三維虛擬地球技術與實踐 陳靜 等 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳靜 等 著

圖書標籤:

• 三維虛擬地球
• 虛擬地球技術
• 地理信息係統
• GIS
• 虛擬現實
• VR
• 地球可視化
• 空間數據
• 實踐應用
• 陳靜

店鋪： 北京群洲文化專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030549365

商品編碼：29780219176

包裝：平脊精裝

齣版時間：2017-11-01

基本信息

書名：三維虛擬地球技術與實踐

定價：128.00元

作者：陳靜 等

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2017-11-01

ISBN：9787030549365

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平脊精裝

開本：

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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三維虛擬地球技術是構建'數字地球'的關鍵技術，涉及對全球源、多尺度和多時相空間信息的高效組織、管理與可視化技術。本書主要闡述瞭構建三維虛擬地球的關鍵技術，主要包括構建全球離散網格模型；柵格空間數據組織與分析、三維模型數據的注冊、簡化、漸進可視化方法；矢量空間數據模型，可視化與空間分析方法；移動空間對象和氣象場信息的組織、管理與可視化方法。*後討論瞭基於上述方法開發的三維虛擬地球軟件平颱GeoGlobe及其在多源空間信息集成共享中的應用實踐。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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測繪工程的新視野：影像融閤、地理信息與數字城市構建 在快速發展的現代測繪科學與技術領域，對地理空間信息的獲取、處理、分析和可視化能力提齣瞭前所未有的要求。本書旨在深入探討現代測繪工程中幾個核心且相互關聯的技術方嚮，聚焦於如何利用先進的影像融閤技術、強大的地理信息係統（GIS）以及新興的三維數字城市構建方法，為專業人士提供一套係統性的理論框架和實踐指導，從而開啓測繪工程的全新視野。 第一部分：高精度影像融閤技術——洞察地理世界的細節 我們生活在一個被海量視覺信息包圍的世界。在測繪領域，遙感影像、航空影像、無人機影像以及地麵采集的影像數據，構成瞭我們認識地球錶麵的重要窗口。然而，單一來源的影像數據往往存在分辨率不足、信息缺失、成像條件限製等問題。因此，如何將不同來源、不同時相、不同光譜的影像進行有機結閤，提取更豐富、更精確的空間信息，成為提升測繪數據質量的關鍵。 本書的第一部分將係統闡述高精度影像融閤技術的理論基礎和核心算法。我們將從影像預處理入手，詳細介紹幾何校正、輻射校正、影像增強等基礎環節，這些步驟是實現高精度融閤的前提。隨後，我們將重點講解多分辨率影像融閤，包括基於小波變換、像元交換、成分替換等經典方法，並深入分析不同算法的優缺點及其適用場景。例如，基於小波變換的方法能夠有效保留影像的細節信息，而像元交換法則在處理高光譜影像時具有獨特優勢。 更進一步，本書將聚焦於多源異構影像融閤，涵蓋瞭例如可見光與紅外影像的融閤，以獲取地錶溫度信息；SAR（閤成孔斜測繪雷達）與光學影像的融閤，以剋服光學影像在陰雨天氣下的限製，並獲取地錶形貌信息；以及傾斜攝影與正射影像的融閤，以構建更為逼真的三維場景。我們將詳細剖析這些融閤背後的原理，例如多尺度分析、特徵匹配、變換域方法等，並提供相應的實現案例和技術細節。 此外，對於高光譜影像的融閤，本書將深入探討其在精準農業、環境監測、地質勘探等領域的應用潛力，並介紹高光譜影像在降維、分類、目標識彆等方麵的融閤技術。我們將討論如何利用光譜特徵來識彆不同的地錶覆蓋類型，例如植被的健康狀況、礦物的種類等，以及如何通過融閤不同波段的影像來增強目標的可視性和可區分性。 在實踐層麵，本書將結閤實際應用案例，展示影像融閤技術在城市環境監測、災害評估、農作物估産、資源調查等方麵的具體應用。例如，如何利用融閤後的高分辨率影像，精確識彆城市中的違章建築、綠化覆蓋率變化，或者在災害發生後，快速評估受災區域的範圍和損失程度。本書還將介紹一些常用的影像融閤軟件和工具，並提供相關的操作指南，幫助讀者將理論知識轉化為實際操作能力。 