地理信息係統在環境科學中的應用（第2版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張猛，李天，郭偉 著

圖書標籤:

• 地理信息係統
• 環境科學
• 遙感
• 空間分析
• 環境監測
• GIS應用
• 環境模型
• 空間數據
• 第二版
• 環境管理

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302441397

版次：1

商品編碼：12033880

包裝：平裝

叢書名： 高等學校環境類教材

開本：16開

齣版時間：2016-09-01

用紙：膠版紙

頁數：280

字數：448000

正文語種：中文

編輯推薦

　　本書針對地理信息係統在環境科學中應用的需要，介紹瞭地理信息係統的特徵、類型、功能、數據采集和數據庫設計，著重闡述地理信息係統在環境科學應用中的技術和方法。

　　全書共分11章。前6章介紹瞭地理信息係統的組成、功能及其發展與現狀，實用地理信息係統的數據特徵、數據來源及數據質量，遙感及GPS係統，地理信息係統數據庫設計的主要內容和方法，國內外常用的GIS軟件及其功能，環境信息係統建立方法；後麵4章運用實例分彆從生態控製、城市環境、水資源等領域介紹瞭GIS在環境科學中的應用；最後一章，則介紹瞭地理信息係統的功能擴展，包括數據和模型接口、虛擬現實及數據挖掘技術等。

　　本書可用作環境科學與工程專業高年級本科生和研究生的學習用書，也可供環境領域的科技工作者、信息資源開發等領域的技術人員參考。

內容簡介

　　本書針對地理信息係統在環境科學中應用的需要，闡述瞭地理信息係統的特徵、類型、功能、數據采集和數據庫設計，著重介紹地理信息係統在環境科學應用中的技術和方法。

　　全書共分11章。第1~6章介紹地理信息係統的結構、功能及其發展與前景，實用地理信息係統的數據特徵、數據來源及數據質量，遙感及全球定位係統，地理信息係統數據庫設計的主要內容和方法，國內外常用的GIS軟件及其功能，環境信息係統建立方法；第7~10章運用實例，分彆從生態控製、城市環境管理、水資源管理等領域介紹GIS在環境科學中的應用；第11章介紹地理信息係統的功能擴展，包括數據和模型接口、虛擬現實及數據挖掘技術等。

　　本書可作為環境科學與工程專業高年級本科生和研究生的學習用書，也可供從事環境科學與工程方麵工作的科技工作者、信息資源開發等領域的技術人員閱讀參考。

作者簡介

　　張猛，男，生於1979年。獲清華大學學士和碩士學位，德國慕尼黑工業大學博士學位。現就職於西安交通大學人居學院，擔任副教授。主要研究方嚮為多源數據的自動匹配與融閤以及GIS在環境科學中的應用。

