目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 空間對象的屬性、表達及空間關系 1
1 1.1 空間對象及其屬性 1
1.1.2 空間對象的表達 2
1 1.3 空間對象問的關系 2
1.2 GIS的數(shù)據(jù)模型 3
1.2.1 GIS的概念數(shù)據(jù)模型 4
1.2.2 GIS的物理存儲模型 7
1.3 GIS的組成及其功能 10
1.4 GIS空間分析的思路和框架 11
1.4.1 GIS空間分析的總體思路 11
1.4.2 空間分析的框架 11
1.4.3 空間分析的意義 12
1.5 教程安排 13
思考題 14
參考文獻 14
第2章 矢量數(shù)據(jù)分析 15
2.1 拓撲的概念及矢量數(shù)據(jù)的拓撲關系 15
2.1.1 拓撲的概念 15
2.1.2 拓撲關系及其表達 16
2.2 矢量數(shù)據(jù)的類型及其拓撲表達 20
2.2.1 簡單矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 20
2.2.2 含拓撲關系的矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 21
2.2.3 拓撲關系的判斷 25
2.3 空間疊加分析原理及其應用 26
2.3.1 空間疊加分析的概念 26
2.3.2 基于矢量數(shù)據(jù)的疊加分析 27
2.3.3 地圖的疊加方法 29
2.3.4 其他地圖操作 31
2.3.5 空間疊加分析的應用 33
2.4 緩沖區(qū)分析原理 33
2.4.1 緩沖區(qū)的概念 33
2.4.2 緩沖區(qū)分析算法 35
2.4.3 緩沖區(qū)分析的應用 37
思考題 38
參考文獻 38
第3章 柵格數(shù)據(jù)分析 39
3.1 柵格的基本概念 39
3.1.1 柵格數(shù)據(jù) 39
3.1.2 柵格數(shù)據(jù)的空間坐標 40
3.1.3 離散數(shù)據(jù)與連續(xù)數(shù)據(jù) 41
3.1.4 柵格精度 42
3.2 地圖代數(shù) 43
3.2.1 基本概念 43
3.2.2 局部運算 46
3.2.3 鄰域運算 48
3.2.4 區(qū)域運算 49
3.2.5 全局運算 51
3.3 綜合模型 52
3.3.1 距離模型 52
3.3.2 密度模型 55
3.3.3 水系模型 57
3.3.4 空間評價模型 61
3.3.5 擴散模型 62
思考題 62
參考文獻 62
第4章 數(shù)字高程模型分析 64
4.1 數(shù)字高程模型的概念及表示方法 64
4.1.1 數(shù)字地面模型和數(shù)字高程模型的概念 64
4.1.2 DEM的主要表示模型 64
4.2 DEM的產(chǎn)生方法 67
4.2.1 DEM的數(shù)據(jù)采集 67
4.2.2 數(shù)字攝影測量獲取DEM 67
4.3 DEM的建立 69
4.3.1 等高線的建立 69
4.3.2 格網(wǎng)DEM的建立 70
4.3.3 TIN的建立 72
4.4 基于DEM的地形分析 77
4.4.1 坡度分析 77
4.4.2 坡向分析 79
4.4.3 表面積與土方計算 80
4.4.4 剖面分析 81
4.4.5 地形特征點的提取 84
4.4.6 可視性分析 85
思考題 87
參考文獻 87
第5章 地理網(wǎng)絡表達與分析 89
5.1 圖論概述 89
5.1.1 圖的基本概念 89
5.1.2 歐拉圖與哈密爾頓圖 90
5.1.3 圖的存儲結(jié)構(gòu) 91
5.2 地理網(wǎng)絡表達 93
5.2.1 地理網(wǎng)絡要素 93
5.2.2 線性參考系統(tǒng) 94
5.2.3 動態(tài)分段與路徑系統(tǒng) 95
5.3 最優(yōu)路徑分析算法 97
5.3.1 最短路徑算法概述 98
5.3.2 Dijkstra算法 101
5.3.3 旅行商問題 103
5.3.4 中國郵路問題 105
5.4 網(wǎng)絡分析模型與方法 106
5.4.1 資源配置問題 106
5.4.2 選址問題 108
5.4.3 可達性評價 115
思考題 120
參考文獻 120
第6章 地統(tǒng)計 122
6.1 空間隨機場 122
6.1.1 隨機變量 122
6.1.2 隨機函數(shù) 122
