Geocomputation

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出版者:John Wiley & Sons
作者:Longley, Paul A.; Brooks, Sue; MacMillan, Bill
出品人:
页数:290
译者:
出版时间:1998-10-30
价格:USD 200.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9780471985754
丛书系列:
图书标签:
  • GIS
  • 空间计算
  • 地理信息系统
  • 空间分析
  • 编程
  • Python
  • R
  • 数据科学
  • 地图学
  • 遥感
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具体描述

Geocomputation A Primer edited by Paul A Longley Sue M Brooks Rachael McDonnell School of Geographical Sciences, University of Bristol, UK and Bill Macmillan School of Geography, University of Oxford, UK This book encompasses all that is new in geocomputation. It is also a primer - that is, a book which sets out the foundations and scope of this important emergent area from the same contemporary perspective. The catalyst to the emergence of geocomputation is the new and creative application of computers to devise and depict digital representations of the Earth's surface. The environment for geocomputation is provided by geographical information systems (GIS), yet geocomputation is much more than GIS. Geocomputation is a blend of research-led applications which emphasise process over form, dynamics over statics, and interaction over passive response. This book presents a timely blend of current research and practice, written by the leading figures in the field. It provides insights to a new and rapidly developing area, and identifies the key foundations to future developments. It should be read by all who seek to use geocomputational methods for solving real world problems.

