地理空間數據可視化原理/普通高等院校地理信息科學係列教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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崔鐵軍 等 著

圖書標籤:

• 地理空間數據
• 數據可視化
• 地理信息係統
• GIS
• 地圖學
• 空間分析
• 可視化原理
• 高等教育
• 教材
• 地理信息科學

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030517784

版次：1

商品編碼：12136806

包裝：平裝

叢書名： 普通高等院校地理信息科學係列教材

開本：16開

齣版時間：2017-02-01

用紙：膠版紙

頁數：352

字數：564000

正文語種：中文

內容簡介

　　地理空間數據可視化是地理信息科學理論和技術的重要內容之一，是把地理空間數據轉化為可視的錶示形式，以提升人類地理空間認知能力。這是一個心智過程，成為近年來地理信息科學與技術研究的熱點。
　　《地理空間數據可視化原理/普通高等院校地理信息科學係列教材》全麵介紹瞭概論、地理空間數據可視化基礎理論、計算機可視化環境、圖形可視化基本算法、圖形映射變換和圖形開窗與裁剪，論述瞭點狀地物、綫狀地物、麵狀地物數據可視化和專題地理數據可視化的方法，詳細討論瞭三維地理空間數據可視化和地理時空數據動態可視化，書末介紹瞭圖形交互技術與用戶界麵和地理空間數據可視化設計。
　　《地理空間數據可視化原理/普通高等院校地理信息科學係列教材》條理清晰、圖文並茂、實例豐富，既適閤作為地理信息科學專業或相關專業本科生、研究生教材，又可供從事信息化建設、信息係統開發等有關科研、企事業單位的科技工作者參考。

內頁插圖

目錄

前言
第一章 概論
1．1 地理空間數據可視化概述
1．2 可視化在學科中的地位與作用
1．3 研究內容與發展趨勢
1．4 與其他學科的關係
1．5 學習指南

第二章 地理空間數據可視化基礎理論
2．1 視覺與感受
2．2 心理學與心理物理學
2．3 透視原理與平麵構圖
2．4 符號與地圖符號
2．5 視覺變量與感受理論

第三章 計算機可視化環境
3．1 計算機可視化環境的構成及功能
3．2 圖形輸入設備
3．3 圖形輸齣設備
3．4 圖形軟件係統

第四章 圖形可視化基本算法
4．1 直綫的生成算法
4．2 圓與橢圓的生成算法
4．3 區域填充算法

第五章 圖形映射變換
5．1 圖形變換基礎
5．2 二維圖形變換
5．3 三維圖形變換
5．4 投影變換

第六章 圖形開窗與裁剪
6．1 圖形開窗與裁剪概述
6．2 直綫段的裁剪
6．3 平麵多邊形的裁剪
6．4 其他圖形的裁剪

第七章 點狀地物數據可視化
7．1 點狀符號概述
7．2 點狀符號化方法
7．3 點狀符號庫建立與管理
7．4 點狀地理數據可視化係統

第八章 綫狀地物數據可視化
8．1 綫狀符號概述
8．2 綫狀地物數據符號化方法
8．3 麯綫光滑插值
8．4 綫狀地物數據可視化係統

第九章 麵狀地物數據可視化
9．1 麵狀符號概述
9．2 麵狀符號填充配置算法
9．3 麵狀地物數據可視化係統

第十章 專題地理數據可視化
10．1 專題地圖與專題地理數據
10．2 專題要素錶示方法
10．3 專題數據分類分級處理
10．4 專題地理數據可視化係統

第十一章 三維地理空間數據可視化
11．1 三維地理空間可視化概述
11．2 地物錶層可視化基本技術
11．3 三維地理空間多尺度錶達
11．4 地理空間數據的三維可視化

第十二章 地理時空數據動態可視化
12．1 地理時空過程可視化概述
12．2 動態視覺變量
12．3 地理空間數據動態錶示方法
12．4 地理空間數據動態可視化技術

第十三章 圖形交互技術與用戶界麵
13．1 人機交互概述
13．2 圖形輸入控製方式
13．3 交互式繪圖技術
13．4 三維交互技術
13．5 圖形用戶界麵設計

第十四章 地理空間數據可視化設計
14．1 可視化設計概述
14．2 可視化內容取捨與概括
14．3 多尺度可視化設計
14．4 可視化符號設計
14．5 圖麵視覺效果的設計

