地理信息与规划支持系统

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出版者:科学出版社
作者:叶嘉安
出品人:
页数:216
译者:
出版时间:2008-1
价格:35.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787030165190
丛书系列:
图书标签:
  • GIS
  • 规划决策支持及模型
  • 待购
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  • 城市规划
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  • 土地利用
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具体描述

《地理信息与规划支持系统》以地理信息的应用为核心,探讨相关、相邻的方法、技术和GIS结合,在规划的背景分析、预测、评价、决策支持以及日常行政管理中的作用、效果和局限性,探讨规划支持系统(PSS)的发展,涉及土地利用的遥感监测、土地适宜性评价、景观仿真、日常行政管理、空间相互作用模型、设施区位选择和优化配置、元胞自动演化、大尺度城市模型、基于案例的推理、基于知识的系统等领域。可供城市规划、区域研究、地理信息系统、城市管理等有关领域的科研、教育、实践工作者参考,以推动城市规划方法、技术的改进和发展。

空间数据科学与智能决策系统 图书简介 《空间数据科学与智能决策系统》 深入探讨了现代空间信息科学的前沿理论与关键技术,聚焦于如何利用海量、多源、异构的空间数据,构建驱动智能决策的先进系统。本书旨在为地理信息科学、计算机科学、城市规划、环境科学以及相关工程领域的专业人士、研究人员和高年级学生提供一个全面、深入且具有实践指导意义的知识体系。 本书的叙事逻辑从空间数据的本质属性出发,逐步深入到复杂系统的构建与应用,强调理论与工程实践的紧密结合。我们坚信,在数字化转型的浪潮中,对空间现象的精确感知、高效处理和智能分析,是实现精准治理和可持续发展的基础。 --- 第一部分:空间数据的基石与获取(Foundations and Acquisition) 本部分构筑了理解现代空间信息系统的理论基础和数据源头。 第一章:时空数据的本质与模型重构 本章首先超越传统的二维地图范式,深入探讨时空数据的内在复杂性。我们详细阐述了“四维时空立方体”的概念,分析了不同尺度下空间要素的尺度效应和多分辨率表达问题。重点讨论了关系型数据库、面向对象数据库以及面向地理信息领域的NoSQL数据库(如时空图数据库)在数据建模上的优势与局限。内容涵盖了地理本体论(Geographical Ontology)的构建方法,强调语义一致性在跨领域数据集成中的核心作用。同时,本章对动态过程建模(如流体模拟、人口迁移)所需的时间序列数据的预处理和插值技术进行了详尽的数学描述,为后续的分析奠定基础。 第二章:高精度空间信息获取与融合技术 本章聚焦于现代空间数据获取的前沿技术。传统的大地测量学原理被置于先进传感器的背景下进行审视。详细介绍了高分辨率遥感影像(SAR、LiDAR)的数据预处理流程,包括辐射定标、几何校正、大气校正的最新算法。对于无人机(UAS)摄影测量,我们深入剖析了密集匹配算法(如COLMAP、AgiSoft的内部原理),及其在构建高精度三维点云模型中的精度评估体系。此外,本章专门辟出章节讨论物联网(IoT)传感器网络、移动测量系统(MMS)与现有空间数据源的实时融合技术,重点关注数据源异构性带来的配准误差分析与校正模型。 第三章:空间数据质量管理与标准体系 高质量的决策依赖于高质量的数据。本章系统梳理了空间数据质量的维度,包括拓扑一致性、属性准确性、时态同步性等。我们引入了基于贝叶斯网络和模糊逻辑的空间数据不确定性传播模型,用以量化数据误差对分析结果的影响。在标准体系方面,深入解析了OGC(开放地理空间信息联盟)系列标准(如WMS, WFS, GML, GeoPackage)在实现数据互操作性中的关键作用,并探讨了国家和行业空间数据标准(如CORS规范、林业分类标准)的对接策略。 --- 第二部分:空间数据的高级分析与计算(Advanced Analysis and Computation) 本部分是本书的核心,侧重于如何从海量数据中提取知识和洞察力。 第四章:空间统计学与分布模式识别 本章超越了传统的描述性统计,系统介绍了空间统计学的两大支柱:空间依赖性(Spatial Dependence)和空间异质性(Spatial Heterogeneity)。详细阐述了Moran's I、Geary's C等全局自相关指标的局限性,并重点讲解了局部指示性空间联想分析(LISA)在识别热点(Hot Spot)和冷点(Cold Spot)中的应用。对于空间回归模型,本章深入对比了普通最小二乘法(OLS)、空间滞后模型(SLM)、空间误差模型(SEM)以及地理加权回归(GWR)的适用场景、模型设定与参数估计的差异,并探讨了如何利用残差分析来诊断模型中的空间效应。 第五章:深度学习在地理空间智能中的应用 本章紧跟人工智能领域的前沿,探讨了深度学习模型在解决复杂地理问题上的突破。重点介绍了卷积神经网络(CNN)在遥感图像分类、地物提取和变化检测中的应用。对于序列数据,如交通流、气候变化,详细讲解了循环神经网络(RNN)及其变体(LSTM、GRU)的时间序列预测能力。更进一步,本章探讨了图卷积网络(GCN)在处理非欧几里得空间数据结构(如城市路网、社交网络)上的优势,并展示了如何利用GCN进行空间关系推理和属性预测。 第六章:多源异构数据驱动的复杂系统模拟 本章关注系统级的、基于主体的建模方法。我们详细介绍了基于主体的模型(Agent-Based Modeling, ABM)的构建框架,包括主体行为规则的设计、环境的离散化与耦合机制。通过城市扩张、疾病传播、交通拥堵等案例,演示如何将机器学习的预测结果作为ABM的输入参数,实现更具预测性的情景模拟。本章还引入了元胞自动机(CA)在土地利用变化模拟中的经典应用,并结合CA与ABM的混合建模策略,以解决尺度不匹配和多因素交互作用的难题。 --- 第三部分:智能决策支持系统的架构与工程实践(System Architecture and Engineering) 本部分将理论分析转化为可操作的工程系统。 第七章:高性能空间计算引擎的架构设计 本章探讨了构建处理TB级空间数据的计算架构。重点对比了批处理(如Hadoop/Spark)与流处理(如Kafka/Flink)框架在空间数据ETL和实时分析中的应用。详细阐述了空间索引技术(如R-tree, Quadtree及其在分布式环境下的变种,如Hilbert曲线编码)如何优化查询性能。此外,本章介绍了GPU加速技术在大规模点云渲染和复杂几何运算中的实现策略,强调了并行计算在缩短分析周期中的关键作用。 第八章:决策支持系统的人机交互与可视化范式 一个高效的决策系统必须具备直观的交互界面。本章侧重于如何将复杂的分析结果转化为易于理解的可视化产品。讨论了从静态地图到动态、交互式、三维可视化(如CesiumJS, Three.js)的演进。重点介绍了“叙事性可视化”(Data Storytelling)的原则,即如何通过动画、时间滑块和上下文信息来引导决策者理解空间过程。本章还讨论了用于反馈和校准的“数字孪生”(Digital Twin)系统的关键组件,特别是如何实现从虚拟模型到物理世界的反馈闭环。 第九章:系统部署、安全与持续优化 本书最后探讨了空间决策系统从原型到生产环境的整个生命周期管理。内容包括基于Docker/Kubernetes的微服务化部署策略,以确保系统的弹性与可扩展性。在数据安全方面,详细分析了空间数据访问权限控制(RBAC)和数据脱敏技术在保护敏感地理信息中的必要性。最终,本章提出了一个持续集成/持续部署(CI/CD)的流程,确保决策模型能够随着新的空间数据和环境变化进行迭代和自动更新,从而保证系统的长期有效性。 --- 总结: 《空间数据科学与智能决策系统》不是对现有地理信息技术的简单罗列,而是一本面向未来的、强调计算思维和系统集成的前沿专著。它弥合了空间科学理论家、数据科学家与系统架构师之间的知识鸿沟,为构建下一代感知、理解并指导人类活动的可持续智能空间平台提供了坚实的理论框架和实用的工程蓝图。