內頁插圖

目錄

第1章地理信息係統概論

1.1地理信息係統

1.1.1信息和地理信息

1.1.2信息係統和地理信息係統

1.1.3地理信息係統的類型

1.2地理信息係統的結構與功能

1.2.1地理信息係統的組成

1.2.2地理信息係統的主要功能模塊

1.3地理信息係統的特性

1.3.1GIS與機助製圖係統的區彆與聯係

1.3.2GIS與數據庫管理係統的區彆與聯係

1.3.3GIS與CAD的區彆與聯係

1.3.4GIS與遙感圖像處理係統的區彆與聯係

1.3.5地理信息係統和事務處理係統的區彆與聯係

1.4地理信息係統的發展與前景

1.4.1地理信息係統軟件發展的曆史迴顧

1.4.2我國在地理信息係統領域的主要研究成果

1.4.3地理信息係統的發展趨勢

第2章實用地理信息係統的數據

2.1空間數據的基本特徵

2.1.1空間特徵

2.1.2時間特徵

2.1.3專題特徵

2.2數據的測量尺度

2.3數據源

2.4數據質量

2.4.1數據質量的基本特點

2.4.2數據誤差或不確定性的來源

2.4.3數據的誤差類型

2.5空間數據類型轉換

2.5.1柵格與矢量數據的比較

2.5.2柵格數據與矢量數據的轉換

2.6地圖�部占涫�據的可視化錶達

2.6.1地圖投影

2.6.2地圖種類

2.6.3地圖符號

2.6.4地圖綜閤

2.6.5地圖製作過程和計算機製圖

第3章遙感及全球定位係統

3.1遙感係統

3.1.1基本概念及原理

3.1.2起源及發展曆程

3.1.3係統組成

3.1.4遙感數據

3.1.5技術特點

3.1.6發展趨勢

3.2全球定位係統

3.2.1GPS係統發展曆程

3.2.2GPS係統的組成

3.2.3GPS的基本原理

3.2.4GPS的應用

3.2.5其他衛星導航係統

第4章地理信息係統數據庫設計

4.1地理信息係統數據庫及其設計

4.1.1GIS數據庫

4.1.2GIS數據庫設計的概念

4.1.3應用目的驅動的GIS數據庫設計過程

4.2用戶需求分析

4.2.1現狀調查

4.2.2需要瞭解的內容

4.2.3調查內容的組織和分析

4.3概念化設計

4.3.1數據庫的宏觀地理定義

4.3.2數據庫數據模型的確定

4.4詳細設計

4.4.1數據源的選擇

4.4.2各種數據的評價

4.4.3空間數據層的設計

4.4.4數據字典

4.4.5元數據

4.4.6存儲管理結構的設計

4.5實施規劃

4.5.1數據采集過程的自動化設計

4.5.2數據庫的質量控製

4.5.3開發進度的監測

4.6試點項目

第5章地理信息係統的應用和軟件

5.1概述

5.2地理信息係統的主要功能

5.2.1空間數據獲取

5.2.2空間數據管理

5.2.3空間數據分析

5.2.4專題地圖設計與製作

5.3MapInfo

5.4ArcGIS

5.5MapGIS

5.6SuperMap GIS

5.7開源GIS軟件

5.7.1標準層的開源軟件

5.7.2數據庫層的開源軟件

5.7.3組件層的開源軟件

5.7.4平颱層的開源軟件

第6章環境數據特點及信息係統設計

6.1環境數據特點

6.1.1環境數據分類

6.1.2環境數據采集與處理

6.2環境信息係統設計

6.2.1環境信息係統設計目標與內容

6.2.2環境信息係統構建方法

6.2.3環境信息係統設計

6.2.4環境信息係統實施

第7章GIS在生態控製中的應用

7.1國傢級生態示範區地理信息係統

7.1.1係統目標

7.1.2係統結構

7.1.3係統功能與界麵

7.1.4係統實施

7.2生態環境監測信息係統

7.2.1係統開發的基礎

7.2.2係統功能組成結構

7.3土壤資源持續利用與信息技術

7.3.1土壤資源持續利用

7.3.2土壤資源持續利用的實現途徑

7.3.3信息技術在土壤資源持續利用與管理中的作用

7.3.4土壤資源研究趨勢

7.4西北地區生態環境信息係統

7.4.1係統設計原則

7.4.2係統目標和研製流程

7.4.3係統結構設計和技術路綫

7.5青海湖流域植被覆蓋動態監測係統

7.5.1基礎數據

7.5.2EVI變化時空特徵

7.5.3植被變化與氣候因素的關係

7.5.4結果分析

第8章GIS在城市環境管理中的應用

8.1數字地球與數字城市

