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出版者:Manning publications co.

作者:Regina O. Obe

出品人:

页数:425

译者:

出版时间:2011-2-28

价格:$44.45

装帧:

isbn号码:9781935182269

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• 数据库
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《空间数据科学的基石：现代地理信息系统的原理与实践》 内容简介 本书深入探讨了当代地理信息系统（GIS）的理论基础、核心技术以及在实际应用中的操作流程。它旨在为读者提供一个全面而深入的视角，理解如何有效地采集、存储、管理、分析和可视化空间数据，以解决复杂的现实世界问题。全书结构严谨，内容涵盖了从基础的空间数据模型到高级的空间统计和机器学习方法，确保读者不仅掌握工具的使用，更能理解背后的科学原理。 第一部分：空间数据的基础与模型 本部分着重于构建对空间信息本质的认知框架。 第一章：空间信息学的基本概念 本章首先界定了地理信息科学（GIScience）的范畴，明确了其在数据科学领域中的独特地位。我们探讨了空间参考系统的基本要素：大地水准面、参考椭球体、基准面（Datum）的选取及其对全球定位系统的影响。重点解析了坐标系（如经纬度、笛卡尔坐标）与投影系统（如墨卡托、UTM 投影）之间的转换原理与误差来源。通过对不同空间数据模型进行对比分析，详细阐述了矢量数据模型（点、线、面）的拓扑关系、数据结构（如链式、弧段-节点）的构建与维护，以及栅格数据模型（网格单元、分辨率、空间自相关性）的优势与局限。本章强调了数据精度、准确性和一致性在所有后续分析中的决定性作用。 第二章：空间数据库的架构与管理 本章聚焦于如何高效、安全地存储和检索大规模空间数据集。我们首先回顾了传统关系型数据库（RDBMS）的结构，并引出了对空间扩展（Spatial Extensions）的需求。详细介绍了空间数据类型的定义、空间索引（如R-Tree、Quadtree）的工作机制及其对查询性能的优化效果。深入探讨了空间数据的规范化与反规范化策略，特别关注了拓扑一致性的维护机制。对于涉及时空数据的场景，本章还介绍了时间维度在数据库设计中的集成方法，以及如何利用事务管理保证空间数据操作的原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID）。 第二部分：空间数据的获取与预处理 高质量的分析始于可靠的数据源。本部分指导读者如何获取、验证和准备投入分析的数据集。 第三章：遥感数据原理与处理基础 本章概述了主流的遥感数据获取平台（卫星、航空、无人机）及其传感器特性（如电磁波谱、空间分辨率、时间分辨率）。重点解析了影像的辐射校正、几何校正和大气校正的步骤与常用算法，确保影像数据能够真实反映地物特征。随后，探讨了影像分类的理论基础，包括监督分类（如最大似然法）与非监督分类（如K-均值聚类）的应用场景，并介绍了面向对象的图像分析（OBIA）的概念。 第四章：全球导航卫星系统（GNSS）与移动数据采集 本章详细讲解了 GNSS 的工作原理，包括卫星信号接收、双差分修正技术（RTK/PPK）在提高定位精度方面的作用。我们讨论了不同精度等级的移动采集设备（从消费级 GPS 到高精度测量仪）的选择标准。此外，本章还涵盖了众包地理信息（Crowdsourced GIS）的质量控制挑战，以及利用智能手机传感器数据（如加速计、陀螺仪）进行室内定位和轨迹跟踪的潜在方法。 第五章：空间数据质量评估与转换 数据质量是分析结果可靠性的前提。本章提供了量化评估空间数据误差的方法，包括位置误差、属性误差和拓扑误差的度量指标。详细阐述了不同投影系统之间的转换计算，以及在转换过程中不可避免的几何变形的分析。对于来自不同来源、不同精度的数据集，本章教授如何运用空间配准（Spatial Registration）和数据融合技术，实现数据集的有效集成与标准化。 第三部分：核心空间分析技术 这是全书的核心，侧重于利用空间关系进行深层次的洞察提取。 第六章：几何运算与拓扑分析 本章深入剖析了点、线、面之间的基本几何操作，如缓冲区分析、叠加分析（交集、并集、差集、相交）的数学实现。拓扑关系（连接性、邻接性、包含性）的建立是网络分析和区域划分的基础。本章详细介绍了拓扑规则的检查与修复流程，以及如何使用图论算法来识别和解决几何错误，确保分析的几何基础稳固。 第七章：表面分析与数字高程模型（DEM） 本章专注于三维空间数据的处理，以 DEM 为核心。讲解了 DEM 的生成方法（插值技术如 IDW、Kriging）及其局限性。详细介绍了基于 DEM 的派生产品生成，包括坡度、坡向、剖面分析、可视性分析（通视域计算）的数学模型。探讨了水文分析（如汇流累积、流域划分）在 DEM 上的实现流程及其在环境科学中的应用。 第八章：空间统计学基础 本章将统计学方法引入地理分析，探讨空间数据的独特性——空间自相关性。介绍了描述性空间统计量，如全局 Moran's I 和 Getis-Ord Gi 统计量，用于识别空间集聚或分散的模式。讲解了空间抽样的原理，以及如何利用变异函数（Variogram）来刻画空间依赖性的强度和距离衰减规律，为后续的插值和建模奠定基础。 第九章：空间插值与估计 本章系统梳理了点数据到连续面的估计方法。除了基础的确定性插值（如自然邻域），重点深入讲解了地统计学插值方法，特别是普通克里金（Ordinary Kriging）和协同克里金（Co-Kriging）的数学原理、模型假设以及在不同变异函数模型（球形、指数、高斯）下的应用选择。此外，还探讨了用于不确定性评估的交叉验证（Cross-Validation）技术。 第四部分：高级应用与新兴领域 本部分拓展了空间分析的应用边界，结合了计算科学的前沿进展。 第十章：空间网络分析与路径优化 本章将 GIS 与图论深度结合，阐述了网络数据集的构建（边、节点、流向、阻抗属性）。详细分析了经典的路径寻找算法，如 Dijkstra 算法和 A 算法在实际交通网络中的应用。讨论了服务区分析（如 5 分钟到达圈）、最近邻分析以及路网的连通性评估，广泛应用于物流、应急响应和基础设施规划。 第十一章：空间机器学习与深度学习 本章探讨了如何利用机器学习模型处理空间数据。从传统的回归模型（如地理加权回归 GWR）处理非平稳空间关系开始，过渡到更复杂的分类与聚类算法（如随机森林、支持向量机）在土地利用分类、风险预测中的应用。重点讨论了卷积神经网络（CNN）在遥感影像特征提取和语义分割中的优势，以及如何将空间上下文信息有效地融入深度学习框架。 第十二章：动态与时空数据可视化 本章强调了有效沟通分析结果的重要性。从传统的地图制作规范（符号学、配色方案）出发，深入探讨了信息可视化的原则。着重讲解了如何设计和实现动态可视化技术，包括时间序列数据的动画展示、交互式探索式数据分析（EDA）界面，以及如何利用 WebGL 等技术渲染大规模三维场景，使复杂的空间关系得以直观呈现。 全书配有丰富的案例研究和练习，旨在培养读者将理论知识转化为实际解决问题的能力，成为一名精通空间数据科学的专业人士。