主要參考文獻

前言/序言

　　眼睛是人類的重要感覺器官。人眼通過觀測和閱讀可以感知外界豐富的圖形信息。由此，人類創造瞭文字、圖形、圖像、地圖、電影和電視等可視作品，這些可視作品成為人類獲取信息的主要來源。可視化的基本含義是將科學計算中産生的大量非直觀的、抽象的或者不可見的數據，藉助計算機圖形學和圖像處理等技術，以圖形圖像信息的形式，直觀、形象地錶達齣來，並進行交互處理，轉化為視覺所能感知的圖形形式。
　　地理信息是指與地理事物、現象空間分布、相互聯係和動態過程有關的信息，它錶示地錶物體和現象固有的數量、質量、分布特徵，聯係和規律的數字、文字、圖形、圖像等。地圖是地理信息最主要和最常用的錶現形式，並在發展過程中形成瞭一係列的理論與方法。地理信息可視化是運用地圖製圖學、計算機圖形學和圖像處理等技術，將地學信息輸入、處理、查詢、分析及預測的結果和數據以圖形符號、圖標、文字、錶格、視頻等可視化形式顯示並進行交互的理論、方法和技術。地理空間數據可視化是交叉性學科。
　　地理空間數據是地理信息的重要載體之一。地理空間數據可視化是將地理空間數據轉換為人們容易理解的圖形圖像方式。隨著計算機圖形、圖像技術的飛速發展，人們現在已經可以用豐富的色彩、動畫技術、三維立體顯示及仿真等手段，形象地錶現各種地形特徵。地理空間數據可視化從錶現內容上來分，有地圖（圖形）、多媒體、虛擬現實等；從空間維數上來分，有二維可視化、三維可視化、多維動態可視化等。地理空間數據可視化是地理信息係統的重要功能之一，伴隨著地理信息係統孕育、發展和成熟，成為人們獲取地理信息的主要渠道。為此，地理空間數據可視化技術成為地理信息科學專業主修課程之一。國內外許多學者從不同的視角闡述瞭地理空間數據可視化核心內容，齣版瞭不同版本的地理空間數據可視化書籍。各個版本的專著在內容上缺乏教材的係統性，在教學過程中選擇一本適閤學生閱讀的教材並不易。這是編寫本教材的初衷。
　　參加本書寫作的有天津師範大學地理信息科學專業老師宋宜全、霍紅元、陳磊、張偉、張虎、梁玉斌、毛健等，其中，張偉負責第三章計算機可視化環境和第四章圖形可視化基本算法；毛健負責第五章圖形映射變換；張虎負責第六章圖形開窗與裁剪；霍紅元負責第七～九章地圖符號可視化方法；陳磊負責第十章專題地理數據可視化；宋宜全負責第十一章三維地理空間數據可視化和第十二章地理時空數據動態可視化；梁玉斌負責第十三章圖形交互技術與用戶界麵；其他章節由崔鐵軍負責。全書由崔鐵軍最終定稿。在本書撰寫過程中，陳磊協助完成瞭插圖繪圖和初稿校對等工作。對此，作者嚮他們錶示衷心的感謝。還需要說明的是，本書在編著過程中吸收瞭大量國內外有關論著的理論和技術成果，書中僅列齣瞭部分參考文獻，未公開齣版的文獻沒有列在書後參考文獻中，盡量在正文當頁下方作瞭腳注，部分資料可能來自於某些網站，但未能夠注明其齣處，請引用資料的作者諒解。
　　值此成書之際，感謝天津師範大學城市與環境科學學院領導和老師的支持；感謝曆屆博士生、碩士生在地理信息科學研究方麵所做齣的不懈努力。由於本人水平有限，再加上地理空間數據可視化理論與技術還處在不斷發展和完善的階段，書中疏漏之處在所難免，希望相關專傢學者及讀者給予批評指正。

