3S技术二次开发实践教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:电子工业

作者:倪金生

出品人:

页数:267

译者:

出版时间:2007-10

价格:33.00元

装帧:

isbn号码:9787121051197

丛书系列:

图书标签:

• 3S技术
• GIS二次开发
• 遥感应用
• 地图编程
• ArcGIS
• SuperMap
• GeoTools
• Python
• 空间数据处理
• 开发教程

遥感影像信息提取与应用研究 本书聚焦于复杂地理空间数据处理、深度学习模型在遥感领域的应用前沿，以及面向特定行业需求的地理信息系统（GIS）二次开发方法。 本书旨在为具备一定地理信息科学或计算机科学背景的读者提供一个深入探索、实践创新的技术路径，超越传统遥感数据处理的范畴，迈向智能化、定制化的信息服务构建。 本书内容体系围绕三大核心支柱构建：高分辨率遥感影像的特征工程与深度学习模型构建、地理空间数据库的优化与高性能查询、以及面向特定应用场景的地理信息服务构建与部署。 本书不涉及任何关于“3S技术二次开发实践教程”的具体章节内容、项目案例或技术栈介绍，而是完全独立地阐述如何从零开始构建一个前沿的遥感信息处理平台。 --- 第一部分：高光谱与多源遥感数据的预处理与深度特征提取 本部分深入探讨了获取原始遥感数据到可用于机器学习模型的精细化准备过程，重点关注超越传统光谱分析范畴的复杂数据结构处理。 第一章：先进遥感数据源的特性与辐射校正的挑战 本章首先梳理了当前主流遥感平台（如高分辨率商业卫星、无人机LiDAR及高光谱成像仪）的数据特性。重点讨论了大气校正模型（如MODTRAN的简化应用）在复杂地形和多云条件下的局限性，以及如何通过构建基于经验模型与物理模型的混合校正策略来提高地表反射率的准确性。 数据结构解析： 详细分析了ENVI格式、GeoTIFF多层结构以及HDF5在存储高光谱立方体时的内存管理挑战。 噪声抑制与融合： 探讨了基于小波变换和形态学滤波技术在去除条纹噪声和随机噪声中的应用，并介绍了潘沙锐化（Pansharpening）算法的最新进展，特别是深度学习驱动的融合模型在保持光谱保真度方面的优势。 第二章：面向复杂地物的深度学习特征工程 本章的核心在于如何利用卷积神经网络（CNN）从海量影像中自动提取具有高区分度的空间、光谱和纹理特征，而非依赖手工设计的特征描述符（如GLCM）。 语义分割基础： 详细介绍了U-Net、DeepLabV3+等经典语义分割网络在土地覆盖分类中的架构设计与损失函数优化。重点阐述了针对遥感影像中“小目标”（如小型建筑、单独树木）检测时，如何调整下采样路径和膨胀卷积（Atrous Convolution）的策略。 目标检测框架的适应性改造： 针对遥感影像中目标尺度差异巨大的问题，本书探讨了Faster R-CNN和YOLO系列模型在遥感领域的改进方向，包括引入特征金字塔网络（FPN）的改进版本，以及如何设计特定锚框（Anchor Box）策略以适应不同分辨率下的目标尺寸。 不平衡数据的处理： 鉴于遥感分类中类别不平衡的普遍性（例如，灾害区域占比较低），本章深入研究了焦点损失（Focal Loss）和类平衡采样策略在遥感分类任务中的实际效果与参数调优。 --- 第二部分：地理空间数据库的优化与高性能空间分析 本部分关注于如何高效地存储、索引和查询TB级的地理空间数据集，并实现复杂的空间关系运算。 第三章：PostGIS与空间索引的高级应用 本章超越了基础的CRUD操作，侧重于PostgreSQL/PostGIS在处理大规模空间数据时的性能优化技巧。 空间索引策略的深度剖析： 详细对比了R-Tree、GiST与SP-GiST索引在不同查询类型（点查询、范围查询、邻域查询）下的性能表现。特别分析了对于大型多边形数据集，索引维护成本与查询速度的权衡。 空间函数的高效编程： 探讨了如何使用PL/pgSQL或更高效的C语言扩展来封装复杂的空间聚合函数（如缓冲区分析、叠加分析），以避免在应用层进行重复计算。 时空数据库的设计： 针对时间序列遥感数据（如月度植被指数），本章介绍了如何设计包含时间维度的时间序列表结构，并利用PostGIS的时间扩展功能进行高效的时空范围查询。 第四章：流式地理空间数据处理与云计算环境下的数据管理 本章面向需要实时处理或大规模并行计算的场景，引入了现代大数据处理框架。 并行化处理框架： 介绍了Apache Spark框架中Spark Spatial/GeoSpark库的使用，重点讲解了如何利用RDD和DataFrame进行分布式地物提取和大规模栅格数据的空间连接操作。 云原生存储方案： 探讨了Amazon S3、Azure Blob Storage等对象存储在作为大规模地理空间数据湖（Data Lake）时的访问模式优化，包括如何利用Cloud Optimized GeoTIFF (COG) 格式实现切片和范围读取，以最小化网络I/O。 --- 第三部分：面向行业的地理信息服务构建与部署 本部分将数据处理能力转化为可被终端用户或业务系统调用的实际服务，侧重于标准协议的实现与服务性能的保障。 第五章：OGC标准服务与前端可视化集成 本章详细阐述了如何利用开源库和框架搭建符合开放地理空间信息联盟（OGC）规范的服务接口。 WMS/WFS/WMTS服务实现： 使用GeoServer或MapServer等工具链，详细讲解了从PostGIS发布WFS（要素服务）和从处理后的栅格数据发布WMS（地图服务）的具体配置步骤，并探讨了瓦片缓存（Tile Caching）策略对地图渲染性能的影响。 前端地图框架的深度交互： 介绍了Leaflet、OpenLayers 6+版本，以及结合Mapbox GL JS进行矢量切片（Vector Tiles）渲染的技术栈。重点演示了如何通过这些前端框架实现对后端WFS服务的动态查询和结果可视化，例如在地图上动态绘制深度学习模型的预测边界。 第六章：高性能地理信息微服务架构与部署 本章旨在将数据处理流程封装为可扩展、高可用的微服务。 API设计与RESTful实践： 讨论了如何设计用于触发复杂分析任务（如大规模影像的云端重分类）的异步API接口，包括任务队列（如Redis/RabbitMQ）的使用和状态回调机制。 容器化与自动化部署： 详细指导读者如何使用Docker容器化所有服务组件（数据服务、分析服务），并利用Kubernetes（K8s）进行服务编排和弹性伸缩，确保在业务高峰期地理信息服务的稳定运行。 本书为读者提供了一个清晰的路线图，指导其从掌握基础遥感理论，过渡到精通深度学习在地理空间领域的应用，最终实现高性能、可扩展的地理信息产品的自主开发与部署。全书强调实践与理论相结合，案例均基于最新的开源技术栈进行设计和验证。

