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出版者:Packt Publishing

作者:Brian Youngblood

出品人:

页数:350

译者:

出版时间:2013-2-21

价格:USD 49.99

装帧:Paperback

isbn号码:9781849516686

丛书系列:

图书标签:

• Geoserver
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遥感影像处理与分析实用指南 一、引言：数字地球时代的基石 本指南旨在为广大地理信息科学、环境科学、城市规划及遥感技术领域的专业人士和爱好者提供一套全面、深入且高度实用的遥感影像处理与分析技术手册。在信息爆炸的今天，遥感技术作为获取地球表面信息的主要手段，其重要性日益凸显。从气象监测到农业估产，从灾害预警到城市基础设施管理，高质量的遥感数据处理能力是实现精准决策的关键。本书聚焦于实际操作层面，摒弃晦涩的理论堆砌，直接切入解决实际问题的核心流程与技巧。 二、遥感数据基础与预处理：从原始数据到可用信息 成功的遥感分析始于对数据的深刻理解和精细的预处理。本章将详细阐述各类主流遥感影像的特性（如光学、雷达、高光谱），以及获取、存储和管理海量数据的最佳实践。 2.1 数据源的甄选与理解： 深入剖析商业卫星（如WorldView, SPOT）、中低分辨率卫星（如Landsat, Sentinel）以及无人机（UAV）影像的几何分辨率、光谱范围、时间分辨率及其适用场景。重点讲解如何根据研究目标选择最合适的传感器和波段组合。 2.2 辐射定标与大气校正： 这是确保数据科学有效性的第一步。本书将详细介绍数字量化值（DN）到地表反射率的转换过程。内容包括绝对定标、相对定标，以及针对不同大气条件（薄雾、阴霾、云层）采用的辐射传输模型（如MODTRAN、6S模型）的应用技巧。我们提供了一系列基于Python和ENVI/ArcGIS平台的批处理脚本示例，以应对TB级数据的批量校正需求。 2.3 几何校正与配准： 精度决定应用的上限。本章将涵盖从基础的图像到图像配准到复杂的有理函数模型（RFM）校正。特别关注如何利用高精度控制点（GCPs）和数字高程模型（DEM）进行精密正射校正，以实现多源异构数据的厘米级对齐，为后续的叠加分析奠定坚实基础。 三、图像增强与特征提取：揭示隐藏的信息 原始数据往往噪声较多，对比度不佳。本章致力于提升图像的可视性并提取出有价值的地理要素。 3.1 视觉增强技术： 系统介绍直方图拉伸、对比度增强（如拉普拉斯增强、高通/低通滤波）在不同场景下的应用。重点讲解假彩色合成（FCC）的原理及其在植被、水体、建筑识别中的最优波段组合选择策略。 3.2 噪声抑制与纹理分析： 介绍各种空间滤波器的优缺点，包括均值滤波、中值滤波（对椒盐噪声的有效性）、高斯滤波。对于雷达数据，详细阐述斑点噪声的抑制方法，如Lee滤波和Frost滤波。此外，引入灰度共生矩阵（GLCM）方法，用于量化地物的纹理特征，这对于区分相似光谱特征的区域（如不同类型的林地或城市结构）至关重要。 3.3 变化检测方法论： 讲解如何通过比较不同时间点的影像来识别地物变化。内容覆盖差异分析法、回归分析法、主成分分析（PCA）法以及基于机器学习的序列分析法，并提供评估变化检测精度（如混淆矩阵、Kappa系数）的实用指导。 四、分类技术与高级分析：从像素到信息产品 分类是遥感信息提取的核心，本章将从经典的监督/非监督分类扩展到面向对象的高级分析。 4.1 监督分类与训练样本的构建： 强调高质量训练样本的重要性。深入探讨最大似然法（MLC）、最小距离法等参数分类器的应用边界。提供了一套系统的样本代表性评估流程，避免“类内大、类间小”的样本偏差。 4.2 非监督分类与聚类分析： 详细解析K-均值（K-Means）、ISODATA等算法的参数设置与收敛性问题。指导读者如何将算法输出的簇与实际地物类别进行合理映射，尤其在缺乏先验知识的区域进行探索性分析。 4.3 面向对象遥感图像分析（OBIA）： 阐述OBIA相对于传统基于像素分类的优势。内容包括多尺度分割算法（如多分辨率分割）、对象特征的构建（形状、纹理、光谱特征的整合）以及面向对象的分类流程，特别适用于高分辨率城市和复杂地表覆盖的精确制图。 4.4 植被指数与水体提取： 系统梳理常用的植被指数（NDVI, EVI, SAVI等）及其参数选择的生态学意义。针对水体提取，对比阈值法、指数法（NDWI, MNDWI）以及基于深度学习的提取精度和鲁棒性。 五、数据融合与三维重建：拓展信息维度 现代应用要求将不同传感器的数据优势整合，并获取高程信息。 5.1 图像融合技术： 重点介绍如何将高空间分辨率的黑白影像与低空间分辨率的多光谱影像融合，以获得“高空间、高光谱”的优势产品。详细解析了IHS变换法、PCA融合法、小波变换融合法等在不同数据类型下的适用性和视觉效果差异。 5.2 数字地表模型（DSM）与数字正射影像（DOM）生成： 基于立体影像对和同名点匹配技术，讲解如何利用航空或无人机影像进行DSM和DOM的自动化生产流程，包括密集匹配、空中三角测量和空中三角测量平差的参数优化，确保三维产品的几何精度。 六、质量评估与制图输出：确保成果的可靠性 任何数据产品都必须经过严格的质量控制。 6.1 精度评估标准： 详细介绍如何使用独立验证点（Validation Points）来评估分类和提取成果的精度，包括总体精度、用户精度、生产者精度以及Kappa系数的计算和解读。 6.2 专业制图规范： 结合作业规范，指导读者如何将处理后的数据转化为符合地图学标准的专业产品，包括符号系统设计、比例尺的确定、注记的规范化以及最终图幅的排版输出。 总结： 本书是一部面向实践的操作手册，通过大量的案例分析和软件操作截图，确保读者能够将所学知识迅速转化为解决实际地理空间问题的能力。掌握这些技术，将使您在处理和分析复杂遥感数据时游刃有余。

