定 價:79 元
叢書名:地理信息系統(tǒng)理論與應(yīng)用叢書
- 作者:張加龍等編著
- 出版時間:2016/6/1
- ISBN:9787030483102
- 出 版 社:科學(xué)出版社
- 中圖法分類:TP7
- 頁碼:316
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16K
《遙感與地理信息科學(xué)》是作者在總結(jié)多年的教學(xué)與實(shí)踐、國際合作與研究的基礎(chǔ)上編寫完成的,全書共分兩部分,上篇包括地理信息科學(xué)的形成與發(fā)展、地理信息基礎(chǔ)、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)的采集和處理、地理信息數(shù)據(jù)的查詢和分析、地理信息數(shù)據(jù)的可視化與制圖、地理信息科學(xué)研究的熱點(diǎn)技術(shù)與發(fā)展趨勢:下篇包括遙感科學(xué)的現(xiàn)狀與發(fā)展、遙感科學(xué)基礎(chǔ)、遙感傳感器與遙感平臺、遙感數(shù)字圖像處理、專題遙感、遙感科學(xué)研究熱點(diǎn)。教材在歸納遙感與地理信息科學(xué)基本理論的基礎(chǔ)上,收集和整理了前沿的科研文獻(xiàn)案例及國土、林業(yè)、農(nóng)業(yè)、海洋、交通、經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的實(shí)踐,嘗試將地理信息科學(xué)和遙感科學(xué)兩部分知識與素材有效地結(jié)合,從而提高閱讀者的認(rèn)知水平和學(xué)習(xí)興趣。
《遙感與地理信息科學(xué)》可供地理信息、遙感、地理學(xué)、測繪學(xué)、環(huán)境學(xué)、城市規(guī)劃學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、林學(xué)、農(nóng)學(xué)等相關(guān)專業(yè)人員使用,也可為科學(xué)研究、工程設(shè)計與管理等部門的人員提供參考,同時啟迪人們對地學(xué)科學(xué)的研究與實(shí)踐。
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目錄
前言
上篇 地理信息科學(xué)
第1章 地理信息科學(xué)緒論3
1.1地理信息科學(xué)的形成與發(fā)展3
1.2地理信息系統(tǒng)與地理信息科學(xué)的基本概念6
1.3地理信息科學(xué)的發(fā)展趨勢12
1.4地理信息科學(xué)相關(guān)學(xué)科及期刊介紹16
參考題20
參考文獻(xiàn)20
第2章 地理信息基礎(chǔ)21
2.1地理信息21
2.2地理實(shí)體表達(dá)與分類22
2.3空間坐標(biāo)系統(tǒng)及投影27
2.4地理實(shí)體的編碼40
參考題43
參考文獻(xiàn)43
第3章 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫45
3.1空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)45
3.2地理信息的數(shù)據(jù)模型52
3.3空間數(shù)據(jù)庫55
參考題58
參考文獻(xiàn)59
第4章 空間數(shù)據(jù)的采集和處理60
4.1概述60
4.2空間數(shù)據(jù)的采集62
4.3空間數(shù)據(jù)的處理69
4.4空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量檢核87
參考題93
參考文獻(xiàn)94
第5章 地理信息數(shù)據(jù)的查詢和分析95
5.1地理信息數(shù)據(jù)的查詢95
5.2地統(tǒng)計分析96
5.3疊置分析98
5.4緩沖區(qū)分析100
5.5網(wǎng)絡(luò)分析101
5.6DEM分析103
5.7空間分析模型107
參考題108
參考文獻(xiàn)109
第6章 地理信息數(shù)據(jù)的可視化與制圖110
6.1地理信息的可視化110
6.2地理語言與符號庫112
6.3地理數(shù)據(jù)的版面設(shè)計與制圖113
6.4動態(tài)地圖與虛擬現(xiàn)實(shí)118
6.5AcGIS高級制圖120
參考題129
參考文獻(xiàn)130
第7章 地理信息科學(xué)研究的熱點(diǎn)技術(shù)與發(fā)展趨勢131
7.1云GIS131
7.2移動GIS137
7.3三維GIS144
7.4Web GIS153
7.5影像GIS158
參考題163
