生态环境空间信息与数字技术实验教程

本教材主要应用 ArcGIS 和 ENVI 软件，辅以 MATLAB、SPSS、Excel、Origin 等软件，教授空间数据采集和处理、空间分析、空间统计、空间制图、ModelBuilder 空间建模、遥感数字图像处理等实验操作技能。针对笔者在长期一线教学实践过程中所梳理的教学痛点和教学难点，实验设计体现“知识—问题—任务”相互衔接，引导学生运用融合的学科知识解决生态环境实践问题，培养空间思维能力与数字技术应用能力，提升创新思维、批判性思维、设计和创造思维、领导力、创新创业能力，以提升生态环境治理现代化水平。

本教材共分 12 章，分别为大气环境实验、水环境实验、土壤环境实验、固体废弃物实验、物理环境实验、生态环境实验、城市环境实验、环境灾害与应急管理实验、低碳环境实验、新能源生态环境实验、环境经济与管理实验、生态环境综合制图实验。每章均配有实验数据以供操作练习。本教材适合作为高等院校环境科学与工程类、自然保护与生态环境类、地理科学类、测绘类、建筑类、公共管理类等专业本科生、研究生的地理信息系统（GIS）和遥感综合实验教材以及对生态环境空间信息与数字技术感兴趣的读者参考。

乔治，博士，天津大学环境科学与工程学院副教授。入选天津市“131”创新型人才培养工程、天津大学“北洋学者青年骨干教师”计划。致力于耦合地理信息系统、遥感、数值模拟等技术研究，综合解决城市气候效应、大气污染、土地利用／覆被变化、农业、能源、低碳等生态环境实践问题。
主持国家自然科学基金、天津市自然科学基金等科研项目10余项，发表学术论文80余篇，出版教材和专著6部。科技成果荣获天津市自然科学二等奖。

第一章 大气环境实验
1.1 基于MODIS数据的京津冀城市群气溶胶遥感反演
1.2 基于气象条件的大气污染物溯源
1.3 基于Landsat数据的南京市相对热舒适度评价
第二章 水环境实验
2.1 基于Landsat 数据的太湖水质遥感反演
2.2 基于MODIS数据的海水透明度遥感反演
2.3 基于河网矢量数据的水系连通性评价
第三章 土壤环境实验
3.1 基于高光谱测定的土壤重金属污染空间分布预测
3.2 土壤重金属污染空间插值
3.3 水土保持功能重要性评价
第四章 固体废弃物实验
4.1 基于CALPUFF模式的垃圾填埋场人群暴露风险评估
4.2 基于ArcGIS ModelBuilder的城市固体废物焚烧发电再利用建模
第五章 物理环境实验
5.1 校园噪声监测与评价
5.2 日照遮蔽分析
5.3 城市热岛斑块空间扩张模式识别
第六章 生态环境实验
6.1 生态脆弱性评价
6.2 基于时序植被指数的草地关键物候期识别
第七章 城市环境实验
7.1 城市土地利用转移矩阵制作
7.2 基于Landsat 数据的城市不透水面提取
7.3 城市迎风面指数计算
第八章 环境灾害与应急管理实验
8.1 城市积水内涝风险分析
8.2 台风灾害范围及受灾人数评估
第九章 低碳环境实验
9.1 中国省域工业碳排放时空格局演变特征分析
9.2 基于土地利用的县域尺度碳排放核算和驱动因子分析
9.3 基于重力模型的中国省域碳排放空间网络构建
第十章 新能源生态环境实验
10.1 基于层次分析法的青藏高原太阳能光伏电站选址
10.2 环渤海地区风能资源开发适宜性评价
10.3 黄河流域生物质能源作物种植潜力评价
第十一章 环境经济与管理实验
11.1 环境管理数据库构建
11.2 基于投入产出分析的京津冀城市群NOx隐含转移计算
11.3 环太湖地区生态系统服务价值核算
第十二章 生态环境综合制图实验
12.1 基于数据驱动的“绿水青山”美丽中国生态环境地图集综合制图
12.2 基于时间滑块的中国夜间灯光遥感动态制图
参考文献
附录1 全书实验思维导图
附录2 全书实验Arc GIS软件ArcToolbox 工具检索表
附录3 全书实验部分彩图
附录4 实验设计和编写人员列表