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这本书的封面设计相当朴素,给人一种严谨、学术的感觉,我原本抱着学习GIS在城市规划领域具体应用的心态购入,毕竟“地理信息与规划支持系统”这个书名本身就充满了专业性和实用性。然而,翻开书页,我惊喜地发现它所探讨的内容远比我想象的要广阔得多。它并没有局限于某一个具体软件的操作指南,而是深入剖析了地理信息系统(GIS)的核心理念,以及它如何在宏观层面赋能城市规划的决策过程。书中对历史上的规划模式进行了梳理,并详细阐述了GIS技术如何突破了传统方法的局限性,例如在数据整合、空间分析、模型构建等方面带来的革命性变化。我尤其对书中关于“数据驱动的规划”的论述印象深刻,它强调了如何利用多源异构的地理数据来理解城市发展规律,预测未来趋势,并为不同尺度的规划(从区域发展到社区细部)提供科学依据。尽管部分章节涉及了较深的技术原理,但作者运用了大量生动的案例研究,将抽象的概念具象化,让我这个非技术背景的读者也能逐步领会其精髓。这本书更像是一场思想的启迪,让我看到了GIS技术在塑造更可持续、更宜居的城市未来中所扮演的关键角色,它让我重新审视了规划工作的本质,以及如何运用先进的技术手段来解决现实世界中的复杂问题。

