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出版者:

作者:Shekhar, Shashi (EDT)/ Xiong, Hui (EDT)

出品人:

页数:1409

译者:

出版时间:2008-8

价格:$ 563.87

装帧:

isbn号码:9780387359755

丛书系列:

图书标签:

• GIS
• 地理信息系统
• 地理空间数据
• 空间分析
• 地图学
• 遥感
• 数据库
• 软件
• 技术
• 应用

城市规划与地理信息科学前沿探索：数字孪生与可持续发展战略 本书并非《Encyclopedia of GIS》，而是聚焦于当前城市发展与地理信息技术深度融合的前沿领域，旨在为城市规划师、地理信息系统（GIS）专家、政策制定者以及相关领域的研究人员提供一套系统、深入且具有前瞻性的理论框架与实践指南。本书的立足点在于，在全球化和信息化浪潮的推动下，城市正面临着前所未有的复杂挑战，而新一代地理空间技术，特别是数字孪生（Digital Twin）和基于位置的服务（LBS），正成为解决这些挑战的关键驱动力。 第一部分：地理空间信息基础设施的演进与重构 本书开篇深入剖析了现代地理空间信息基础设施的演变路径，从传统的二维制图和简单的空间数据库，迈向高精度、多源异构数据融合的复杂系统。 第一章：高精度空间数据采集与融合技术 本章详细阐述了当前主流的高精度空间数据采集方法，包括无人机倾斜摄影测量（UAV-DSM/DTM）、激光雷达（LiDAR）点云数据处理，以及高分辨率卫星遥感数据的辐射校正与几何纠正。重点讨论了如何实现多源异构数据的时空配准与语义融合，确保数据在时间和空间维度上的精确一致性，为后续的分析奠定坚实基础。此外，还探讨了众包地理信息（Crowdsourced Geospatial Information, CSI）在城市动态数据采集中的潜力与挑战。 第二章：三维地理空间模型构建与标准体系 本书着重探讨了从二维到三维乃至四维（增加时间维度）的地理空间建模范式的转变。我们不仅关注城市建筑的几何形态表达，更深入研究了BIM（建筑信息模型）与GIS（地理信息系统）的集成路径——即城市信息模型（CIM）的构建逻辑。详细介绍了CityGML、IndoorGML等国际标准在描述复杂城市实体属性和关系方面的应用，并探讨了如何利用这些模型进行有效的空间查询与可视化。 第三章：地理空间数据库管理与高性能计算 面对TB级甚至PB级的城市空间数据，传统数据库面临性能瓶颈。本章聚焦于面向大规模空间数据集的数据库优化策略，包括空间索引结构（如R-tree, Quadtree的变种）、分布式空间数据库架构（如PostGIS的扩展与集群部署），以及利用GPU加速的空间计算算法，确保城市级空间分析能够在合理的时间内完成。 第二部分：数字孪生城市：理论框架与核心技术 本书的核心章节围绕“数字孪生城市”这一概念展开，将其视为连接物理世界与信息世界的桥梁，是实现精细化城市治理的终极目标。 第四章：数字孪生城市的概念框架与分层结构 本章系统梳理了数字孪生（DT）技术在城市尺度上的应用逻辑。定义了DTC（Digital Twin City）的五大核心要素：物理实体、虚拟模型、连接数据、智能分析和反馈控制。详细构建了数字孪生城市的多层次抽象结构，从实体层、感知层、网络层到平台层和应用层，清晰界定了各层级的功能与接口标准。 第五章：实时数据流驱动与状态同步机制 数字孪生区别于传统三维模型的关键在于其“实时性”和“同步性”。本章深入探讨了物联网（IoT）、传感器网络、移动通信网络（5G/6G）为数字孪生提供实时数据流的技术路径。重点分析了时间序列空间数据的管理、数据延迟（Latency）的量化与补偿机制，以及如何通过事件驱动架构（Event-Driven Architecture）确保虚拟模型与物理实体间的状态同步，实现“虚实交互”。 第六章：基于场景的仿真与预测分析 数字孪生的最终价值在于其强大的“预演”和“推演”能力。本章聚焦于如何利用高保真度的数字孪生模型，进行复杂的城市运行仿真。涵盖了交通流模拟（Agent-Based Modeling）、行人疏散分析、空气质量扩散模型耦合、能源消耗优化等多个垂直领域。详细介绍了各种仿真引擎的集成方法，以及如何通过反馈机制将仿真结果应用于城市管理决策。 第三部分：地理空间智能与可持续发展战略 本书的后半部分将视角从技术构建转向应用落地，探讨如何利用先进的地理空间智能技术推动城市的可持续发展目标（SDGs）的实现。 第七章：空间大数据挖掘与城市智能感知 本章探讨了如何从海量的城市运行数据（如移动轨迹、社交媒体文本、公共安全视频流）中提取有意义的空间知识。应用了深度学习技术，如卷积神经网络（CNN）和循环神经网络（RNN）在遥感图像分类、城市变化检测中的最新进展。特别强调了面向特定城市问题的空间聚类、异常检测和因果关系发现的技术路线。 第八章：韧性城市与气候适应性规划 面对日益频繁的极端天气事件，城市韧性成为规划重点。本章将地理空间分析应用于灾害风险评估与管理。详细介绍了基于GIS的洪水淹没模拟、城市热岛效应（UHI）的空间异质性分析，以及如何利用空间优化算法设计应急避难场所和构建快速响应的资源调度方案。探讨了将气候模型预测结果嵌入数字孪生环境的集成方法。 第九章：智慧基础设施的运维与优化 本书探讨了地理空间技术在基础设施生命周期管理中的应用。从地下管网的数字化管理（Utility Mapping），到桥梁、道路等关键资产的健康监测（Structural Health Monitoring, SHM）。介绍了基于传感器网络和空间信息模型的资产性能预测模型，实现从被动维修向主动预测性维护的转变，显著提升城市基础设施的运营效率与安全性。 第十章：开放地理空间数据治理与伦理挑战 最后一章关注于支撑一切应用的基础——数据治理与社会责任。讨论了开放地理空间数据（OGD）的共享机制、数据质量的互操作性标准以及数据安全与隐私保护的关键议题。探讨了在利用高精度空间数据进行社会管理时，如何平衡效率与公民权利，确保空间智能应用的公平性与包容性。 本书特色： 本书内容紧密围绕“集成、实时、智能”三大核心理念，摒弃了对单一GIS工具的罗列介绍，而是聚焦于跨学科知识的融合：将计算机图形学、物联网技术、人工智能、城市规划理论和环境科学深度耦合，为读者描绘了一幅未来城市信息化的全景图。书中包含大量经过验证的案例研究和工程实践指导，确保理论深度与工程实用性兼备。

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