Basics of Geomatics

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出版者:
作者:Gomarasca, Mario A.
出品人:
页数:697
译者:
出版时间:2009-1
价格:$ 236.17
装帧:
isbn号码:9781402090134
丛书系列:
图书标签:
  • GIS
  • Geomatics
  • Surveying
  • GIS
  • Remote Sensing
  • Mapping
  • Spatial Analysis
  • Geodesy
  • Cartography
  • GPS
  • GNSS
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具体描述

This volume presents a comprehensive and complete treatment. In a systematic way the complex topics and techniques are covered that can be assembled under Geospatial Information namely, Geodesy, Cartography, Photogrammetry, Remote Sensing, Informatics, Acquisition Systems, Global Positioning Systems, Digital Image Processing, Geographic Information Systems, Decision Support Systems, and WebGIS. It describes in detail and at an accessible level - too much math has been avoided - the state of current knowledge. Per chapter a detailed bibliography has been included. As such, it will serve as a working tool not only to geoscientists and geographers but also to engineers, architects, computer scientists, urban planners, specialists in GIS, remote sensing, forestry, agricultural science, soil science geometry, environmental scientists and managers. Applications can be found in security, risk management, monitoring, info-mobility, geo-positioning, food traceability, etc. From the reviews: 'The book is rigorous and synthetic, describing with precision the main instruments and methods connected to the multiple techniques today available. The objective pursued is to publish an integrated text, containing simple and comprehensible concepts relevant to experts in Geo-spatial Information' - S. Dequal, Professor of Topography and Photogrammetry, DITAG, Polytechnic of Turin, Italy.