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从技术深度来看，这本书展现出了一种非常务实的平衡感。它没有陷入过度的底层代码挖掘，那会吓跑大多数非开发背景的用户；但同时，它也远超出了那种只停留在界面点击层面的肤浅介绍。作者对核心配置文件的理解是深刻的，并且能够清晰地传达这些配置背后的逻辑。例如，在讲解数据源连接和事务处理时，它清晰地区分了PostGIS与Shapefile在性能上的差异，并给出了在GeoServer端进行优化配置的具体参数建议，而不是泛泛而谈。这种对“为什么”的解释，远比单纯的“怎么做”更有价值。我特别欣赏书中对各种坐标参考系统（CRS）处理的介绍，这是新手最容易踩坑的地方。书中不仅展示了如何正确设置默认CRS，还详细讲解了动态重投影的原理和性能开销，这让我对自己发布的数据的地理准确性有了更科学的认识。可以说，读完这本书，读者获得的不仅仅是一套操作手册，更是一种构建稳定地理服务的底层思维框架。

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这本书的封面设计着实吸引人，那种简洁中带着一丝技术感的蓝绿色调，让人对即将开启的GIS学习之旅充满了期待。我尤其欣赏作者在排版上的用心，字体选择清晰易读，段落之间的留白处理得恰到好处，即便是初次接触空间数据处理的新手，阅读起来也不会感到视觉疲劳。在内容组织上，它巧妙地避开了那些过于晦涩难懂的理论堆砌，而是直接将读者领到了实操的前沿阵地。初学者往往最害怕的就是那些密密麻麻的配置文件和复杂的命令行操作，但这本书似乎深谙此道，它用非常生活化的语言来解释诸如WMS、WFS这些核心概念，仿佛身边有一位经验丰富的技术伙伴在耐心指导。举个例子，书中讲解如何发布一个图层时，步骤的拆解细致到令人发指，从数据源的准备到最终的OGC标准服务验证，每一步都配有高精度的截图，即便是跟着做了一遍，也能明显感觉到自己对整个服务发布流程的掌控感提升了一个档次。这种“手把手”的教学模式，对于希望快速入门并上手构建自己地理信息系统雏形的人来说，简直是福音。它成功地将一个原本被认为门槛很高的技术领域，拉到了一个更平易近人的高度，让“人人都能拥有自己的地图服务器”的口号不再是空谈。