第二部分：地理信息係統（GIS）——空間分析與決策支持的基石 地理信息係統（GIS）是現代測繪工程不可或缺的核心技術，它集數據采集、存儲、管理、處理、分析和可視化於一體，為地理空間信息的應用提供瞭強大的平颱。本書的第二部分將係統介紹GIS的核心概念、關鍵技術以及在各領域的廣泛應用。 我們將從GIS基礎理論開始，深入理解空間數據模型（矢量模型與柵格模型）、空間數據庫設計、坐標係統與投影轉換等基本概念。隨後，我們將重點講解空間數據處理與管理，包括數據采集方法（GPS、全站儀、無人機測繪等）、數據入庫、數據質量檢查與控製、以及不同數據格式之間的轉換。對於復雜的空間數據，我們將介紹如何利用空間數據庫技術，如PostGIS、Oracle Spatial等，實現高效存儲和查詢。 空間分析是GIS的核心功能，本書將對其進行詳盡闡述。我們將介紹各種經典的二維空間分析方法，包括疊置分析（Union, Intersect, Erase等）、緩衝區分析、疊加分析、網絡分析（路徑分析、服務區分析等）、地形分析（坡度、坡嚮、匯流分析等）以及柵格分析。我們將通過具體的案例，演示這些分析方法如何應用於城市規劃、環境保護、交通管理、資源評估等場景。例如，如何利用緩衝區分析來確定某個區域的生態敏感性，或者利用網絡分析來優化公交綫路的規劃。 此外，本書還將引入三維GIS的概念，探討如何處理和分析三維空間數據，例如DEM（數字高程模型）、DSM（數字錶麵模型）、TDM（數字地形模型）以及BIM（建築信息模型）數據。我們將介紹三維GIS在城市規劃、建築設計、應急管理、虛擬現實等領域的應用，以及如何實現三維場景的渲染、漫遊和空間查詢。 GIS與遙感、GPS的集成是本書關注的另一個重要方麵。我們將探討如何將遙感影像和GPS采集的定位信息導入GIS，並進行空間分析和應用。例如，如何利用GPS數據進行移動目標跟蹤，並將其與GIS中的地物信息進行疊加分析。 在GIS應用方麵，本書將精選多個典型案例，涵蓋智慧城市建設、國土資源管理、環境保護、農業信息化、交通運輸、城市防災減災等多個領域。我們將深入剖析這些案例中GIS技術所扮演的關鍵角色，以及如何通過GIS實現精準決策和高效管理。例如，在智慧城市建設中，GIS可以整閤來自傳感器、攝像頭、人口普報等各類數據，實現對城市運行狀態的全麵監控和智能調度。 第三部分：三維數字城市構建——虛擬世界的真實映射 隨著計算機圖形學、三維建模技術以及高性能計算能力的飛速發展，構建真實、精細的三維數字城市已成為可能。三維數字城市不僅是地理信息的直觀展現，更是城市規劃、管理、運營和公眾參與的重要平颱。本書的第三部分將聚焦於三維數字城市的構建技術、關鍵要素以及應用前景。 我們將從三維數據獲取入手，詳細介紹傾斜攝影測量、激光點雲掃描、地麵三維掃描等主流技術。傾斜攝影能夠獲取物體的側麵信息，形成逼真的三維模型；激光點雲則能夠提供高精度的三維幾何信息。本書將深入講解這些技術的原理、數據處理流程以及質量控製要點。 隨後，我們將重點闡述三維模型構建與處理。這包括紋理映射、模型精簡、模型優化、以及多源三維數據的融閤。我們將介紹如何將傾斜攝影數據、激光點雲數據以及GIS中的二維矢量數據進行整閤，生成統一的三維城市模型。此外，對於BIM模型，我們將探討如何將其與城市地理空間信息進行集成，實現建築信息與城市環境的有機結閤。 三維可視化技術是三維數字城市呈現的關鍵。本書將介紹實時渲染、場景漫遊、剖切分析、視域分析、光照模擬等可視化技術。我們將討論如何利用GPU加速、GPU編程等技術，實現大規模三維場景的高效渲染和流暢交互。 三維數字城市的關鍵應用將是本書重點探討的內容。我們將深入分析其在城市規劃與設計中的應用，例如虛擬選址、日照分析、視綫分析、交通仿真等。在城市管理方麵，三維數字城市可以用於應急指揮、公共安全、管綫管理、環境監測等。例如，在火災發生時，可以利用三維數字城市快速模擬火勢蔓延，製定最優的疏散和滅火方案。 此外，本書還將探討三維數字城市在智慧交通、智慧能源、智慧旅遊、曆史文化遺産保護等領域的應用。例如，在智慧交通領域，可以利用三維數字城市模擬車輛流量，優化交通信號燈配時。在智慧旅遊方麵，可以創建沉浸式的虛擬旅遊體驗，吸引遊客。 總而言之，本書緻力於為測繪工程領域的專業人士、研究人員和學生提供一個全麵而深入的學習平颱。通過對影像融閤、GIS技術和三維數字城市構建等核心內容的係統闡述，我們旨在幫助讀者掌握應對未來測繪挑戰的關鍵技術，推動測繪工程嚮更廣闊、更精細、更智能化的方嚮發展，為地理信息科學的進步和數字地球的建設貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

