Advanced Environmental Monitoring

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出版者:
作者:Kim, Young J. (EDT)/ Platt, Ulrich (EDT)
出品人:
页数:442
译者:
出版时间:2007-11
价格:$ 270.07
装帧:
isbn号码:9781402063633
丛书系列:
图书标签:
  • 环境监测
  • 环境科学
  • 环境工程
  • 污染监测
  • 水质监测
  • 空气质量
  • 土壤分析
  • 遥感技术
  • 数据分析
  • 传感器技术
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具体描述

When dealing with environmental concerns such as climate change or pollution, accurate environmental monitoring is a prerequisite for undertaking any course of action. This book deals with recent developments and applications of environmental monitoring technologies, with emphasis on rapidly progressing optical and biological methods. Written by worldwide experts, this book will be of interest to environmental scientists in academia, research institutes, industry and the government.

测绘工程与数字孪生技术:面向城市基础设施的精细化管理 作者: [此处可留空或填写虚构作者名] 出版社: [此处可留空或填写虚构出版社名] 出版日期: [此处可留空或填写虚构出版日期] --- 内容概要 本书深入探讨了现代测绘技术,特别是高精度三维激光扫描、无人机倾斜摄影测量(UAV-Photogrammetry)以及实景三维建模技术,在城市基础设施精细化管理中的应用。全书以构建和应用城市数字孪生(Digital Twin)为核心目标,详细阐述了数据采集、处理、融合、建模、可视化以及实时更新的完整技术流程和工程实践。 第一部分:基础理论与数据采集技术 本部分奠定了理解现代空间信息技术的基础。首先,系统回顾了传统测绘学的基本原理,并重点介绍了全球导航卫星系统(GNSS)的高精度定位技术,包括实时动态定位(RTK)和事后精密定位(PPK)的技术细节、误差来源及校正方法。 接着,本书将大量的篇幅投入到新兴的快速、高密度数据获取技术上。高精度三维激光雷达(LiDAR)技术的原理被详尽剖析,包括直接地理定位(Direct Georeferencing)系统的设计、扫描模式的选择(如单次扫描与多站联测的策略)、以及点云数据噪声的识别与去除。我们特别关注了地面式、机载式和无人机载LiDAR在不同尺度项目中的适用性与数据质量的评估标准。 无人机倾斜摄影测量作为获取高分辨率纹理信息的关键手段,其涉及的相机标定、航线规划、影像重叠度优化以及多视几何解算等核心算法进行了深入阐述。读者将学习如何根据工程需求(如精度要求、植被覆盖率、目标物体细节程度)来设计最优的倾斜摄影采集方案。 第二部分:三维数据处理与精细化建模 采集到的海量原始数据(点云和影像)需要经过复杂的处理才能转化为可用的三维模型。本部分聚焦于数据整合与模型构建的工程化步骤。 点云数据的预处理是关键的第一步,包括配准(Registration)、滤波、分类与特征提取。详细介绍了基于地物特征的自动配准算法(如迭代最近点ICP的变种)以及使用语义信息对点云进行初步分类(如地面、植被、建筑、管线等)的方法。 实景三维模型的构建是本书的核心技术实践之一。我们探讨了从点云到精细模型的转化过程。对于结构化要素(如建筑立面、桥梁结构),介绍了基于参数化建模和细节重建的技术。对于非结构化或复杂的城市场景,则详细讲解了如何利用纹理映射、网格简化(Mesh Simplification)和LOD(Level of Detail)策略来优化模型性能,使其满足实时渲染和应用需求。 BIM与GIS的深度融合是实现基础设施精细化管理的前提。本书阐述了如何将测绘获取的外部环境三维信息(点云或实景模型)与BIM软件中(如Revit、Tekla)建立的内部结构信息进行精确对接与坐标对齐。