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我对《PostGIS in Action》这本书的期待，主要源于其“in Action”这个充满行动力的书名。在我的职业生涯中，我曾多次尝试使用PostGIS，但往往在遇到一些棘手的问题时，就因为缺乏深入的指导而止步不前。我是一名对开源技术充满热情的开发者，并且深知地理空间数据在现代应用中的重要性。我期望这本书能够提供一种循序渐进的学习路径，带领我从PostGIS的基础知识，一步步掌握其高级特性和应用技巧。我非常期待书中能够详细讲解PostGIS的几何对象创建、编辑和查询，特别是如何处理那些具有复杂拓扑结构的几何体。另外，对于PostGIS提供的丰富空间函数，我希望能看到它们在实际应用场景中的具体运用，比如如何进行空间连接、空间过滤、以及各种空间关系的判断。我也特别关注书中对于PostGIS性能优化的指导，因为在处理海量地理数据时，性能是决定用户体验的关键因素。例如，如何通过合理的索引设计、SQL语句优化、以及PostGIS函数的选择来提升查询效率，这些都是我非常想从书中学习到的。

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《PostGIS in Action》这本书名，在我眼中，不仅仅是内容的概括，更是一种承诺——它承诺将PostGIS这样一项强大而略显复杂的工具，变得触手可及，甚至如同日常动作般自然。我是一名热衷于探索技术边界的工程师，尤其对那些能够解决实际痛点的工具充满好奇。我一直觉得，PostGIS是地理空间数据处理领域的一颗明珠，但要真正掌握它，需要有人能够将它“行动起来”，展示其无限可能。我期望这本书能够超越单纯的语法罗列，而是深入讲解PostGIS在各种实际应用场景中的解决方案。例如，在智慧城市建设中，如何利用PostGIS进行城市基础设施的精细化管理；在环境保护领域，如何通过PostGIS分析污染扩散趋势；在交通物流领域，如何构建高效的路径规划系统。我希望书中能够详细阐述PostGIS与主流的Web前端技术（如Leaflet, OpenLayers）以及后端框架（如Django, Flask）的集成方法，并且提供可复用的代码片段。此外，对于PostGIS的扩展性，比如如何通过PL/pgSQL或其他语言编写自定义的空间函数，也是我非常感兴趣的部分。