8.1.1數字地球的特徵與性質

8.1.2數字地球的基本框架

8.1.3數字地球的技術係統綜述

8.1.4數字地球應用領域綜述

8.1.5數字地球的研究內容

8.1.6數字地球的作用和意義

8.1.7數字城市建設意義

8.1.8數字城市建設內容

8.2城市大氣汙染控製管理係統

8.2.1係統結構

8.2.2大氣汙染擴散空間信息係統

8.3基於GIS平颱的城市規劃信息係統

8.3.1GIS在城市小區建設管理中的應用特點

8.3.2城市小區GIS應用係統的組成與結構

8.4城市環境氣候圖

8.4.1城市環境氣候圖組成

8.4.2城市環境氣候圖數據庫

8.4.3城市氣候分析圖製作

第9章GIS在水資源及水環境管理中的應用

9.1水汙染控製規劃係統

9.1.1概率規劃模型

9.1.2基於GIS的水汙染控製規劃

9.2在海灣陸源汙染物總量控製中的應用

9.2.1係統的功能結構圖

9.2.2係統應用

9.2.3GIS支持下水質模型的應用

9.3流域內降雨徑流模擬係統

9.3.1建模思路

9.3.2模型界麵

9.3.3係統應用

9.4HEC�睷AS模型在河道規劃設計中的應用

9.4.1模型簡介

9.4.2技術流程

9.4.3應用案例

第10章GIS在其他環境科學領域中的應用

10.1環境監測信息係統

10.1.1環境監測信息

10.1.2係統分析

10.1.3係統設計和實施

10.1.4環境監測信息係統的發展

10.2GIS技術在環境汙染事故應急管理中的應用

10.2.1GIS/ES技術

10.2.2GIS/ES技術應用於突發性環境汙染事故應急管理的優越性

10.2.3GIS/ES技術應用於突發性環境汙染事故應急管理係統

10.2.4環境汙染事故指標係統

10.2.5重大汙染事故區域預警係統

10.3森林防火地理信息係統

10.3.1係統的發展現狀

10.3.2係統的總體目標

10.3.3係統的功能分析

10.3.4係統的總體構成

10.3.5係統的關鍵技術

第11章地理信息係統的功能擴展

11.1GIS的數據接口

11.1.1GIS數據模型

11.1.2GIS數據接口的模式

11.1.3數據接口的基本原理

11.2虛擬現實技術與地理信息係統

11.2.1虛擬現實技術

11.2.2虛擬現實技術和GIS係統集成

11.2.3VR和GIS集成技術的應用

11.3決策支持技術與地理信息係統

11.3.1決策支持係統的基本概念

11.3.2決策支持技術與地理信息係統集成

11.3.3基於GIS 的環境決策支持係統

11.4空間數據挖掘技術與地理信息係統

11.4.1空間數據挖掘技術

11.4.2空間數據挖掘體係結構及挖掘方法

11.4.3空間數據挖掘與GIS 集成

11.4.4生態環境空間數據挖掘係統

英文縮寫詞匯錶

參考文獻

圖書簡介：全球化背景下的可持續發展戰略與政策 第一部分：全球化浪潮下的挑戰與機遇 本書深入探討瞭二十一世紀全球化進程對世界各國經濟、社會和環境帶來的深刻影響。我們不再局限於傳統的地緣政治視角，而是著重分析跨國資本流動、信息技術革命以及文化交流加速背景下，各國在追求自身發展利益時所麵臨的復雜抉擇。 第一章：全球化驅動力的新維度 本章首先梳理瞭推動當前全球化進程的核心動力，超越瞭簡單的貿易自由化概念。重點分析瞭數字經濟的崛起如何重塑全球供應鏈，以及新興經濟體在國際分工中的地位變化。研究發現，技術擴散速度的加快，使得傳統意義上的“追趕”模式麵臨前所未有的競爭壓力。此外，我們對“逆全球化”思潮的興起進行瞭細緻剖析，探討瞭保護主義抬頭背後的社會經濟根源，特彆是對於區域不平等加劇的響應。 第二章：環境壓力與跨界治理睏境 全球化在帶來經濟效率提升的同時，也極大地加劇瞭環境問題的復雜性與緊迫性。本章聚焦於氣候變化、生物多樣性喪失以及跨境水資源管理等核心議題。我們詳細論述瞭“汙染避難所”假說在實踐中的錶現，即跨國企業將高汙染環節轉移至監管寬鬆的地區，這給受援國帶來瞭長期的環境負債。治理方麵，本書批判性地評估瞭現有國際環境條約的有效性，指齣國傢主權與全球公共物品保護之間的內在張力，並提齣瞭構建更具包容性與強製力的多邊環境治理框架的必要性。 第二部分：可持續發展戰略的重構 麵對全球化的雙重效應，本部分緻力於構建一套適應未來挑戰的可持續發展戰略框架。這不僅關乎技術革新，更涉及深刻的製度和觀念變革。 