地理信息系统导论（第3版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 张康聪（Chang K.T.） 著

图书标签:

• 地理信息系统
• GIS
• 遥感
• 地图学
• 空间分析
• 空间数据
• 地理信息技术
• 第三版
• 教材
• 计算机科学

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030181121

版次：3

商品编码：10475457

包装：平装

开本：16开

出版时间：2006-10-01

用纸：胶版纸

页数：432

字数：640000

附件：光盘

编辑推荐

·本教材采用正文、附加注释栏、重要概念与术语、复习题和参考文献的结构，有助于读者更好地理解GIS主题；

·每章都有一套解决问题的练习；

·在线提供数据集和授课PPT

内容简介

《地理信息系统导论（第3版）（附光盘）》共19章内容综合涵盖了GIS的主题及其新发展。同时以强调GIS的概念和实践为鲜明特色。本教材采用正文、附加注释栏、重要概念与术语、复习题和参考文献的结构，有助于读者更好地理解GIS主题，并提供进一步阅读的选择。本教材包括了面向对象数据模型、拓扑规则、空间统计、地理编码、动态分段、视域分析、流域分析和路径分析等新的和扩展的主题。每章都有一套解决问题的练习。读者可利用书中的指南、所附光盘的数据集、ArcGIS9.O软件来解决问题。此外，每章还设计了一个挑战性任务，以进一步强化读者解决问题的技能。除了提供练习数据集之外，光盘还附有网址清单，这些网址涉及本书所参考的现成GIS数据和有关信息。

目录

中文导读部分
双语版序言
前言
第1章 绪论
第2章 坐标系统
第3章 地理关系矢量数据模型
第4章 面向对象的矢量数据模型
第5章 栅格数据模型
第6章 数据输入
第7章 几何变换
第8章 空间数据编辑
第9章 属性数据的输入与管理
第10章 数据显示与地图制图
第11章 数据探查
第12章 矢量数据分析
第13章 栅格数据分析
第14章 地形制图与分析
第15章 视域和流域
第16章 空间插值
第17章 地理编码和动态分段
第18章 路径分析和网络应用
第19章 GIS模型与建模

原版部分
前言
第1章 绪论
第2章 坐标系统
第3章 地理关系矢量数据模型
第4章 面向对象的矢量数据模型
第5章 栅格数据模型
第6章 数据输入
第7章 几何变换
第8章 空间数据编辑
第9章 属性数据的输入与管理
第10章 数据显示与地图制图
第11章 数据探查
第12章 矢量数据分析
第13章 栅格数据分析
第14章 地形制图与分析
第15章 视域和流域
第16章 空间插值
第17章 地理编码和动态分段
第18章 路径分析和网络应用
第19章 GIS模型与建模
索引