这包括了数据格式的转换标准(如IFC、CityGML)以及语义信息的映射机制,确保模型能够承载工程属性数据。 第三部分:数字孪生系统构建与应用 最终目标是将精确的三维空间数据转化为具有动态感知和管理能力的数字孪生系统。 数字孪生的架构设计部分,首先介绍了物联网(IoT)技术在基础设施监测中的作用,包括传感器(如应变计、倾角仪、温湿度传感器)的部署策略和数据传输协议。随后,重点讲解了如何构建一个支持实时数据流的时空数据库和支撑平台。 动态更新与仿真是区分数字孪生与静态三维模型的关键。本书讨论了增量式数据更新的策略,确保孪生模型能及时反映基础设施的当前状态(如施工进度、结构变化)。此外,还涵盖了基于模型的仿真分析,例如使用流体力学模拟(CFD)对桥梁或隧道内的气流分布进行预测,或利用有限元分析(FEA)将结构荷载数据映射到三维模型上,实现可视化预警。 关键应用场景解析包括: 1. 城市地下空间综合管理: 如何利用精确的三维模型指导管线探测、绘制地下空间现状,并有效管理不同管线的权属与维护信息。 2. 大型结构健康监测(SHM)的可视化: 将传感器采集的时序数据(振动、沉降)与三维模型相结合,实现异常状态的“哪里出了问题,问题有多严重”的直观展示。 3. 应急响应与规划: 利用高精度模型进行灾害影响评估(如洪水淹没分析、火灾蔓延路径模拟)和优化疏散路线。 第四部分:质量控制、标准规范与工程案例 本部分旨在提供实用的指导和行业最佳实践。详细介绍了三维测绘项目的质量控制流程,包括数据采集过程中的冗余设计、后处理中的精度评定标准(如RMSE的计算与控制)以及模型拓扑检查。 书中收录了多个跨学科工程案例,涉及城市综合管廊的三维建模与信息集成、历史建筑的数字化保护与监测,以及智慧工地中的进度可视化管理等。这些案例着重展示了从项目立项、数据采集、模型构建到最终交付使用的全生命周期管理思路。 总结 本书不仅是一本技术手册,更是一部面向工程实践的指南,旨在培养测绘、土木、城市规划和信息技术领域的专业人才,使其能够熟练掌握构建和应用高精度三维空间信息系统,驱动基础设施管理的智能化升级。它聚焦于如何利用空间数据获取的精度和数字孪生系统的动态能力,解决传统工程管理中信息孤岛和可视化不足的痛点。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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当我拿到这本书时,立刻被它的厚度和重量所震撼,这感觉就像捧着一本沉甸甸的知识宝库。我更倾向于那种注重实操和细节深度的书籍,而这本书在理论架构的稳固性上确实做到了令人信服的地步。我花了大量时间研读其中关于传感器原理和数据采集标准的章节,不得不承认,作者的严谨态度令人敬佩。他对不同监测设备在极端环境下的性能衰减曲线分析得极为透彻,这种细节的把控,对于任何打算进行现场工作的人来说,都是无价之宝。然而,这种深度也带来了挑战——阅读体验并不总是流畅的。很多地方更像是技术手册的片段集合,缺乏必要的过渡和情境铺垫,使得知识点之间的逻辑跳跃感比较明显。我个人期待看到更多关于“数据清洗”和“不确定性分析”的批判性讨论,但这本书更多地停留在描述“如何获取数据”的层面,而对“如何信任和解读数据”的探讨相对保守。总而言之,如果你需要一本可以随时翻阅、用来校准自己技术理解的参考书,它无疑是合格的,但如果你追求的是一种启发性的、思想碰撞的阅读体验,或许会略感失望。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简直是视觉上的享受,那种深邃的蓝色调搭配上简洁的白色字体,一下子就抓住了我的眼球。我是一个对环境科学略有涉猎的业余爱好者,抱着“开卷有益”的心态翻开了它。首先吸引我的是其排版风格,非常现代,大量的图表和信息图穿插其中,让原本可能枯燥的科学概念变得生动起来。不过,坦白说,对于我这种初学者来说,有些章节的专业术语密度实在有些高,需要反复查阅才能勉强跟上作者的思路。我特别欣赏它在案例分析部分的处理方式,虽然没有深入到具体的技术细节,但它通过全球不同地区的实际污染事件,直观地展示了监测在环境保护中的关键作用。比如,关于水质监测的某个章节,作者用了一种叙事性的手法,将数据变化与当地生态系统的反馈紧密联系起来,读起来不像教科书,更像是一部环境侦探小说,让人忍不住想知道“下一步会发生什么”。可惜的是,尽管内容广博,但感觉在介绍新兴的、小众的监测技术方面着墨不多,可能更侧重于成熟和主流的技术体系。总体而言,这是一本制作精良、信息量巨大的入门级读物,适合希望系统了解环境监测宏观图景的读者。

