3S技术在环境科学中的应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:180

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出版时间:2009-12

价格:16.50元

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isbn号码:9787040279337

丛书系列:

图书标签:

• 3S技术
• 环境科学
• 遥感
• GIS
• GPS
• 环境监测
• 环境分析
• 空间分析
• 环境工程
• 应用研究

遥感、地理信息系统与全球定位技术在现代环境科学中的集成应用：面向复杂生态系统监测与可持续管理的综合性探讨 图书核心议题： 本书旨在全面深入地探讨遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）这三大核心地球空间信息技术（常合称为“3S技术”）如何在环境科学的广阔领域中实现无缝集成与协同创新。我们将聚焦于如何利用这些先进的空间工具，对地球表面的自然与人为环境要素进行高精度、大范围、多时相的监测、分析、建模与管理，从而为应对全球环境变化、保障生态安全和实现可持续发展目标提供坚实的技术支撑。 本书结构与内容纲要： 本书共分为六个主要部分，从基础理论、数据获取、核心处理到前沿应用，构建了一个完整的知识体系。 --- 第一部分：环境空间信息技术基础与理论框架 (Fundamentals and Theoretical Framework) 本部分将奠定读者对“3S”技术在环境科学背景下的基本认知。 第一章：环境科学的空间化需求与“3S”技术概述 环境问题复杂性的空间维度：探讨气候变化、生物多样性丧失、水资源短缺等环境挑战的本质空间属性。 遥感、GIS与GPS在环境监测链条中的角色定位与相互关系：从数据源（RS/GPS）到数据管理与分析平台（GIS）的整合逻辑。 本领域发展历程回顾与当前技术前沿展望。 第二章：遥感原理在环境要素获取中的应用 电磁波谱与地球环境要素的相互作用机理：重点关注可见光、近红外、短波红外和热红外波段在植被、水体和土壤属性反演中的敏感性。 数字图像处理基础：辐射校正、几何校正、大气校正（尤其是针对高光谱和中高分辨率数据）。 常用遥感数据源的特点与选择：Landsat、Sentinel系列（光学与雷达）、高分系列、MODIS等在不同尺度环境监测中的适用性比较。 第三章：地理信息系统（GIS）的空间数据模型与环境分析 矢量数据与栅格数据模型在环境科学中的优缺点：如何根据分析目标选择合适的数据结构（如LULC分类的栅格模型与流域边界的矢量模型）。 拓扑关系构建与空间数据标准：确保环境数据分析的准确性和一致性。 环境数据集成框架：如何将非空间数据（如监测站的化学数据）与空间数据进行有效关联和集成。 --- 第二部分：高精度定位与环境数据采集 (Precision Positioning and Data Acquisition) 本部分深入探讨如何利用GPS/GNSS技术获取高精度的地理参考，并介绍先进的数据采集手段。 第四章：全球导航卫星系统（GNSS）在环境调查中的应用 GNSS基础原理与定位误差分析：差分GPS (DGPS)、实时动态定位 (RTK) 技术在野外样点采集中的精度保证。 利用GNSS进行精确地物信息采集：生态样地边界、污染源精确坐标获取、生态廊道路径规划等。 时间同步技术在多源异构环境数据融合中的关键作用。 第五章：无人机（UAV）遥感与移动测量系统 低空无人机平台在精细尺度环境监测中的优势：应对复杂地形和高频次监测需求。 倾斜摄影测量与三维点云生成：用于建筑与基础设施对周边环境影响的评估。 激光雷达（LiDAR）技术在地表粗糙度、林冠结构（LAI、冠层高度模型CHM）提取中的应用。 --- 第三部分：核心环境要素的空间定量化分析 (Quantitative Spatial Analysis of Key Environmental Elements) 本部分是技术应用的核心，详细阐述如何从遥感影像中提取可量化的环境参数。 第六章：植被与生物量监测 植被指数（NDVI, EVI, NDWI等）的物理意义与局限性。 基于遥感的初级生产力（GPP/NPP）模型与蒸散量（ET）估算。 森林健康评估：叶绿素含量、水分胁迫指数及树种识别的先进算法。 第七章：水体环境监测与水文过程模拟 地表水体提取与变化监测：利用光谱特性区分水域、湿地与裸土。 水质参数（如叶绿素a、悬浮物浓度 TSS）的反演模型：特别是针对内陆水体的模型优化。 基于GIS的流域水文分析：汇流路径、坡度坡向、水土流失风险评估。 第八章：土壤与地表过程分析 土壤湿度（SM）与土壤有机质（SOM）的遥感估算方法。 地表能量平衡与地表温度（LST）的获取与应用：城市热岛效应的空间分析。 地质灾害（滑坡、沉降）的空间监测与预警模型构建。 --- 第四部分：环境变化检测与可持续性评估 (Change Detection and Sustainability Assessment) 本部分聚焦于利用时间序列数据进行环境动态分析，并将其与宏观管理目标相结合。 第九章：时间序列分析与环境变化检测 多期遥感数据的配准与归一化处理：消除传感器、大气和观测角度的差异。 基于统计学的变化检测方法（如BFAST, LandTrendr）及其在森林干扰监测中的应用。 不确定性分析：评估变化检测结果的可靠性。 第十章：景观生态学与人地关系评估 景观格局指数（如斑块密度、连通性指数）的计算与解读。 生态系统服务功能（ESF）的价值评估与空间量化：以碳汇、水源涵养为例。 城市化进程对区域生态安全格局的冲击分析。 --- 第五部分：前沿应用案例与跨学科集成 (Advanced Case Studies and Interdisciplinary Integration) 本部分将展示“3S”技术在复杂环境问题中的实际集成应用。 第十一章：灾害环境响应与应急管理 洪水淹没范围的快速提取与损失评估：结合雷达（SAR）和光学数据。 火灾燃烧严重度评估（dNBR）与火后植被恢复监测。 大气污染源的遥感反演与扩散路径模拟集成。 第十二章：环境与健康研究的交叉融合 蚊媒疾病（如登革热、疟疾）风险的空间预测模型：融合气候、地形与建成环境数据。 饮用水源地保护区划的GIS分析与管理决策支持。 --- 第六部分：数据管理、标准与未来趋势 (Data Management, Standards, and Future Trends) 第十三章：面向环境科学的云计算与大数据平台 地球观测数据立方体（Data Cubes）的概念与构建。 基于云平台的环境模型（如水文、气候模型）的加速计算与部署。 第十四章：环境空间信息技术的未来发展方向 深度学习与人工智能在环境分类、目标识别和参数反演中的突破。 高分辨率对地观测与实景三维（Digital Twin）技术在城市环境管理中的展望。 开放数据政策与全球环境监测网络。 目标读者： 环境科学、地理信息科学、资源环境与城乡规划、生态学、水文学、农林经济管理等相关专业的本科生、研究生、科研工作者，以及从事环境监测、规划设计和政策制定的专业技术人员。 本书特色： 本书强调理论与实践的紧密结合，案例分析均来源于近年来的实际科研项目，旨在提供一套系统化、可操作性的“3S”技术环境应用方法论。它不仅是技术手册，更是理解和解决当代复杂环境挑战的思维框架指南。

