分析制图与地理数据库 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] G.戴维·加森，罗伯特·S.比格斯 著，曾东林 译，梁海祥 校

图书标签:

• 制图学
• 地理信息系统
• GIS
• 地理数据库
• 空间分析
• 地图学
• 数据管理
• 空间数据
• 分析地理
• 制图软件

出版社： 格致出版社

ISBN：9787543227255

版次：1

商品编码：12171880

包装：平装

丛书名： 格致方法·定量研究系列

开本：32开

出版时间：2017-04-01

用纸：轻型纸

页数：155

字数：92000

正文语种：中文

编辑推荐

地图在社会科学领域是一种被忽视了的分析工具，其原因在于地图的使用不够有效和方便。因此，本书旨在解决地图在社会科学领域的传统难题，介绍了基于计算机的地理信息系统（GIS）软件，以及适用于GIS软件的地理数据资源。本书为社会科学领域地图分析和制图以及地理数据库运用的入门读者提供了清晰易懂的指南，是一本十分实用的学习GIS方法的定量研究方法工具书。

内容简介

地图在社会科学领域是一种被忽视了的分析工具，其原因在于地图的使用不够有效和方便。因此，本书旨在解决地图在社会科学领域的传统难题，介绍了基于计算机的地理信息系统（GIS）软件，以及适用于GIS软件的地理数据资源。作者介绍了多种地图类型（包括UBC地图、密度地图、等值地图等），并解释了大量有趣且专业的汇总统计术语及算法，有助于读者利用地图进行建模。

作者简介

G.戴维·加森，是北卡罗来纳州立大学的政治科学与公共管理学教授。他是由杜克大学出版社发行的《社会科学计算机评论》的编辑，同时也是众多书籍和专著的作者和编辑，涉及研究方法、公共管理，以及美国政治，其中包括《社会科学与计算机进展》和《公共雇员关系的计算机系统》。他建立了National Collegiate Software，现在是威廉?鲍恩的合作出版商。他也是北卡罗来纳州立大学人文与社会科学学院负责规划和管理的副院长，在此职位上他监管着四个计算机实验室，分别属于经济学、社会科学，人文学，以及外语学。他毕业于普林斯顿大学和哈佛大学。

罗伯特·S.比格斯，是负责北卡罗莱纳文德尔镇社区规划与发展项目的主任。他于1992年获北卡罗来纳州立大学公共管理课程硕士学位。

目录

序
第1章 导论
第1节 术语
第2节 分析制图和地理数据在社会和政策科学领域的案例
第2章 地理数据
第1节 地理信息系统
第2节 不同地理图层的融合
第3节 普通数据源
第3章 地图
第1节 数字化地图
第2节 图形文件格式，转换
第4章 分析制图
第1节 地图类型
第2节 缓冲区
第3节 叠加
第4节 地图建模
第5节 汇总统计
第5章 展示
第1节 输出
第2节 显示
第3节 图形失真
第6章 结论
附录
注释
参考文献
译名对照表