现代测绘学与地理信息科学:从传统到数字化的深度探索 图书名称:现代测绘学与地理信息科学 内容简介: 本著作深入剖析了现代测绘学与地理信息科学(Geomatics and Geographic Information Science, GISc)的理论基础、核心技术及其在当代社会中的广泛应用。全书结构严谨,内容涵盖了从基础的地理空间数据采集、处理、分析到最终可视化与决策支持的完整技术链条。本书旨在为相关领域的学生、研究人员和工程技术人员提供一份全面、深入且具有前瞻性的参考指南。 第一部分:测绘学基础与数据获取 本部分奠定了现代测绘学的理论基石,重点介绍了地球的几何形态、重力场以及各种坐标系统的建立与转换。 第一章:地球参考系统与大地测量学 详细阐述了地球的椭球模型、大地水准面(Geoid)的概念及其在高精度定位中的作用。我们深入探讨了参心坐标系(ECEF)与大地坐标系(Latitude/Longitude/Height)之间的数学转换,以及高斯-克吕格投影、UTM投影等平面坐标系的推导与应用。本章还涵盖了大地测量学的核心——高程系统,包括正高(Orthometric Height)和椭球高(Ellipsoidal Height)的确定方法及其相互间的校正。 第二章:空间数据采集技术 这是现代测绘的血液来源。本章系统地介绍了多种主流的空间数据采集技术。 全球导航卫星系统(GNSS)技术: 详尽解析了GPS、GLONASS、Galileo及北斗系统的原理、信号结构、误差源(如对流层、电离层延迟)及数据处理流程。重点介绍了实时动态定位(RTK)、快速静态定位(PPK)等高精度测量方法的操作规范与精度评估。 地面激光扫描(TLS)与摄影测量学: 探讨了如何利用地面激光雷达技术(LiDAR)获取高密度三维点云数据,包括点云的配准、滤波与特征提取。摄影测量部分则细致讲解了空中三角测量原理、同片重叠、空中像片定向(内外定向元素确定)以及三维模型重建的算法,特别是现代无人机(UAV)倾斜摄影技术的工作流程与数据质量控制。 传统测量技术回顾与整合: 简要回顾了全站仪、水准仪等传统精密测量工具在现代工程测量中的地位,并强调了如何将这些高精度地面控制数据与GNSS、遥感数据进行有效整合。 第二部分:地理信息系统(GIS)的理论与实践 本部分聚焦于地理信息系统的核心概念、数据结构和空间分析能力,构建起数据到信息再到知识的桥梁。 第三章:GIS数据模型与结构 深入剖析了GIS的两种基本数据模型:矢量模型和栅格模型。矢量模型部分详细阐述了点、线、面要素的拓扑关系(连接性、相交性、包含性)的定义、存储结构(如Arc/Info的链码结构、Shapefile结构)及其在空间分析中的优势与限制。栅格模型则着重讲解了像元值的意义、分辨率的影响,以及栅格数据与矢量数据的相互转换算法(如:线索化、点抽样)。同时,本章也引入了新兴的三维GIS数据结构,如TIN(不规则三角网)和3D点云数据管理。 第四章:空间数据库管理 探讨了GIS数据管理的最新趋势,特别是空间数据库(Spatial Database)的设计与实现。内容涵盖了SQL/MM 3D空间标准、PostGIS和Oracle Spatial等主流空间数据库扩展的功能。重点讲解了空间索引(如R-Tree)的工作原理及其如何显著提升空间查询和分析的效率。数据标准化与元数据管理规范在保证数据互操作性方面的关键作用也被充分讨论。 第五章:空间分析方法论 这是GIS能力的核心体现。本章系统地分类和讲解了多种空间分析技术: 叠加分析(Overlay Analysis): 详细解析了相交(Intersection)、联合(Union)、擦除(Erase)等布尔运算在图层间的应用。 邻近分析(Proximity Analysis): 阐述了缓冲区(Buffer)的创建方法、距离计算的几何学基础,以及基于成本距离(Cost Distance)的路径优化模型。 网络分析(Network Analysis): 重点讲解了最短路径算法(如Dijkstra算法)、服务区(Service Area)的生成以及基于交通流模型的路径分配。 地形分析(Terrain Analysis): 深入探讨了数字高程模型(DEM)的构建、坡度(Slope)、坡向(Aspect)、汇流累积(Flow Accumulation)的计算方法及其在水文分析中的应用。 第三部分:遥感技术与数据处理 本部分专注于地球观测技术,解析了遥感数据的获取、预处理和信息提取过程。 第六章:遥感成像原理与数据类型 介绍电磁波谱在地球观测中的应用,区分了被动遥感(如光学、热红外)和主动遥感(如SAR)。详述了卫星遥感(如Landsat, Sentinel)和机载/无人机遥感的数据特性、空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率。特别关注了合成孔径雷达(SAR)的后向散射机制、几何畸变校正(如倾斜、透视)和去噪技术。 第七章:遥感图像处理与信息提取 详细介绍了用于提升图像质量和提取信息的关键技术: 辐射定标与大气校正: 如何将传感器记录的数字值(DN)转换为地表真实反射率,是定量遥感的基础。 图像增强技术: 包括直方图均衡化、对比度拉伸、傅里叶变换在增强细节中的应用。 分类技术: 对比了监督分类(如最大似然法)和非监督分类(如K-means聚类)的原理与适用场景。引入了面向对象分类(OBIA)的概念,以提高分类的精度和场景理解能力。 第四部分:新兴技术与前沿应用 本部分展望了测绘与GIS领域的技术发展方向,强调了数据融合与智能分析的重要性。 第八章:三维建模与数字地球 探讨了从二维信息向三维可视化发展的必然趋势。详细介绍了倾斜摄影(DSM/DTM)、激光雷达点云到三维城市模型(CityGML标准)的构建流程。重点讲解了数字孪生(Digital Twin)的概念,以及如何利用BIM(建筑信息模型)与GIS(地理信息系统)的集成,实现对城市基础设施的精细化管理和仿真。 第九章:空间数据挖掘与可视化 随着大数据时代的到来,空间数据挖掘成为新的研究热点。本章介绍如何利用机器学习(如支持向量机、深度学习)在海量地理数据中发现隐藏的空间模式和趋势。同时,本书也强调了高质量空间可视化(如三维场景渲染、时间序列动画)在有效传达分析结果中的决定性作用。 第十总结:测绘科学的未来挑战 最后,本章讨论了行业面临的挑战,包括海量异构数据的融合、实时高精度定位的普及、隐私保护下的数据共享,以及测绘技术在可持续发展目标(SDGs)实现中的关键作用。 全书特点: 本书理论与实践紧密结合,不仅提供了详尽的数学模型和算法推导,还配备了大量的工程案例分析。内容深度适中,兼顾了对传统测绘原理的坚实掌握与对现代信息技术应用的敏锐洞察,是构建现代地理空间信息素养的理想教材。

