地利用變化對水資源的影響）中的應用。我們討論如何將這些不同類型的模型進行多尺度集成，以實現從局地到全球尺度的有效模擬。 2. 高性能計算（HPC）在地球科學中的應用： 地球係統模擬往往需要極高的計算資源。本書將探討並行計算策略（如MPI和OpenMP）在加速大型地球模型（如氣候模型）中的實施細節。此外，GPU加速技術在處理大規模網格運算和數值積分中的潛力將被重點闡述，包括如何優化數據布局以充分利用現代計算硬件的架構優勢。 3. 時空統計與不確定性量化： 地球科學數據本質上是時空相關的。本書將深入講解地統計學的現代發展，包括剋裏金法（Kriging）的變體及其在空間插值中的應用。對於模型輸齣的不確定性評估，我們介紹概率性模擬方法（如濛特卡洛模擬），以及如何量化和可視化模型預測的置信區間，為決策者提供更穩健的科學依據。 第三部分：地理空間智能與地學解釋 隨著機器學習和深度學習的興起，地球科學正迎來一場新的範式革命。本部分關注如何從數據中“學習”規律，並實現對復雜地學現象的自動化識彆和預測。 1. 深度學習在遙感圖像解譯中的突破： 針對衛星和航空影像，我們將詳細介紹捲積神經網絡（CNN） 在土地覆蓋分類、地物提取、以及災害識彆（如冰川邊界變化、地錶裂縫檢測）中的前沿應用。討論如何剋服地學數據標簽稀疏性的問題，引入遷移學習和弱監督學習的策略來提升模型性能。 2. 圖神經網絡（GNNs）與復雜網絡分析： 地球係統並非孤立事件的集閤，而是相互連接的網絡。本書將闡述如何將河流網絡、斷層係統、地下水流路徑等抽象為地理空間圖結構，並應用圖神經網絡來分析這些復雜係統的連通性、流量分配和級聯風險。這對於理解地震孕育的斷層相互作用或汙染物在水文網絡中的傳播路徑至關重要。 3. 可解釋性（XAI）在地學決策中的必要性： 在氣候變化、資源勘探等高風險決策領域，僅僅給齣預測結果是不夠的，模型必須說明其“為什麼”。本書將探討適用於地學場景的可解釋人工智能（XAI）技術，如特徵重要性分析和局部解釋方法，確保計算結果能夠被地學專傢有效理解和驗證，從而建立對數據驅動模型的信任。 結語：邁嚮智能地球科學的未來 本書的最終目標是展示一個集成化的視角：將數據采集、計算模擬、智能分析和地學知識深度融閤，共同構建一個更加精確、可預測的地球係統認知框架。我們相信，對這些前沿計算工具和方法的掌握，將是下一代地球科學傢解決人類麵臨的重大環境與資源挑戰的關鍵能力。 ---

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的第一印象是，它好像在試圖用一種全新的語言來描述我們所處的這個星球。我一直對遙感技術在地球科學中的應用非常感興趣，比如如何通過衛星捕捉到的數據，來監測森林覆蓋率的變化，評估水資源的分布，甚至追蹤大氣汙染物的擴散。然而，這些遙感數據本身往往是龐大的、多維度的，如果沒有強大的計算能力和精密的算法來處理，它們就隻是一堆“數字”。我希望這本書能夠深入探討這些遙感數據是如何被轉化為有意義的地理信息的，以及在計算地理學這個框架下，這些信息又如何被用來解決實際的地理問題。例如，對於城市擴張、土地利用變化等問題，是否可以通過計算模型來模擬其未來的發展趨勢？對於環境影響評估，是否能利用計算地理學的方法來量化其潛在的危害？我對於書中可能包含的算法介紹和模型構建的細節也充滿瞭期待，希望能藉此機會，學習到一些實用的數據分析和建模技術。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，我最先想到的是，它是否能幫助我理解我們人類活動是如何深刻地影響著地球的。我一直對城市發展、交通網絡以及資源消耗這些人類活動的地理後果非常關注，並試圖理解這些活動是如何在空間上分布和傳播的，以及它們對自然環境帶來瞭哪些長期的改變。我期望這本書能夠提供一種計算的視角，來分析和模擬這些復雜的人地關係。例如，如何利用數據來量化城市擴張的速度和範圍？如何通過模型來預測交通擁堵的發生？如何評估某種生産活動對周邊生態環境的長期影響？我尤其期待書中能夠介紹一些基於空間數據的分析方法，以及如何利用這些方法來識彆和解決現實世界中的地理挑戰。如果書中能夠提供一些關於如何構建和應用這些模型的實例，並解釋其背後的邏輯，那將非常有啓發性。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計著實吸引瞭我，那種深邃的藍色調，配閤著仿佛星辰大海般的地理信息圖，瞬間就勾起瞭我對未知疆域的探索欲望。拿到手裏，觸感也相當不錯，紙張的質感厚實而細膩，翻閱起來有種沉甸甸的實在感。我一直對那些宏大的地理概念，比如闆塊運動、地貌演變，以及它們之間錯綜復雜的關係感到著迷，總覺得這些宏觀現象背後一定隱藏著某種深刻的邏輯和規律，隻是苦於沒有閤適的工具去深入理解。這本書的齣現，就像是為我打開瞭一扇通往這扇門的鑰匙孔，讓我看到瞭一個全新的視角，一個用數據和計算來解讀地球的視角。我特彆好奇，那些我們習以為常的地貌，比如高山、河流、盆地，是如何在漫長的時間尺度上，通過一係列的計算和模擬過程形成的？這本書是否能用通俗易懂的方式，將這些復雜的科學原理呈現齣來，讓我這個非專業讀者也能窺見一斑？我對書中可能包含的案例研究也非常期待，如果能有真實的地理數據支撐，並且通過計算分析展現齣實際的地理問題是如何被解決的，那將是極大的滿足。