前言/序言

　　在社会科学领域，地图是一个被忽视了的分析工具。鉴于地理在人类行为中的影响，这种忽视显得难以解释。究其根源，这看起来很大程度上在于难以有效和方便地使用地图。例如，假设政治学家简?怀特（Jane White）想要研究1988年美国总统大选中关于民主党选票的选举地理学。那么她是应该根据选票百分比在州（区、县？）层级进行晕渲（shading）的等值区域图（choropleth map）吗？如果是的话，那她到哪里去获得地图？应该使用哪一种晕渲方法？以及设置多少精度的晕渲效果呢？当她检查已完成的地图后，会发现在这个国家的地区与投票之间的关系吗？她如何量化这种关系呢？其他非地理因素能否也被添加进来以检验这种关系呢？当根据先前的选举构建类似的地图时，我们能够观察到随着时间发生怎样的变化呢？
　　要想回答上述问题，怀特教授必须以某种方式收集、存储、展示并且分析这些选举的地理数据。因为在过去，该项工作涉及高强度的手工作业，导致了现代的定量政治科家选择回避它。幸运的是，这本由加森（Garson）和比格斯（Biggs）完成的专著展示了这些传统的困难是如何被解决的。当代的分析人员可以获得很多价格合理，基于计算机的地理信息系统（GIS）软件，并将其与许多易于获取的地理数据资源相结合。例如，美国人口普查局（U.S. Bureau of the Census）建立了拓扑集成地理编码与参考（Topologically Integrated Geographic Encoding and Referencing ，TIGER）文件，其中包含了第一张数字化的美国街区地图。Tiger可以添加到GIS软件包，如Safari (由Geographic Data Technology)。一旦研究人员选择了合适的数据集和软件，就可以直接转向分析制图了。
　　作者回顾了多种类型的地图——仅举几个例子：UBC、密度（dasymetric）、街区（block）、等值（isarithmic）——并解释了大量有趣的、不常见的汇总统计，如地理均值（geographic means）、区位熵（location quotients）和空间相关（areal correspondence）。对统计的理解将引导我们利用地图进行建模，其中将会用到多变量回归技术（multivariate regression），正如GIS软件与标准的统计软件（如SAS）结合一样。
　　GIS与分析制图的潜在应用超出了常规的社会科学领域。分析制图已经广泛应用于政府部门，规划人员与政策制定者将其用于学校、再分区、税务、自然灾害，以及犯罪等问题。例如，应用在华盛顿州塔科马市的犯罪分析制图系统（Crime Analysis Mapping System），使得犯罪数据与人口普查数据能够以精妙的方式展示在地图上。正如加森和比格斯在这本亟需的导论中清晰描述的那样，在传统的数据分析向地理驱动分析的转变过程中，我们将受益匪浅。
　　迈克尔?S.刘易斯-贝克

