具体描述
This look at complex environmental challenges and their increasingly sophisticated technological solutions explores case studies of the most innovative geographic information system (GIS) projects yet devised by governments, businesses, and individuals. Each study showcases GIS solutions, yet balances the technology with practical human applications. Topics ranging from biodiversity and pollution to specific subjects such as coastal zone management and change detection make this text relevant for nontechnical audiences and GIS professionals alike.
地理信息系统与自然资源保护：面向实践的应用指南 作者： [请在此处填写作者姓名] 出版社： [请在此处填写出版社名称] ISBN： [请在此处填写ISBN] 页数： [请在此处填写页数] --- 内容简介 本书是一本专注于地理信息系统（GIS）在自然资源保护、生态系统服务评估与可持续土地利用规划领域的深度实践指南。它并非侧重于环境管理中的宏观政策制定或污染控制的理论框架，而是着重于如何利用现代空间技术工具——特别是GIS、遥感（RS）和全球定位系统（GPS）——来解决实际的保护难题、量化生态过程，并支持科学决策。 本书的结构设计旨在为环境科学、地理学、资源管理专业人员、规划师以及相关领域的学生提供一套清晰、可操作的工作流程和技术路线图。我们假设读者对环境科学的基础概念有所了解，但可能缺乏将这些概念转化为可分析空间数据的具体技术能力。 第一部分：空间数据基础与环境建模的基石 本部分首先奠定了使用GIS进行环境分析所需的理论和技术基础。我们不讨论环境管理的具体法规或治理结构，而是聚焦于数据的“生命周期”：如何获取、处理和管理环境相关空间数据。 1. 空间数据的采集、管理与质量控制： 本章详细阐述了环境数据源的多样性，包括卫星影像（Landsat、Sentinel）、无人机（UAV）数据、现场GPS采集数据以及现有数据库的集成。重点在于空间参考系统的选择与转换，这对跨尺度环境比较至关重要。我们深入探讨了误差分析在环境数据中的重要性，例如如何评估和校正地形、植被覆盖度（如NDVI）数据中的系统性偏差。 2. 数字化与拓扑构建： 讨论了将传统的纸质地图、航拍照片转换为可分析的矢量或栅格数据的过程。特别强调了拓扑关系的构建，这对于水文分析（如流域划分、水流路径模拟）和土地利用变更的精确识别是不可或缺的步骤。 3. 环境数据的可视化与探索性分析（EDA）： 超越基础的地图制作，本章探讨了如何使用GIS进行环境数据的初步探索。例如，使用空间直方图分析特定污染物浓度在地理空间上的分布模式，或利用三维可视化技术展示地貌对微气候的影响。 第二部分：生态系统分析与生物多样性评估的GIS技术 本部分将焦点从数据处理转向具体的生态学应用。我们避开了关于物种保护政策的讨论，而是聚焦于如何量化栖息地特征和评估生物多样性指标的空间分布。 4. 栖息地适宜性建模（HSM）与空间分析： 这是本书的核心技术章节之一。我们详细介绍了最大熵模型（MaxEnt）、层次分析法（AHP）与GIS的集成应用，用于预测目标物种在不同环境因子（如坡度、海拔、植被类型、水源距离）下的生存概率。内容侧重于模型参数的调整、敏感性分析以及如何解释输出的栖息地质量指数图层。 5. 景观生态学指标的量化： 本章介绍如何利用GIS工具箱计算关键的景观指标，如斑块密度（PD）、平均邻近度（NN）、互嵌指数（IIC）等。这些量化指标被用来评估景观异质性、连通性和破碎化程度，为理解生态系统功能提供客观的空间度量，而非仅仅是定性的描述。 6. 遥感在植被健康监测中的应用： 侧重于时间序列分析。读者将学习如何处理多时相的遥感影像，例如使用MODIS或Sentinel数据计算植被盖度（FVC）的季节性变化，识别异常的植被生长事件（如干旱早期预警），并将其与地面观测数据进行对比验证。 第三部分：资源可持续利用与空间规划工具 本部分探讨GIS在土地利用优化和资源承载力评估中的应用，强调量化限制因子和优化资源配置。 7. 水资源空间评估与流域模拟集成： 本书详细介绍了如何利用数字高程模型（DEM）进行水文分析，包括汇流累积、河网提取和流域边界的精确划定。同时，阐述了如何将这些空间结果与外部的水文模型（如SWAT或HEC-RAS的输入数据准备）进行对接，以评估特定土地利用变化对径流和洪峰的影响，从而支持防洪规划。 8. 土地适宜性分析（LSA）与约束分析： 本章提供了一种结构化的方法来确定特定活动（如可再生能源设施布局、生态恢复区选址）的最佳地点。这涉及到多标准评估（MCA），其中GIS被用作叠加、加权和筛选不同环境约束（如坡度限制、缓冲区距离、现有保护区）的强大工具。最终输出的是一个优选区域的概率图层。 9. 空间决策支持系统（SDSS）的构建模块： 本部分最后探讨了如何将前面学到的所有空间分析技术，通过脚本编程（如Python/ArcPy）或内置的工作流工具，整合成一个可重复操作的空间决策支持流程。这使得环境专业人员能够快速响应新的数据输入，并生成具有一致性标准的评估报告。 --- 目标读者 本书主要面向希望掌握空间数据驱动方法论的环境科学、自然资源管理、生态规划、林业、地理信息科学的研究生、研究人员、以及一线技术人员。通过详实的案例和操作步骤，本书旨在帮助读者将抽象的环境问题转化为可被GIS量化、分析和解决的具体空间任务。本书不提供关于国际环境公约的解读，也不深入探讨环境经济学理论，其核心价值在于“如何做”——即如何利用GIS的强大空间分析能力，为更可持续的资源利用提供坚实的技术支撑。
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