GIS Modeling in Raster

GIS Modeling in Raster pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Wiley
作者:Michael N. DeMers
出品人:
页数:208
译者:
出版时间:2001-08-03
价格:1239.00 元
装帧:Hardcover
isbn号码:9780471319658
丛书系列:
图书标签:
  • GIS
  • 栅格数据
  • 空间建模
  • 遥感
  • 地理信息系统
  • 空间分析
  • 地图学
  • 环境科学
  • 计算机地理学
  • 图像处理
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具体描述

The primary focus of this text is on the process of cartographic modeling and GIS modeling. The text goes beyond cartographic modeling to incorporate supplementary or complementary technologies and logics to show that spatio-temporal modeling is not limited to cartographic modeling, nor to Map Algebra. DeMers consistent, friendly and engaging style has been highly praised by reviewers of this title as well as users of his market leading Fundamentals of Geographic Information Systems.

遥感影像解译与数字地形分析:现代地理信息系统的基础与应用 作者: [此处可填写作者信息,如:地理信息科学研究组] 出版社: [此处可填写出版社信息,如:大地出版社] --- 内容提要 本书深入探讨了遥感影像的获取、预处理、特征提取以及在复杂地理环境建模中的核心技术。全书围绕“数据驱动的地理空间分析”这一主线,系统性地阐述了如何利用高分辨率卫星和航空影像,结合先进的数字图像处理算法,构建精确、实用的地理模型。内容涵盖了从基础的辐射校正到复杂的面向对象分类(OBIA),并详细介绍了数字高程模型(DEM)的构建、误差分析与水文、坡度、地貌形态等关键地形因子的提取方法。本书旨在为地理信息科学、环境科学、资源管理以及城市规划领域的专业人士和高级学生提供一套全面而实用的技术指南。 第一部分:遥感基础与影像预处理 第一章:遥感原理与数据源概述 本章首先回顾了电磁波谱与遥感系统的基本物理学原理,重点解析了成像传感器的工作机制,包括被动遥感(如光学、热红外)和主动遥感(如雷达SAR)。详细对比了不同空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率的遥感数据特性,如Landsat、Sentinel系列以及高分辨率商业卫星数据。讨论了数据获取中的几何畸变来源,为后续的几何校正奠定基础。 第二章:数字影像的几何校正与配准 高质量的空间分析始于精确的几何校正。本章细致讲解了多项式模型、仿射变换和更高级的物理模型在校正影像几何误差中的应用。深入探讨了地面控制点(GCPs)的选择与质量评估,以及如何通过数字高程模型(DEM)实现地形相关的纠正。此外,本节还重点介绍了不同影像数据集之间的精确配准技术,包括基于特征点的匹配和基于影像相关性的融合配准,确保空间分析的准确性。 第三章:辐射与大气校正 遥感影像的辐射值直接受大气条件和传感器特性的影响。本章系统阐述了辐射定标的过程,将数字亮度值(DN)转换为可比拟的物理量,如反射率和辐射亮度。详细介绍了大气校正的理论模型,包括基于辐射传输方程的物理模型(如MODTRAN)和基于图表(Chavez法)的半经验模型,旨在消除大气散射和吸收对地物光谱特征的影响,从而获取真实的地面反射率数据。 第四章:图像增强与可视化技术 为了更好地识别地物特征,本章介绍了一系列图像增强技术。