《地球的脉络：地理信息系统与空间分析的奥秘》 引言 我们生活的世界，宛如一张宏大而精密的地图，每一个角落都蕴藏着独特的地理信息。从巍峨的山川到蜿蜒的河流，从繁华的都市到偏远的乡村，这些地理要素的分布、关联以及它们之间的动态变化，共同构成了地球的脉络。理解和解读这些脉络，不仅是地理学研究的核心，更是我们在认识和改造自然、规划社会发展中不可或缺的智慧。 《地球的脉络：地理信息系统与空间分析的奥秘》一书，正是为探寻和揭示这些地理脉络的奥秘而生。它并非仅仅是枯燥的数据堆砌，而是将冰冷的地理信息转化为生动的图景，将抽象的空间关系具象化，带领读者一同走进一个由数据编织而成的、可视化、可分析的地理世界。本书旨在为所有对地理信息、空间分析以及如何利用先进技术解决实际问题感兴趣的读者，提供一个系统、深入的学习平台。无论您是地理学的学生、城市规划的从业者、环境科学的研究员，还是仅仅对我们居住的地球充满好奇的探索者，都能从中找到属于自己的精彩。 第一篇：空间思维的基石——地理信息系统的理论与实践 在现代科学技术的浪潮中，地理信息系统（GIS）已成为理解和管理地理空间信息最强大的工具之一。它集数据采集、存储、管理、分析、显示和输出于一体，为我们提供了一个前所未有的视角来审视地球。 第一章：地理信息系统的缘起与演进 我们将从地理信息系统的诞生之初讲起，回顾它如何从最初的地图制作和空间数据管理，一步步发展成为集成了多学科知识的复杂技术体系。我们将探讨GIS在不同历史时期所扮演的角色，以及它如何与计算机科学、遥感技术、测绘学等学科相互促进，共同进步。了解GIS的演进历程，有助于我们理解其核心理念的形成，并为后续更深入的学习打下坚实的基础。 第二章：地理空间的表达——数据模型与数据结构 地理信息系统处理的核心是地理空间数据。本章将深入探讨地理空间数据的不同表达方式，包括矢量模型（点、线、面）和栅格模型。我们将解析每种模型的特点、适用范围以及它们在现实世界中的对应关系。同时，还将介绍地理数据库的设计原理，包括拓扑关系、空间索引等关键概念，这些都是保证GIS数据高效存储和快速检索的基础。读者将学习到如何将现实世界的地理要素，转化为计算机能够理解和处理的数据结构。 第三章：数字地球的构建——数据采集与预处理 巧妇难为无米之炊。高质量的地理空间数据是GIS应用的前提。本章将详细介绍各种地理空间数据的采集方法，包括： 遥感技术： 卫星影像、航空照片等，它们如何捕捉地表的电磁波信息，并转化为可用的地理数据。 全球导航卫星系统（GNSS）： GPS、北斗等技术如何实现高精度的定位和测量。 地面测量： 全站仪、测距仪等传统测量设备在数字地理信息采集中的作用。 互联网与众包： 如何利用现有网络资源和公众的力量来丰富地理空间数据库。 此外，我们还将重点讲解数据预处理的步骤，包括数据坐标系的转换、投影变换、误差校正、数据清洗与整合等，确保数据的准确性和一致性，为后续分析奠定可靠基础。 第四章：GIS的操作精髓——软件与工具 掌握GIS，离不开强大的软件工具。本章将介绍目前业界主流的GIS软件平台，如ArcGIS、QGIS等，并对其核心功能进行概览。我们将讲解如何在这些软件中进行地图绘制、图层管理、数据可视化以及基础的空间查询操作。通过丰富的实例演示，读者将学习到如何熟练地运用这些工具，将抽象的数据转化为直观的地图语言。 第二篇：洞察地理规律——空间分析的理论与方法 如果说GIS是构建数字地球的工具，那么空间分析则是解读地球信息、洞察地理规律的钥匙。通过一系列精密的分析方法，我们可以挖掘数据背后隐藏的模式、关系和趋势，从而为决策提供科学依据。 第五章：定位与查询——最基础的空间洞察 空间分析的首要任务是对地理空间信息进行精确的定位和查询。本章将介绍： 空间查询： 按属性查询（例如，查找所有人口超过100万的城市）和按空间关系查询（例如，查找所有在河流1公里范围内的村庄）。 空间选择： 基于空间关系选择特定的地理要素，为进一步分析提供数据集。 缓冲区分析： 围绕特定地理要素（点、线、面）创建一定范围的区域，用于分析影响范围或服务半径。 这些基础的查询与定位技术，是所有高级空间分析的起点，能够帮助我们快速获取特定区域的地理信息。 第六章：空间关系——距离、邻近与叠加 地理要素之间并非孤立存在，它们之间存在着复杂的空间关系。本章将深入探讨： 距离分析： 计算点、线、面要素之间的最短距离，以及要素到某个目标的最短路径。 邻近分析： 识别相互靠近或相邻的要素，如查找某个区域内的所有学校。 叠加分析： 将多个图层进行组合，分析不同空间对象之间相互作用的结果，例如，将土地利用图层与坡度图层叠加，分析适合城市建设的区域。我们将详细介绍各种叠加工具（如Union, Intersect, Erase等）的原理和应用场景。 第七章：空间量算与统计——度量地理世界 地理信息系统不仅能展现地理现象，还能对其进行量化和统计。本章将介绍： 面积与周长计算： 对地物进行面积和周长的精确测量。 