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这本书的封面设计得相当有品味，那种深邃的蓝色调配上简洁的字体，一下子就抓住了我的眼球，让人感觉内容一定非常专业和前沿。我原本是抱着一种既期待又略带忐忑的心情翻开它的，毕竟“3S技术”这个概念对于非专业人士来说，总带着一丝技术壁垒的意味。然而，阅读的过程却出乎我的意料。作者的叙事方式非常流畅，仿佛在引领我进行一场精心规划的探险。书中对基础理论的阐述，没有那种令人昏昏欲睡的教科书式的枯燥，而是巧妙地结合了许多实际案例的剖析，让人能真切地感受到这些高深技术是如何在现实世界中发挥作用的。特别是其中关于数据采集与处理流程的描述，那种层层递进的逻辑构建，让我这个对外围知识有所了解的读者，也找到了一个更扎实的理解支点。我尤其欣赏作者在处理复杂概念时所展现出的耐心和清晰度，他没有回避技术细节，但同时又确保即便是初次接触这些领域的人也能跟上思路。这本书的排版也值得称赞，图文并茂，那些精美的插图和流程图，简直是理解抽象概念的“神器”，大大降低了学习的门槛。总而言之，这本书给我的第一印象是：它是一部既有深度又不失温度的专业指南，让人迫不及待地想深入探究下去。

