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古生物學與地層學大數據(精)/地球大數據科學論叢

  • 作者：徐洪河//聶婷//郭文|責編:董墨//趙晶|總主編:郭華東
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030817563
  • 出版日期：2025/06/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：269
人民幣：RMB 180 元      售價：元
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內容大鋼
    本書對古生物學與地層學大數據進行了全面介紹，包括數據的結構、內容、類型、分析方法以及可視化展示，以案例形式對古生物學與地層學大數據在科學研究、地質調查、資源勘查以及科學傳播等領域的應用進行了回顧、解析與展望，對古生物學與地層學資料庫的建設進行了全面梳理。
    本書適合古生物學與地層學研究領域的專家、工程技術人員以及所有對地球科學，尤其是古生物學與地層學大數據感興趣的人閱讀。
作者介紹
徐洪河//聶婷//郭文|責編:董墨//趙晶|總主編:郭華東
目錄
「地球大數據科學論叢」序
前言
第1章  大數據時代的古生物學與地層學
  1.1  大數據的發展
  1.2  科研範式變革
  1.3  數據驅動古生物學與地層學研究
    1.3.1  數據採集方法革新
    1.3.2  資料庫體系的建立與完善
    1.3.3  數據分析方法不斷革新
  1.4  相關的國際大科學計劃與組織
    1.4.1  未來地球
    1.4.2  國際數字地球學會
    1.4.3  地球大數據科學工程
    1.4.4  國際地質科學聯合會的大科學計劃
    1.4.5  深時數字地球大科學計劃
  參考文獻
第2章  構建資料庫
  2.1  科學資料庫的定位與設計
    2.1.1  格式與標準
    2.1.2  整合與關聯
    2.1.3  算力與人力
    2.1.4  演算法與程序
    2.1.5  定位與理念
    2.1.6  框架與模型
  2.2  從地質生物多樣性到化石本體
    2.2.1  地質生物多樣性資料庫
    2.2.2  化石本體
  2.3  專業資料庫與數據平台
    2.3.1  數據資源平台
    2.3.2  研究機構的化石標本資料庫
    2.3.3  專業的學科資料庫
    2.3.4  地質年代與「金釘子」資料庫
  參考文獻
第3章  元數據
  3.1  元數據概述
    3.1.1  定義
    3.1.2  元數據內容和結構
    3.1.3  元數據類型
    3.1.4  元數據的作用
  3.2  元數據研究情況
  3.3  元數據的應用
    3.3.1  地球科學
    3.3.2  數字圖書館
    3.3.3  政府和商業
    3.3.4  醫療
  3.4  元數據的模式與標準
    3.4.1  互操作
    3.4.2  元數據標準
    3.4.3  廣泛適用的標準簡介
    3.4.4  國外各領域元數據標準

  3.5  古生物學與地層學元數據
    3.5.1  化石標本元數據
    3.5.2  化石產出記錄元數據
    3.5.3  地層剖面的元數據
  3.6  古生物學與地層學元數據標準的推廣與數據交換
  參考文獻
第4章  數據元素與內容
  4.1  文獻數據
    4.1.1  作者信息
    4.1.2  發表細節
    4.1.3  文檔與文本信息
    4.1.4  資助信息
    4.1.5  引用形式
  4.2  產地數據
    4.2.1  行政區劃
    4.2.2  經緯度
  4.3  古生物學數據
    4.3.1  大類
    4.3.2  系統分類
    4.3.3  觀點信息
    4.3.4  標本數據
  4.4  形態學數據
  4.5  化石標本數據
    4.5.1  化石標本的妥善收藏
    4.5.2  模式情況
    4.5.3  發表信息
    4.5.4  館藏信息
    4.5.5  採集與鑒定信息
    4.5.6  圖像與三維模型信息
  4.6  地層剖面數據
    4.6.1  剖面基本信息
    4.6.2  地層描述信息
    4.6.3  其他信息
  4.7  鑽孔岩心數據
  4.8  化石圖像數據
    4.8.1  大化石攝影
    4.8.2  微觀照相和專業設備照相
    4.8.3  圖像格式與數據化
  4.9  三維模型數據
    4.9.1  利用三維掃描設備採集三維模型數據
    4.9.2  利用斷層掃描重建三維模型數據
    4.9.3  三維模型數據格式
    4.9.4  三維模型數據規範
  參考文獻
第5章  多樣性與形態空間
  5.1  生物多樣性研究
    5.1.1  從統計中尋找規律
    5.1.2  從數據中發現模式
    5.1.3  精度與廣度的全面拓展
  5.2  生物多樣性研究的基本方法與案例

    5.2.1  稀疏標準化
    5.2.2  貝葉斯法則
  5.3  形態多樣性和形態空間
    5.3.1  形態學數據
    5.3.2  構建形態空間
  5.4  形態空間在古生物學中的研究
    5.4.1  形態學數據分析研究案例：中生代聲學景觀的演化
    5.4.2  形態空間分析研究案例：二疊紀末滅絕事件驅動甲蟲的早期演化
  參考文獻
第6章  時空與網路
  6.1  從「金釘子」到定量分析
    6.1.1  圖形對比
    6.1.2  高解析度地質時代與生物多樣性
  6.2  時空分佈
  6.3  網路分析
    6.3.1  生物地理分區
    6.3.2  研究案例：泥盆紀植物的古地理分區
  參考文獻
第7章  古地理重建
  7.1  發展與沿革
  7.2  構造古地理學
  7.3  岩相古地理學
  7.4  生物古地理學
  參考文獻
第8章  機器視覺
  8.1  定義
  8.2  圖像分類問題
    8.2.1  演算法演進
    8.2.2  細粒度圖像分類
    8.2.3  深度學習與卷積神經網路
  8.3  構建數據集
    8.3.1  用於細粒度圖像識別的數據集
    8.3.2  筆石化石標本綜合數據集
  8.4  數據處理
    8.4.1  標注與剪裁
    8.4.2  數據集分割
  8.5  基於層級約束的卷積神經網路模型
    8.5.1  訓練流程
    8.5.2  親緣關係作為相似性權重
    8.5.3  距離度量作為層級約束
    8.5.4  總損失函數
    8.5.5  實驗結果
  8.6  可視化展示
    8.6.1  類激活映射（CAM）可視化
    8.6.2  基於t-SNE的圖像嵌入可視化
    8.6.3  基於UMAP的圖像嵌入可視化
  參考文獻
第9章  三維世界
  9.1  化石標本的超現實展示
    9.1.1  三維展示

    9.1.2  三維複製
    9.1.3  超現實展示
  9.2  化石三維重建與度量分析
  9.3  有限元分析
  9.4  計算流體力學
  9.5  地質體的三維重建
  參考文獻
第10章  應用拓展
  10.1  以筆石化石識別為基礎開發的AiFossil
    10.1.1  技術框架
    10.1.2  主要功能
    10.1.3  應用與影響
  10.2  保護世界自然遺產
    10.2.1  基於古生物學與地層學研究的地質遺產
    10.2.2  數據服務於地質遺產保護
  10.3  古生物學的元宇宙
    10.3.1  虛擬現實
    10.3.2  全息投影
    10.3.3  機器人
  參考文獻

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