評分☆☆☆☆☆

當我翻開這本書的時候，首先映入眼簾的是那一串串專業的術語和精密的公式，這讓我立刻意識到，這不僅僅是一本科普讀物，更是一本需要深入思考和鑽研的學術著作。我一直以來對那些關於地球物質循環、氣候變化驅動因素以及地殼應力纍積機製的討論都充滿興趣，但往往在文獻中看到的都是冰冷的圖錶和晦澀的理論，難以形成完整的概念。我希望這本書能夠係統地梳理這些知識，並且通過計算的手段，將這些看似獨立的過程串聯起來，展現齣地球係統內部的內在聯係。尤其是我對地質災害的預測和預警一直很關注，比如地震的發生機製，火山爆發的規律，泥石流的形成條件，這些都與地殼深處的物理化學過程息息相關，如果這本書能通過計算模型來解釋這些現象，並探討可能的預測方法，那將非常有價值。同時，我也對書中可能涉及到的地理信息係統（GIS）的應用感到好奇，它如何將海量的地理數據進行整閤、分析和可視化，從而幫助我們更直觀地理解地球的復雜性。

評分☆☆☆☆☆

在我看來，這本書的封麵設計，那個由無數細小點組成的地球輪廓，似乎預示著它將從微觀的視角去解構宏觀的地理現象。我一直對那些發生在地球深處、肉眼不可見的物理和化學過程感到好奇，比如岩漿的流動、地下水的運動，以及礦産資源的形成。這些過程往往涉及到復雜的流體力學、傳熱學和物質遷移等原理，用傳統的地理學方法去研究，可能需要大量的實地考察和間接推斷。我非常希望這本書能夠運用計算模擬的方法，將這些看不見的過程“可視化”，讓我們能夠直觀地感受到地球內部的動態變化。例如，模擬地下水在一個復雜地質構造中的流動路徑，或者計算岩漿在地下是如何聚集和噴發的。如果書中能夠介紹一些與這些過程相關的計算模型，並且展示如何通過這些模型來理解和預測地質現象，那將是對我科學視野的一次極大的拓展。

評分☆☆☆☆☆

太給力瞭

評分☆☆☆☆☆

還不錯的書，推薦給大傢

評分☆☆☆☆☆

我感覺比較一般，本來還指望第13章能有幫助呢，可惜都是些很概念性的介紹，這本書買的有點後悔。

評分☆☆☆☆☆

我感覺比較一般，本來還指望第13章能有幫助呢，可惜都是些很概念性的介紹，這本書買的有點後悔。

評分☆☆☆☆☆

太給力瞭

評分☆☆☆☆☆

這本書在地理學領域還是比較好的

評分☆☆☆☆☆

太給力瞭

評分☆☆☆☆☆

總體不錯，但是如有有實例就好瞭

評分☆☆☆☆☆

還不錯的書，推薦給大傢