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出版者:

作者:McCormac, Jack C.

出品人:

页数:480

译者:

出版时间:2003-10

价格:976.00元

装帧:

isbn号码:9780471237587

丛书系列:

图书标签:

• 测量学
• 大地测量学
• 工程测量
• 地理信息系统
• 遥感
• 地图学
• 测量仪器
• 建筑工程
• 土木工程
• 空间数据

测量学（Surveying）——非《Surveying》的另一番天地 图书名称：大地之痕：现代工程中的空间认知与实践 图书简介 本书并非聚焦于传统测量学教材中对距离、角度、高程等基础元素的机械性测量方法论述，而是将“空间认知”提升至一个更为宏大和深入的哲学、技术与应用层面。我们探讨的“测量”不再是简单的尺规操作，而是人类理解、建模和改造地球表面乃至更广阔空间的能力体系。 《大地之痕：现代工程中的空间认知与实践》旨在为读者提供一个超越基础测绘原理的、面向未来的空间信息技术蓝图。我们承认基础的测量原理是构建一切复杂系统的基石，但本书的重点在于如何利用这些基石，结合前沿信息技术，解决当今世界面临的复杂工程、环境与城市化挑战。 第一部分：空间认知的演进与哲学基础 本部分将追溯人类对空间理解的历史脉络，但重点在于分析不同历史阶段的“测量范式”如何影响了文明的进程。 第一章：从石器到卫星：认知尺度的跃迁 本章深入探讨了人类认知尺度的转变。我们不罗列历代测量学家的成就，而是分析他们所处的社会、技术背景如何定义了当时的“精确性”标准。从古埃及的绳索丈量到文艺复兴时期的三角网建立，核心在于信息获取效率与可用性的平衡。我们将讨论感知偏差、工具局限性如何塑造了早期的空间模型，并以此引出“信息熵”在古代测绘中的体现。 第二章：拓扑与度量：空间语言的构建 本章侧重于空间描述的理论框架。它将探讨数学拓扑学如何为现代地理信息系统（GIS）提供非度量（Non-metric）的结构支持。我们考察非欧几何在超大尺度（如地质构造建模）中的潜在应用，以及如何从纯粹的欧几里得空间走向更符合真实世界复杂性的多维或分形空间描述。重点在于分析不同空间关系模型（如邻接、包含、相交）在复杂系统（如生态网络、交通流）分析中的优越性与局限性。 第二部分：感知系统的革命：数据获取的范式转换 本书的第二部分将详细阐述支撑现代空间数据采集的革命性技术，重点在于数据模型的构建与数据融合，而非设备操作手册。 第三章：主动与被动感知：从接触到遥感 我们不再详细描述经纬仪或水准仪的构造，而是聚焦于传感器原理与数据内涵。本章将系统性分析可见光、红外、激光雷达（LiDAR）以及合成孔径雷达（SAR）等不同传感器获取数据的物理基础。重点剖析多源异构数据的配准（Registration）理论——如何将不同时间、不同分辨率、不同物理原理捕获的数据，在同一空间框架下进行有效的融合，以构建具有更高鲁棒性的三维信息模型。 第四章：点云的语义化与数字孪生（Digital Twin）的基石 本章是现代空间技术的核心议题之一。激光扫描产生的大量原始点云如何转化为可供工程决策的“信息资产”是关键。我们深入探讨点云的特征提取、分割与语义分类算法，并将其与物联网（IoT）传感器数据进行实时集成。讨论的重点在于：如何通过深度学习模型（如PointNet++及其变体）赋予点云数据以“意义”，从而支撑起真正的数字孪生应用，实现从静态模型到动态反馈系统的飞跃。 第三部分：空间信息集成与高级应用建模 本部分探讨如何将采集到的空间信息转化为解决实际问题的工具，重点放在高维数据分析与时空动态模拟。 第五章：地理空间数据库的结构与查询优化 本章超越了传统的文件组织结构，探讨支持PB级地理空间数据的高效存储与检索机制。我们研究空间索引结构（如R-Tree, Quadtree的变种）在复杂查询（如邻域分析、路径优化）中的性能瓶颈。同时，讨论NoSQL数据库与图数据库在处理非结构化地理数据（如社交网络中的签到点、城市传感器拓扑）时的优势，以及空间数据服务（WMS/WFS/WMTS）的架构设计。 第六章：动态过程模拟与风险预警系统 本书的最高应用层级在于利用空间信息进行“预知”和“干预”。本章聚焦于时空数据挖掘（Spatio-Temporal Data Mining）。我们将分析如何利用历史气象、地形与城市布局数据，建立洪水蔓延模型、交通拥堵预测模型。重点探讨基于元胞自动机（Cellular Automata）和有限元方法（FEM）的空间过程模拟，以及如何将这些模拟结果集成到实时响应的工程安全预警平台中，实现从“事后测量”到“事前干预”的转变。 结语：面向未来的空间数据治理 我们总结了本书探讨的所有技术范式，强调空间数据正成为新的基础设施。未来的挑战不在于“如何测量”，而在于“如何治理”这些海量、多源、实时更新的空间信息，确保其在城市规划、灾害管理和基础设施生命周期管理中的准确性、一致性和伦理性。本书期望读者能够以一种综合性的、批判性的眼光看待空间信息技术，将其视为驱动下一代工程与社会变革的核心动力。