前言/序言

《空间数据科学与地理空间分析：理论、方法与前沿应用》 —— 一部全面涵盖现代空间信息科学核心理念与实践的深度专著 本书旨在为学习者、研究人员及行业专业人士提供一个系统、深入且与时俱进的视角，探索构建在地理信息科学（GIS）基础之上，并由大数据、人工智能驱动的空间数据科学（Spatial Data Science, SDS）的理论框架、核心方法论以及广泛的前沿应用。本书避开对基础GIS软件操作的详尽介绍，转而聚焦于驱动现代空间分析和决策制定的深层次原理、数学模型和计算范式。 第一部分：空间数据科学的理论基石与范式转变 本部分系统阐述了从传统地理学和地图学向现代空间数据科学演进的理论基础，重点探讨了在处理海量、多源、异构空间数据时所面临的新挑战与机遇。 第一章：空间认知的计算模型与数据结构革新 本章深入剖析了人类对空间现象的认知模型（如欧几里得空间、拓扑空间、网络空间）如何转化为可计算的数学结构。我们详细讨论了当前主流的空间数据模型（SDM），包括矢量模型（点、线、面）的拓扑关系维护机制、栅格模型（像元）的精度与效率权衡。 更重要的是，本章将重点介绍面向大数据存储与查询优化的新型数据结构。这包括空间划分结构（如四叉树、八叉树、R-树族）在数据库索引中的最新变种（如Hilbert R-Tree, R-Tree），以及用于处理高维和时空数据的四维与多维空间索引技术。讨论将侧重于这些结构如何支持高效的范围查询、邻域搜索和空间关联规则挖掘。 第二章：地理空间统计学的最新进展与挑战 本章超越了基础的空间描述性统计，聚焦于推断性地理空间统计的核心方法论。我们详细考察了空间自相关性的量化指标（如Moran's I, Geary's C）及其局限性，并深入探讨了空间异质性的建模。 关键内容包括：地理加权回归（GWR）的演进，从标准GWR到局部多尺度GWR（MGWR），以及如何解释带宽选择的地理意义。此外，本章还涵盖了空间过程模型，如克里金（Kriging）方法在处理复杂非平稳变异性时的改进（如协同克里金、通用克里金），以及空间贝叶斯方法在不确定性量化中的应用。本节强调了如何识别和解决空间溢出效应（Spatial Spillover）和模型设定偏差等关键统计难题。 第二部分：高级空间分析方法与计算范式 本部分将分析集成于现代空间科学中的计算密集型分析技术，侧重于模型构建、求解算法与性能优化。 第三章：时空数据挖掘与模式识别 随着传感器网络和移动设备数据的激增，理解空间和时间上的动态变化成为核心任务。本章专注于时空数据挖掘的方法论。 我们详细阐述了时空聚类分析的算法，包括如何定义合适的时空距离度量（如Haversine距离结合时间差），以及用于发现热点（Hot Spot）和冷点（Cold Spot）的动态空间统计方法（如时空DBSCAN, Getis-Ord $Gi^ $的滑动窗口应用）。章节还将涵盖空间序列模式挖掘，例如使用时序关联规则发现特定地理事件的发生顺序和依赖关系，并探讨如何利用时空张量分解技术从高维时空数据立方体中提取潜在的隐藏特征。 第四章：图论与网络空间分析的深度应用 地理网络（道路网、河流网、社交连接）是描述现实世界连通性的基础。本章将网络分析提升到应用层面，不再局限于简单的最短路径问题。 重点内容包括：拓扑结构分析，如识别网络中的关键节点（枢纽分析）和瓶颈（结构脆弱性分析）；连通性度量（如派系分析、特征路径长度）。我们将深入探讨流分析（Flow Analysis）模型，包括基于引力模型的交互强度预测、基于交通流量的动态路由优化算法，以及在供水管网或电力系统中断情景下的网络鲁棒性评估方法。此外，本章还将介绍时变网络模型，用于处理交通拥堵和动态边界条件。 第五章：深度学习在地理空间领域的融合与前沿架构 本章聚焦于如何利用深度学习（DL）的强大特征提取能力来解决复杂的地理空间问题，这是当前空间数据科学研究的前沿。 详细内容包括：卷积神经网络（CNN）在高分辨率遥感影像解译中的应用（如语义分割、目标检测），重点分析了如何设计适应卫星图像特征（如尺度不变性、旋转不变性）的卷积核。我们还将讨论图神经网络（GNN）在建模非欧几里得空间数据（如城市街道网络、社会空间关系）中的优势，以及如何利用GNN进行空间关系推理和地理属性预测。章节最后将探讨生成对抗网络（GANs）在合成具有真实地理特征的训练数据、以及解决数据稀疏性问题上的潜力与挑战。 第三部分：空间数据科学的前沿集成与新兴领域 本部分探讨了空间数据科学与其他新兴信息技术交叉融合的领域，展望了未来的研究方向。 第六章：地理空间人工智能与决策支持系统（GeoAI-DSS） 本章探讨了如何将分析结果转化为可操作的智能决策。我们将分析空间多准则决策分析（MCDA）与AI模型的集成。 核心内容包括：集成证据推理（DEMATEL, AHP）与机器学习分类器，以构建更鲁棒的适宜性评估模型。重点讨论空间预测模型的不确定性量化，并将其反馈到决策框架中，实现风险规避型决策。本章还将探讨解释性AI（XAI）在空间分析中的应用，例如，如何用SHAP值或LIME方法解释为什么某个地理区域被模型判定为高风险区域，从而增强决策的透明度和用户信任度。 第七章：自主系统中的地理空间感知与定位技术 本章关注于无人机、自动驾驶汽车和机器人等自主系统中对环境进行实时、高精度空间理解的需求。 我们将详细分析同步定位与地图构建（SLAM）技术，特别是视觉SLAM（VSLAM）和激光雷达（LiDAR）SLAM的最新进展，以及如何结合惯性测量单元（IMU）数据进行数据融合以提高定位精度和鲁棒性。本章还将讨论地理配准（Georeferencing）的挑战，特别是在缺乏GPS信号的城市峡谷环境或室内环境中，如何利用特征匹配和语义信息实现厘米级的空间定位。 --- 本书的撰写风格严谨、逻辑清晰，力求在理论深度与工程实践之间搭建坚实的桥梁。它不教授“如何点击按钮”，而是深入讲解“按钮背后的数学原理和计算逻辑”，是致力于掌握现代空间信息技术核心驱动力的读者的必备参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本书我实在太喜欢了！拿到手的时候就被它厚实的质感吸引住了，封面设计也很大气，一看就是本正经的学术著作。我一直对地理信息系统（GIS）这个领域很感兴趣，但之前接触的都是一些零散的资料，感觉总是抓不住重点。这本《地理信息系统导论（第3版）》简直就是我的及时雨！它从最基础的概念讲起，层层递进，让我这个小白也能轻松理解。 让我印象最深刻的是书中对GIS原理的讲解，不仅仅是理论的堆砌，还结合了大量的实例，比如城市规划、环境监测、灾害预警等等，这些都让我觉得GIS离我们的生活很近，也很有用。书中的插图和图表也非常清晰，把复杂的空间数据可视化得一目了然，这对于理解GIS的工作流程至关重要。我记得其中有一章详细介绍了空间数据的采集和处理，我以前一直以为很简单，看了这本书才发现里面有很多精妙的技术和考量。 而且，这本书的语言风格也很棒，不像有些教材那样枯燥乏味，而是娓娓道来，读起来很有代入感。作者在叙述过程中，总能巧妙地引导读者思考，提出一些开放性的问题，让我忍不住要去探索和研究。我尤其喜欢它对GIS发展历程的介绍，让我对这个学科的演变有了更深刻的认识，也为它今天的成就感到由衷的赞叹。 最重要的是，这本书给我打开了一扇新的大门。它不仅仅是教授知识，更重要的是培养了我独立思考和解决问题的能力。每次读完一个章节，我都会尝试着去思考如何在实际中应用这些知识，甚至会去查阅相关的文献和软件，想要亲手实践一下。这种学习方式让我觉得非常充实和有成就感。 总而言之，这是一本非常优秀的GIS入门教材，无论是初学者还是有一定基础的读者，都能从中获益匪浅。它的内容全面、讲解深入浅出、实例丰富，绝对是值得拥有的GIS学习宝典！我已经迫不及待地想要继续深入学习其中的内容，探索GIS更广阔的天地了！