參考文獻(xiàn)163
下篇 遙感學(xué)
第1章 遙感科學(xué)緒論167
1.1遙感的基本概念167
1.2遙感基本內(nèi)容167
1.3遙感數(shù)據(jù)獲取的基本過程168
1.4遙感的分類170
1.5遙感技術(shù)與科學(xué)的發(fā)展歷史171
1.6遙感技術(shù)與科學(xué)的發(fā)展趨勢與研究熱點(diǎn)174
參考題180
參考文獻(xiàn)180
第2章 遙感科學(xué)基礎(chǔ)181
2.1幾何光學(xué)基礎(chǔ)181
2.2電磁波與電磁波譜183
2.3輻射傳輸基礎(chǔ)199
2.4地物波譜特性的測定204
參考題207
參考文獻(xiàn)207
第3章 遙感傳感器與遙感平臺209
3.1傳感器的類型及性能209
3.2攝影式成像傳感器211
3.3掃描式成像傳感器214
3.4雷達(dá)成像傳感器215
3.5遙感平臺220
參考題232
參考文獻(xiàn)232
第4章 遙感數(shù)字圖像處理233
4.1遙感數(shù)字圖像的表示233
4.2遙感圖像的統(tǒng)計特征235
4.3遙感圖像的預(yù)處理237
4.4圖像的增強(qiáng)和變換241
4.5遙感圖像融合248
4.6遙感圖像的專題分類251
參考題265
參考文獻(xiàn)265
第5章 專題遙感267
5.1熱紅外遙感267
5.2微波遙感270
5.3植被遙感277
5.4農(nóng)業(yè)遙感284
5.5海洋遙感288
5.6地質(zhì)遙感293
5.7遙感考古296
參考題301
參考文獻(xiàn)301
彩圖
《遙感與地理信息科學(xué)》:
第二種觀點(diǎn)認(rèn)為,地理信息科學(xué)是面向地理空間數(shù)據(jù)處理的信息科學(xué)分支,從信息科學(xué)概念出發(fā),地理信息科學(xué)定義為地理信息的收集、加工、存儲、傳輸和利用的科學(xué)。
第三種觀點(diǎn)認(rèn)為,地理信息是人類對地理空間的認(rèn)知,地理信息科學(xué)是人們直接或間接地(借助計算機(jī)等)認(rèn)識地理空間后形成的知識體系。在應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)對地理信息進(jìn)行處理、存儲、提取,以及管理和分析的過程中逐步完善形成了地理信息科學(xué)技術(shù)體系。
綜上,地理信息科學(xué)是研究在應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)對地理空間信息進(jìn)行收集、處理、存儲、提取,以及管理和分析過程中提出的一系列基本問題,包括基礎(chǔ)理論、技術(shù)和應(yīng)用的完整體系。地理信息機(jī)理研究是地理信息科學(xué)的重要理論基礎(chǔ)。正確認(rèn)識地理信息科學(xué)的學(xué)科性質(zhì)和地位,有利于從地理學(xué)學(xué)科建設(shè)和產(chǎn)、學(xué)、研互動的高度把握我國地理信息科學(xué)的發(fā)展。
2.地理信息科學(xué)基本理論體系
地理信息科學(xué)大致包括六大理論問題(崔鐵軍等,2010;李德仁,2003)。
1)地理空間認(rèn)知理論
空間認(rèn)知是指人們對物理空間或心理空間三維物體的大小、形狀、方位和距離的信息加工過程。它研究人們怎樣認(rèn)識自己賴以生存的環(huán)境,包括其中的諸事物、現(xiàn)象的相關(guān)位置、空間分布、依存關(guān)系,以及它們的變化和規(guī)律。簡言之,空間認(rèn)知就是研究空間信息的處理過程,它主要包括對地理實(shí)體及其空間關(guān)系的理解和表示。地理空間認(rèn)知作為認(rèn)知科學(xué)與地理科學(xué)的交叉學(xué)科,從認(rèn)知過程的角度對地理空間認(rèn)知研究進(jìn)行綜述,包括地理知覺、地理表象、地理概念化、地理知識的心理表征和地理空間推理。
空間認(rèn)知理論是地理信息可視化的重要理論基礎(chǔ)。地理空間認(rèn)知分為地理空間感知、表象、記憶和思維4個過程。感知過程是指刺激物作用于人的感覺器官產(chǎn)生對地理空間的感覺和知覺的過程;表象過程是通過回憶、聯(lián)想使在知覺基礎(chǔ)上產(chǎn)生的映象再現(xiàn)出來;記憶過程對輸入的信息進(jìn)行編碼、存儲和提;思維過程提供關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界客觀事物的本質(zhì)特性和空間關(guān)系的知識,實(shí)現(xiàn)“從現(xiàn)象到本質(zhì)”的轉(zhuǎn)化。在所有感官器官中,眼睛是接收輸入刺激的主要感覺器官,因此視覺是人空間認(rèn)知的主要形式。