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初次拿到《PostGIS in Action》这本书，我的第一感觉是它沉甸甸的分量，不仅仅是纸张的厚度，更承载着我对地理空间数据处理复杂性的期待与一丝丝的敬畏。我是一名在GIS行业摸爬滚打多年的开发者，接触过不少商业软件和开源工具，但一直以来，PostGIS总像一个深邃的宝藏，我能够运用其皮毛，却从未真正深入地去挖掘其精髓。这本书的书名“in Action”着实吸引了我，我渴望看到它如何将那些枯燥的SQL语法和晦涩的空间函数，转化为实际可操作的解决方案。我尤其关心书中是否会详细讲解如何构建高效的空间索引，这对于处理海量地理数据至关重要，直接影响到查询的性能，也决定了用户体验的好坏。另外，数据转换和加载的策略也一直是我的痛点，不同的文件格式、投影系统之间的转换常常让我头疼，希望书中能提供一些实用的技巧和最佳实践。我期待书中能够穿插一些真实的案例分析，比如如何利用PostGIS进行区域分析、路径规划、或者与WebGIS应用的集成，这些都是我在日常工作中经常遇到的挑战。当然，我也会密切关注书中对于新版PostGIS特性的介绍，毕竟技术总是在不断发展，跟上时代的步伐是每个从业者必须面对的课题。这本书的内容是否能够帮助我从一个“会用”PostGIS的开发者，蜕变成一个“精通”PostGIS的专家，这是我最关心的。

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我一直认为，学习一门技术，最有效的途径莫过于实践，而《PostGIS in Action》似乎就是为实践而生。在阅读这本书之前，我的PostGIS知识大多停留在教科书式的层面，理解了基本概念，但遇到实际问题时，往往需要花费大量时间去查阅文档，甚至自行摸索。这本书的出现，就像为我点亮了一盏明灯，让我看到了如何将理论付诸实践的清晰路径。我特别期待书中能够提供丰富的代码示例，并且这些示例能够覆盖从基础到高级的各种场景。比如，如何利用PostGIS处理各种复杂的空间几何对象，包括但不限于点、线、面，以及它们的集合体，如何进行空间关系的判断（如相交、包含、邻接等），又如何进行空间量度的计算（如长度、面积、距离等），这些都是进行GIS分析的核心操作。我也会仔细研究书中关于空间分析算法的实现，例如缓冲区分析、叠加分析、点密度分析等，了解其背后的原理，以及如何在PostGIS中高效地实现它们。此外，书中对性能优化的探讨也是我非常看重的部分，毕竟在实际应用中，性能往往是决定项目成败的关键因素。我希望这本书能够教会我如何通过合理的索引设计、SQL语句优化、以及PostGIS函数的选择来大幅提升空间查询的速度。

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《PostGIS in Action》这本书名，让我充满期待，因为它似乎预示着一种实战派的学习风格，而不是枯燥的理论堆砌。我是一名一直致力于利用技术解决实际问题的软件架构师，并且我深知地理空间数据在许多现代应用中的核心地位。我曾多次尝试学习PostGIS，但往往在理论层面止步，缺乏将知识转化为实际解决方案的能力。我期望这本书能够提供一套系统性的学习框架，帮助我深入理解PostGIS的强大之处，并将其有效地应用于我的项目中。我尤其关注书中关于PostGIS性能调优的部分，如何设计高效的数据库结构，如何编写优化的SQL查询，以及如何利用PostGIS的内置函数来提升数据处理速度，这些都是我在实际项目中经常面临的挑战。另外，我也非常期待书中能够讲解PostGIS与其他系统（如Hadoop, Spark）的集成方法，以及如何在云环境中部署和管理PostGIS数据库，这些都代表了未来的发展趋势。

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在我接触《PostGIS in Action》之前，我对PostGIS的认知大概停留在“它是一个能处理地理数据的数据库插件”这个层面。我的工作主要围绕着后端开发，虽然偶尔会接触到一些地理信息，但大多是通过调用第三方API或者使用一些简单的库来完成，效率和灵活性都受到限制。我一直渴望能够深入理解PostGIS的强大之处，并将其运用到我的项目中，构建更具竞争力的产品。这本书的书名，尤其是“in Action”这个词，给我一种它能提供实际解决方案的感觉，而不是空泛的理论讲解。我非常希望书中能够详细解释PostGIS的各种空间数据类型，以及它们之间的区别和适用场景。同时，对于各种空间函数，我期待书中能够提供清晰的用法说明、参数解释，以及最重要的，实际的应用案例。例如，如何利用PostGIS进行复杂的地块分析，如何计算两个地块的重叠面积，如何找出某个区域内所有的兴趣点，这些都是我在实际项目中可能遇到的问题。我也会关注书中对于地理空间数据管理和维护的建议，比如如何进行数据备份、恢复、以及版本控制。