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《Basics of Geomatics》这本书,对我而言,是一次酣畅淋漓的学习体验。它成功地将一个看似复杂、专业性极强的学科,变得生动有趣且易于理解。我一直觉得,地理信息科学(Geomatics)这个词本身就带有一种神秘感,仿佛只有少数精英才能触及。然而,本书的作者以一种非常人性化的方式,向我展示了它的核心价值和广泛应用。从书中关于“地球参考框架”的介绍,我才明白我们所处的空间并非是绝对静止的,它会随着时间推移而发生变化,而精确的空间定位需要建立在一个稳定的参考系之上。作者通过对不同大地基准和坐标系统的详细比较,让我领略到了精确测量的挑战与智慧。更让我着迷的是,书中对“遥感”技术的讲解。它不仅仅是简单地描述卫星拍照,而是深入探讨了不同电磁波谱的特点,以及它们如何被用来探测地物的物理属性,比如植被的健康状况、土壤的湿度、甚至海洋的温度。这些信息是如何被采集、传输、处理,并最终转化为我们能够理解的地图和数据,本书都给出了清晰的脉络。此外,书中关于“空间数据采集方法”的论述,从经典的测量技术到前沿的无人机和激光扫描,让我看到了技术进步如何不断提升地理信息的精度和效率。我特别欣赏的是,作者在介绍完各种技术和理论后,都会引用大量的实际案例,比如城市规划、环境保护、灾害应急等,这让我真切地感受到了地理信息科学在解决现实问题中的重要作用。

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这本书简直是打开了我认识世界的一扇新大门!一直以来,我总觉得“测绘”、“测量”这些词汇离我的生活很遥远,要么是工程师们在工地上的事情,要么是高科技卫星才玩得转的游戏。但自从翻开《Basics of Geomatics》之后,我才意识到,原来我们生活的方方面面都与它息息相关。从规划城市街道的布局,到我们手机上的导航系统,再到卫星如何帮助我们监测气候变化、预测自然灾害,这一切都离不开“地理信息科学”这个庞大的体系。书中的例子非常贴切,让我能直观地理解那些看似复杂的概念。比如,它详细解释了为什么在绘制地图时,我们需要考虑地球的曲率,以及各种投影方式的优缺点,这解释了我一直以来对地图失真的困惑。更让我惊喜的是,书中并没有止步于理论的讲解,而是深入浅出地介绍了各种数据采集技术,从传统的全站仪、GPS,到现代的无人机遥感、激光扫描,以及它们如何被整合和处理,形成我们今天看到的各种地理信息产品。这让我对科技如何改变我们认知和利用空间产生了全新的认识。我特别喜欢书中关于“空间分析”的那部分,它让我理解了如何利用地理信息数据来解决实际问题,比如如何选择最佳的地点来建设新的学校,或者如何规划最经济高效的物流路线。这本书的语言虽然专业,但作者非常巧妙地运用了大量的生活化场景和图示,让即使是初学者也能轻松入门。它不仅仅是一本技术手册,更像是一次关于我们与地球关系的深度探索,让我对我们所生活的这个星球有了更深刻的敬畏和理解。看完这本书,我感觉自己不再是被动接受地理信息,而是能够主动去理解、去分析、去应用了。

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《Basics of Geomatics》这本书,为我打开了一个全新的视角来看待我们所处的世界。一直以来,我总觉得“测量”和“测绘”是与我的生活无关的专业领域,但本书却让我看到了它们无处不在的影响力。书中对“大地测量学”的深入剖析,让我明白了我们之所以能够准确地知道自己在地球上的位置,是建立在一系列复杂而严谨的科学基础之上的。从地球的形状、重力场,到各种大地基准和坐标系统,作者都以清晰的逻辑和生动的语言进行了阐述。这让我对那些看似简单的“定位”功能,产生了全新的认识。更让我着迷的是,书中对“遥感技术”的讲解。它不仅仅是关于如何从卫星或飞机上获取地物图像,更是深入到各种传感器的类型、遥感影像的特点、以及如何从这些影像中提取有用的信息,例如地表温度、植被覆盖度、水体分布等等。这些信息是如何被转化为我们能够理解的地图和数据,本书都给出了详实的解答。我特别欣赏的是,作者在讲解完各种技术和理论后,都会引用大量的实际应用案例,比如如何利用遥感数据来监测环境污染、评估农作物产量、或者预测自然灾害。这些案例让我真切地感受到了地理信息科学在解决现实问题中的巨大价值。

