城市信息學(xué)是一門新興交叉學(xué)科，該學(xué)科整合了城市科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和地理信息科學(xué)，旨在運(yùn)用基于新信息科學(xué)的系統(tǒng)性理論和方法，對(duì)城市進(jìn)行理解、管理與設(shè)計(jì)�！冻鞘行畔W(xué)》由相關(guān)領(lǐng)域40余個(gè)****的研究團(tuán)隊(duì)合力撰寫(xiě)，《城市信息學(xué)》全面、系統(tǒng)地闡述了城市信息學(xué)的理論、技術(shù)與應(yīng)用，涵蓋城市信息學(xué)各領(lǐng)域的研究成果、前沿技術(shù)與展望。
《城市信息學(xué)》分為六大部分：**部分“城市科學(xué)的維度”側(cè)重于城市科學(xué)演進(jìn)中的基礎(chǔ)概念與理論；第二部分“城市系統(tǒng)與應(yīng)用”討論了城市信息學(xué)在理解、分析和管理各類城市系統(tǒng)中的應(yīng)用；第三部分“城市感知”描述了城市感知的現(xiàn)有手段與*新方法；第四部分“城市大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施”聚焦于城市大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的*新進(jìn)展；第五部分“城市計(jì)算”涵蓋了城市信息學(xué)中的計(jì)算機(jī)科學(xué)和城市建模相關(guān)議題；第六部分“未來(lái)展望”論述了城市信息學(xué)的價(jià)值及前景。
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目錄
前言
第1章 緒論1
1.1 城市信息學(xué)的定義1
1.2 本書(shū)緣起2
1.3 本書(shū)結(jié)構(gòu)3
1.4 回顧與展望4
**部分 城市科學(xué)的維度
第2章 城市科學(xué)簡(jiǎn)介9
第3章 城市科學(xué)的定義12
3.1 城市的科學(xué)12
3.2 城市系統(tǒng)與多城市系統(tǒng)13
3.3 城市增長(zhǎng)：自下而上的城市化15
3.4 尺度、規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)與流17
3.5 城市業(yè)務(wù)模型的發(fā)展19
3.6 城市信息學(xué)中城市科學(xué)的未來(lái)方向20
第4章 利用街景成像進(jìn)行城市基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)的自動(dòng)評(píng)估21
4.1 引言21
4.2 數(shù)據(jù)收集和對(duì)象定位23
4.3 由對(duì)象統(tǒng)計(jì)中推測(cè)城市功能25
4.4 討論26
第5章 城市人類動(dòng)態(tài)28
5.1 引言28
5.2 城市動(dòng)態(tài)29
5.3 人類動(dòng)態(tài)33
5.4 城市人類動(dòng)態(tài)和城市信息學(xué)36
第6章 地理智能：個(gè)性化和可持續(xù)的未來(lái)城市交通38
6.1 引言38
6.2 地理智能39
6.3 分析城市移動(dòng)性模式41
6.4 行為變化與可持續(xù)移動(dòng)45
6.5 移動(dòng)決策49
6.6 結(jié)論與展望50
第7章 城市代謝52
7.1 引言52
7.2 城市代謝的歷史54
7.3 城市代謝的方法56
7.4 個(gè)案研究：新加坡的代謝64
7.5 城市代謝的應(yīng)用、挑戰(zhàn)和機(jī)遇67
7.6 總結(jié)70
第8章 空間經(jīng)濟(jì)學(xué)、城市信息學(xué)與交通可達(dá)性71
8.1 引言71
8.2 理論背景73
8.3 計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型74
8.4 數(shù)據(jù)76
8.5 模型測(cè)試結(jié)果77
8.6 討論81
8.7 結(jié)論81
第9章 信息時(shí)代城市的概念83
9.1 引言83
9.2 城市研究和規(guī)劃的過(guò)去與將來(lái)86
9.3 猜想88
9.4 總結(jié)90
第二部分 城市系統(tǒng)與應(yīng)用
第10章 城市系統(tǒng)與應(yīng)用簡(jiǎn)介93
第11章 刻畫(huà)城市出行模式：墨西哥城的案例研究95
11.1 引言95
11.2 POI數(shù)據(jù)的收集97
11.3 POI的空間分布98
11.4 通過(guò)交通方式分析人口移動(dòng)102
11.5 總結(jié)106
第12章 貨運(yùn)系統(tǒng)與規(guī)劃研究實(shí)驗(yàn)平臺(tái)107
12.1 引言107
12.2 未來(lái)移動(dòng)感知，一個(gè)行為實(shí)驗(yàn)室108
12.3 SimMobility模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)112
12.4 范例119
12.5 結(jié)束語(yǔ)121
第13章 城市的風(fēng)險(xiǎn)及韌性123
13.1 引言123
13.2 風(fēng)險(xiǎn)、暴露及脆弱性125
13.3 城市韌性及能力126
13.4 衡量及評(píng)估資訊學(xué)127
13.5 科學(xué)指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐引領(lǐng)科學(xué)128