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我阅读了市面上不少同类主题的教程，很多书籍往往在“入门”之后就戛然而止，留下大片空白等着读者自行探索那些进阶的性能优化和复杂集成。然而，这本书的价值恰恰体现在它对“落地应用”的重视程度上。它不仅仅停留在如何让服务“跑起来”，更进一步探讨了如何让服务“跑得好、跑得稳”。书中关于缓存策略的章节，简直是点睛之笔。我记得作者用了一个生动的比喻来解释瓦片缓存的重要性，这比单纯堆砌Mapproxy的配置文件要有效得多。书中详细介绍了不同缓存机制（如基于时间戳的更新、基于区域的预渲染）的应用场景和优缺点，这使得我能够根据自己项目的数据更新频率和访问量，选择最合适的性能优化方案。更让我惊喜的是，它还触及到了安全性和权限管理这一块，这在很多“新手指南”中是被严重忽略的环节。通过这本书的引导，我不仅学会了如何搭建基础服务，更明白了如何构建一个健壮、可维护、可扩展的地理信息服务体系，这对于任何严肃的GIS项目而言，都是不可或缺的核心技能。

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整本书的结构设计体现了极强的逻辑性和递进性。它没有一开始就抛出庞大的架构图，而是采取了“最小可行产品”（MVP）的思路。第一部分聚焦于软件的安装与第一个图层的发布，让读者快速获得成就感；随后逐步深入到数据源管理、样式设计（SLD/CSS）、安全配置，直到最后讨论到集群部署和性能监控。这种螺旋上升的学习路径，使得知识的积累是稳固的，而不是零散的。尤其值得称赞的是，书中关于动态样式渲染的讲解部分，清晰地展示了如何利用CSS或其他脚本语言，实现比传统SLD更灵活的地图表达。这让我意识到，GeoServer不仅仅是一个“地图发布器”，更是一个强大的空间数据服务引擎。对于我而言，这本书的价值在于它提供了一个坚实的基石，让我有信心去探索更前沿的WebGIS技术栈，例如与前端Leaflet或Mapbox GL JS的集成应用，因为我已经彻底理解了后端服务稳定输出的核心原理。它提供的知识广度与深度，远超出了一个“入门指南”的范畴。

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这本书的语言风格，说实话，非常接地气，这在技术文档中是相当难得的品质。它没有那种高高在上的学术腔调，读起来更像是和一位技术大牛在咖啡馆里探讨技术难题。行文流畅自然，即便是涉及到复杂的网络协议和数据格式转换，作者也能用一种抽丝剥茧的方式将其分解，确保读者能够跟上思路。举个例子，书中对REST API的使用讲解，不像某些教材那样只是罗列API接口，而是构建了一个实际的应用场景——比如如何通过脚本自动化部署，这极大地提高了读者的动手能力和解决问题的迁移能力。此外，作者在关键步骤总会穿插一些“经验之谈”或“避坑指南”，这些小贴士往往比大段的官方文档说明更具实战价值，直接告诉我“如果你遇到XXX错误，通常是XXX配置出了问题”。这种预判和指导，极大地缩短了我的调试时间，让我少走了很多弯路。这本书的体贴入微，真正体现了作者对初学者心智模型的深刻洞察。

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对于入门者很有帮助

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这家出版社的书非常细致，适合入门使用，理论和实践融合完美，其实我都想把这本书翻译过来。

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