地学空间信息建模与可视化 芮小平 电子工业出版社 9787121292620 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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芮小平 著

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• 地学空间信息
• 空间建模
• 可视化
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• 地理信息系统
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• 数据处理
• 电子工业出版社
• 芮小平
• 计算机科学

店铺： 欣欣佳和图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121292620

商品编码：29535264174

包装：平装

出版时间：2016-07-01

基本信息

书名：地学空间信息建模与可视化

定价：59.00元

作者：芮

出版社：电子工业出版社

出版日期：2016-07-01

ISBN：9787121292620

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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地学空间信息的建模与可视化有助于帮助用户直观地了解地学信息空间分布，是进行空间信息辅助决策的重要手段。本书系统阐述了地学领域大规模地形、水面及河流、真三维层状地质体和规则体三维场、地球物理勘探数据、天气雷达数据以及地理多维属性信息建模和可视化的理论和方法。本书作者在地学空间信息可视化领域从事过十多年研究工作，本书内容是作者近些年来主持国家自然科学基金、国家科技重大专项、国家深部探测专项、科技部科技支撑项目等多个国家及企业项目的研究成果，抓住了地学空间信息建模与可视化的难点和要点，具有很好的前瞻性和实用性。本书适用于地质学、地球物理学、气象学、地理信息系统及其他与地学相关专业本科生和研究生的教学参考书，也可作为地学领域相关研究人员的参考书。

目录

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作者介绍

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芮，1975年生，博士（后），中国科学院大学副教授，硕士研究生导师，美国威斯康星大学（麦迪逊）访问学者。主要从事地理信息系统理论与应用方面的研究，研究方向包括空间信息可视化、基于GIS的应急决策方法、路径优化与资源分配问题等。现为《地理与地理信息科学》杂志编委，中国系统仿真协会会员，中国科学院大学《地理信息系统》校级课程主讲教师，外各种GIS相关主流杂志的审稿专家。近几年，先后主持了国家自然科学基金项目“多维空间信息可视化方法研究”、国家科技重大专项油气专项专题“煤层气地面集输地理信息系统研究”和水专项专题“三峡库区流域水污染防治三维可视化平台系统研制”、国家科技支撑计划专题“餐厨垃圾智能收运与调度方法研究”、国家深部探测专项专题“深部探测数据网络三维可视化系统”和北京市重大专项课题“房山张坊地区岩溶发育机理研究”等14项国家纵向项目和5项横向科研项目；参与了国家973项目专题“GIS支持的人类活动条件下区域地下水系统响应”和中国科学院重大战略性先导专项课题“煤田自燃中的碳排放”等8项。2008年获得国家测绘科技进步二等奖（排名第6）。已发表论文80余篇（其中被国际论文三大检索机构检收录的论文达30余篇），编写GIS开发相关教材1部。获得软件著作权12项和国家发明2项（排名第二）。
　　于雪涛，1984年生，博士，石家庄铁道大学讲师。主要是从事地理信息系统的开发与应用研究，研究方向包括GIS在气象学中的应用、交通地理信息系统等。近两年主持了河北省自然科学基金1项，河北省社会科学基金1项。目前已发表论文10余篇（其中被SCI或EI检索论文4篇），参与编写GIS开发相关教材1部。

