地理信息系统空间分析原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

基本信息

书名:地理信息系统空间分析原理

定价：89.00元

售价：65.0元,便宜24.0元,折扣73

作者:周成虎,裴韬等

出版社：科学出版社

出版日期：2018-01-01

ISBN：9787030316219

字数：

页码：

版次：31

装帧：平装

开本：

商品重量：0.481kg

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内容提要

本书着重阐述目前地理信息系统中空间分析方法的原理，主要内容包括：空间分析的思路、矢量数据和栅格数据的分析方法、数字高程模型分析方法、地理网络的表达与分析方法、空间插值模型、空间数据不确定性分析原理、空间数据挖掘理论及元胞自动机模型等。在介绍原理和方法的同时，通过研究实例展示如何利用这些方法实施空间分析。

目录

作者介绍

文摘

序言

测绘工程技术：从理论到实践的综合指南 本书聚焦于现代测绘工程领域的核心技术、前沿发展及其在实际工程项目中的深度应用。 它旨在为测绘、遥感、地理信息科学及相关工科专业的学生、科研人员和一线工程技术人员提供一本全面、系统且极具操作指导性的参考手册。本书内容编排紧密贴合当前行业对高精度、高效率测绘解决方案的需求，力求在理论基础的阐述与实际操作流程的衔接上达到最佳平衡。 本书结构设计遵循“基础理论先行，技术方法深化，工程应用驱动”的逻辑主线，共分为六大部分，涵盖了从基础数据采集到复杂数据处理、成果表达与工程质量控制的完整流程。 --- 第一部分：测绘学基础与数据采集技术（Foundation and Data Acquisition） 本部分奠定了现代测绘工程的理论基石，并详细介绍了获取地表空间信息的各种关键技术。 1. 测绘学基础理论回顾： 深入探讨了大地测量学的基本概念，包括地球参考框架的建立、大地基准的理解与转换（如WGS84、CGCS2000等）。着重讲解了地图投影的数学原理，分析了不同投影系统（如UTM、高斯-克吕格）的适用场景、精度损失特性及其在大型工程中的选择原则。还回顾了摄影测量学中光学成像的几何关系和误差源分析。 2. 高精度GNSS（全球导航卫星系统）测量技术： 详述了现代GNSS接收机的工作原理，包括信号接收、数据处理流程。重点剖析了静态测量、快速静态测量和实时动态测量（RTK/PPP） 的作业流程、数据精度评估标准和后处理软件的应用。针对城市复杂环境和高精度工程控制网的建立，提供了具体的作业规范与误差控制策略。 3. 传统与数字地面测量方法： 系统介绍了全站仪、水准仪等传统精密测量仪器的结构、检校方法和操作规程。特别强调了三维激光扫描技术（TLS） 在获取高密度点云数据方面的优势，包括设备选型、扫描任务规划、数据配准与去噪处理，以及如何将点云数据转化为工程可用的TIN模型或网格数据。 --- 第二部分：遥感影像获取与预处理（Remote Sensing Imagery and Preprocessing） 本部分聚焦于遥感数据作为空间信息载体的特性、获取流程及初步处理技术。 1. 遥感基础与成像机理： 阐述了电磁波谱与地物信息的关系，不同传感器（光学、雷达、激光雷达）的成像原理及其数据特点。详细对比了卫星遥感（如Landsat、Sentinel系列）和航空遥感（倾斜摄影、无人机遥感）的优缺点、分辨率差异和数据获取周期。 2. 几何校正与辐射定标： 详细介绍了遥感影像的几种主要几何畸变来源（如平台姿态误差、地形起伏、传感器自身误差）。讲解了绝对定位、相对定位、几何精校正的技术流程，包括控制点选择、像点定位算法和重采样方法的选择。在辐射定标方面，深入分析了大气校正模型（如FLAASH、ATCOR）的原理及其对地物光谱真实性的影响。 3. 影像融合与特征提取： 探讨了利用多源数据（如高分辨率全色影像与低分辨率多光谱影像）进行全色锐化（Pansharpening） 的技术，以提高后续的分类精度。讲解了基于形态学、阈值分割和面向对象（OBIA）的要素提取方法，特别关注基础设施、植被覆盖度和水体边界的精确提取。 --- 第三部分：数字地形模型构建与分析（Digital Terrain Model Construction and Analysis） 本部分是连接原始观测数据与工程应用的关键桥梁，专注于地表模型的建立与分析。 1. DEM/DTM/DSM的构建： 明确区分了数字表面模型（DSM）、数字高程模型（DEM）和数字地面模型（DTM）的概念与适用范围。详细介绍了从等高线数据、离散点数据（GNSS点、点云）构建高质量格网模型（Grid-based DTM）的方法，包括不规则三角网（TIN）的生成算法、插值方法的精度评估（如克里金法、反距离加权法）。 2. 地形表面分析与表达： 深入讲解了基于栅格数据的地形因子提取技术，包括坡度、坡向、剖面曲率、地表起伏度等核心参数的计算公式与GIS实现。重点讨论了水文分析（如汇流累积度、流域划分、水流路径追踪）在水利和环境工程中的应用，以及如何进行地形的透视图、晕渲图等可视化表达。 3. 复杂地形建模与体量计算： 针对矿山开采、土方工程，详细介绍了三维实体建模的方法，包括如何从TIN或点云数据中提取边界面、底界面。给出了精确计算开挖方量和填筑方量的工程量计算方法，并讨论了在不同数据精度下对工程量计算结果的影响。 --- 第四部分：空间数据处理与数据质量控制（Spatial Data Processing and Quality Control） 本部分关注数据的集成、管理以及确保空间成果的可靠性。 1. 空间数据库与数据结构： 介绍了空间数据库（如PostGIS, Oracle Spatial）的概念和基本操作，重点讲解了矢量数据（点、线、面）的拓扑关系构建与维护。讨论了地理实体建模中的数据结构选择对后续分析效率的影响。 2. 空间数据转换与配准： 详细阐述了不同坐标系、不同高程基准之间的转换流程和公式推导。讲解了矢量数据的空间配准技术，包括几何变换（仿射、投影变换）的应用，以及如何处理因数据源异构导致的配准误差。 3. 误差传播与质量评估： 引入了测量误差理论在空间数据中的应用，分析了从数据采集到最终成果表达的误差预算与传播路径。介绍了空间数据质量评估的国际标准（如OGC标准），以及如何通过统计学方法（如中误差、均方根误差RMSE）对点位精度、高程精度进行量化评估，确保成果满足工程规范要求。 --- 第五部分：工程应用中的数据集成与可视化（Integration and Visualization in Engineering Applications） 本部分将前述技术应用于实际的工程场景，强调多源数据的集成与成果的直观表达。 1. 工程控制与变形监测： 阐述了如何利用GNSS、高精度水准和应变监测设备获取的数据，建立“数字孪生”基础模型。讲解了监测数据的时序分析方法，以及如何结合最小二乘法进行精度优化和异常点剔除。 2. BIM/GIS集成基础： 探讨了测绘成果（高精度点云、地形模型）如何无缝集成到建筑信息模型（BIM）的工作流中。介绍了IFC文件格式的基础，以及如何利用GIS平台对BIM模型进行宏观的场地分析、管线综合布局和环境影响评估。 3. 复杂成果的三维可视化与交互： 介绍了使用专业软件（如SuperMap、ArcGIS Pro）进行三维场景构建的技术，包括纹理贴图、光照渲染和动态剖切。重点讲解了如何生成可供现场人员使用的移动端/Web端可视化成果，支持现场数据采集与模型对比。 --- 第六部分：工程测量规范与标准（Surveying Specifications and Standards） 本部分是工程实践的保障，概述了国家及行业通用的技术规范。 1. 国家标准与行业规范解读： 详细解析了中国现行的《国家基本比例尺地图制图规范》、《工程测量规范》（GB50026）等核心文件的关键技术指标和精度要求。强调了在不同等级的工程（如高速公路、桥梁隧道、大型水利工程）中，测绘成果应达到的精度标准。 2. 成果资料的编制与归档： 指导读者如何规范地编制测绘技术报告、内业数据成果表和外业记录。讨论了地理信息成果的长期存档要求、元数据（Metadata）的编写标准，确保数据在后续的工程生命周期中具有可追溯性和可用性。 本书的特色在于强调“数据一致性”和“工程适用性”，通过大量的工程案例分析，帮助读者理解理论参数选择背后的实际工程考量，从而实现从合格的测绘技术员到高效的工程空间信息专家的跨越。