内容包括: 1. 对比度拉伸与直方图均衡化: 改善影像的视觉可读性。 2. 滤波技术: 利用空间卷积核进行平滑(如均值、高斯滤波)以减少噪声,以及锐化(如拉普拉斯、Sobel算子)以增强边缘信息。 3. 色彩空间转换: 重点讨论了从RGB到HSI(色相-饱和度-亮度)以及NDVI等植被指数的计算与应用,以突出特定地物特征。 第二部分:地物分类与特征提取 第五章:监督式与非监督式分类方法 本章是影像解译的核心。首先,详细分析了统计学基础上的监督式分类方法,包括最大似然法(MLC)、最小距离法,以及支持向量机(SVM)在分类中的应用。接着,深入讲解了非监督式分类,如K-均值聚类(K-Means)和Isodata算法,及其在探索性分析中的价值。针对分类结果的评估,本章提供了混淆矩阵的构建、总体精度、用户精度和生产者精度的计算方法。 第六章:面向对象图像分析(OBIA) 为克服像素级分类的局限性,本章聚焦于新兴的面向对象图像分析(OBIA)技术。详细阐述了OBIA的三个核心步骤:分割(Segmentation),包括多分辨率分割算法的参数选择;特征提取(Feature Extraction),包括光谱、纹理和形态学特征的量化;以及分类(Classification)。通过实际案例,展示OBIA如何提升复杂地物(如城市建筑群、破碎化植被)的分类精度。 第七章:纹理分析与光谱特征建模 地物的识别不仅仅依赖光谱信息,纹理特征(如粗糙度、周期性)也至关重要。本章介绍了灰度共生矩阵(GLCM)的构建及其关键统计量(如均值、方差、熵、对比度)在纹理识别中的应用。同时,讨论了如何利用多种遥感数据源(如多光谱与热红外)构建联合特征空间,进行复杂地物(如矿区、病虫害)的光谱-纹理模型识别。 第三部分:数字地形分析与地貌建模 第八章:数字高程模型(DEM)的获取与质量控制 地形信息是地理空间分析的基石。本章探讨了DEM的主要数据源,包括:立体像对(Stereo Pairs)的航空摄影测量法、激光雷达(LiDAR)点云数据及其分类处理、以及基于雷达干涉测量(InSAR)的技术。重点讲解了点云数据的预处理,如噪声点去除、地面点筛选。同时,对DEM的精度进行了量化评估,包括绝对误差和相对误差的统计分析。 第九章:地形衍生因子提取与分析 从原始DEM中提取的衍生因子是进行水文、工程和地质分析的基础。本章系统地阐述了以下核心因子的计算方法: 1. 坡度与坡向: 基于中心差分的计算公式及其在不同DEM分辨率下的敏感性分析。 2. 地貌形态: 包括剖面曲率、平面曲率、剖面形状、平面形状以及地形因子(TPI)的提取与解释。 3. 水文分析: 详细讲解了水流累积量、汇流路径追踪、水系网络提取以及流域边界的划分流程,强调了“填洼”处理的重要性。 第十章:地貌表面的可视化与建模 本章专注于高品质地形表面的可视化与三维建模。讨论了不同插值算法(如反距离加权IDW、克里金Kriging)在构建连续表面时的优劣。重点介绍了数字表面模型(DSM)与数字地表模型(DTM)的差异化应用,以及如何利用等高线生成与三维透视图(Perspective Views)的渲染技术,清晰地展示复杂地貌特征。 第四部分:集成分析与高级应用 第十一章:空间分析的误差传播与不确定性 在任何地理模型中,误差是不可避免的。本章深入探讨了误差的来源——从原始数据采集到模型参数设定的各个环节。详细介绍了误差传播定律在复合指数(如地形因子与NDVI结合)计算中的应用,帮助使用者量化其分析结果的可靠性区间,并学习如何通过敏感性分析来优化模型结构。 第十二章:时间序列遥感数据分析与变化检测 本章关注遥感技术在动态监测中的应用。详细阐述了多期影像的配准与标准化流程。重点介绍了变化检测的理论与实践,包括图像代数法、特征空间分析法和基于分类的对比法。通过案例分析,展示如何利用时间序列数据监测土地利用/土地覆盖(LULC)的变化、城市扩张速率以及自然灾害的恢复进程。 --- 本书特色: 理论与实践紧密结合: 每章均提供详细的算法推导与实际操作案例,注重从数学原理到GIS软件应用的过渡。 数据驱动导向: 强调利用高精度数据源(如LiDAR、高分卫星)解决复杂的空间问题。 聚焦核心技术链: 系统覆盖了从影像获取到最终地貌和地物模型构建的完整技术链条,为高级研究奠定坚实基础。