文摘

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序言

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《大地脉络：地理信息科学的深度探索与前沿应用》 内容梗概： 本书旨在为读者呈现一个宏大而精深的地理信息科学（GIS）图景，它不仅仅是对现有理论和技术的梳理，更是对未来发展方向的深刻洞察与前瞻性思考。本书从地理信息的本质出发，层层深入，揭示其在时空维度上的丰富内涵，并通过先进的建模方法与直观的可视化技术，将抽象的数据转化为可理解、可分析的地理洞察。全书分为三个核心部分：地理信息的时空基石，数据驱动的空间建模，以及沉浸式可视化与智慧应用。 第一部分：地理信息的时空基石——理解我们星球的语言 这一部分是理解整个地理信息科学的基础，它将带领读者从哲学和科学的层面理解“空间”和“时间”这两个在地理信息中至关重要的维度。 空间概念的演变与哲学维度： 探讨人类对空间认知的历史进程，从早期的经验性感知到牛顿绝对时空观，再到爱因斯坦相对论下的时空统一体。重点阐述地理信息科学中空间作为一种客观存在，其属性、关系以及度量方式如何被精确化和形式化。我们将追溯不同地理学派对空间的研究视角，例如结构主义地理学如何强调空间作为社会活动的载体，以及后现代地理学如何看待空间的主观性与多重性。这部分将帮助读者建立一种对“空间”的深层理解，认识到地理信息的空间性不仅仅是坐标的堆叠，而是承载着丰富社会、经济、环境信息的载体。 时间维度在地理信息中的角色： 深入解析时间在地理信息中的重要性，包括事件发生的时间点、过程的时间长度、周期性变化以及事件之间的时序关系。我们将介绍时间序列数据分析在地理信息领域的应用，例如地质变化、气候演变、城市发展等动态过程的模拟与预测。本书将区分静态地理信息与动态地理信息，并强调动态地理信息处理在现代地理信息科学中的核心地位。此外，还将探讨时间尺度对地理现象解释的影响，从小尺度的个体行为到大尺度的地质演化，时间维度赋予了地理信息无限的深度。 地理信息系统的时空数据模型： 详细阐述当前主流地理信息系统（GIS）所采用的时空数据模型。这包括栅格模型（raster models）在连续地理要素（如地形、温度）表达上的优势，矢量模型（vector models）在离散地理实体（如道路、建筑）表达上的精细度，以及拓扑关系（topology）在保证空间数据几何一致性和逻辑正确性上的关键作用。更进一步，本书将探讨新型时空数据模型，例如时空立方体（spacetime cube）模型，如何有效整合三维空间与时间维度，实现对复杂时空现象的统一描述。我们将分析不同数据模型在存储、查询、分析上的优劣，并为读者选择合适的模型提供指导。 大地测量学与空间参考系统的基础： 讲解大地测量学作为地理信息科学的基石，如何在地球表面建立精确的空间坐标系。我们将详细介绍常用的空间参考系统，包括地理坐标系（如WGS84）和投影坐标系（如UTNS, Albers），以及它们之间的转换原理。重点强调坐标系统在确保数据一致性和跨平台应用中的重要性。此外，还将触及大地水准面、椭球体等概念，解释它们如何构成我们理解和测量地球空间的基础。 第二部分：数据驱动的空间建模——从数据到洞察的飞跃 这一部分将聚焦于如何利用各种数据源，通过科学的建模方法，提炼出有价值的空间信息和洞察。 多源异构地理空间数据的融合与集成： 深入探讨如何整合来自不同来源、不同格式的地理空间数据，例如卫星遥感影像、航空影像、LiDAR点云、GPS轨迹、社会经济统计数据、物联网传感器数据等。本书将详细介绍数据预处理技术，包括坐标转换、数据校正、格式转换、镶嵌与裁剪等，以确保数据的一致性和可用性。还将介绍高级数据融合技术，如基于特征的融合、基于像素的融合以及基于对象的融合，以克服数据异质性带来的挑战。 空间统计与模式分析： 介绍地理空间数据分析的核心工具——空间统计。内容涵盖描述性空间统计（如空间均值、空间标准差、Moran’s I指数）用于揭示空间分布的聚集性、离散性或随机性；推断性空间统计（如空间回归模型、地理加权回归）用于解释空间现象的驱动因素和空间异质性。我们将通过实际案例，演示如何利用这些方法识别空间热点、冷点、空间异常值，从而发现隐藏在数据背后的空间规律。 地理模拟与空间预测模型： 重点介绍如何构建和应用各类地理模拟与预测模型。这包括基于过程的模型（process-based models），例如水文模型、气候模型，通过模拟物理、化学、生物过程来预测环境变化；以及基于数据的模型（data-driven models），例如机器学习模型（如随机森林、支持向量机、深度学习）在空间预测中的应用，如土地利用变化预测、房价预测、疾病传播预测等。本书将详细讲解模型构建的步骤，包括特征工程、模型训练、模型评估与验证，并提供不同模型选择的策略。 地理加权方法及其发展： 深入探讨地理加权方法，特别是地理加权回归（GWR），如何克服传统全局模型无法捕捉空间异质性的局限。我们将详细讲解GWR的原理、计算方法以及解释输出。本书还将介绍GWR的扩展模型，例如地理加权分类模型（GW-Logit）、地理加权泊松回归模型（GW-Poisson）等，以应对不同类型的空间因变量。通过丰富的案例，展示地理加权方法在分析环境污染空间差异、城市发展不均衡等问题上的强大能力。 