评分☆☆☆☆☆

拿到《地理信息系统导论（第3版）》这本书，我第一感觉就是它非常“接地气”。虽然是介绍一个专业性很强的领域，但书中的语言却非常通俗易懂，没有太多晦涩的专业术语，即使是我这样的初学者也能很快理解。 书中的内容组织得非常清晰，从GIS的基本概念，到数据模型，再到各种空间分析方法，条理分缕，循序渐进。我尤其喜欢它在介绍数据模型时，通过生动的比喻和图示，将抽象的概念形象化，让我不再对矢量数据和栅格数据感到困惑。 其中，让我眼前一亮的是关于GIS应用的部分。书中列举了非常多贴近现实生活的应用案例，比如如何利用GIS进行交通流量分析、城市绿地规划、环境污染监测等。这些案例让我看到GIS在解决实际问题中的巨大价值，也激发了我对未来职业发展的思考。 而且，这本书的配图非常精美，色彩鲜艳，而且内容准确。无论是数据可视化图表，还是GIS软件操作界面截图，都非常清晰，极大地帮助了我理解书中的内容。我经常会一边看书，一边对照图示进行想象，仿佛置身于一个真实的GIS工作场景之中。 可以说，这本书不仅仅是一本教材，更像是一位耐心的老师，循循善诱地引导着我进入GIS的奇妙世界。它让我明白了，原来GIS并没有想象中的那么难，而且它还能解决这么多我们生活中遇到的实际问题。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，《地理信息系统导论（第3版）》这本书，我一开始并没有抱太高的期望。我之前尝试过一些GIS相关的书籍，感觉都比较偏理论，或者操作性不强。但这本书，却给了我一个大大的惊喜。 让我印象最深刻的是，它在讲解GIS技术的同时，并没有忽略对GIS发展背景和未来趋势的探讨。作者对GIS在社会发展中的地位和作用有着深刻的洞察，这让我在学习技术的同时，也能对整个领域有一个宏观的认识。 书中对各种GIS软件的介绍，也让我觉得非常实用。虽然它并没有进行详细的软件操作教程，但它能够点明不同软件的特点和适用场景，为我日后的软件选择和学习提供了很好的指引。我记得其中一章专门讲了开源GIS软件的优势，这让我对一些免费的强大工具产生了浓厚的兴趣。 而且，这本书的语言风格非常严谨，同时又不失趣味性。作者在保证学术严谨性的前提下，巧妙地融入了一些有趣的例子和故事，让阅读过程变得轻松愉悦。我曾经在阅读有关空间插值方法的章节时，就被作者用一个关于“猜测邻近地区温度”的比喻给深深吸引了。 最值得称赞的是，这本书的排版设计非常人性化。字体大小适中，行间距合理，纸张的质量也很好，长时间阅读也不会感到疲劳。这对于一本需要深入研读的学术著作来说，是非常重要的。 总之，《地理信息系统导论（第3版）》是一本集理论深度、实践指导和前瞻性于一体的优秀教材。它能够帮助读者建立起扎实的GIS理论基础，并对未来学习和研究方向有一个清晰的规划。