《探索地理计算:驾驭空间数据的力量》 在信息爆炸的时代,地理空间数据正以前所未有的速度增长,其蕴含的洞察力也日益显著。从城市规划的宏伟蓝图到气候变化的微观监测,从资源管理的精细调配到疫情防控的精准施策,地理计算作为连接物理世界与数字空间的桥梁,正成为理解和解决复杂现实问题的关键。 《探索地理计算:驾驭空间数据的力量》并非一本仅仅堆砌理论的学术著作,而是一本聚焦于如何运用计算思维和技术手段,深入挖掘地理空间数据价值的实践指南。本书致力于为读者展现地理计算的广阔图景,涵盖其核心概念、关键技术、前沿应用以及未来的发展趋势。 核心内容概述: 本书将从以下几个核心维度,系统地阐述地理计算的内涵与外延: 一、地理空间数据的本质与表示: 在深入探讨计算方法之前,我们首先需要理解地理空间数据的独特性。本书将详细介绍: 地理信息的维度: 区分点、线、面、体等几何模型,以及与这些几何体相关的属性信息。 空间参考系统: 讲解坐标系、投影以及它们在准确表示地理位置上的重要性,例如大地坐标系、国家大地网格等。 数据模型: 介绍矢量数据模型(如Shapefile, GeoJSON)和栅格数据模型(如GeoTIFF),以及它们各自的优缺点和适用场景。 数据质量与误差: 探讨地理空间数据的精度、准确性、完备性等问题,以及这些因素对分析结果的影响。 二、地理计算的核心算法与方法: 这是本书的技术核心所在。我们将深入剖析一系列用于处理和分析地理空间数据的关键算法和方法,并尽可能以直观的方式进行阐释: 空间查询与分析: 空间关系(空间定位): 点在面内、线与面相交、面与面重叠等基本空间关系判断。 空间缓冲区分析: 围绕要素创建指定距离的区域,用于分析影响范围。 叠加分析: 结合多个图层,基于空间重叠进行属性的融合和运算(如Union, Intersect, Erase)。 网络分析: 解决路径规划、服务区域分析、选址等与道路、管线等网络相关的问题。 地形分析: 计算坡度、坡向、汇流累积量、视觉域等,用于理解地表形态。 空间插值: 点插值: 基于已知点数据预测未知区域的值,如反距离加权(IDW)、克里金插值(Kriging)。 栅格插值: 对连续栅格表面进行平滑处理或补全。 空间统计: 空间自相关: 分析地理要素的空间聚集或分散程度(如Moran's I, Getis-Ord Gi)。 点模式分析: 识别点状要素的分布规律,如最近邻分析、核密度分析。 地理加权回归(GWR): 建立局部回归模型,考虑地理位置对回归关系的影响。 空间聚类: DBSCAN, K-Means等算法在地理空间上的应用。 三、地理计算的工具与平台: 理论的学习需要强大的工具支撑。本书将介绍当前主流的地理计算工具和平台,帮助读者将理论付诸实践: 桌面GIS软件: 如ArcGIS, QGIS等,介绍其核心功能和工作流程。 地理空间数据库: 如PostGIS, Oracle Spatial等,讲解如何高效存储、管理和查询地理空间数据。 编程语言与库: Python: 重点介绍GDAL/OGR, Rasterio, Fiona, Shapely, GeoPandas, PySAL等用于数据处理、分析和可视化的库。 R: 介绍sp, sf, raster, rgdal等在空间分析领域的强大支持。 云计算平台: 简要介绍Google Earth Engine, ArcGIS Online等云端地理计算服务。 四、地理计算的前沿应用: 本书将通过一系列生动具体的案例,展示地理计算在各个领域的实际应用,激发读者的思考和探索: 智慧城市: 交通流量分析与优化、公共设施选址、环境监测与治理、城市空间规划。 自然资源管理: 森林资源监测、水资源分配、土地利用变化分析、矿产资源勘探。 环境保护与灾害管理: 气候变化影响评估、洪水/滑坡风险分析、生态系统服务评估、自然灾害预警与响应。 农业与精准农业: 农田土壤分析、作物产量预测、病虫害监测、精准施肥与灌溉。 公共卫生与流行病学: 疾病传播模式分析、医疗资源可及性评估、环境健康风险研究。 交通与物流: 路线优化、运输网络分析、配送中心选址、货运流量预测。 社会科学研究: 人口分布与迁移分析、犯罪热点识别、社会经济空间差异研究。 五、地理计算的未来展望: 展望未来,地理计算的发展将更加迅猛。本书将探讨: 大数据与机器学习的融合: 如何利用深度学习、随机森林等方法解决复杂的空间模式识别和预测问题。 实时地理计算: 应对不断增长的实时地理空间数据流,实现动态监测与响应。 三维地理信息系统(3D GIS)与数字孪生: 更加逼真地模拟和分析现实世界。 遥感影像处理与分析的进步: 利用高分辨率、多光谱、高光谱遥感数据提取更丰富的信息。 跨学科的融合: 地理计算与其他学科(如计算机科学、统计学、环境科学、社会科学)的深度融合,催生新的研究领域和应用方向。 《探索地理计算:驾驭空间数据的力量》的目标是为读者提供一个全面、深入且富有启发性的学习体验。无论您是地理信息科学的初学者,还是希望在专业领域深化研究的研究者,亦或是希望利用空间数据解决实际问题的行业从业者,本书都将成为您探索地理计算奥秘、发掘空间数据潜力的得力助手。让我们一起,用计算的力量,解锁地理世界的无限可能。

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读后感

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这本书的价值,很大程度上体现在其对“批判性思维”的培养上。作者并非简单地罗列现有的方法和工具,而是不断地引导读者去质疑:“为什么是这个方法?它在特定条件下存在哪些固有的局限性?”在讨论到某项主流的空间分析技术时,作者并没有回避其潜在的偏差和伦理问题,反而用相当大的篇幅去探讨如何在使用这些工具时保持清醒的认识。这种负责任的学术态度,在当今快节奏的知识传播中显得尤为珍贵。我尤其欣赏其在案例分析中展现出的那种“解构”能力,他会把一个看似完美的解决方案拆解开来,展示其背后的假设和简化过程,让我们明白任何模型都只是现实世界的一种投射,而非绝对真理。这种不盲从、重思辨的写作风格,让我感觉自己不仅仅是在学习技能,更是在塑造一种更加审慎和深刻的思考习惯。