时空数据挖掘与建模： 聚焦于如何从海量的时空数据中挖掘有价值的模式和知识。我们将介绍时空聚类算法，用于发现具有共同时间和空间属性的数据点；时空关联规则挖掘，用于发现不同地理现象之间的时空关联性；以及时空序列预测模型，用于预测未来的地理变化趋势。本书还将探讨利用深度学习技术（如LSTM、ConvLSTM）进行时空预测的最新进展，为读者提供前沿的建模思路。 第三部分：沉浸式可视化与智慧应用——让数据“说话” 这一部分将关注如何通过先进的可视化技术，将复杂的空间信息以直观、易懂的方式呈现出来，并结合GIS技术，赋能各行各业的智慧化转型。 从静态图表到动态交互式可视化： 探讨地理空间数据可视化从传统的静态地图、图表向动态、交互式可视化发展的趋势。我们将介绍多种可视化技术，包括地理符号学、数据着色、等值线、地形晕渲等，用于表达不同类型的地理信息。重点讲解如何利用交互式平台（如ArcGIS Dashboards, Mapbox GL JS, CesiumJS）创建具有缩放、漫游、图层切换、属性查询等功能的动态地图，增强用户对数据的探索能力。 三维地理空间可视化与数字孪生： 深入解析三维GIS技术的发展，如何构建逼真的三维地理模型，包括地形、建筑、植被等。本书将介绍倾斜摄影测量、LiDAR点云处理在三维建模中的应用，以及如何将三维模型与遥感影像、GIS数据进行融合。特别强调数字孪生（Digital Twin）概念在城市管理、基础设施维护、应急响应等领域的巨大潜力，展示如何通过构建与现实世界实时同步的三维数字孪生，实现对物理世界的监测、分析和优化。 地理可视化在决策支持中的作用： 阐述地理可视化如何作为一种强大的决策支持工具。通过直观的地图和图表，帮助决策者快速理解复杂的地形、环境、社会经济数据，识别潜在的风险和机遇。本书将结合具体案例，展示可视化在城市规划、环境保护、灾害预警、交通管理、商业选址等领域的应用，说明如何通过有效的可视化设计，将数据转化为 actionable insights。 地理信息科学的交叉融合与未来展望： 探讨地理信息科学与其他学科的交叉融合，例如与人工智能（AI）的结合，利用AI进行地理特征提取、模式识别和预测；与大数据技术的结合，处理海量时空数据；与物联网（IoT）的结合，实现对物理世界的实时感知和监测。本书还将展望GIS的未来发展方向，包括倾斜摄影技术在智慧城市建设中的普及、无人机遥感技术的广泛应用、时空大数据的深度挖掘以及虚拟现实（VR）/增强现实（AR）技术在地理信息可视化与交互中的创新应用。 总结： 《大地脉络：地理信息科学的深度探索与前沿应用》不仅是一本介绍地理信息科学理论与技术的书籍，更是一次对我们认识和理解地球及其上发生的一切的深度思考。它将带领读者穿越时空的维度，理解空间信息的内在逻辑，掌握强大的数据分析与建模工具，最终通过沉浸式可视化技术，将抽象的数据转化为生动的洞察，赋能智慧决策，助力人类社会的可持续发展。本书适合地理信息科学、测绘工程、遥感科学、城市规划、环境科学、计算机科学等相关专业的学生、研究人员以及从事相关领域的从业者阅读。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在城市规划领域工作的专业人士，工作中经常需要处理大量的地理空间数据，例如土地利用、人口分布、交通网络等，并需要将这些数据进行分析和可视化，以便更好地辅助决策。我一直在寻找一本能够系统讲解地学空间信息建模与可视化技术的书籍，以提升我的工作效率和成果质量。这本书《地学空间信息建模与可视化》，作者是芮小平，由电子工业出版社出版，ISBN 是 9787121292620，这个信息吸引了我。我非常期待书中能够详细阐述如何建立多层次、多尺度的空间信息模型，以及如何根据不同的应用场景选择合适的可视化方法。例如，在城市规划中，如何将人口密度数据与地块信息结合，生成热力图；如何将交通流量数据与道路网络结合，展示交通拥堵情况；如何将地质勘察数据与地形模型结合，评估区域的开发适宜性。我更关注的是书中能否介绍一些能够提升可视化效果和交互性的技术，比如如何创建动态可视化图表，如何利用 Web GIS 技术实现在线数据展示和交互，以及如何利用大数据分析技术进行更深层次的空间洞察。我希望这本书能够提供一些实用的方法和工具，帮助我将复杂的数据转化为清晰、有说服力的信息，从而更好地服务于城市规划和管理工作。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对地理学怀有浓厚兴趣的普通读者，我一直对我们脚下的这片土地充满好奇，希望能更深入地了解它的构造、演变和蕴含的奥秘。这本书《地学空间信息建模与可视化》，作者芮小平，电子工业出版社，ISBN 9787121292620，这个名字听起来就充满了探索的意味。我希望这本书能像一本打开地学世界的钥匙，用最直观、最生动的方式，将那些抽象的地理概念变得触手可及。我期待书中能有精美的插图和图表，能够清晰地展示地球的内部结构，例如地壳、地幔、地核的层次；能够生动地描绘板块运动如何形成山脉和地震；能够直观地展现岩石圈的形成和演变过程。我希望它能用通俗易懂的语言，解释地质构造、地貌特征、水文循环、气候变化等复杂的地理现象，并且能通过可视化技术，让我们看到这些现象是如何在时间和空间上发生的。我不奢求这本书能有多么高深的学术理论，我更希望它能激发我对地理学的热爱，让我能够通过视觉化的方式，更好地理解我们所处的地球家园。