《遙感影像解譯與應用》 圖書簡介 作者： 王建華，李明 齣版社： 測繪齣版社 齣版日期： 2023年10月 頁數： 450頁 定價： 98.00元 內容提要 本書係統闡述瞭遙感影像的獲取、預處理、數字解譯技術及其在地理信息科學、環境監測、資源調查和城市規劃等多個領域的具體應用。全書共分十章，理論深度與實踐操作兼顧，旨在為高等院校地理信息科學、遙感科學與技術、環境科學等專業本科生及研究生提供一本全麵而深入的教材或參考書，同時也為從事遙感數據處理和應用的相關工程技術人員提供一本實用的工具書。 --- 第一部分：遙感基礎理論與數據獲取 (第1章 – 第3章) 第1章 遙感導論 本章首先界定瞭遙感學的基本概念、發展曆程及其在現代地球觀測體係中的核心地位。深入探討瞭電磁波譜在遙感中的作用，重點分析瞭不同波段（可見光、近紅外、熱紅外、微波等）對地物信息的敏感性差異，為後續影像理解奠定理論基礎。此外，對遙感係統的基本組成，包括能量源、目標、傳感器、傳輸過程及地麵處理係統進行瞭清晰的描述。 第2章 遙感影像的成像原理與幾何特性 本章詳細解析瞭成像的幾何基礎。從理想側視成像模型齣發，講解瞭影像的幾何畸變來源，包括地形起伏、傳感器姿態變化、地球麯率等因素。係統介紹瞭不同傳感器（如推掃式、掃描式）的成像機製。重點剖析瞭影像的幾何校正流程，包括地麵控製點（GCP）的選擇與使用、幾何精校正的方法，以及如何利用數字高程模型（DEM）進行係統正射校正，確保影像的地理定位精度。 第3章 遙感數據的輻射特性與預處理 本章聚焦於遙感影像的輻射信息。講解瞭地物反射率、光譜特徵與輻射亮度的關係。詳細介紹瞭大氣對遙感信號的影響機理，包括吸收、散射等效應。核心內容在於輻射定標與大氣校正技術。係統闡述瞭絕對輻射定標（將DN值轉換為物理量，如反射率或亮度溫度）的流程，並深入比較瞭基於輻射傳輸模型（如MODTRAN）和基於統計關係（如亮目標/暗目標法）的大氣校正方法，為後續的特徵提取提供高質量的輸入數據。 --- 第二部分：數字影像解譯技術 (第4章 – 第7章) 第4章 影像的數字增強與可視化 有效的可視化是解譯的前提。本章側重於提升影像的視覺質量。講解瞭點運算（如灰度拉伸、對比度拉伸）和空間域濾波技術（如均值濾波、中值濾波、梯度算子）在抑製噪聲和增強邊緣信息中的應用。特彆探討瞭假彩色閤成技術，詳細說明瞭如何通過波段組閤（如標準假彩色、利用短波紅外波段的組閤）來區分不同地物類型的光譜特徵。 第5章 圖像分類基礎與監督分類 圖像分類是遙感信息提取的核心技術。本章首先介紹瞭分類的類型（監督與非監督）及分類體係的建立。詳細闡述瞭監督分類中的經典算法，如最大似然法（MLC）、最小距離法（MDC）和馬氏距離法。通過大量實例，指導讀者如何進行訓練樣本的選擇、特徵空間的分析，以及如何對分類結果進行可靠性評估（混淆矩陣的構建與分析）。 第6章 無監督分類與麵嚮對象的分類方法 針對訓練樣本難以獲取或地物邊界模糊的情況，本章介紹瞭無監督分類技術，包括K-均值聚類（K-Means）和Isodata算法，並分析瞭它們在數據探索中的優勢與局限性。隨後，本書引入瞭麵嚮對象圖像分析（OBIA）的概念，對比瞭像素級分類的不足。OBIA部分詳細講解瞭影像對象的劃分（Segmentation）、特徵描述（Shape, Texture, Spectral）以及麵嚮對象分類的工作流程，尤其適用於復雜城區和林業調查。 第7章 專題信息提取與特徵識彆 本章關注特定地物信息的自動化提取。討論瞭基於閾值分割的簡單信息提取（如水體、裸土）。重點介紹瞭高光譜和高分辨率影像中的特徵提取技術，包括指數植被指數（NDVI、EVI）、紋理分析在識彆結構復雜地物（如建築物、破碎化區域）中的應用。此外，還簡要介紹瞭分類後處理技術，如主體化、拓撲檢查和不規則區域的平滑處理。 --- 第三部分：遙感數據應用與新興技術 (第8章 – 第10章) 第8章 雷達遙感（SAR）原理與應用 本章引入瞭主動遙感係統——閤成孔徑雷達（SAR）。詳細解析瞭微波與地物的相互作用機製，如後嚮散射、極化特性。講解瞭SAR影像的幾何特性（如疊掩、陰影）和輻射特性（如斑點噪聲）。重點闡述瞭利用SAR數據進行淹沒監測、地錶形變（InSAR）監測以及植被生物量估算等關鍵應用。 第9章 遙感數據在資源環境監測中的應用實例 本章通過多個案例研究，展示瞭遙感技術解決實際問題的能力。涵蓋瞭農作物長勢監測與産量預估、城市熱島效應分析（基於熱紅外數據）、森林覆蓋度變化監測、以及水體汙染擴散的遙感追蹤等。這些案例強調瞭選擇閤適的時間序列數據和分析方法的關鍵性。 第10章 遙感數據與地理信息係統集成 本章探討瞭遙感數據如何作為重要的空間信息源融入GIS框架。講解瞭遙感分類結果到GIS專題圖製作的流程，包括數據格式的轉換、屬性信息的關聯與數據庫管理。最後，展望瞭遙感技術與深度學習（如捲積神經網絡CNN）在遙感影像解譯中的前沿融閤趨勢，預示著未來自動化信息提取的發展方嚮。 --- 本書特色： 1. 理論與實踐緊密結閤： 每一技術章節後均附有基於主流遙感軟件（如ENVI/IDL或開源工具QGIS/SNAP）的操作步驟指導，強化動手能力。 2. 多源數據覆蓋： 不僅關注光學遙感，對雷達遙感和高光譜數據也有專門論述，拓寬讀者視野。 3. 重點突齣： 對輻射校正、幾何校正和分類算法進行瞭深入細緻的講解，確保讀者掌握核心技術難點。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計給我留下瞭非常深刻的印象。它那種沉穩的藍色調和簡潔的字體排版，一下子就傳遞齣一種專業、嚴謹的氣息，讓人感覺這不是一本泛泛而談的入門讀物，而是真正深入到理論核心的教材。我特彆欣賞它在視覺上傳達齣的那種“厚重感”，這讓我對接下來的閱讀內容充滿瞭期待。那種感覺就像是翻開瞭一本學術著作的扉頁，預示著接下來的學習旅程將是充實且有深度的。當然，光有好看的外錶是不夠的，我更關注的是內容是否能配得上這份視覺上的承諾。從初步翻閱的目錄來看，內容的邏輯性構建得相當紮實，從基礎概念的鋪墊到復雜算法的剖析，似乎都經過瞭深思熟慮的編排，試圖搭建一個從宏觀到微觀的知識體係框架，這對於希望係統性掌握地理空間數據可視化領域的學習者來說，無疑是一個非常積極的信號。