评分☆☆☆☆☆

我向来对那种将技术性论述与社会影响相结合的书籍抱有极高热情。这本书在“公众参与式环境监测”这一社会学交叉领域给予了相当的关注,这正是我购买它的主要动机。作者探讨了智能手机应用如何赋能普通公民进行空气质量采样和报告,并分析了这些众包数据的可靠性与政府官方数据的互补性。这种跨学科的视角非常新颖,让我对环境治理的未来充满了希望。然而,在论述到法律框架和数据隐私保护时,笔锋明显收紧了。这部分内容显得非常学术化和晦涩,大量引用了晦涩的法律条文和监管指南,使得阅读体验骤然下降,仿佛从一个充满活力的研讨会突然掉进了一个冗长的听证会现场。对我来说,这种处理方式削弱了前面建立起来的社会关怀的基调。如果能用更贴近公众理解的方式来阐释这些复杂的法律障碍,这本书的整体可读性和影响力会大大提升。它像是一块镶嵌着钻石的岩石,主体坚固,但部分结合点略显粗糙。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和纸张质量给我留下了非常深刻的印象,显然在出版环节投入了不少成本。我之所以购买它,主要是冲着其中关于“遥感技术在环境监测中的应用”这一主题来的。从我的视角来看,作者在这一块的阐述是相对中规中矩的。他详细介绍了多光谱成像的基本原理,以及如何利用LIDAR技术绘制地形变化,这些都是标准配置。有趣的是,他穿插了一段关于历史卫星图像如何揭示特定地区森林砍伐速度的案例研究,这段内容写得极具感染力,让我真切感受到了宏大叙事下的微观冲击。但遗憾的是,在讨论如何整合多源异构遥感数据时,处理得略显仓促,缺乏对深度学习模型在图像分类和目标识别中应用的深入探讨。我本以为会看到更多关于AI辅助环境分析的前沿进展,结果发现内容结构更倾向于传统的统计分析方法。这本书的优点在于构建了一个坚实的理论基础,缺点则在于面对快速迭代的技术前沿时,步伐稍显迟缓,像是一位经验丰富的老教授在介绍经典理论,而非走在技术尖端的研究人员。

评分☆☆☆☆☆

说实话,这本书的定价让我有些犹豫,但目录中关于“跨界污染源追踪”的章节描述实在太诱人了,我决定冒险一试。书中对于复杂化学指纹分析在河流污染溯源中的应用做了详尽的数学建模阐述,对于理解物质在环境介质中迁移扩散的复杂过程,提供了清晰的数学框架。作者非常擅长将复杂的化学反应和物理过程用清晰的流程图展现出来,这对于理解污染物的行为模式至关重要。不过,我发现本书的重点似乎完全集中在“监测什么”和“如何测量”上,而“监测的伦理困境”则几乎没有涉及。例如,当监测技术强大到足以揭示企业或个人的细微环境足迹时,数据的公开性、使用权和可能的滥用风险,这些都未得到足够的探讨。这本书像是一个完美的工具箱,里面装满了最先进的工具,但没有告诉使用者,使用这些工具时需要遵守哪些道德准则或社会契约。我更希望它能提供一个更全面的视角,平衡技术能力与社会责任之间的关系,而不是仅仅停留在技术实现的层面。

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