13.6 展望未來(lái)130
第14章 城市犯罪與安全132
14.1 簡(jiǎn)介132
14.2 城市犯罪133
14.3 城市安全135
14.4 城市犯罪與安全*新的技術(shù)與工具137
14.5 智能數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)警務(wù)139
14.6 小結(jié)140
第15章 城市治理141
15.1 透明度及城市開(kāi)放數(shù)據(jù)141
15.2 算法決策146
15.3 總結(jié)148
第16章 城市污染149
16.1 監(jiān)測(cè)城市地區(qū)的空氣質(zhì)量149
16.2 城市熱島遙感151
16.3 監(jiān)測(cè)城市海岸線的水質(zhì)154
第17章 城市健康與福祉157
17.1 智慧城市和健康157
17.2 數(shù)據(jù)158
17.3 方法和技術(shù)160
17.4 BERTHA研究162
17.5 隱私166
17.6 結(jié)論167
第18章 城市能源系統(tǒng)：橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究168
18.1 引言168
18.2 人口及土地利用169
18.3 可持續(xù)出行174
18.4 能源-水關(guān)聯(lián)關(guān)系176
18.5 城市彈性179
18.6 國(guó)家能源基礎(chǔ)設(shè)施的態(tài)勢(shì)感知183
18.7 結(jié)論184
第三部分 城市感知
第19章 城市感知簡(jiǎn)介187
第20章 光學(xué)遙感190
20.1 引言190
20.2 光學(xué)遙感的歷史191
20.3 光學(xué)遙感的*新發(fā)展191
20.4 遙感衛(wèi)星圖像的處理195
20.5 光學(xué)遙感的應(yīng)用200
20.6 總結(jié)210
第21章 基于合成孔徑雷達(dá)干涉的城市感知211
21.1 合成孔徑雷達(dá)211
21.2 合成孔徑雷達(dá)干涉212
21.3 多時(shí)域合成孔徑雷達(dá)干涉216
21.4 InSAR在城市的應(yīng)用217
21.5 小結(jié)223
第22章 基于機(jī)載LiDAR數(shù)據(jù)的城市目標(biāo)檢測(cè)和交通動(dòng)態(tài)信息提取224
22.1 引言224
22.2 基于ALS和配準(zhǔn)圖像的城市目標(biāo)檢測(cè)226
22.3 利用ALS數(shù)據(jù)檢測(cè)城市交通動(dòng)態(tài)230
22.4 實(shí)驗(yàn)和結(jié)果238
22.5 結(jié)論244
第23章 攝影測(cè)量：城市三維測(cè)圖246
23.1 引言246
23.2 攝影測(cè)量基本方法246
23.3 攝影測(cè)量用于城市三維測(cè)圖新進(jìn)展250
23.4 總結(jié)與展望254
第24章 地下公共設(shè)施成像和診斷255
24.1 測(cè)繪和成像255
24.2 診斷262
24.3 未來(lái)研究和發(fā)展的趨勢(shì)266
24.4 結(jié)論和前進(jìn)的方向268
第25章 移動(dòng)測(cè)繪系統(tǒng)發(fā)展270
25.1 引言270
25.2 移動(dòng)測(cè)繪系統(tǒng)文獻(xiàn)回顧272
25.3 移動(dòng)測(cè)繪系統(tǒng)近期發(fā)展276
25.4 移動(dòng)測(cè)繪系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展與趨勢(shì)288
25.5 總結(jié)289
第26章 基于智能手機(jī)的室內(nèi)定位技術(shù)290
26.1 簡(jiǎn)介290
26.2 智能手機(jī)室內(nèi)定位技術(shù)進(jìn)展292
26.3 室內(nèi)定位的困難300
26.4 室內(nèi)定位技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)301
26.5 結(jié)論303
第27章 城市相機(jī)揭示了什么：可感知城市實(shí)驗(yàn)室的工作305
27.1 引言305
27.2 計(jì)算機(jī)視覺(jué)與城市：GSV圖像307
27.3 城市熱圖像308
27.4 使用計(jì)算機(jī)視覺(jué)導(dǎo)航城市空間309
27.5 結(jié)論311
第28章 用戶生成內(nèi)容：一個(gè)重要的城市信息學(xué)數(shù)據(jù)源312
28.1 背景介紹與定義312
28.2 UGC的特點(diǎn)313
28.3 UGC的計(jì)算分析處理框架315
28.4 基于單一用戶生成數(shù)據(jù)源的城市研究316
28.5 多源大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的城市研究319
28.6 總結(jié)322
第29章 用戶生成內(nèi)容及其在城市研究中的應(yīng)用323
29.1 引言323
29.2 用戶生成內(nèi)容324
29.3 UGC驅(qū)動(dòng)的城市研究327
29.4 挑戰(zhàn)和未來(lái)方向329
29.5 結(jié)論330
第四部分 城市大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施