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我是一位从事多年城市规划工作的从业者,在日常工作中,我们常常面临着海量数据、复杂分析以及多方协调的挑战。“地理信息与规划支持系统”这本书,可以说是为我解决这些痛点提供了一个全新的视角。它并没有局限于单一的软件教程,而是将GIS技术置于整个规划支持系统的框架下进行探讨,这让我看到了更宏观的图景。书中对于如何构建一个高效的规划支持系统,包括数据采集、存储、处理、分析、展示和共享等环节,都给出了非常系统性的论述。我印象深刻的是书中关于“数据整合与互操作性”的章节,这正是我们在多部门协作中常常遇到的难题。作者深入分析了不同数据源、不同格式数据之间的整合挑战,并提供了一些可行性的解决方案和技术路径。此外,书中还强调了GIS在辅助规划决策过程中的重要作用,比如如何通过空间可视化技术,将复杂的规划方案直观地呈现给决策者和公众,从而提升沟通效率和参与度。这本书对我来说,更像是一本“内功心法”的秘籍,它让我明白,要真正发挥GIS在规划中的支持作用,需要建立一套完整的技术体系和工作流程,而不仅仅是掌握一两个软件的使用。

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刚拿到这本《地理信息与规划支持系统》的时候,我其实是有些期待它的实用操作技巧的,毕竟“支持系统”这几个字很容易让人联想到软件的使用手册。但读完之后,我发现它给我带来的更多是概念上的提升和思维方式的拓展。作者并没有直接跳入软件的界面和按钮,而是从地理信息科学(GIScience)的基础理论出发,为读者搭建了一个坚实的知识框架。书中对空间数据模型、拓扑关系、空间分析方法等进行了详尽的解释,这些对于理解GIS的强大功能至关重要。我特别欣赏作者在讲述空间分析技术时,不仅仅是罗列算法,而是结合具体的规划场景,比如土地适宜性评价、交通网络优化、环境影响评估等,来展示这些技术是如何被应用于解决实际问题的。书中还探讨了GIS在不同规划领域的作用,从城市总体规划、详细规划到专项规划,都给出了相应的应用思路和方法。我感觉这本书为我打开了一扇新的窗户,让我认识到GIS不仅仅是一个工具,更是一种思维方式,一种理解和改造空间环境的强大力量。它让我明白了,要有效地利用GIS进行规划支持,首先需要深刻理解其背后的科学原理和技术逻辑,才能更好地发挥其潜力,为城市的可持续发展贡献力量。

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我一直认为,要真正理解一个复杂的技术体系,必须从它的基础理论和核心概念入手。而《地理信息与规划支持系统》这本书,恰恰满足了我这一需求。它没有急于展示各种花哨的应用,而是从最根本的地理信息科学理论讲起,循序渐进地引导读者理解GIS的运作原理。书中对空间数据的表示、存储、管理以及空间分析的核心思想进行了深入的讲解,让我对GIS的“大脑”有了更清晰的认识。我尤其欣赏作者在讲解各种空间分析方法时,所采用的逻辑清晰、条理分明的叙述方式。例如,在介绍叠加分析时,作者不仅解释了其基本原理,还结合了土地利用规划、环境保护等实际问题,说明了如何利用这种方法来解决现实中的复杂挑战。这本书让我明白,GIS不仅仅是技术工具的堆砌,它背后蕴含着一套严谨的空间思维和分析方法。它为我提供了理解和运用GIS进行城市规划的坚实基础,让我能够更自信地去探索和实践。它让我意识到,要成为一个优秀的规划者,掌握先进的技术固然重要,但更重要的是理解技术背后的科学逻辑和应用价值。

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作为一个对新技术充满好奇的爱好者,我一直在关注GIS在各行各业的应用。《地理信息与规划支持系统》这本书,恰好满足了我对GIS在城市规划领域深度探索的渴望。它并非那种浅尝辄止的科普读物,而是以一种严谨的学术态度,深入剖析了GIS技术如何成为现代城市规划不可或缺的工具。书中对“空间决策支持系统”的构建和应用进行了详细阐述,这让我理解了GIS不仅仅是地图制作工具,更是能够进行复杂空间分析、模拟预测、方案评估的强大引擎。我特别喜欢作者在书中对不同空间分析方法的解读,例如缓冲区分析、叠加分析、网络分析等,并结合了具体的城市规划案例,如交通拥堵缓解、公共服务设施布局优化、城市绿地系统规划等,这使得抽象的技术变得生动易懂。更重要的是,这本书让我看到了GIS在提升规划的科学性、精细化和智能化方面所扮演的角色。它让我明白,通过GIS,我们可以更深入地理解城市肌理,更准确地预测发展趋势,从而做出更明智的规划决策。这本书为我打开了一个全新的视野,让我看到了技术如何赋能城市发展,塑造更美好的未来。

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