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这本书的封面设计简直是视觉盛宴,色彩搭配大胆而富有层次感,让人一看就知道这不是一本普通的学术著作。装帧精良,纸张的质感也相当不错,拿在手里沉甸甸的,充满了知识的重量感。我尤其欣赏作者在章节标题上的用心,每一个标题都像是一把钥匙,精准地指向了该部分的核心议题,让人充满探索的欲望。比如,其中一章关于空间统计的探讨,其引言部分就巧妙地引用了历史典故,一下子就把读者带入了那个学科思想形成的关键时刻。阅读过程中的体验非常流畅,文字的逻辑性极强,即便是面对复杂的数据分析方法,作者也能用清晰、生动的语言进行阐述,仿佛一位经验丰富的导师在身边耐心讲解。排版也考虑到了读者的阅读舒适度,留白恰到好处,注释详尽且易于查找,显示出出版方在细节上的极致追求。我花了整整一个周末沉浸其中,感受到的不仅仅是知识的积累,更是一种审美上的愉悦。这本书的整体感觉,是那种你会忍不住想把它摆在书架最显眼位置,时不时拿出来翻阅把玩的珍品。

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我必须指出,本书在跨学科视野的整合方面做得非常出色,远远超出了我原本的预期。我原以为它会聚焦于某一个特定的技术领域,但事实是,作者成功地将计算机科学的前沿理论、地理学的传统精髓以及社会科学的实证方法熔于一炉。例如,在讨论算法效率和数据结构时,书中不仅提供了严谨的复杂度分析,还结合了生态系统演化的模拟实例,展示了抽象概念如何映射到真实的自然过程。这种将硬核技术与人文关怀相结合的写作风格,使得全书的视野极为开阔。更令人称道的是,作者在引用文献时表现出的广博,涉及了从古典哲学到最新的机器学习论文,这种跨越时空的对话,为我们提供了思考问题的多重维度。阅读这本书的过程,就像是进行了一场高端的学术漫游,每走一步,都能发现新的知识交汇点。它不再是孤立的知识点集合,而是一个相互关联、相互支撑的知识网络。

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这本书在实践指导层面的细致入微,几乎到了令人发指的地步,这对于动手能力强的学习者来说,简直是莫大的福音。它不是那种高高在上的理论说教,而是真正做到了“授人以渔”。每一个关键的技术点,作者都附带了清晰的步骤指南和代码片段示例,这些示例不仅能够直接运行,而且结构清晰,注释详尽到足以让一个中级开发者快速上手并进行二次开发。我特别关注了其中关于大规模空间数据处理的部分,作者没有用过于理想化的环境来描述,而是坦诚地指出了在资源受限情况下如何进行优化和权衡取舍。这种基于真实世界挑战的建议,远比教科书上那些完美运行的“Demo”更有参考价值。读完后,我立刻尝试着按照书中的方法论构建了自己的小型项目,发现其提供的框架非常稳健可靠,极大地缩短了我的原型开发时间。可以说,这本书不仅仅是一本理论参考书,更是一本实用的、值得放在工作台上随时翻阅的“工具箱”。

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这本书的叙事节奏掌握得极其老练,简直是教科书级别的示范。它并没有一开始就堆砌大量的理论术语,而是采取了一种循序渐进、由浅入深的方式。最初几章,作者像是为我们铺设了一个坚实的地基,通过一系列直观的案例研究,让我们初步理解了核心概念在实际问题中的应用场景。这种“先树立形象,再深入剖析”的策略,极大地降低了初学者的入门门槛。当我读到关于数据可视化那一章时,我简直惊叹于作者的表达能力。他没有仅仅停留在工具的使用说明上,而是深入挖掘了数据背后的叙事力量,如何通过图形设计来影响决策者的认知。特别是在处理那些涉及多维度变量的复杂模型时,作者总能巧妙地穿插一些短小的、富有哲理性的反思,使得原本枯燥的数学推导过程也变得生动有趣起来。这种张弛有度的节奏感,让我在长时间阅读后依然保持着高度的专注力,丝毫没有感到疲倦。这是一本真正懂得如何与读者“对话”的书。

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