第30章 城市大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施簡(jiǎn)介333
第31章 培育城市大數(shù)據(jù)335
31.1 引言335
31.2 城市大數(shù)據(jù)的來(lái)源336
31.3 用戶故事337
31.4 城市大數(shù)據(jù)的要素338
31.5 數(shù)據(jù)采集和處理技術(shù)339
31.6 邁向城市大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施345
31.7 結(jié)束語(yǔ)347
第32章 三維地籍建模與房屋產(chǎn)權(quán)的空間表達(dá)349
32.1 引言349
32.2 不動(dòng)產(chǎn)的空間權(quán)351
32.3 三維產(chǎn)權(quán)完整性空間建模352
32.4 土地空間產(chǎn)權(quán)的異質(zhì)性354
32.5 中國(guó)所有權(quán)結(jié)構(gòu)空間模型案例研究355
32.6 結(jié)束語(yǔ)359
第33章 三維語(yǔ)義城市模型與建筑信息模型360
33.1 建筑環(huán)境的數(shù)字模型360
33.2 三維語(yǔ)義城市模型363
33.3 建筑信息模型367
33.4 三維語(yǔ)義城市模型與BIM的集成369
33.5 涉及建筑環(huán)境數(shù)字模型的城市信息學(xué)*新發(fā)展373
33.6 總結(jié)與結(jié)論376
第34章 CityEngine：基于規(guī)則的建模介紹377
34.1 3D：比2D更好一點(diǎn)377
34.2 2D形狀+規(guī)則=3D模型378
34.3 關(guān)于形狀的(諸多)起源380
34.4 享受制定規(guī)則的樂(lè)趣并創(chuàng)造價(jià)值384
34.5 超越CityEngine：輸出394
34.6 結(jié)論396
第35章 集成CyberGIS和城市感知以復(fù)現(xiàn)流式分析397
35.1 引言和背景397
35.2 框架400
35.3 案例研究401
35.4 結(jié)語(yǔ)和討論407
第36章 空間搜索408
36.1 城市研究中的空間搜索408
36.2 地理編碼409
36.3 空間索引411
36.4 搜索算法414
36.5 萬(wàn)維網(wǎng)環(huán)境中的分布式搜索和互操作性416
36.6 趨勢(shì)416
36.7 結(jié)論417
第37章 城市物聯(lián)網(wǎng)：海量數(shù)據(jù)收集、分析和可視化的進(jìn)展、挑戰(zhàn)和機(jī)遇418
37.1 城市物聯(lián)網(wǎng)418
37.2 數(shù)字孿生420
37.3 潛力與現(xiàn)實(shí)422
37.4 實(shí)踐：蝙蝠與生物多樣性424
37.5 HumbleLampPost項(xiàng)目427
37.6 城市建模428
37.7 與鄰里設(shè)備對(duì)話429
37.8 結(jié)論429
第五部分 城市計(jì)算
第38章 城市計(jì)算簡(jiǎn)介433
第39章 城市可移動(dòng)性的可視化研究436
39.1 簡(jiǎn)介436
39.2 技術(shù)現(xiàn)狀437
39.3 移動(dòng)數(shù)據(jù)：屬性與問(wèn)題437
39.4 數(shù)據(jù)類型：事件、軌跡、時(shí)空序列和情況442
39.5 偶發(fā)性移動(dòng)數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)450
39.6 討論與總結(jié)453
第40章 智慧城市的云計(jì)算、邊緣計(jì)算和移動(dòng)計(jì)算454
40.1 概要介紹454
40.2 智慧城市中的計(jì)算457
40.3 智能城市中的云計(jì)算462
40.4 智慧城市的邊緣計(jì)算465
40.5 智慧城市的移動(dòng)計(jì)算467
40.6 案例研究469
40.7 總結(jié)472
第41章 數(shù)據(jù)挖掘和知識(shí)發(fā)現(xiàn)474
41.1 概述474
41.2 城市分析中的數(shù)據(jù)挖掘475
41.3 用于城市活動(dòng)建模的多模態(tài)嵌入478
41.4 實(shí)驗(yàn)480
41.5 總結(jié)485
41.6 未來(lái)方向485
第42章 城市計(jì)算中的AI和深度學(xué)習(xí)技術(shù)486
42.1 研究背景486
42.2 研究挑戰(zhàn)488
42.3 傳統(tǒng)AI技術(shù)489
42.4 深度學(xué)習(xí)492
42.5 強(qiáng)化學(xué)習(xí)496
42.6 AI技術(shù)在城市計(jì)算中的應(yīng)用497
42.7 總結(jié)505
第43章 微觀模擬506
43.1 微觀模擬背景506
43.2 方法與概念概述507
43.3 例子：國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施模型511
43.4 空間微觀模擬的優(yōu)先項(xiàng)514
43.5 結(jié)論517
第44章 城市與區(qū)域規(guī)劃元胞自動(dòng)機(jī)建模518
44.1 引言518
44.2 方法論與數(shù)據(jù)收集519
44.3 城市CA模型主要類型522
44.4 城市CA模型在城市規(guī)劃中的應(yīng)用52
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