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内容简介

《地图学:空间数据可视化》系统讲述网络时代来临之后,给地图学和地理信息科学带来的革命性变革；介绍地理空间数据的可视化表达和分析,展示地理空间信息发布和可视化发生的背景。《地图学:空间数据可视化》划分为三个部分.第一部分讲述地图的背景和基础知识；第二部分描述地理空间数据的位置、属性和时间三要素;第三部分讨论地图的应用,阐述地图如何帮助我们解决相关问题和决策支持。

目录

目录
译者序
致谢
第1章 地理信息科学与地图 1
1.1 地图:通往地理空间数据之路…1
1.2 地理空间数据…4
1.3 地理信息系统…9
1.4地理空间分析操作 13
1.5 空间数据基础设施和地图 19
延伸阅读 22
第2章 数据采集 23 2. 1 了解采集方法的必要性 23
2.2 矢量数据文件的特点 26
2.3栅格数据文件特点 28
2.4 已有地图的派生数据 30
2.5使用数字化数据 34
2.6 控制与精度 41
延伸阅读 45
第3章 地图特征 46
3. 1 唯一的地图 46
3.2 地图学的定义 48
3.3地图传输过程 53
3.4地图功能和地图种类 57
延伸阅读 59
第4章 GIS应用:使用哪种地图 60
4.1 地图和GIS应用的本质 60
4.2大比例尺地图应用:地籍和公用事业 60
4.3 小比例尺地图应用:地理分析 64
4.4 地理空间,时间和专题的比较 67
延伸阅读 74
第5章 地图设计与出版 75
5. 1前言 75
5.2 用符号表达点?线?面?体数据 76
5.3视觉变量 78
5.4地图注记的概念及其设计原则 84
5.5 GIS软件包中制图组件的需求 88
5.6地图的设计和m版 90
5.7 网络地图设计 96
5.8 网络地图和多媒体 100
延伸阅读 102
第6章 地形测量 103
6.1地理参考 103
6.2地图投影 108
6.3 几何变换 113
6.4综合…116
6.5地貌…126
6.6 地形数据:制图机构…134
6.7地名…139
延伸阅读 142
第7章 统计制图 143
7.1 统计调查 143
7.2数据分析 144
7.3数据分级 153
7.4 制图数据分析 162
7.5 制图方法 165
延伸阅读 185
第8章 时间制图 186
8.1 引言…186
8.2 变化制图 188
8.3 动面…189
8.4 动态视觉变量 192
延伸阅读 193
第9章 地图应用:地理空间数据在地图和地图集中的表达和应用 194
9.1 引言…194
9.2 纸质地图集…195
9.3 屯子地图集…196
9.4 地图应用:地图应用的功能…200
9.5 (基于网络的)电子地图集的应用 204
延伸阅读 206
第10章 地图应用:分析和地理可视化 207
10.1 引言 207
10.2地理可视分析 212
延伸阅读 213
第11章 地图学应用:地图作为决策工具 215
11.1 缘何又是地图 215
11.2 空间信息的管理和文档化 215
11.3过时的数据:世界数字地图的应用 217
11.4可达性:地图学?GIS和地理空间信息政策…221
11.5 版权和责任…222
11.6 地图应用和可用性 229
11.7 重新审视地图和地理信息科学 230
延伸阅读 232
参考文献 233
术语 237
彩图