第三章：經濟模式的範式轉換：從綫性到循環 本書認為，傳統“采掘-製造-丟棄”的綫性經濟模式已達到其生態極限。第三章詳盡闡述瞭循環經濟（Circular Economy）的理論基礎及其在不同産業中的應用潛力。我們不僅分析瞭歐洲在産品設計和廢物管理方麵的先進經驗，還對發展中國傢在推廣共享經濟和延長産品生命周期方麵存在的製度性障礙進行瞭實證研究。重點案例包括“産品即服務”（PaaS）模式如何從根本上改變消費者的所有權觀念，以及如何通過政策激勵，鼓勵企業投資於材料迴收和再製造技術。本書強調，成功的循環轉型需要強有力的政府引導和全新的消費者行為模式的配閤。 第四章：包容性增長與社會公平 可持續發展絕不能以犧牲社會公平為代價。本章深入探討瞭全球化進程中收入分配差距擴大的機製，分析瞭技術進步對中低技能勞動力的替代效應。我們提齣瞭“包容性增長”的量化指標體係，強調教育公平、技能再培訓以及社會安全網的現代化在應對結構性失業中的關鍵作用。特彆關注瞭性彆平等在可持續發展目標（SDGs）實現中的乘數效應，指齣女性在綠色能源轉型和社區韌性建設中的獨特貢獻。 第五章：韌性城市與氣候適應 隨著極端天氣事件的頻率增加，城市作為人口和經濟活動的集中地，其“韌性”（Resilience）成為國傢安全的關鍵要素。本章將韌性概念從單純的災後恢復，擴展到前瞻性的風險管理和適應性規劃。詳細介紹瞭基於自然的解決方案（NbS）在城市防洪、降溫和生態廊道建設中的應用，例如濕地恢復替代硬質防洪牆。同時，本書也評估瞭氣候融資機製在支持弱勢社區進行早期預警係統和基礎設施升級方麵的不足，呼籲建立更具地方針對性的適應性金融工具。 第三部分：全球治理與未來路徑 本部分將視角提升至全球治理層麵，探討如何在碎片化的國際體係中推動跨國閤作，以實現共同的可持續未來。 第六章：多邊主義的睏境與重建 當前，地緣政治競爭對氣候談判和全球公共衛生閤作構成瞭嚴峻挑戰。第六章批判性地考察瞭聯閤國體係的有效性，特彆是其在監督國傢自主貢獻（NDCs）執行方麵的權力局限。本書主張，未來的全球治理需要超越傳統的政府間閤作模式，引入更多非國傢行為體——包括跨國企業、城市聯盟和公民社會組織——的參與，形成“多層次治理”結構。重點分析瞭“影子外交”在推動氣候議程方麵的潛在作用。 第七章：技術倫理與負責任的創新 新興技術，如人工智能（AI）、生物技術和地球觀測，為解決可持續性難題提供瞭強大工具，但也帶來瞭新的倫理和治理風險。本章審視瞭數據主權、算法偏見以及“技術鎖定”的風險。例如，過度依賴單一技術解決方案可能扼殺本地創新和適應性。我們強調，創新過程本身必須是可持續的、包容的和負責任的，需要提前建立跨學科的技術治理框架，確保技術進步服務於人類的長期福祉，而非短期利益。 第八章：麵嚮2050年的願景構建 本書的結論部分展望瞭本世紀中葉的潛在情景。我們構建瞭三種情景模型：一是“閤作共贏的綠色轉型”，二是“碎片化的氣候隔離”，三是“技術精英主導的低碳社會”。通過對當前政策軌跡的綫性外推與係統動力學分析，本書傾嚮於認為，要避免最壞情景，必須立即采取激進的製度改革和深刻的價值重塑。這要求決策者超越短期政治周期，投資於跨代際的責任和全球公民意識的培養。最終，本書呼籲建立一個以生態承載力為基礎，以公平正義為核心的全球發展新範式。 本書特點： 跨學科整閤： 融閤瞭經濟學、政治學、社會學和環境科學的最新研究成果。 實證驅動： 包含全球多個區域的案例研究和量化模型分析。 前瞻性視野： 專注於未來三十年內可能齣現的核心戰略轉型與治理挑戰。 本書適閤高等院校的全球治理、環境政策、可持續發展管理等專業的師生，以及緻力於製定和實施可持續戰略的政府官員、行業領袖和政策分析師閱讀。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事節奏把握得非常到位，它在引入新的GIS工具時，總能迅速將其置於一個迫切需要解決的環境問題背景之下。這種“問題導嚮”的學習方法，極大地激發瞭我繼續深入探索的動力。舉個例子，在討論生物多樣性保護時，書中並沒有空泛地談論棲息地破碎化，而是引入瞭一個具體的“廊道設計”問題，然後逐步引入最小成本路徑分析（Least-Cost Path Analysis）等技術。讀完這一部分，我不僅理解瞭路徑分析的原理，更重要的是，我體會到瞭在實際生態規劃中，如何平衡保護區的可達性與生態敏感性之間的矛盾。這本書成功地將“分析”與“決策”連接瞭起來，使得學習過程充滿瞭目的性和緊迫感，而不是純粹的知識堆砌。

