GIS Fundamentals

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出版者:Bookmasters Dist
作者:Paul V. Bolstad
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2002-05-31
价格:USD 38.00
装帧:Paperback
isbn号码:9780971764705
丛书系列:
图书标签:
  • GIS
  • 地理信息系统
  • 空间分析
  • 地图学
  • 遥感
  • 地理数据
  • 空间统计
  • ArcGIS
  • QGIS
  • 地理技术
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具体描述

《全球城市化进程中的空间智能应用》 内容提要: 本书深入探讨了全球化背景下城市化进程对人类社会、经济和环境带来的深刻变革,并聚焦于新兴空间智能技术如何为理解、规划和管理复杂城市系统提供革命性的工具和方法。全书分为四个核心部分,系统梳理了从宏观的城市地理演变到微观的社会行为模式分析,再到底层技术架构与伦理治理的完整链条。 第一部分:全球城市化:挑战与范式转型 本部分首先描绘了自工业革命以来,尤其是进入21世纪后,全球城市化速度和规模的空前加速态势。我们分析了“超级城市群”的形成机制,探讨了在人口密度急剧上升、资源分配不均以及气候变化压力下,传统城市规划和管理模式面临的结构性困境。重点案例研究涵盖了亚洲的快速扩张型城市(如孟买、雅加达)与欧美成熟城市的更新改造(如柏林、多伦多),旨在揭示不同地理和社会经济背景下城市化所呈现出的复杂性。 核心议题包括: 1. 城市韧性与可持续性: 探讨如何通过系统性的规划干预,增强城市应对自然灾害、经济冲击和公共卫生危机的能力。我们考察了“海绵城市”理念的实际部署效果及其在水资源管理中的作用。 2. 空间不平等与社会分异: 深入剖析城市内部的财富、机会和基础设施分配差异如何通过空间布局固化,形成“物理隔离”与“数字鸿沟”并存的局面。引入了基尼系数在城市尺度上的空间化应用模型。 3. 后疫情时代的城市形态: 分析全球疫情对工作模式、交通习惯和城市中心功能定位产生的长期影响,预测未来混合用途开发(Mixed-Use Development)和“15分钟城市”概念的实践方向。 第二部分:空间智能的理论基石与数据融合 本部分转向阐述支撑现代城市分析与决策的关键技术——空间智能(Spatial Intelligence)。这不仅仅是地理信息系统(GIS)的简单升级,而是地理空间分析与人工智能、大数据分析深度融合的产物。 我们详细介绍了支撑空间智能的理论框架: 1. 多源异构数据的集成: 重点分析了卫星遥感数据(高光谱、合成孔径雷达)、移动通信信令数据(CDR)、社交媒体地理标签信息(Geo-tagged Data)以及物联网(IoT)传感器网络数据的采集、预处理与时空对齐技术。探讨了如何解决这些数据在精度、时效性和隐私保护上的矛盾。 2. 时空统计建模: 阐述了如何运用先进的空间计量经济学方法,如空间面板数据模型(Spatial Panel Data Models)和时空自回归模型(STARIMA),来识别城市现象中的空间溢出效应(Spillover Effects)和时间滞后性。区别于传统的静态空间分析,本书强调了捕捉城市动态演变的能力。 3. 数字孪生与仿真环境: 详细介绍构建城市级数字孪生的必要性、关键要素(如高精度三维建模、实时数据流注入)以及其在基础设施生命周期管理、交通流预测和应急响应演练中的应用潜力。 第三部分:面向城市治理的智能应用实践 这一部分是全书的实践核心,聚焦于空间智能技术在解决具体城市管理难题中的前沿应用。 A. 智能交通与流动性管理: 不再局限于传统的路网分析,本书侧重于需求预测与优化调度。通过深度学习模型对OD(起讫点)矩阵进行实时修正,优化信号灯配时,并评估自动驾驶车队对现有基础设施的冲击。重点讨论了“最后一英里”的微观交通解决方案,如共享单车和无人机配送的缓冲区设计。 B. 精准环境监测与风险评估: 探讨了利用高分辨率遥感影像结合深度学习进行城市热岛效应(UHI)的精细化监测与降温策略模拟。同时,详细介绍基于LIDAR数据和水文模型的城市洪涝风险精细化分区(Flood Inundation Mapping)及其与保险定价的关联性。 C. 城市基础设施的预测性维护: 阐述了如何集成传感器数据(如桥梁的应力传感器、管道的压力监测)与资产管理系统。通过异常检测算法,实现对地下管线泄漏、道路沉降等基础设施故障的早期预警,从而将维护模式从被动修复转变为主动干预。 D. 住房市场与社会服务优化: 展示了如何利用空间交互模型分析住房可负担性与就业中心可达性之间的关系,为制定租金管制或住房补贴政策提供空间证据。此外,探讨了利用聚类分析优化公共服务(如学校、医院)的选址布局,以最小化居民的平均通勤成本。 第四部分:伦理、治理与未来的空间叙事 空间智能的强大能力带来了前所未有的数据伦理挑战和治理需求。本书的最后一部分对此进行了批判性审视和前瞻性探讨。 1. 数据主权与隐私保护: 深入分析了大规模人流轨迹数据收集和使用中涉及的个人隐私风险。探讨了联邦学习(Federated Learning)和差分隐私(Differential Privacy)技术在保护公民匿名性前提下,实现数据共享和模型训练的平衡点。 2. 算法的公平性与偏见: 批判性地评估了训练数据中固有的空间偏见如何被空间算法继承并放大,尤其是在刑事司法和信贷评估等敏感领域。提出了“可解释的空间人工智能”(Explainable Spatial AI, XSAI)的框架,要求决策过程透明化。 3. 公民参与和“自下而上”的规划: 探讨了如何利用众包地理信息(Crowdsourcing GIS)和互动式可视化工具,将市民从数据的被动接受者转变为主动的城市数据生产者和决策参与者。强调了建立多方利益相关者共同参与的“智慧城市”治理模式。 总结: 本书旨在为城市规划师、数据科学家、政府管理者以及关注未来城市发展的研究人员提供一套全面、深入且具操作性的知识体系。它强调了空间智能不仅仅是一种技术工具,更是理解和塑造人类未来宜居环境的新的思维范式。通过对复杂系统的深入剖析和对前沿技术的审慎应用,本书致力于推动城市向更高效、更公平、更具韧性的方向发展。