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坦率地说，我原本对这类技术书籍抱持着怀疑态度，总觉得很多“实践教程”的案例都过于理想化，脱离实际业务场景。然而，这本书彻底颠覆了我的看法。它的叙事风格非常务实，仿佛作者就是身处一线，深知我们这些开发者在面对真实需求时的挣扎。书中对“二次开发”的定义非常宽泛且贴切，涵盖了从基础脚本编写到构建独立专业应用软件的全过程。我特别喜欢它对不同开发语言和库之间互相调用的方法论探讨，例如如何利用Python的强大生态去增强C++底层GIS库的功能，这种跨语言协作的范例在其他书籍中极为罕见。而且，书中对错误处理和异常捕获的讨论，非常细致入微，让我意识到在健壮性设计上我们过去犯了不少低级错误。读完之后，我感觉对如何构建一个既强大又稳定的地理信息应用系统，有了更为成熟和全面的认识。

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作为一名资深的用户体验（UX）研究者，我关注的焦点往往是如何让复杂的地理信息工具变得更易用。这本书在探讨3S技术二次开发时，并没有忽视用户界面的构建和交互逻辑的优化，这一点让我惊喜万分。它详细阐述了如何通过定制化的GUI库（如Qt或其他Web前端框架）来包装底层的空间计算能力，并提供了如何设计符合人机工程学原理的空间可视化交互模式的建议。书中关于动态数据加载和响应式地图更新的章节，尤其体现了作者对现代Web GIS和移动GIS趋势的深刻理解。它不仅仅教你怎么让算法跑起来，更重要的是教你如何让这个跑起来的成果，能够被最终用户高效、舒适地使用。这本书的视野超越了单纯的编程技巧，触及到了产品化落地的关键环节，对于希望将3S技术转化为面向市场产品的开发团队来说，无疑是一本极具启发性的参考读物。

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读完这本关于3S技术二次开发的教程，我最大的感受是其极强的实操性和前瞻性。它没有停留在对传统测绘理论的重复叙述上，而是紧密围绕“二次开发”这一核心痛点，提供了大量可直接应用于生产环境的解决方案。例如，书中对某一主流商业GIS引擎的二次开发接口进行了详尽的剖析，包括数据结构的定制、复杂空间分析算法的嵌入优化，以及如何构建高性能的用户界面。尤其值得称道的是，作者在讲解过程中，巧妙地融入了性能调优的技巧，指出在处理大规模空间数据时，哪些环节是性能瓶颈，并给出了基于多线程或GPU加速的优化思路。这种对效率的极致追求，让这本书的价值远超一般的入门指南，它更像是高级工程师的“工具箱”升级指南。对于我们团队来说，这本书提供的很多架构思路，已经开始指导我们下一阶段的产品迭代方向了。

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这本书的编排逻辑和知识点的递进关系处理得非常精妙，它不是简单地堆砌技术点，而是构建了一个完整的知识树。从最基本的环境搭建和API调用开始，逐步深入到数据管理策略的优化、定制化渲染引擎的构建，直到最后涉及到了如何将这些二次开发成果以服务化的形式部署到云端。这种由表及里、层层深入的结构，极大地降低了读者的学习曲线。我个人认为，它在“实践”二字上的把握非常到位，每一个技术章节后面几乎都附带着需要动手操作的代码块和验证步骤，确保读者能够即时检验所学。与市面上那些偏重理论介绍的教材相比，这本书的实用价值无可比拟，它更像是一份详尽的“行动纲领”，指导读者如何一步步将想法转化为可运行的、高价值的地理信息产品。

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这本关于3S技术的书真是让我大开眼界，尤其是在实际应用和二次开发方面，内容组织得非常到位。书里详细讲解了从基础理论到高级定制的整个流程，对于我这种想在现有GIS平台基础上进行深度开发的人来说，简直是雪中送炭。作者的讲解深入浅出，很多复杂的技术概念都被拆解成了易于理解的小模块，配上大量的代码示例和实际项目案例，让整个学习过程充满了成就感。我尤其欣赏它在讲解二次开发接口调用时，不仅给出了标准的用法，还探讨了在不同操作系统和硬件环境下可能遇到的兼容性问题及解决方案，这在很多理论书籍中是看不到的。通过这本书，我不仅掌握了新的开发工具和框架，更重要的是，建立了一种系统性的解决问题的思维方式，这对于任何从事地理信息系统开发的人来说，都是宝贵的财富。它不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的前辈手把手带着你闯关，非常推荐给那些希望从“使用”3S技术迈向“创造”3S技术的人士。

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