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从阅读体验的角度来说，这本书的节奏控制得恰到好处，起承转合自然流畅，让人很难停下来。我是一个习惯于快速获取关键信息的人，这本书的摘要和目录设计非常人性化，即便是在需要快速定位某个知识点时，也能迅速找到目标。更值得称道的是，书中引用了大量的近几年国际顶级期刊的研究成果，这保证了内容的时效性和权威性。我印象特别深的是，当作者在讨论气候变化模型中的数据不确定性时，他引用了几个不同学派的观点进行对比分析，这种平衡和多维度的视角，避免了单线思维的局限。这种处理复杂、有争议性议题的方式，体现了作者极高的学术素养和公正性。我感觉自己就像是跟随着一位经验丰富的导师在进行一对一的辅导，他既传授知识，又教会你如何带着批判的眼光去看待知识本身。这本书的内容密度非常高，我可能需要反复研读好几遍才能完全消化其中的精髓，但这正说明了它的内容价值的丰富性。

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这本书的学术严谨性是毋庸置疑的，但真正让我感到惊喜的是它所展现出的批判性思维和对未来趋势的深刻洞察。它没有停留在对现有技术的简单介绍，而是不断地引导读者去思考：在未来十年，什么样的技术突破将颠覆我们现有的环境管理范式？比如，书中对“边缘计算”和“物联网（IoT）”如何与环境监测网络深度结合的设想，简直是充满了未来感。我读到一些关于“实时反馈机制”构建的章节时，感觉自己仿佛正在参与一场关于智慧环保的头脑风暴。作者的论述风格非常老辣和自信，他敢于指出当前某些3S技术应用中的瓶颈和误区，并提出了富有建设性的改进方向，这使得整本书的价值一下子就提升到了一个战略研究的高度。这已经超越了一本工具书的范畴，更像是一份面向行业决策者的战略蓝图。对于想要在这一领域进行深度研究或职业规划的读者而言，这本书提供的“元认知”价值，是无法用金钱衡量的。

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这本书在细节处理上的匠心独运，让它在众多技术书籍中脱颖而出。我注意到，作者似乎非常注重跨学科知识的融会贯通。例如，在讲解如何利用高分辨率遥感影像进行植被健康评估时，他会穿插讲解一些基础的植物生理学知识，确保读者不仅知道“怎么做”，还明白“为什么这样做是科学的”。这种“硬核”与“软知识”的有机结合，使得这本书的受众范围得到了极大的拓宽。我身边一些纯粹从事生态规划的朋友，在阅读了相关章节后，也表示对3S技术的实际操作性有了全新的认识。此外，书中在关键术语的解释上做得非常到位，几乎每一个新出现的缩写或者专业名词，都会在脚注或旁注中给出清晰的解释，这极大地降低了非专业读者阅读的挫败感。这本书的出版，无疑是对当前环境科学领域急需高质量、可操作性强的前沿技术参考书的一种有力回应。它成功地架起了一座连接理论研究者与一线应用实践者的桥梁，其贡献值得高度肯定。

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说实话，我购入这本书时，是冲着它在“环境科学”这一特定领域的应用价值去的。我一直关注着遥感和地理信息系统（GIS）如何革新传统环境监测手段，而这本书似乎正是一本集大成者的参考手册。令我印象深刻的是，书中对具体项目实施的讨论，那些详尽的步骤拆解，几乎可以作为项目经理的实操手册来使用。例如，在某章节中，作者详细对比了不同传感器在监测地表水污染时的优劣势及成本效益分析，这种实实在在的“干货”，远比泛泛而谈的理论介绍要实用得多。我特别留意了其中关于“数据融合与不确定性分析”的部分，这恰恰是当前很多研究工作中的痛点。作者并没有简单地罗列技术方法，而是深入探讨了如何通过多源数据集成，有效提高环境模型的预测精度，这体现了作者深厚的行业经验和前瞻性的视野。对于我这种需要在实际工作中运用这些工具的专业人士来说，这本书无疑提供了一个极佳的参照系，它不仅仅是知识的传递，更是一种解决问题的思维方式的塑造。

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