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这本书的排版和图示设计确实是业界的一流水准,这一点毋庸置疑。那些清晰的流程图和精心绘制的示意性插图,极大地减轻了阅读抽象概念时的认知负担。然而,这种美学上的成功并没有完全弥补内容上的空泛感。我购买这本书的初衷,是希望它能成为我进行空间分析建模时的“武功秘籍”,尤其是在处理那些非标准化的、需要大量定制化脚本来完成的任务时。我原以为,既然书名强调了“Fundamentals”,它应该会用最坚实的基础知识来支撑起更高级的分析框架。但遗憾的是,它似乎将“基础”理解为对历史和基本数据类型的百科全书式介绍,而非对核心分析逻辑的深度挖掘。比如,关于空间统计学在GIS中的应用,我期待看到对Moran's I或Getis-Ord Gi*统计量如何在不同空间尺度下解释的深入讨论,以及如何用代码实现这些分析。这本书给出的版本,更像是教科书里放在章节末尾的“名词解释”。它成功地将所有重要的术语都囊括进来了,但对于如何将这些术语串联成一个具有预测性和解释性的分析链条,它给出的指导力度非常微弱。这让我感觉,这本书更像是一个优秀的“GIS术语词典”,而非一本能指导实践的“操作手册”。阅读过程时常让我忍不住去翻阅其他更专业的文献,以寻找那些被这本书轻轻带过但实则至关重要的技术细节。

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我必须承认,这本书的叙述口吻非常具有亲和力,它避免了过多的晦涩的数学公式和复杂的编程语言示例,使得即便是对技术细节感到畏惧的读者也能轻松进入状态。作者的写作风格是温和且鼓励性的,这对于激发一个对GIS领域还抱有好奇心的新手来说,无疑是加分的。但是,这种“友好”是以牺牲深度为代价的。我正在进行一个关于城市热岛效应的专题研究,需要处理多源遥感影像和高精度地形数据,这要求我对数据融合、辐射校正以及三维可视化有更强的把握。这本书在谈到遥感基础时,停留在了NDVI的计算层面,对于如何处理大气校正或者利用LiDAR数据进行精确的数字表面模型(DSM)生成,几乎没有涉及。这种感觉就像你上了一堂非常棒的预科课,老师把所有概念都讲明白了,但当你真正走进实验室,准备操作精密仪器时,你发现自己并不知道仪器开关在哪里,更不用说如何进行校准了。这本书为我描绘了一个非常美好的GIS世界蓝图,但它没有给我一把通往那个世界的钥匙,更别提是通往核心区域的通行证了。它更多的是在介绍“GIS的价值和潜力”,而非“实现这些价值和潜力的技术路径”。