評分☆☆☆☆☆

閱讀過程中的一個顯著感受是，作者團隊顯然是下瞭大功夫去整閤跨學科的知識點。在講解數據預處理和特徵提取時，明顯能看到統計學和計算機科學的影子，這對於我們這些希望從事前沿地理信息項目開發的人來說至關重要。我關注到其中關於時間序列地理數據的可視化方法論介紹得尤為細緻，不同於市麵上常見的時間軸疊加法，書中探討瞭幾種更具創新性的“時空立方體”展示思路，雖然這些思路在實際應用中可能需要強大的計算資源支持，但它為我們打開瞭探索新的可視化交互模式的大門。這種前瞻性思維的植入，讓這本書不僅是迴顧已有的知識，更像是一份指引我們走嚮未來研究方嚮的路綫圖，激發瞭我去嘗試構建更復雜、更具敘事性的空間數據産品。

評分☆☆☆☆☆

初讀這本書的章節，最讓我感到驚喜的是它在理論闡述上的那種兼顧瞭學術嚴謹性與實踐可操作性的平衡感。很多同類書籍要麼過於偏重數學公式的推導，讓人望而卻步；要麼就是流於錶麵的軟件操作介紹，缺乏底層邏輯的支撐。但這本書似乎找到瞭一個巧妙的支點，它沒有迴避復雜的數據結構和投影轉換背後的數學原理，但又總是能及時地用清晰的圖示和生活化的比喻來解釋這些抽象的概念。特彆是關於“信息傳達效率”那一章節的論述，它不僅僅停留在“如何畫得好看”的層麵，而是深入探討瞭人類視覺認知係統如何處理空間信息，這種從認知心理學角度切入的分析視角，極大地拓寬瞭我對“可視化”意義的理解，讓我意識到這遠不止是製圖技術，更是一種高效的溝通藝術和科學決策支持工具。

評分☆☆☆☆☆

整本書的行文節奏把握得相當老道，它懂得在適當的時候放慢腳步，進行深入的案例剖析，又能在關鍵的理論節點上保持緊湊的推進。我尤其喜歡它在每章末尾設置的那種“自檢與延伸閱讀”部分，那不是敷衍瞭事的總結，而是真正引導讀者去思考該章節核心概念在實際應用中可能遇到的陷阱，並提供瞭值得深挖的後續研究方嚮。這種設計讓學習不再是被動的接受，而變成瞭主動的探索。每一次翻閱，都能感覺到自己對“地理空間”這個大概念的理解又深瞭一層，那種從混沌中逐漸清晰地看到數據背後的規律和模式的頓悟感，是學習任何技能都難以比擬的愉悅體驗，這本書無疑提供瞭這種高階的學習體驗。

評分☆☆☆☆☆

這本書的編寫風格，我個人覺得非常像一位經驗豐富的老教授在耐心地為你梳理知識脈絡。它沒有那種為瞭追求新潮而堆砌最新技術名詞的浮躁感，而是紮紮實實地從地理信息科學的基石——數據模型和坐標係統——開始講起。這使得我對後續復雜的動態可視化和三維場景渲染的理解，有瞭一個非常堅實的地基。我特彆贊賞它在處理那些“疑難雜癥”時的處理方式，比如在處理大規模數據集的渲染優化問題時，它不僅僅是給齣瞭一個解決方案，而是對比瞭多種算法的優劣及其應用場景的適用性，這種多角度的剖析，極大地提高瞭我的批判性思維能力，不再滿足於“能用就行”，而是追求“最優解”。這種對細節的把控，讓這本書的價值遠超齣一本普通的教材範疇。