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出版者:科学出版社

作者:刘小东

出品人:

页数:388

译者:

出版时间:2004-10-1

价格:36.0

装帧:平装（带盘）

isbn号码:9787030144225

丛书系列:

图书标签:

• GIS
• 二次开发
• ArcGIS
• QGIS
• Python
• 地图编程
• 空间分析
• 案例教程
• 地理信息系统
• 开发技术

深入浅出：现代数字测绘与数据可视化实践指南 —— 聚焦于先进空间数据处理、三维场景构建与应用集成的新视角 --- 图书概述 本书旨在为空间信息科学、地理信息技术（GIS）、测绘工程、城市规划及相关领域的专业人士和高级学生提供一本详尽、前沿且高度实用的技术参考与实践指导。我们避开了传统教材中对基础理论的冗余阐述，而是直接切入现代空间数据处理流程中的核心痛点与高阶技术应用。全书结构紧凑，内容聚焦于如何高效地管理、分析、可视化和集成复杂地理空间数据，从而推动实际业务的创新与效率提升。 第一部分：高精度空间数据采集与预处理 本部分重点探讨如何从源头获取高质量的地理数据，并为后续的复杂分析做好充分准备。 第1章：新一代遥感影像解析与辐射校正 本章深入解析了多光谱、高光谱以及合成孔径雷达（SAR）影像的数据结构与辐射特性。内容涵盖了最新的辐射定标流程，如何处理大气校正中的复杂散射模型，以及如何利用深度学习方法对影像进行自动化特征提取和目标识别。重点讲解了无人机倾斜摄影测量数据的正射纠正与数字表面模型（DSM）的精度评估方法，并对比了传统影像与新兴UAV/LiDAR数据的融合策略。 第2章：三维点云数据的密集匹配与特征提取 随着激光雷达（LiDAR）和SLAM（同步定位与地图构建）技术的普及，点云数据已成为构建数字孪生的基石。本章详细阐述了从原始点云数据到可用三维模型的关键步骤。内容包括：点云数据的去噪与滤波技术（如布料过滤、统计离群点移除）、基于密度的点云分类算法（如RANSAC在平面提取中的应用）、以及如何高效地将点云数据转换为TIN（不规则三角网）和体素模型。特别关注了在海量点云数据中快速进行特征（如建筑边缘、电力线）提取的优化算法。 第3章：地理空间数据库的性能优化与空间索引 传统关系型数据库在处理大规模时空数据时面临性能瓶颈。本章转向NoSQL和NewSQL数据库在地理空间领域的应用。我们详细介绍了PostGIS扩展的优化配置、时空数据立方体的设计理念，以及针对高频查询场景下的R-tree、Quadtree等空间索引结构的精细化调整。此外，还探讨了如何利用内存数据库（如Redis Geodata）加速热点数据的访问速度。 第二部分：先进空间分析与模型构建 本部分专注于利用空间数据解决复杂的现实问题，强调分析的深度和模型的可解释性。 第4章：基于拓扑学的网络分析与路径优化 网络分析是GIS的核心应用之一。本章超越了简单的最短路径计算，深入讲解了层次化网络建模，如何处理多模态交通网络（如公交、地铁、步行网络的集成）。内容包括：基于A算法的实时拥堵预测模型，设施选址中的连通性分析（如Huff模型与圈地分析的改进），以及在动态环境下进行路径重规划的算法实现。 第5章：地理统计学在空间异质性分析中的应用 本章侧重于处理空间数据的自相关性和非平稳性。详细介绍了经典的空间插值方法（如克里金法Kriging）的参数敏感性分析，并引入了更现代的地理加权回归（GWR）及其扩展形式（如多尺度GWR, MGWR）。通过实际案例，展示如何利用这些工具来揭示环境污染物浓度、房价分布等现象背后的潜在空间驱动力及其变化规律。 第6章：环境模拟与流体动力学可视化 本章面向环境科学和水利工程领域。内容涵盖了基于有限元分析（FEA）的水文模型（如SWMM）在GIS环境下的集成，以及污染物扩散模拟的拉格朗日粒子追踪方法。重点展示了如何将复杂的偏微分方程（PDE）求解结果，通过高效的网格插值算法，快速渲染成具有时间维度的三维流场可视化。 第三部分：数据驱动的可视化与沉浸式体验 本部分关注如何将复杂的分析结果转化为直观、交互性强、易于理解的视觉产品，是连接分析与决策的关键环节。 第7章：高性能三维场景的渲染管线优化 传统的GIS渲染难以应对大规模三维模型的流畅显示。本章详述了基于GPU加速的渲染技术，包括实例化（Instancing）、视锥裁剪（Frustum Culling）和细节层次（LOD）管理在地理空间数据中的实际应用。内容详细对比了CesiumJS、Unity/Unreal Engine等主流三维引擎在处理倾斜摄影模型和BIM数据集成时的性能差异和优化技巧。 第8章：交互式数据叙事（Data Storytelling）的设计原则 高质量的可视化不仅仅是美观，更在于信息的有效传达。本章探讨了地理数据叙事中的用户体验（UX）设计。内容包括：如何设计有效的聚焦与过渡动画来引导用户注意力、如何整合时间轴与场景漫游功能，以及在Web端实现复杂交互（如时间切片查询、多图层联动）的最佳实践。特别讨论了信息过载问题在三维场景中的规避策略。 第9章：虚拟现实（VR）/增强现实（AR）中的地理信息融合 随着XR技术进入主流，将GIS数据带入沉浸式环境成为新的前沿。本章讲解了如何将实时空间数据流（如IoT传感器数据）接入VR/AR环境，实现“所见即所得”的现场指导或规划评审。内容包括：传感器数据与真实场景的空间对齐技术（Spatial Anchors），以及在移动设备上进行高性能的地理信息渲染和交互设计。 第四部分：跨平台集成与未来趋势 本部分探讨如何将前述技术能力封装并集成到实际业务流程中，并展望行业未来发展方向。 第10章：空间数据服务的标准化与API设计 为了实现数据共享和互操作性，本章聚焦于OGC标准（如WMS, WFS, WMTS）的深入应用与性能优化，并引入了更现代的基于RESTful和GraphQL的空间数据服务架构。重点讲解了如何设计一套健壮、可扩展的地理数据服务API，以支持不同终端（Web、移动、桌面）的高效调用。 第11章：边缘计算在实时地理决策中的角色 在自动驾驶、应急响应等场景中，对延迟极为敏感。本章讨论了如何将部分空间分析和数据处理任务下沉至边缘设备（如车载计算单元、现场工作站）。内容包括：轻量级空间算法的移植、数据压缩与增量同步策略，以及边缘侧与云端GIS平台间的协同工作流程设计。 --- 本书的特色与价值： 本书内容高度聚焦于“如何做”和“如何做得更好”，通过大量的代码示例、性能调优参数和实际项目案例，帮助读者迅速跨越理论与工程实践之间的鸿沟。它不局限于某一特定商业软件的操作，而是侧重于底层算法思想、数据结构选择和系统集成架构的构建，是空间信息领域追求技术深度和应用创新的专业人员的必备参考书。

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