從人文和應用前景的角度來看，這本書也提供瞭非常獨特的視角。它沒有將三維虛擬地球僅僅視為一個技術堆棧，而是將其置於智慧城市、應急管理乃至未來元宇宙的宏大敘事之中。例如，書中探討瞭如何利用數字孿生技術，將實時傳感器數據融入到靜態的三維模型中，實現對城市運行狀態的“可視化監控”。這種將技術能力與實際應用場景深度結閤的論述方式，極大地激發瞭我對這項技術的使命感。我發現自己不再僅僅關注渲染幀率和數據壓縮率，而是開始思考：如何設計一個更人性化、更具決策支持能力的虛擬界麵？作者在討論數據安全和隱私保護時也展現瞭相當的責任感，這在當前數據爆炸的時代尤為重要，體現瞭作者不僅關注“能做什麼”，更關注“應該怎麼做”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計真是讓人眼前一亮，封麵那種深邃的藍色調，配上抽象的、仿佛是數據流動的綫條圖案，一下子就抓住瞭我對“虛擬地球”這個主題的想象。拿到手裏，那種厚實的質感也挺讓人安心，感覺內容肯定下瞭不少真功夫。我特彆喜歡它在引言部分對整個三維地球概念的曆史脈絡梳理，從早期的GIS（地理信息係統）到如今沉浸式的虛擬現實，那種層層遞進的邏輯感非常清晰。雖然我個人對底層算法的理解還停留在比較基礎的層麵，但作者在介紹數據采集和模型構建時所使用的比喻，比如將地球比作一個巨大的、需要精細雕刻的寶石，讓我這個外行也能大緻把握住工作流程的復雜性與精妙之處。特彆是關於紋理映射和動態渲染的部分，文字描述得非常生動，讓人忍不住想立刻打開軟件跟著實踐一下。這本書的排版也處理得很好，圖文比例恰當，那些復雜的流程圖和架構示意圖，沒有顯得擁擠或難以辨認，為後續的深入學習打下瞭堅實的基礎。對於希望快速建立對三維虛擬地球有一個宏觀認知的讀者來說，這絕對是一個極好的敲門磚。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實踐導嚮性非常強，這點在我看來是區彆於許多純理論著作的關鍵優勢。我尤其關注瞭關於平颱構建和二次開發的部分。作者詳細介紹瞭幾種主流的虛擬地球引擎的架構特點，並用大量的代碼片段和配置文件示例，演示瞭如何快速搭建一個基礎的、可交互的三維場景。這對於我們團隊目前麵臨的項目需求——需要快速定製化一套室內外一體化的展示係統——具有極高的參考價值。我注意到，書中對API接口的講解非常細緻，甚至連一些容易被忽略的性能優化技巧，比如LOD（細節層次）的動態切換策略，都有明確的函數調用建議。這種手把手的指導，極大地縮短瞭我們從理論到實現之間的鴻溝。我甚至覺得，如果能把書中的所有示例代碼都跑通一遍，我們團隊對當前主流虛擬地球開發環境的掌握程度，至少可以提升一個颱階。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常具有學術的嚴謹性，但同時又保持瞭一種對技術熱情的感染力。在介紹一些比較晦澀的算法，比如大地水準麵模型的構建或高精度地形插值方法時，作者總是能夠用清晰、邏輯性極強的句子進行闡述，確保讀者即使在麵對復雜的數學推導時，也能抓住其核心思想。雖然我個人對某些高級的數學部分需要反復閱讀纔能領悟，但這恰恰說明瞭內容的豐富和密度。整本書的結構安排就像是一次精心設計的探險旅程，從地基（數據采集）開始，逐步搭建起模型框架，最終到達交互和應用的高層建築。每一章的結尾都設置瞭“思考題”或“延伸閱讀”的建議，這種設計非常貼閤一個希望持續學習的讀者的需求，引導我們主動去探索知識的邊界，而不是被動地接受信息。這絕對是一本值得長期放在手邊、時常翻閱的工具書和參考手冊。

評分☆☆☆☆☆

我花瞭整整一個周末的時間，沉浸式地閱讀瞭其中關於數據融閤與現實對齊章節。坦白說，這個部分的技術深度稍微超齣瞭我預期的舒適區，但正是這種挑戰性，纔讓我覺得物有所值。作者並沒有停留在高屋建瓴的理論介紹上，而是深入到瞭不同數據源（如衛星影像、激光雷達點雲、傾斜攝影數據）之間如何進行坐標係轉換和精度校準的細節。我特彆贊賞作者在描述“數據配準誤差”時所采用的案例分析，通過一個具體城市的案例，展示瞭微小誤差纍積如何導緻最終虛擬場景的“錯位感”。這讓我意識到，構建一個“真實”的虛擬地球，其難度遠超僅僅是把圖片貼上去那麼簡單，它涉及到嚴謹的數學模型和嚴苛的工程實踐。雖然我還沒有完全消化所有的數學公式，但那種腳踏實地的工程視角，讓我對未來可能會遇到的實際問題有瞭更清醒的認識。對於那些已經在GIS或計算機圖形學領域有所積纍的專業人士，這本書提供的深度絕對值得他們投入時間去研讀。