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《Basics of Geomatics》这本书,就像一位经验丰富的向导,引领我踏上了一段充满发现与启迪的地理信息科学之旅。在阅读之前,我对“Geomatics”这个词汇的理解非常模糊,只知道它与测量和地图有关。但通过本书,我得以窥见其广阔的内涵和深远的意义。书中对“大地测量学”的介绍,让我明白了我们之所以能够准确地知道自己在地球上的位置,并非是理所当然的。它详细讲解了地球重力场、大地水准面等概念,以及如何通过各种观测手段来建立精确的参考框架。这让我对那些默默工作的测量人员产生了由衷的敬意。更让我着迷的是,书中对“摄影测量学”的阐述。它不仅仅是关于如何从航空照片中提取信息,更是揭示了如何利用立体影像来测量地物的形状、大小和位置,并最终构建出三维模型。这让我明白了,为什么那些地形图和三维城市模型能够如此逼真地呈现我们的世界。此外,本书还详细介绍了各种“空间数据处理和分析”的技术。它讲解了如何对原始数据进行纠错、转换,以及如何运用各种空间分析工具来挖掘数据中的潜在信息,例如缓冲区分析、叠加分析、网络分析等。这些分析方法让我看到了地理信息科学在解决复杂问题时的强大能力,比如如何优化公共服务设施的布局,或者如何预测污染物的扩散范围。

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初次拿到《Basics of Geomatics》这本书时,我其实是抱着一种姑且一试的心态。我对这个领域知之甚少,但又对现代科技在“位置”和“空间”方面的应用充满好奇。没想到,这本书彻底颠覆了我之前的认知。它不仅仅是一本教科书,更像是一位经验丰富的向导,带领我一步步深入地理信息科学的奇妙世界。书中对各个核心概念的阐释,比如大地基准、坐标系统、高程基准,都显得非常严谨且循序渐进。作者并没有堆砌枯燥的公式和术语,而是通过清晰的图解和形象的比喻,将这些抽象的概念具体化。我尤其对书中关于“空间数据模型”的讲解印象深刻。它解释了矢量数据和栅格数据各自的特点、优势以及在不同应用场景下的适用性,让我明白了为什么我们在浏览地图时,看到的街道河流是线条,而卫星图像却是像素块。更令人兴奋的是,书中对不同类型地理信息系统的组成部分(硬件、软件、数据、人员、方法)进行了详细的剖析,让我了解到一个功能强大的GIS系统是如何运作的。它不仅仅是地图的叠加,而是通过对空间数据的整合、管理、分析和可视化,为我们提供决策支持。阅读过程中,我时常会联想到自己日常生活中接触到的各种地理信息应用,比如智能手机上的地图导航、天气预报中的地理分布图、甚至一些游戏中的虚拟世界构建,无不体现了地理信息科学的强大力量。这本书让我对“信息”的维度有了更深的理解,原来“位置”本身就承载着海量的信息,而地理信息科学正是解锁这些信息的钥匙。

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《Basics of Geomatics》这本书,为我揭示了一个我从未真正认识到的世界。我一直以为“测绘”只是工程师们在工地上的事情,但这本书让我明白,它其实是我们认识和理解地球的基础。书中对“大地测量学”的阐释,让我明白了我们之所以能够准确地知道自己在地球上的位置,是建立在一系列复杂而严谨的科学基础之上的。从地球的形状、重力场,到各种大地基准和坐标系统,作者都以清晰的逻辑和生动的语言进行了阐述。这让我对那些看似简单的“定位”功能,产生了全新的认识。更让我着迷的是,书中对“遥感技术”的讲解。它不仅仅是关于如何从卫星或飞机上获取地物图像,更是深入到各种传感器的类型、遥感影像的特点、以及如何从这些影像中提取有用的信息,例如地表温度、植被覆盖度、水体分布等等。这些信息是如何被转化为我们能够理解的地图和数据,本书都给出了详实的解答。我特别欣赏的是,作者在讲解完各种技术和理论后,都会引用大量的实际应用案例,比如如何利用遥感数据来监测环境污染、评估农作物产量、或者预测自然灾害。这些案例让我真切地感受到了地理信息科学在解决现实问题中的巨大价值。

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在我看来,《Basics of Geomatics》这本书,是一次对地理信息科学的精彩梳理和深度解读。它不仅仅是知识的传授,更是一种思维方式的启迪。作者以一种非常系统和全面的方式,将地理信息科学的各个分支,如大地测量学、摄影测量学、遥感科学、地理信息系统等,有机地串联起来。我尤其对书中关于“空间数据质量”的论述印象深刻。它详细讲解了影响空间数据质量的各种因素,比如精度、准确性、完整性、一致性等,以及如何通过各种方法来评估和提高数据质量。这让我明白了,为什么在进行任何地理空间分析之前,都要对数据的质量进行严格的把关。更让我着迷的是,书中对“空间数据分析方法”的介绍,它不仅仅是罗列各种分析工具,而是深入到每种分析方法的原理和应用,例如缓冲区分析、叠加分析、网络分析、以及各种统计分析方法。这些分析方法让我看到了地理信息科学在解决复杂问题时的强大能力,比如如何优化公共服务设施的布局,或者如何预测污染物的扩散范围。这本书让我意识到,地理信息科学并非是高高在上的学术象牙塔,而是与我们生活息息相关的实用学科。