密度分析： 计算单位面积内某类要素的数量，如人口密度、POI（兴趣点）密度分析。 空间统计学基础： 介绍集中趋势、离散程度等基本统计概念在地理空间数据中的应用，以及一些基础的空间自相关分析（如Moran's I）方法。 第八章：表面分析——地形与高程的秘密 地形是塑造地表形态、影响人类活动的关键因素。本章将围绕数字高程模型（DEM）展开： DEM的生成与处理： 从等高线、地形点等数据生成DEM，以及DEM的精度问题。 地形因子提取： 计算坡度、坡向、地表曲率、汇水盆地等地形特征，这些对于水文分析、滑坡预测、线路选址等至关重要。 可视性分析： 分析特定区域内的哪些地方可以被看到，哪些地方被遮挡，在军事、旅游规划等领域有重要应用。 第九章：网络分析——路径、服务与流动 交通网络、水系网络、管线网络等是城市和区域运行的命脉。本章将专注于网络分析： 路径分析： 寻找两点之间的最短路径、最快路径，考虑交通流量、路况等因素。 服务区域分析： 确定某个设施（如医院、消防站）的服务范围，或某个区域内有多少人口可以被服务到。 设施选址： 基于各种空间分析结果，为新的设施（如商店、公园）选择最优位置。 流动分析： 模拟和分析地理要素在网络中的流动，如交通流量、疫情传播等。 第十章：空间插值——从离散到连续的弥合 在许多情况下，我们只能获得有限的采样点数据，例如气象观测站的气温数据、土壤采样点的养分含量。空间插值技术可以将这些离散的点数据，推估到整个区域的连续面上。本章将介绍： 反距离加权（IDW）插值： 基于距离远近对已知点进行加权平均。 克里金插值（Kriging）： 一种更高级的地统计学插值方法，考虑了数据的空间自相关性，能够提供插值结果的不确定性评估。 样条函数插值、趋势面分析等： 介绍其他常用的插值方法及其适用条件。 第十一章：地理加权回归——探索异质性的空间关系 传统的统计回归方法假设变量之间的关系在整个研究区域内是均匀的。然而，在地理学中，许多关系都表现出空间异质性，即关系强度和方向会随着空间位置的变化而变化。本章将介绍地理加权回归（GWR）： GWR的基本原理： 如何在回归模型中引入空间位置的概念，使模型参数具有空间变异性。 GWR的应用： 分析影响房价的空间因素、疾病传播的区域性影响、环境污染与健康的关系等，揭示更精细的空间规律。 GWR的局限性与解读： 如何正确地解释GWR的结果，以及在数据准备和模型选择上的注意事项。 第三篇：GIS与现实世界的融合——应用领域与前沿展望 地理信息系统并非仅仅是理论和技术的集合，它的价值最终体现在解决现实世界中的各种复杂问题。本篇将展示GIS在各个领域的广泛应用，并展望其未来发展趋势。 第十二章：城市规划与管理 土地利用规划： 分析土地适宜性，优化城市空间布局。 交通规划： 交通流量预测，优化道路网络。 公共服务设施布局： 合理规划学校、医院、公园等设施的位置。 应急管理： 灾害风险评估，应急响应规划。 第十三章：环境保护与资源管理 环境影响评价： 评估开发项目对环境的影响。 水土流失监测与防治： 利用地形和降雨数据进行分析。 自然资源调查与监测： 森林、矿产、水资源的空间分布与变化。 生态系统分析： 研究生物多样性分布，制定保护策略。 第十四章：农业、林业与地质勘探 精准农业： 根据土壤、气候等空间信息进行作物管理。 林业资源管理： 森林采伐规划，病虫害监测。 地质灾害预测： 滑坡、地震等地质灾害风险评估。 矿产资源勘探： 分析地质构造，圈定有利勘探区。 第十五章：公共卫生与社会科学 疾病传播模式分析： 追溯疫情源头，预测传播趋势。 犯罪地理学： 分析犯罪热点区域，制定警务策略。 人口普查与社会经济区划： 分析人口分布特征，识别社会群体。 舆情分析与社会网络可视化。 第十六章：GIS的未来——时空大数据、人工智能与互联网+ 随着技术的不断发展，GIS正迈入一个更加智能、更加融合的时代。本章将展望GIS的未来发展趋势： 时空大数据： 如何处理和分析海量的、具有时间维度和空间维度的数据，如浮动车轨迹、手机信令等。 人工智能与GIS的结合： 利用机器学习、深度学习等技术，实现更智能化的地理特征识别、空间模式挖掘和预测。 互联网+GIS： WebGIS、移动GIS的普及，使地理信息服务触手可及。 3D GIS与虚拟现实： 构建更逼真、更具交互性的三维地理空间模型。 物联网（IoT）与地理信息的融合： 实时感知海量地理空间数据，实现智能化管理和决策。 结语 《地球的脉络：地理信息系统与空间分析的奥秘》是一段旅程，一段探索我们赖以生存的地球、认识其内在规律、并以更智慧的方式与之共存的旅程。通过掌握地理信息系统和空间分析的理论与方法，我们能够以前所未有的视角审视世界，发现隐藏的联系，预测未来的趋势，并为解决现实世界中的挑战提供强有力的工具。本书希望能够激发读者对地理信息科学的兴趣，并为他们在相关领域的学习和实践提供坚实的指导。让我们一同开启这场关于地球脉络的探索之旅，用科技的力量，读懂我们的星球。