评分☆☆☆☆☆

最近在学习一些关于地球科学的课程，感觉理论知识虽然扎实，但缺少了一些将这些知识“活起来”的方法。这本书《地学空间信息建模与可视化》，作者芮小平，由电子工业出版社出版，ISBN 9787121292620，这个信息引起了我的注意，因为“建模与可视化”恰恰是我目前最想弥补的短板。我希望这本书能够提供一些将抽象的地理模型转化为具象可视化呈现的系统性方法。例如，当我学习到关于地层结构时，我希望书中能展示如何根据钻孔数据、地震勘探数据等，建立起多层面的地层模型，并将其以三维的形式展示出来，让我们能清晰地看到不同地层的分布和厚度。当我学习到地表形态时，我希望书中能讲解如何利用 DEM 数据生成逼真的地形模型，并利用不同的渲染技术（如晕渲、纹理映射）来突出地表的起伏和特征。我更关注的是书中能否介绍一些高级的可视化技术，比如如何模拟地质过程的动态演变，如何利用可视化手段来展示空间数据的空间自相关性或时空变异性。我期待这本书能提供一套完整的技术框架，让我能够将理论知识与实际数据相结合，创造出具有科学意义和艺术美感的可视化作品。

评分☆☆☆☆☆

这本书的包装精美，纸张厚实，印刷清晰，拿在手里就有一种扎实的感觉。作为一名地学爱好者，我一直对如何将复杂的地理数据以直观易懂的方式呈现出来很感兴趣。这本书的标题“地学空间信息建模与可视化”正是我所期待的。翻开目录，我看到了“空间数据模型”、“地理信息系统原理”、“三维可视化技术”等章节，这些都是我非常关注的内容。我特别期待书中关于如何将遥感影像、地形数据、地质构造图等多种数据源进行整合，并转化为可视化的三维模型的技术讲解。我一直觉得，很多时候我们学习的地理知识都是二维的平面图，缺乏立体感，而三维可视化能够极大地增强我们对地理现象的理解，例如山脉的形成、水系的流淌、地层的分布等等，这些都可以通过精美的三维模型得到生动的展示。我希望书中不仅能介绍理论，更能提供一些实际操作的案例和技巧，让我能够学以致用，尝试制作自己的地理模型。同时，我也希望书中能涉及到一些前沿的可视化技术，比如AR/VR在地理信息展示中的应用，以及如何利用大数据进行空间分析和可视化，这些都是我非常感兴趣的方向。这本书的作者是芮小平，电子工业出版社出版，ISBN号是9787121292620，这些信息都让我对这本书的内容和质量有了初步的信心。

评分☆☆☆☆☆

我是一名 GIS 专业的学生，在课堂上接触了不少关于空间信息处理和可视化的内容，但总觉得教材上的讲解有些理论化，缺乏实践指导。偶然间看到这本书《地学空间信息建模与可视化》，尤其是作者芮小平的名字，我便对其产生了浓厚的兴趣。电子工业出版社向来以出版高质量的科技图书著称，这本书的 ISBN 号是 9787121292620，这让我更加期待。我希望这本书能够深入浅出地讲解空间信息建模的各种方法，包括不同类型的数据结构、数据集成、模型构建的流程等。特别是在可视化方面，我非常希望书中能详细介绍各种可视化技术，例如等值线图、地形晕渲图、三维地形模型、三维地理场景构建等等，并能结合实际案例，展示如何利用这些技术有效地传达地理信息。我更看重的是书中能否提供一些实用的软件操作技巧，比如如何使用 ArcGIS、QGIS 等主流 GIS 软件进行空间数据处理和可视化，如何利用 Python 脚本自动化建模和可视化过程，甚至是如何接触一些更专业的 3D 建模软件，如 CityEngine 等。我认为，扎实的理论基础加上丰富的实践经验，才能真正掌握地学空间信息建模与可视化的精髓。