评分☆☆☆☆☆

这本《地理信息系统导论（第3版）》，说实话，我花了很多时间去细细品读。它给我的感觉就像是在拆解一个精密的仪器，每一个齿轮、每一个连接都清晰可见。书中的逻辑性非常强，从整体到局部，再到细节，都安排得井井有条。 让我着迷的是，书中对于GIS的理论推导和数学模型讲解得非常透彻。作者并没有回避复杂的公式和概念，而是用清晰的逻辑链条，一步步带领读者去理解这些底层原理。这对于想要深入理解GIS“为什么”如此工作的读者来说，是极其宝贵的。 我在阅读关于坐标系统和投影的部分时，简直是豁然开朗。以前总觉得这些概念很抽象，看了这本书才明白它们在GIS中的核心作用，以及不同投影方式带来的实际影响。作者甚至还举了一些具体的例子，说明错误选择投影可能带来的灾难性后果，这让我对严谨性的重要性有了更深刻的认识。 而且，这本书的参考文献列表非常详尽，引用了很多经典的学术文献。这对于我想要进一步拓展阅读，深入研究某个特定领域提供了非常好的资源。我经常会在读完一个章节后，去查找这些参考文献，看看原始的研究是如何进行的。 这本书给我最大的感受是，它不仅仅是在教我GIS知识，更是在教我一种科学的研究方法和严谨的思维方式。它让我明白，在GIS领域，精确和严谨是至关重要的。 总而言之，这是一本对GIS有深度追求的读者的理想选择。它能够帮助你建立起坚实的理论基础，培养严谨的学术态度，并为你在GIS领域的深造打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，最初我抱着一种“试一试”的心态拿到了这本《地理信息系统导论（第3版）》。毕竟，GIS听起来就很“高大上”，我担心自己能否跟上。然而，事实证明我的担忧是多余的。这本书的结构设计非常合理，仿佛一位经验丰富的向导，一步步引领我穿越GIS的复杂迷宫。 书中对于GIS技术体系的梳理，让我对整个学科的构成有了清晰的认识。从数据的获取、存储、处理、分析到应用，每一个环节都讲解得淋漓尽致。尤其让我惊叹的是，它在讲解各个模块时，并没有停留在表面，而是深入到背后的原理和算法，让我能够理解“为什么”这样做，而不是仅仅“怎么”做。 其中，关于空间分析的部分，我感觉收获巨大。书中列举了大量的分析方法，并且通过实际案例展示了这些方法的应用场景。比如，我在阅读关于坡度分析和可视域分析的部分时，脑海中立刻浮现出很多实际应用的可能性，这让我对GIS的强大功能有了更深刻的体会。 这本书的编排也很有特色。每个章节的开头都会有一个引人入胜的案例，让我对本章内容产生兴趣，而章节结尾的习题和思考题，则能够帮助我巩固所学知识，并激发我进一步的探究欲望。我经常会在读完一个章节后，尝试着在脑海中构建相关的场景，或者思考书中提到的问题。 总体来说，这是一本极具深度和广度的GIS教材。它既有理论的高度，又有实践的温度，让我能够真正地理解并掌握GIS的核心知识。对于想要系统学习GIS的读者来说，这本书无疑是一个非常明智的选择。