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一直以来，我都在寻找一本能够真正让我理解PostGIS核心机制的书籍，《PostGIS in Action》这本的出现，无疑勾起了我的浓厚兴趣。我从事的领域涉及到一些复杂的空间数据分析，比如交通网络的优化、城市规划的模拟等，而PostGIS凭借其强大的功能和开放的特性，早已成为我关注的焦点。我希望这本书能够深入浅出地讲解PostGIS的工作原理，包括其如何利用SQL进行空间查询，以及其底层的空间索引机制是如何工作的。我尤其关注书中关于多边形拓扑关系的构建和验证，以及如何处理复杂的地物要素（如岛洞、自相交多边形）的问题。另外，对于PostGIS提供的各种空间分析函数，我期待书中能够提供详细的解析，并且通过具体的例子来展示它们在实际应用中的威力。比如，如何利用PostGIS进行视线分析、叠加分析、网络分析等，这些都是我工作中经常需要用到的高级功能。我也会仔细研究书中关于如何设计高效的PostGIS数据库 schema，以及如何进行数据导入和清洗的策略，这对于保证数据质量和分析效率至关重要。

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说实话，在拿到《PostGIS in Action》之前，我对PostGIS的理解更多停留在“知道有这么个东西”的阶段。我通常使用的是一些桌面GIS软件，它们提供了图形化的界面，虽然方便，但在处理大规模数据、自动化流程以及与后端系统集成时，就显得力不从心了。我一直有想法将GIS功能集成到我的Web应用中，而PostGIS无疑是实现这一目标的绝佳选择。这本书的书名，特别是“in Action”二字，让我看到了将PostGIS融入实际开发场景的希望。我非常期待书中能够详细介绍如何将PostGIS数据库与各种编程语言（如Python、Java、PHP等）进行连接和交互，并且提供一些实际的API调用示例。数据可视化也是一个重要的方面，我希望书中能够讲解如何利用PostGIS的数据生成地图瓦片、GeoJSON等格式，以便在前端进行展示。此外，对于地理编码、逆地理编码等功能，如果书中能够有所提及，那就再好不过了，这能极大地提升我们应用的用户体验。我更关注的是书中是否能够引导我构建一个完整的、可扩展的地理空间数据处理流程，从数据的导入、清洗、存储，到空间分析、结果的输出和展示，形成一个闭环。

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拿到《PostGIS in Action》这本书，我最直接的感受是它似乎在向我展示一个更广阔的地理空间数据处理世界。我是一名在数据科学领域工作多年的分析师，虽然已经习惯了使用SQL进行数据查询和分析，但对于地理空间数据，我的能力还停留在比较基础的阶段。一直以来，我都在寻找一个能够帮助我将空间维度融入到我的数据分析模型中的工具，而PostGIS无疑是最佳选择。我期望这本书能够详细讲解PostGIS的数据模型，包括其如何存储和表示各种地理要素，以及如何进行数据的导入和导出。我非常关注书中关于空间关系运算的讲解，比如如何快速找出某个区域内所有的数据点，如何计算两个区域的重叠率，以及如何进行地理空间连接。此外，我希望书中能够提供一些关于PostGIS在数据挖掘和机器学习中的应用案例，比如如何利用PostGIS提取空间特征，如何进行空间聚类分析，以及如何构建基于地理位置的模型。

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《PostGIS in Action》这本书，光是名字就足以吸引我。我是一名经验丰富的数据库管理员，虽然我擅长处理结构化数据，但对于地理空间数据的处理，我始终觉得还有很大的提升空间。PostGIS作为PostgreSQL的地理空间扩展，其强大的功能和开放的特性，一直让我非常感兴趣。我期望这本书能够从数据库管理的角度，深入讲解PostGIS的安装、配置、性能优化和日常维护。例如，我非常想了解PostGIS的存储机制，如何有效地进行数据备份和恢复，以及如何通过合理的索引策略来提升空间查询的性能。另外，对于PostGIS的安全性和权限管理，我也希望书中能够提供详细的指导。我也会仔细研究书中关于PostGIS与其他数据库系统进行数据交换的策略，以及如何利用PostGIS构建高可用和可扩展的地理空间数据服务。这本书的“in Action”字样，也让我期待它能够提供一些实用的故障排除技巧和最佳实践，帮助我在实际工作中少走弯路。

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认真读一遍，收获很多！

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