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用户评价

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我在进行区域经济发展的空间格局分析时,经常需要处理大量的栅格化数据,例如土地利用、人口密度、产业分布等。如何将这些分散的栅格信息有效地整合,并从中提炼出有意义的空间模式和驱动因素,是我一直努力的方向。我发现,现有的很多GIS教材在讲解栅格分析时,往往侧重于单个工具的使用,而缺乏对如何将这些工具串联起来,构建完整的分析模型进行深入探讨。《GIS Modeling in Raster》这本书的设想,正是我所急切需要的。我预期它会深入讲解栅格模型在宏观经济分析中的应用,例如如何利用栅格数据构建空间计量经济学模型,如何进行空间自相关分析,以及如何模拟不同政策对区域经济发展的影响。我尤其期待书中能够详细介绍一些常用的栅格建模方法,比如元胞自动机模型、代理模型等,并提供具体的实现步骤和案例分析。这本书的出现,将为我提供一个更加系统和科学的框架,帮助我更好地理解和解决区域经济发展中的空间问题。

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作为一名对地理信息系统(GIS)研究领域有着濃厚兴趣的早期职业研究员,我一直渴望找到一本能够系统性地梳理和深入探讨栅格数据建模方法学的权威著作。在我的研究课题中,栅格模型扮演着至关重要的角色,无论是进行环境影响评估、土地覆盖变化分析,还是模拟地下水流动,我都离不开栅格数据的强大表现力。然而,市面上关于GIS建模的书籍虽多,但很多都侧重于特定应用领域,或者只是泛泛而谈,缺乏对核心建模原理、算法实现和技术细节的深入剖析。《GIS Modeling in Raster》这本**我一直寻找的,尚未问世的书籍**,如果在我的视野中出现,我预期它将填补这一空白,为我提供一套完整的、结构化的知识体系。想象一下,它会首先从栅格数据的基本概念和数据结构入手,清晰地阐述其优势与局限性,然后逐步深入到各种栅格分析函数的理论基础,比如坡度、坡向、汇流累积量、景观格局指数等。我尤其期待书中能够详细讲解如何构建复杂的栅格模型,包括逻辑运算、算术运算、空间叠加、缓冲区分析等在栅格环境下的具体实现,以及如何通过模型输出结果进行科学的解释和应用。这本书的出现,将如同为我打开了一扇通往栅格建模新世界的大门,让我能够更加自信和高效地解决实际问题。我希望它能涵盖从基础到进阶的各种建模技术,并配以丰富的图例和案例研究,使其易于理解且具有极强的实践指导意义。

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我一直对遥感影像的定量分析及其在环境监测中的应用充满兴趣。在处理大量的多光谱、高光谱影像时,我发现栅格模型在信息提取、地物分类、以及环境参数反演等方面具有不可替代的作用。然而,如何将这些高维的遥感数据转化为可用的栅格模型,并从中获取有意义的环境信息,是我一直探索的重点。市面上关于遥感影像处理的书籍虽然不少,但很少有专门深入探讨栅格模型在这一领域的应用和建模技巧。《GIS Modeling in Raster》这本书的设想,让我感到非常兴奋。我预期它会详细阐述栅格模型在遥感影像分析中的核心理论和技术方法,例如如何利用栅格代数来处理不同波段的影像数据,如何通过空间滤波和纹理分析来提取地物特征,以及如何将这些特征组合起来构建分类模型。我尤其期待书中能够包含一些关于模型性能评估和误差分析的章节,帮助我更好地理解模型的局限性,并提高反演结果的准确性。

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在进行区域土地利用规划和管理的研究时,我一直对如何利用栅格模型来模拟和预测土地利用变化的过程感到着迷。然而,将不同尺度的土地利用数据有效地整合,并构建出能够反映复杂社会经济和环境因素相互作用的栅格模型,仍然是我面临的挑战。我经常感到,现有的GIS教材在讲解栅格模型时,往往侧重于基础的分析操作,而缺乏对如何将这些操作融入到更宏观的土地利用变化模型中的深入探讨。《GIS Modeling in Raster》这本书的设想,正是弥补了这一不足。我期待它能从土地利用规划和管理的视角出发,详细阐述栅格模型在这一领域的应用,例如如何利用栅格数据来表示土地的适宜性、驱动力等,如何通过栅格运算来模拟土地利用转移的概率和方向,以及如何利用模型结果来为可持续土地利用规划提供科学依据。我尤其希望书中能够包含一些关于模型情景分析和政策模拟的章节,帮助我更好地理解不同规划方案对未来土地利用格局的影响。

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作为一名地理信息科学专业的学生,我一直对栅格模型在地理现象模拟方面的发展方向感到好奇。在学习过程中,我接触了各种不同的栅格分析工具和技术,但总感觉缺乏一个系统性的框架来理解它们之间的内在联系,以及如何将它们有效地组合起来解决实际问题。我一直梦想着能有一本书,能够清晰地阐述栅格模型的基本原理,并详细介绍各种常用的栅格分析函数,例如空间插值、密度分析、地形分析等等。更重要的是,我希望这本书能够指导我如何根据不同的研究需求,设计和构建出适合的栅格模型,并对其结果进行科学的解释和评估。如果《GIS Modeling in Raster》这本书能够满足我的这些期待,它将对我个人的学习和未来的科研工作产生深远的影响。我期望这本书能以一种循序渐进的方式,带领读者从栅格数据的基础知识,逐步深入到复杂的模型构建和应用,并提供丰富的案例研究,帮助我们更好地理解和掌握栅格建模的精髓。

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最近,我一直在探索如何在遥感数据分析中更有效地利用栅格模型来揭示地表过程的复杂性。过去,我常常在处理卫星影像、数字高程模型(DEM)等栅格数据时,感到在建模方面缺乏系统性的指导。市面上的很多教程往往停留在软件操作层面,对于模型背后的数学原理和算法逻辑的讲解不够深入,导致我在构建复杂的分析流程时,总感觉抓不住核心。因此,一本真正意义上的《GIS Modeling in Raster》对我来说,是急需的。我设想,这本书将以一种严谨且富有洞察力的方式,系统地介绍栅格模型在不同GIS应用场景下的构建思路和技术细节。它会从栅格数据的内在属性出发,讲解如何通过一系列的空间运算和转换,将原始的栅格图层转化为具有丰富信息量的分析结果。我尤其期待书中能够深入探讨各种栅格代数运算的原理,以及如何利用它们来构建复杂的空间决策模型,比如在土地利用规划、自然资源管理等领域。此外,模型验证和不确定性分析也是我一直关注的重点,我希望这本书能够提供相关的理论框架和实践方法,帮助我更好地评估模型的可靠性。如果这本书真的能够出版,我相信它将成为我案头的必备参考书,为我的科研工作提供强大的理论支撑和实践指导。