6.1.3 隨機過程、隨機場與區(qū)域化變量 123
6.2 扔方差函數(shù)與變差函數(shù) 124
6.2.1 基本概念 124
6.2.2 協(xié)方差函數(shù) 125
6.2.3 變差函數(shù)的定義 126
6.2.4 平穩(wěn)假設與二階平穩(wěn)假設 128
6.2.5 協(xié)方差函數(shù)與變差函數(shù)之問的關系 129
6.2.6 實驗變差函數(shù)的計算 130
6.2.7 實驗變差函數(shù)的擬合及套合 133
6.3 結(jié)構(gòu)分析的理論與應用 137
6.3.1 空間結(jié)構(gòu)分析的思路 137
6.3.2 研究實例 137
6.4 估計方差 142
6.4.1 估計方差的定義 142
6.4.2 估計方差的應用 143
6.5 克立格方法原理 144
6.5.1 簡單克立格原理 145
6.5.2 普通克立格原理 146
6.6 克立格方法應用實例 148
6.7 克立格插值方法的發(fā)展 149
思考題 150
參考文獻 151
第7章 空間數(shù)據(jù)不確定性分析 152
7.1 空間數(shù)據(jù)不確定性研究的內(nèi)容 152
7.1.1 空間數(shù)據(jù)不確定性的含義 152
7.1.2 空間數(shù)據(jù)不確定性的來源 153
7.1.3 空間數(shù)據(jù)不確定性的研究意義 155
7.2 與空間數(shù)據(jù)不確定性研究相關的理論和方法 155
7.2.1 概率論 156
7.2.2 空間統(tǒng)計理論 156
7.2.3 證據(jù)數(shù)學理論 156
7.2.4 模糊數(shù)學 156
7.2.5 粗糙集理論 157
7.2.6 現(xiàn)代控制論 157
7.3 空間數(shù)據(jù)不確定性模型 158
7.3.1 空間位置的不確定性模型 158
7.3.2 屬性數(shù)據(jù)的不確定性模型 161
7.3.3 空間位置和屬性不確定性的耦合 166
7.4 空間數(shù)據(jù)不確定性的傳遞 167
7.4.1 線性函數(shù)的誤差傳遞 167
7.4.2 CIS數(shù)據(jù)不確定性的傳遞 168
7.4.3 遙感數(shù)據(jù)不確定性的傳遞 172
思考題 176
參考文獻 176
第8章 空間數(shù)據(jù)挖掘 178
8.1 數(shù)據(jù)挖掘概述 178
8.1.1 數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)的概念 178
8.1.2 數(shù)據(jù)挖掘的主要任務 179
8.1.3 數(shù)據(jù)挖掘的主要方法 179
8.2 空間數(shù)據(jù)挖掘的研究內(nèi)容和框架 181
8.2.1 空間數(shù)據(jù)挖掘的特殊性 181
8.2.2 空間數(shù)據(jù)挖掘的任務和方法--182
8.3 空間聚類方法 183
8.3.1 譜系聚類 183
8.3.2 分割聚類 190
8.4 空間關聯(lián)規(guī)則的挖掘 198
8.4.1 與關聯(lián)規(guī)則相關的幾個概念 198
8.4.2 Apriori算法介紹 200
8.4.3 空間關聯(lián)規(guī)則 202
8.4.4 空間關聯(lián)規(guī)則研究實例 203
8.5 空間決策樹 205
8.5.1 決策樹的概念 205
8.5.2 CLS決策樹算法 205
8.5.3 ID3算法 207
8.5.4 決策樹方法在地學研究中應用 212
8.6 空間數(shù)據(jù)挖掘研究中存在的問題和發(fā)展方向 214
思考題 215
參考文獻 215
第9章 元胞自動機及其地理應用 217
9.1 元胞自動機的產(chǎn)生與發(fā)展 217
9.1.1 元胞自動機的起源 217
9.1.2 生命游戲模型 217
9.1.3 韌等元胞自動機 219
9.2 元胞自動機的有關概念 220
9.2.1 元胞自動機的定義 220
9.2.2 復雜系統(tǒng)的幾個概念 222
9.2.3 元胞自動機的特點 223
9.2.4 改進的元胞自動機模型 223
9.3 元胞自動機模型在地理學中的應用 221
9.3.1 元胞自動機在地理學研究中的應用概況 225
9.3.2 元胞自動機的地理建模實例 226
思考題 232
參考文獻 232
彩圖