评分☆☆☆☆☆

哇，这本书拿到手沉甸甸的，封面设计很有质感，一看就知道是下了功夫的专业书籍。我本来还担心内容会过于枯燥，毕竟“制图”听起来就有点老生常谈，但翻开目录才发现里面涉及了大量的现代地理信息系统（GIS）应用案例。特别是关于空间数据模型构建的部分，讲解得极其深入，作者似乎并没有止步于理论的阐述，而是大量穿插了实际项目中的难点和解决方案，对于我们这些在实际工作中需要处理海量地理数据的工程师来说，简直是如获至宝。我特别欣赏作者对于不同数据库架构在处理地理空间数据时的优劣对比分析，这种比较不是浮于表面的，而是深入到了索引机制和查询优化层面，这比我之前读过的任何一本入门或中级教材都要详尽得多。我花了整整一个周末来研究其中关于三维可视化建模的章节，书中引用的那些前沿算法和渲染技术，让我对未来地理数据展示的可能性充满了新的想象。这绝不是那种人云亦云的教科书，它更像是一位资深专家的经验总结和技术宝典。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格非常独特，它不像那种教科书式的平铺直叙，反而更像是一场层层递进的探险。从最基础的空间数据结构概念开始，作者巧妙地将读者的认知不断向上提升，直到触及到高性能空间计算和大数据处理的前沿。我尤其喜欢作者在讲解复杂算法时所采用的比喻和类比，它们帮助我快速消化了那些原本晦涩难懂的数学模型。比如，书中关于空间索引树的构建与平衡策略的描述，如果用纯粹的数学公式来推导，我可能需要查阅好几篇论文才能理解透彻，但作者通过一个非常生动的生活化场景引入，瞬间就抓住了核心逻辑。这种既有深度又不失温度的讲解方式，让我在阅读过程中始终保持着极高的专注度，几乎没有产生“跳页”的冲动。对于那些有志于从事底层算法开发或数据库优化的同行来说，这本书提供的理论支撑和实操指导是无价的。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我是一个对技术细节要求比较苛刻的人，很多号称“全面”的地理信息书籍，在谈到数据治理和质量控制时往往一带而过，要么就是用一些过时的标准来敷衍了事。但是，这本书在这方面展现出了惊人的细致和前瞻性。它花了相当大的篇幅来讨论如何建立一个健壮的地理数据库体系，从数据采集的源头校验，到后期的数据清洗、标准化流程，都有详尽的操作步骤和规范建议。尤其让我眼前一亮的是关于“元数据管理”的章节，作者不仅仅停留在告诉我们“要写元数据”，而是深入剖析了在跨部门数据共享和长期维护中，元数据丢失或混乱带来的致命后果，并提供了一套基于ISO标准的实践框架。这本书的价值就在于，它教会你如何“正确地”管理数据，而不是简单地“存储”数据。阅读过程中，我经常需要停下来，对比我们目前项目中的数据流程，发现了很多可以立即改进和优化的点。它对严谨性的追求，绝对值得任何严肃对待地理信息工作的专业人士珍藏。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图表设计也值得称赞。在如此密集的专业信息中，清晰的视觉呈现至关重要。这本书的插图并非简单的示意图，而是经过精心绘制和标注的流程图、架构图以及性能对比图表。特别是当涉及到复杂的空间分析流程时，书中清晰的层次结构图能够让人一目了然地把握数据流动的方向和各个处理模块的功能。我注意到，即便是那些需要大量代码示例的章节，作者也采用了分步解析的方式，并且每段代码都有详尽的注释，使得即便是初学者也能跟上节奏。这种对细节的极致关注，极大地提升了阅读体验，减少了因信息过载而产生的挫败感。可以说，这是一本从内容深度到外在呈现都达到了极高水准的专业著作，强烈推荐给所有想在地理信息领域深耕的同仁们。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，我之前对“地理数据库”的理解仅限于PostGIS之类的开源工具的使用层面，总觉得那不过是传统关系型数据库加上一些空间扩展。然而，这本书彻底颠覆了我的固有认知。它详细阐述了专为地理空间设计的新型数据库范式，以及如何利用云计算和分布式架构来应对TB级乃至PB级地理空间数据的实时查询需求。其中关于“空间数据立方体”和“时空数据模型”的探讨，让我意识到了传统二维思维的局限性。作者对未来趋势的判断非常精准，他没有过多纠缠于当前被过度热炒的技术名词，而是聚焦于如何构建一个能够有效支持科学研究和城市智能规划的下一代数据基础设施。这本书的视角是战略性的，它不仅仅是教你如何操作工具，更重要的是让你理解数据背后的“为什么”和“应该往哪里去”。对于希望站在行业制高点的人来说，这本书提供了必需的思维框架。

评分☆☆☆☆☆

喜歡這套工具書，簡單，明瞭。

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一系列图书中的一本，没买够的一本

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