評分☆☆☆☆☆

閱讀體驗上，這本書的排版和圖示質量值得稱贊。很多技術類書籍的圖錶往往是黑白、模糊的，讓人難以分辨不同的空間圖層疊加後的效果。然而，本書在關鍵的流程圖和空間分析結果展示上，色彩運用得非常得當且富有信息量。比如在描述汙染源擴散模型時，不同濃度的汙染物用漸變色錶示得層次分明，使得即使是對流體力學不太熟悉的讀者也能直觀地理解擴散路徑和影響範圍。此外，作者似乎深諳如何平衡理論深度和實用性。它沒有過度沉溺於算法的數學推導，而是將重點放在瞭如何選擇閤適的算法、如何解讀算法輸齣的結果，並對其進行批判性評估。這使得這本書非常適閤作為進階學習者的參考書，它教會你的不是“如何按按鈕”，而是“為什麼在這個情境下要選擇這個按鈕”。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我拿到這本書的時候，內心是有點抗拒的，因為我對“信息係統”這個詞總有一種技術文檔的刻闆印象。但這本書徹底顛覆瞭我的看法。它更像是一本關於“環境偵探工作”的指南。書中大量的篇幅聚焦於案例分析，每一個案例都像是一個獨立的小型研究報告。我記得關於城市熱島效應那一個章節，作者詳細描繪瞭如何通過分析不同建築材料的錶麵溫度、植被覆蓋率的年際變化，甚至包括交通流量數據，來構建一個預測城市微氣候的復雜係統。最讓我眼前一亮的是，書中討論瞭GIS在環境倫理和政策製定中的作用——即如何利用空間可視化來增強公眾對環境風險的認知，從而推動更公平的資源分配。這種將技術工具與社會責任深度綁定的寫法，極大地提升瞭本書的深度和人文關懷，遠超齣瞭我預期的技術手冊範疇。

評分☆☆☆☆☆

我尤其欣賞作者對新一代地理空間數據源的整閤能力。在這本書中，我看到瞭對物聯網（IoT）傳感器網絡數據、公民科學（Citizen Science）收集的浮標數據，如何被無縫集成到傳統的GIS分析流程中，以提供更高頻率、更高精度的環境監測。這種前瞻性視角，讓這本書的價值超越瞭其齣版時間。它不僅僅是總結瞭既有的方法論，更是在展望未來環境科學研究的範式轉移。例如，書中關於實時洪水預警係統中，如何利用多源異構數據進行時空融閤分析的探討，是當前學術界和工程界的熱點。對於我而言，這本書提供瞭一個極好的框架，讓我能夠將課堂上學到的經典GIS理論，與當下最前沿的環境監測挑戰有效地結閤起來，是一部兼具廣度與深度的優秀教材。

評分☆☆☆☆☆

這本書的視角極其新穎，它沒有停留在傳統地理信息係統（GIS）操作的枯燥講解上，而是著重於如何利用空間數據分析來揭示那些隱藏在宏觀環境現象背後的微觀驅動力。我尤其欣賞作者對於“數據到洞察”這一過程的精妙闡述。例如，在討論水資源管理時，書中並未簡單羅列遙感影像的分類方法，而是深入剖析瞭如何結閤曆史降雨模型、土壤滲透率圖層以及人類活動密度數據，構建一個動態的地下水補給預測模型。這種跨學科的融閤能力，使得原本感覺抽象的理論變得觸手可及，真正體現瞭GIS作為環境科學研究“顯微鏡”和“望遠鏡”的雙重作用。作者似乎非常擅長將復雜的統計學概念，例如空間自相關性檢驗（Moran's I）的應用場景，用清晰的案例語言解釋清楚，這對於我這種既想掌握技術又想理解其科學內涵的讀者來說，簡直是寶藏。整本書的邏輯鏈條非常紮實，從基礎的數據獲取到高級的空間迴歸分析，每一步都緊密圍繞著解決實際的環境問題展開，沒有絲毫的冗餘。