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我必须说,《Basics of Geomatics》这本书,在我接触过的同类书籍中,是极其出色的。它所呈现的内容,远超出了我最初的预期。我本来以为它会是一本充斥着枯燥公式和晦涩概念的学术专著,但事实证明,我错得离谱。作者在内容编排上极为用心,从最基础的“地平面的概念”开始,逐步深入到“三维空间坐标系”的构建,逻辑清晰,层层递进。我尤其喜欢书中对“地图投影”的讲解,它不仅解释了不同投影方式的数学原理,更重要的是,它通过各种生动的插图,让我们直观地理解了不同投影带来的变形,以及在什么情况下选择哪种投影是最合适的。这让我对那些我们每天都在使用的地图,有了全新的认识和尊重。本书对“空间数据的组织和管理”的论述也十分到位。它详细介绍了矢量数据和栅格数据在存储、检索和处理方面的差异,以及如何通过各种数据结构来实现高效的空间查询。这让我明白了,为什么我们能够如此快速地在地图上找到我们想要的信息。更让我感到兴奋的是,书中对“地理信息系统(GIS)”的介绍,它不仅仅是技术层面的讲解,更是深入到了GIS在各个领域的应用,从土地利用规划到环境监测,再到公共安全管理,这些都让我看到了地理信息科学的巨大潜力。这本书让我意识到,地理信息科学并非是高高在上的学术象牙塔,而是与我们生活息息相关的实用学科。

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这本书,绝对是我近期阅读体验中最令人惊喜的一本。《Basics of Geomatics》不仅仅是一本关于地理信息科学的入门读物,它更像是一次深刻的认知重塑。作者以一种非常通俗易懂的方式,将那些原本听起来高不可攀的专业概念,转化为了我能够理解和吸收的知识。我一直对“定位”这个概念很好奇,书中关于“全球导航卫星系统(GNSS)”的讲解,让我彻底解开了这个谜团。它详细解释了GPS、GLONASS、Galileo等卫星系统的原理,以及接收器如何通过接收卫星信号来确定自身的位置。这让我对手机上的导航功能有了更深层次的理解。更让我感到兴奋的是,书中对“地理信息系统(GIS)”的介绍。它不仅仅是技术的罗列,而是深入到GIS在各个行业的应用,比如如何利用GIS来监测森林火灾、规划城市交通网络,甚至预测传染病的传播路径。这些鲜活的案例让我看到了地理信息科学在解决现实世界问题中的巨大价值。我特别喜欢书中关于“空间数据可视化”的那部分,它讲解了如何将地理信息数据转化为直观易懂的地图、图表和三维模型,这让我认识到,信息的可视化是多么重要。这本书让我明白,地理信息科学不仅仅是关于测量和地图,它更是一种强大的工具,能够帮助我们更好地理解和改造我们生活的世界。

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从《Basics of Geomatics》这本书中,我学到了太多超出我预期的知识。我原本以为它会是一本枯燥的技术手册,但事实证明,它是一本充满智慧和洞察力的引路书。作者以一种非常引人入胜的方式,将地理信息科学的复杂概念娓娓道来。书中关于“空间数据模型”的讲解,让我对矢量数据和栅格数据有了更清晰的认识。它解释了它们各自的特点、优势以及在不同应用场景下的适用性,让我明白了为什么我们在浏览地图时,看到的街道河流是线条,而卫星图像却是像素块。更让我感到惊奇的是,书中对“地理信息系统(GIS)”的深入介绍。它不仅仅是罗列各种软件的功能,而是深入到GIS的构建原理、数据管理、空间分析方法,以及它在各个行业的应用,从城市规划、环境保护,到资源管理、灾害应急,这些都让我看到了地理信息科学的巨大潜力。我特别欣赏的是,作者在讲解完各种技术和理论后,都会引用大量的实际案例,比如如何利用GIS来优化公交线路、规划消防站点、或者分析犯罪热点区域。这些案例让我真切地感受到了地理信息科学在解决现实问题中的强大力量。

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