精彩书摘

第1章 地理信息科学与地图
1.1 地图:通往地理空间数据之路
地图常用于地理空间数据的可视化表达,地理空间数据是指位于地球上的对象或现象的位置或属性信息地图可以帮助用户更好地理解地理空间关系通过地图,用户可以获取距离方向和面积等信息,揭示空间分布规律,理解并量化空间关系20世纪80年代以后,地理空间数据数字处理的手段和方法获得了长足发展对大多数用户而言,地图的使用环境也随之发生了很大的变化例如,随着计算机的发展而m现的“屏幕地图”(on-screenmap)用户通过屏幕地图,查询地图生成背后的数据库信息,并且可以通过菜单或者图标实现部分基础分析功能在20世纪80年代,这些支持地理空间数据查询和分析的软件包被称为地理信息系统(geographical information system,GIS)随着GIS功能的成熟,它们的应用遍及所有与地理空间数据相关的学科领域GIS用于集成不同来源的地理空间数据,它提供了操作分析和可视化这些集成数据的能力GIS用户可以将基于应用的模型和系统中的数据关联起来,进而尝试回答诸如“在何处修建一个新的连锁超市分店最为合适”或者“该方案或者备选有案将会对周边地区产生什么样的影响”之类的问题
地图不再是唯一的终端产品纸质地图的作用和功能是作为存储和展现地理数据的媒介屏幕地图和与之相应数据库的产生导致该功能m现了分离对于制图者而言,数据库技术和计算机图形技术的发展促成了新的可替代的表达方式的m现,如三维地图和动面地图等地理空间分析始于地图,并且地图支持中间分析结果的判断,以及最终结果的表达换言之,地图在地理空间数据分析过程中发挥了重要作用
互联网的兴起带来了制图领域的又一次革命交互式地图的用户不再局限于专业人员Google Maps/Google Earth等产品甚至允许人们在地图上添加白己的数据,轻点鼠标就能够实现与他人的分享IT相关技术的发展促成了应用地理信息的不同学科的融合而随着GIS集成到与地理问题相关的T作流中,不同学科的相关研究方法和技术的融合就逐渐形成了地理信息科学( Geographical Information Science,GIScience)地理信息科学领域的科学家专注于GIS研究(如GIS理论研究)与GIS应用[如GIS如何应用于科学领域中( Goodchild,1992)]
上述发展也带动丁“空间数据基础设施”( spatial data infrastructures,SDI)的发展,进而m现了“地理空间数据基础设施”(geospatial data infrastructures,GDI),它包括了地理信息访问集成和应用的一系列协议和约定为了访问已创建的地理空间数据文件和监测现代社会中人口资源和环境等方面的空间信息,这些访问地理空间数据的新型基础设施已经在全世界范围内广泛发展并得到持续的维护当用户使用地图按照某一区域或者主题精确定位所需的数据时,原本复杂的查询过程便大大简化了(图1.1)
现实世界
图1. 1 在空间数据设施中地图扮演用户界面的角色
图中系统查询了单击对象的长度
在地理信息科学中,可视化应用表现在四个不同方面
第一,可视化可用于未知数据的探索( explore)在许多应用中,如处理遥感数据,有丰富的(时段)数据,但是在实际应用地理空间分析操作之前,必须回答“是什么性质的数据集”或“哪一部分数据集能揭示当前研究问题的规律”等类似问题
第二,可视化可用于已知数据的分析( analyse)在环境规划中,类似于地下水图层和新道路可能的位置,这样两个相互独立的数据集的性质是能够完全理解的但是它们之间的关系却不好理解地理空间分析操作(如叠置)能够集成两个数据集,以确定两者之间可能存在的地理空间关系并且根据需要,叠置操作的结果可以应用于环境规划中
第三,地图经常用于分析结果的综合( synthesise)
第四,可视化可用于表达( present)或传输新的地理空间知识地理空间分析操作的结果可以显示在精心设计的地图上,从而很容易被广大读者理解制图科学提供了用于地图制作的设计准则作为可视化的第四个目标,我们已经提殁可视化更容易访问地图背后的数据文件
考虑到地理信息科学中可视化的四个不同领域(探索分析综合和表达),需要注意的是表达T具的研究属于最高层次的内容(Robinson et al.,1995)当制作地图用于传输地理空间信息时,基于数据性质和传输目标的制图规则和方针[统称为“制图语法”( cartographic grammer)]可以使地图更加有效然而由于这些制图规则并不是制图软件的一部分,它(制图软件)允许用户在不知道制图语法的前提下制作属于白己的地图换句话说,在这种情况下,显然无法保证用户能够制作m有效的地图这些制图规则同样可以应用在分析阶段,但是分析者的意愿并非十分强烈当制图者和分析者讨论这个问题(即使用制图规则的问题)时,分析者总是认为“只要能够理解白己的地图,谁会关心制图规则呢”,这是因为分析者都了解自己的数据并可以很好地理解自己的地图;但是,当向其他人展现他们的地图时,传输的问题就m现了在数据探索阶段,用户可能不了解数据的准确性质,因而可能无法应用相关的制图规则
这里需要引入“个体视觉思维”(private visual thinking)和“公众视觉传输”(publicvisual communication)的概念(DiBiase,1990)“个体视觉思维”指用户探索和分析自身数据的情形,“公众视觉传输”指用户以地图的形式向广大读者呈现分析结果的情形前者描述探索环境,后者描述表达环境分析在两者连线中间的某个位置当我们将个体地图应用和公众地图应用放置在一个称为“地图应用立方体”( map use cube)( MacEach-ren,1994a)的其中一轴上时,这种规律愈发明显该立方体另外两轴分别表示的是探索未知和表达已知,以及人图交互作用的高低,如图1.2所示

前言/序言

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