2)地理信息時空理論和基準(zhǔn)
地球是一個時空變化的巨大系統(tǒng),其特征之一是在時間及空間尺度上演變和變化的不同現(xiàn)象。地理信息時空理論一方面從地理信息機(jī)理入手,揭示地理信息的時空變化特征和規(guī)律,并加以形式化描述,形成規(guī)范化的理論基礎(chǔ)。應(yīng)用時空理論使地球傳統(tǒng)的靜態(tài)描述轉(zhuǎn)化為對過程的多維動態(tài)描述和監(jiān)測分析;通過不同時間尺度和空間尺度的組合,解決不同尺度下地理信息的銜接、共享、融合和變化檢測等問題。
地理學(xué)是研究地球表層空間分布規(guī)律的科學(xué)。地理學(xué)的空間是一個定義在地球表層空間實(shí)體集上的關(guān)系總和。地球上空間實(shí)體之間有無數(shù)種關(guān)系,定義一種關(guān)系就自然定義了一種空間,幾何關(guān)系是所有這些關(guān)系中的基礎(chǔ)關(guān)系,物理距離是這些關(guān)系中的一種度量關(guān)系,空間位置、拓?fù)潢P(guān)系和幾何關(guān)系聯(lián)系在一起的,是地理信息中重要的空間關(guān)系?臻g關(guān)系描述與推理是地理信息系統(tǒng)、語言學(xué)、認(rèn)知科學(xué)和人工智能等學(xué)科的重要理論問題之一,在空間查詢、空間分析、空間推理、空間數(shù)據(jù)理解、遙感影像解譯、基于關(guān)系的匹配等過程中起著重要作用,也是智能化地理信息系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)。
3)地理信息表達(dá)與可視化理論
地理信息的表達(dá)方式包括語言、文字、地圖和錄像多媒體等多種形式。計算機(jī)技術(shù)的引入,更加豐富了地理信息的表達(dá)內(nèi)容。在現(xiàn)有的地理認(rèn)知和地理概念計算模型研究背景下,探討多維、動態(tài)的空間數(shù)據(jù)表達(dá)模型,用非結(jié)構(gòu)化表示點(diǎn)、線、面幾何形狀,用地理信息的屬性表表示關(guān)系,還可以用時間描述自然現(xiàn)象和社會發(fā)展的時序變化。由于地理信息表達(dá)的抽樣性、概括性和多態(tài)性等特征,同種信息采用不同的表達(dá)方式,雖然滿足了不同應(yīng)用的實(shí)際需要,但也給信息共享帶來了極大困難。因此,近幾年來科學(xué)工作者試圖用本體論研究地理信息本原。通過對地理客觀存在的概念和關(guān)系的描述,揭示基于自然語言的空間關(guān)系認(rèn)知表達(dá)與形式化空間關(guān)系的映射機(jī)制。
地理信息可視化為人們提供一種空間認(rèn)知的工具。地圖是地理信息可視化的主要視覺樣式。為了更好地揭示地理信息的本質(zhì)和規(guī)律,便于人類認(rèn)識并改造世界,需借助一些規(guī)則,直觀、形象、系統(tǒng)的符號或視覺化形式來表達(dá)和傳輸?shù)乩硇畔。這些符號或形式不僅易于人類辨別、記憶、分析,并能被計算機(jī)所識別、存儲、轉(zhuǎn)換和輸出。傳統(tǒng)的表達(dá)方式有圖形與圖像類,如地形圖、專題地圖和遙感圖等;文字?jǐn)?shù)據(jù)類,如原始的測繪數(shù)據(jù)、文字報表等,為了滿足可視化需求,設(shè)計和發(fā)展了相應(yīng)的符號系統(tǒng)和運(yùn)算規(guī)則。計算機(jī)技術(shù)出現(xiàn)后,地理空間數(shù)據(jù)可視化借助計算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理等技術(shù),用幾何圖形、色彩、紋理、透明度、對比度等技術(shù)手段,以圖形圖像信息的形式,直觀、形象地表達(dá)出來,并進(jìn)行交互處理。
4)空間尺度理論地理信息可視化載體必須具有空間尺度?臻g尺度理論是空間認(rèn)知、地理信息表達(dá)和可視化理論的產(chǎn)物。人類信息獲取實(shí)際上是以一種有序的方式對思維對象進(jìn)行各種層次的抽象,以便使自己既看清細(xì)節(jié),又不被枝節(jié)問題擾亂了主干。因?yàn)椤俺^一定的詳細(xì)程度,一個人能看到的越多,他對所看到的東西能描述的就越少”。尺度影響著地理信息可視化的表達(dá)內(nèi)容,分析結(jié)果并最終影響人類的認(rèn)知。不同尺度的變化不僅表現(xiàn)為尺度的縮放,而且?guī)砹丝臻g結(jié)構(gòu)的重新組合。隨著比例尺變小,圖形符號和圖形間距離也成比例縮小,當(dāng)比例尺縮小到一定程度后,屏幕圖形將擁擠難辨?臻g尺度理論對地理信息的獲取、數(shù)據(jù)組織、表達(dá)和分析有著重要影響。