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长期以来,我在进行水文地质环境调查和地下水资源管理时,常常依赖于复杂的栅格模型来模拟地下水的流动和污染物扩散。然而,在模型构建和参数率定过程中,我常常遇到各种技术难题,包括模型选择、数据预处理、算法优化等。市面上关于地下水模拟的书籍虽然不少,但很少有专门深入探讨栅格模型在这一领域的应用和建模技巧。《GIS Modeling in Raster》这本书的出现,无疑将填补这一重要空白。我设想,这本书会详细阐述栅格模型在水文地质学中的核心理论和技术方法,例如如何利用栅格数据来表示地下水含水层的属性,如何通过栅格运算来模拟地下水的滲流、扩散过程,以及如何利用模型结果来评估地下水资源的可持续利用性。我尤其期待书中能够包含一些关于模型不确定性分析和敏感性分析的章节,帮助我更好地理解模型的局限性,并提高模型的可靠性。这本书的出现,将对我开展更深入的水文地质研究和更有效的地下水资源管理提供强大的技术支撑。

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在参与一个关于城市环境模拟的研究项目时,我发现栅格模型在分析城市热岛效应、空气污染扩散等方面展现出了巨大的潜力。然而,如何有效地构建和优化这些模型,仍然是我面临的一个挑战。我目前使用的很多方法都是基于经验的,缺乏扎实的理论基础来指导我的建模过程。因此,我一直在寻找一本能够深入讲解栅格建模核心原理的书籍。《GIS Modeling in Raster》的设想,让我感到非常兴奋。我期待它能从栅格数据本身的特性出发,详细介绍各种栅格分析操作的数学基础和算法实现。比如,如何利用栅格代数来模拟物质的扩散过程,如何通过坡度、坡向分析来理解地表径流的形成,以及如何将这些基础操作组合起来,构建出具有实际应用价值的复杂模型。我还希望书中能包含一些高级的栅格建模技术,例如面向对象栅格模型,或者如何将栅格模型与其他的GIS数据模型(如矢量模型)相结合,以解决更复杂的问题。这本书的出现,将极大地提升我在城市环境模拟领域的建模能力,为我的研究提供更科学、更可靠的解决方案。

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作为一名生态保护研究者,我一直在关注如何利用GIS栅格模型来评估和预测生态系统的变化。在进行生物多样性监测、栖息地适宜性分析、以及环境风险评估时,栅格模型都扮演着至关重要的角色。然而,如何在复杂的生态环境中,构建出准确、可靠的栅格模型,并将其应用于实际的保护决策,是我一直面临的挑战。《GIS Modeling in Raster》这本书的设想,让我感到非常振奋。我期待它能从生态学的角度出发,深入讲解栅格模型在生态系统分析中的应用,例如如何利用栅格数据来表示植被类型、土壤性质、气候条件等关键生态因子,如何通过栅格运算来模拟物种的分布和迁移,以及如何利用模型结果来评估不同生境的生态价值和脆弱性。我尤其希望书中能够包含一些关于模型校准和验证的章节,帮助我更好地提高模型的准确性和可信度。这本书的出现,将为我提供一个更加系统和科学的工具箱,帮助我更好地理解和解决生态保护中的复杂问题。

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在进行灾害风险评估和应急管理的研究时,我一直深切关注如何利用GIS栅格模型来模拟和预测灾害的发生和蔓延过程。然而,如何将不同类型的灾害数据(如地形、降雨、人口分布等)有效地整合,并构建出能够反映复杂空间相互作用的栅格模型,是我一直面临的挑战。我经常感到,现有的GIS教材在讲解栅格模型时,往往侧重于基础的分析操作,而缺乏对如何将这些操作融入到更宏观的灾害风险评估模型中的深入探讨。《GIS Modeling in Raster》这本书的设想,正是弥补了这一不足。我期待它能从灾害研究的视角出发,详细阐述栅格模型在这一领域的应用,例如如何利用栅格数据来表示灾害的易发性、暴露度和脆弱性,如何通过栅格运算来模拟灾害的传播路径和影响范围,以及如何利用模型结果来为灾害预警和应急响应提供科学依据。我尤其希望书中能够包含一些关于模型动态模拟和情景分析的章节,帮助我更好地理解不同灾害发展趋势下的风险变化。

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