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这本书的叙事口吻极其稳定，始终保持着一种冷静、客观的科学态度，但这种稳定中却蕴含着对学科深远影响力的自豪感。作者似乎并不急于向读者推销任何单一的技术方案，而是更侧重于建立一个全面的知识框架。例如，在讨论到地下管线探测时，他并没有武断地宣称探地雷达优于电磁波法，而是细致地分析了土壤湿度、介质构成对不同信号衰减的影响，将选择权交还给了读者，让他们根据具体环境进行权衡。这种“授人以渔”的教学方式，远比直接给出标准答案要高明得多。不过，我发现书中对新一代无人机倾斜摄影测量（UAS Photogrammetry）的最新进展着墨略少，虽然它提及了相关技术，但深入的算法优化和数据后处理流程的细节挖掘不够充分，这或许是受限于出版周期的缘故。总体而言，它更像是一部扎实的“内功心法”，指导你构建起应对未来技术变革的稳固基础。

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这本书的阅读体验，对我来说，就像是进行了一次高强度的智力体操。它迫使我不仅要理解“是什么”，更要去深究“为什么是这样”。我特别欣赏作者在处理专业名词时，总是习惯性地追溯其词源或历史背景。比如，对“水准点”的定义，他不仅给出了现代的精度要求，还追溯了早期水准测量的历史沿革，这种对知识渊源的尊重，极大地提升了阅读的厚度和趣味性。我是在一个非常安静的环境下通读的，每当读到一个关于高精度定位对现代物流配送效率提升的论述时，总会忍不住停下来，看向窗外穿梭不息的车辆，那种将抽象的测量数据与现实生活的紧密联系感，让人对这个领域油然而生敬意。虽然部分关于野外作业的章节，由于缺乏相关的实地操作经验，理解起来略感抽象，但作为一本理论性的深度著作，它成功地构建了一幅宏大而细致的现代测量学全景图，其知识密度和逻辑严密性，足以让任何严肃的学习者受益匪浅。

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说实话，我差点被这本书的开篇给“劝退”了。那几章对测量误差理论的深入剖析，简直就是一场智力上的马拉松。三角函数、误差传播定律、最小二乘法……每一个概念都像是一个需要攀登的高峰，要求读者不仅要理解公式，更要洞察其背后的物理意义和统计学基础。我的桌面上堆满了各种演算纸，写满了密密麻麻的推导过程，试图跟上作者那如同精密仪器般严谨的思维步伐。但正是这种近乎苛刻的严谨性，成就了这本书的非凡价值。一旦跨过那道理论的门槛，后续章节对三维激光扫描技术在文物保护中的应用描述，便显得如此生动和直观。我仿佛能看到那些看不见的激光束如何在古老的石雕表面跳跃、成像，最终构建出无比精确的数字模型。这本书迫使我跳出了以往对技术文档的浅尝辄止，真正沉浸到“如何精确地描述世界”这一哲学命题中去。它需要的不是随意的翻阅，而是需要你坐下来，心无旁骛地与其进行一场深刻的智力对话。

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我必须承认，这本书的排版和插图设计，展现出一种近乎复古的匠人精神。很多技术书籍为了追求时效性或成本考虑，往往采用简陋的黑白线条图，但这本却在关键的图形展示上毫不吝啬地使用了全彩印刷。那些关于地形图例的解读，那些不同投影方式下的地表变形示意图，色彩的运用达到了教科书级别的精准和美感。尤其让我印象深刻的是其中关于历史测绘方法的对比分析部分，它用清晰的图表将不同历史时期（从经纬仪到现代全站仪）的工作流程并列展示，那种对比冲击力极强，让人深刻体会到技术迭代的残酷与魅力。虽然书籍的篇幅不薄，但得益于合理的章节划分和大量的图表辅助，阅读起来的疲劳感相对较轻。只是，作为一名业余爱好者，我偶尔会觉得某些关于国家大地坐标系的维护标准描述，显得过于偏重于政府部门的工作规范，与我日常的实践需求略有脱节，但瑕不掩瑜，它依然是理解现代测绘体系的绝佳窗口。

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这本书的封面设计简直是艺术品，那种带着历史沉淀感的深蓝色调，配上烫金的字体，拿在手里就感觉自己握住了一部厚重的经典。我最初是被它那种沉静、专业的氛围吸引的，想象着里面会是关于古老测量技术的精妙阐述，或是关于大地测量学那些令人神往的几何学原理。然而，当我翻开扉页，映入眼帘的却是一系列关于现代城市规划和基础设施建设的案例分析。那种强烈的反差感，让我不得不重新审视我对“Surveying”这个词的固有印象。它并非仅仅是测量工具的使用手册，更像是一部关于人类如何与地球表面进行对话的编年史。书中详细探讨了高精度GNSS技术在桥梁沉降监测中的应用，那些复杂的数学模型和现场数据采集的流程，读起来有一种抽丝剥茧的快感，仿佛亲身参与了那些宏伟工程的诞生过程。作者的叙事节奏把握得极佳，从理论的铺陈到实际应用的展示，过渡得自然流畅，让人即使面对晦涩的专业术语，也能凭借其清晰的逻辑结构找到理解的入口。这绝对是一本能带你从微观的误差分析，上升到宏观的空间认知层面的佳作。

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