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读完这本厚厚的书,我心中涌起的是一种对“基础”二字的全新理解。它就像一个详尽的博物馆导览手册,把GIS这个庞大的领域里所有重要的展品——从早期的手工地图测绘到现代的卫星遥感,从矢量数据到海量栅格——都一一指给你看,告诉你它们叫什么,大概是做什么用的。我特别欣赏作者在梳理不同地理信息标准时所表现出的耐心和细致,比如OGC标准体系的演进,对于理解行业规范的建立非常有帮助。但问题在于,当我想知道如何运用这些标准去解决一个实际的跨平台数据交换难题时,这本书的描述就戛然而止了。它告诉了我“应该这样做”,但没有展示“如何做”。就好比一本烹饪书,洋洋洒洒写满了各种食材的产地、历史和营养价值,却对具体的火候掌握和调味比例避而不谈。我希望它能提供一些贴近真实业务场景的案例研究,比如一个复杂的城市规划项目需要哪些数据集成、数据清洗和分析流程,而不是停留在对各种术语概念的定义上。这本书更像是为准备GIS专业课期末考试的学生准备的复习资料,它保证了你对整个知识体系有宏观的把握,但当你真正需要动手搭建一个运行的、可靠的地理空间解决方案时,你会发现工具箱里缺少了最关键的几把扳手和螺丝刀。对我而言,这次阅读更像是一次“面面俱到”的扫盲,而非一次“深入骨髓”的技艺锤炼。

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说实话,看完这本书,我感觉自己像是参加了一次非常详尽的行业大会,听了许多不同领域专家的精彩开场白。每一位发言者(章节)都热情洋溢地介绍了他们的研究方向和取得的成就,从数据库管理到移动GIS的应用,从Web服务的构建到隐私保护的议题,都有所提及。这使得我对GIS的广阔疆域有了全面的感知,这是一个值得肯定的成就。然而,这种广阔的覆盖面也带来了“浅尝辄止”的问题。我期待的“Fundamentals”是能让我扎稳脚跟,构建坚实分析地基的东西,比如,深入讲解不同空间数据库的底层索引机制如何影响查询性能,或者讲解如何设计一套健壮的元数据管理规范来确保长期数据资产的可用性。这本书没有给我提供那种能让我坐下来,对着屏幕敲打代码或者配置服务器的实际操作指导。它更像是一份企业级的“战略愿景”报告,清晰地阐述了“我们未来要做什么”,但对于“我们现在具体要用什么工具、遵循哪些步骤来实现目标”的战术指导,则明显不足。对于一个需要快速将理论知识转化为生产力的人来说,这本书的实用价值更多体现在建立认知框架上,而非提供解决实际问题的“即插即用”方案。

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这本书,坦率地说,我原本期待能从中学到一些关于如何将地理信息系统(GIS)的理论知识真正落地到实际项目中的方法论。我手里有几本经典的教材,它们详尽地解释了空间数据结构、拓扑关系、投影变换这些底层逻辑,对我理解“GIS的原理是什么”非常有帮助。然而,当我翻开这本《GIS Fundamentals》时,我发现它更像是一本面向初学者的导论,侧重于概念的梳理和历史的梳理,而非我所急需的那种深入的、操作层面的“如何做”。比如,我希望看到的是关于PostGIS高级查询技巧的深入剖析,或者ArcGIS Pro中复杂模型构建的实例教程,甚至是Python脚本在自动化数据处理中的应用范例。但这本书似乎更热衷于介绍不同GIS软件的起源故事,或是对不同数据模型进行高层次的比较,这对于一个已经掌握了基础操作、急需提升实战能力的人来说,阅读体验就显得有些“轻飘”。我花了很大精力去寻找那些能直接转化为工作效率提升的干货,比如栅格分析中的邻域计算优化、网络分析中路径选择算法的性能考量等,但这些内容要么一笔带过,要么根本没有涉及。这本书的结构清晰,语言平实,对于一个完全的新手来说可能是一本很好的入门砖,但对于渴望突破瓶颈的进阶用户,它提供的“基础”可能已经远远低于我们当前需要的“深度”。这种知识层级的错位,让我感到在寻找真正能解决实际问题的高级技能时,这本书提供的指引略显不足,更多的是一种知识的“概述”,而非“精要”。

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