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目录1

前言1

第1章　地理空间数据分析与GIS1

1.1　地理空间数据处理与建模1

1.1.1　数量地理学2

1.1.2　地理信息系统5

1.1.3　地理计算7

1.2　地理空间数据挖掘9

1.2.1　地理空间数据挖掘概述9

1.2.2　地理空间数据立方体11

1.2.3　联机分析处理技术13

1.2.4　地理空间数据挖掘典型方法14

1.3　GIS环境下的空间分析19

1.3.1　空间分析概念19

1.3.2　空间分析的萌芽与发展20

1.3.3　GIS与空间分析21

1.3.4　GIS环境下空间分析框架23

第2章　GIS空间分析基础29

2.1　空间与地理空间29

2.1.1　空间的概念29

2.1.2　地理空间32

2.1.3　地理空间的抽象34

2.2　地理空间参考系统34

2.2.1　地理空间坐标系统35

2.2.2　地图投影41

2.2.3　地理网格43

2.3　地理空间数据特征51

2.3.1　时空特征51

2.3.2　多维结构52

2.3.3　多尺度性52

2.4　地理空间问题53

2.3.5　海量性特征53

2.3.4　不确定性53

2.4.1　空间分布与格局54

2.4.2　资源配置与规划55

2.4.3　空间关系与影响56

2.4.4　空间动态与过程56

第3章　空间量测与计算59

3.1　空间量测尺度59

3.1.1　空间维与空间量测关系59

3.1.2　几何数据的量测尺度64

3.1.3　属性数据的量测尺度65

3.2.1　位置量测67

3.2　基本几何参数量测67

3.2.2　中心量测69

3.2.3　重心量测69

3.2.4　长度量测70

3.2.5　面积量测76

3.2.6　体积量测77

3.3　地理空间目标形态量测78

3.3.1　线状地物78

3.3.2　面状地物79

3.4.1　空间分布类型80

3.4　空间分布计算与分析80

3.4.2　点模式的空间分布82

3.4.3　线模式的空间分布84

3.4.4　区域模式的空间分布87

第4章　空间表达变换分析90

4.1　空间表达90

4.1.1　客观世界的抽象90

4.1.2　地理空间表达的形式91

4.1.3　空间表达的地理意义93

4.2　空间数据格式转换94

4.2.1　空间数据格式转换的意义94

4.2.2　空间数据格式类型95

4.2.3　空间数据格式转换方法97

4.3　地理空间坐标转换103

4.3.1　地理空间坐标转换的意义103

4.3.2　地理空间坐标转换的方法104

4.4　空间尺度变换110

4.4.1　尺度与地理特征抽象110

4.4.2　尺度变换方法113

4.4.3　无级比例尺变换116

4.5　图形变换119

4.5.1　常见图形表达形式120

4.5.2　图形量度变换121

4.5.3　图形结构变换122

4.5.4　图形表示方法变换123

第5章　空间几何关系分析125

5.1　邻近度分析125

5.1.1　缓冲区分析125

5.1.2　泰森多边形分析134

5.2　叠加分析138

5.2.1　叠加分析概述138

5.2.2　空间要素图形叠加139

5.2.3　空间要素属性叠加141

5.3　网络分析148

5.3.1　网络分析概述149

5.3.2　最佳路径分析154

5.3.3　连通分析158

5.3.4　资源分配162

5.3.5　流分析171

5.3.6　动态分段技术176

5.3.7　地址匹配181

第6章　空间统计学分析185

6.1　空间统计分析方法的基本原理185

6.1.1　空间统计分析的概念185

6.1.2　空间统计分析中的理论假设186

6.2.2　空间自相关分析方法189

6.2.1　空间自相关理论189

6.2　空间自相关189

6.3　空间局部估计194

6.3.1　半变异函数分析195

6.3.2　克里格插值法概述199

6.3.3　常见克里格模型200

6.3.4　克里格模型应用条件205

6.3.5　普通克里格插值法运用实例206

6.4　确定性插值法209

6.4.1　反距离加权插值法210

6.4.2　全局多项式内插法211

6.4.3　局部多项式插值法212

6.4.4　径向基函数插值法213

6.5　探索性空间数据分析214

6.5.1　探索性空间数据分析的基本理论214

6.5.2　探索性空间数据分析的数学方法217

6.5.3　探索性空间数据分析的应用221

第7章　三维分析224

7.1　三维景观建模224

7.1.1　体模型数据结构224

7.1.2　面模型数据结构227

7.1.3　混合模型数据结构228

7.1.4　DTM与DEM231

7.2　三维数据的可视化表达233

7.2.1　创建三维可视化场景的工具233

7.2.2　创建三维可视化场景的技术236

7.2.3　地形飞行与漫游238

7.3　三维景观分析239

7.3.1　空间查询239

7.3.2　地形表面属性计算241

7.3.3　等值线生成245

7.3.4　山体阴影创建247

7.3.5　专题栅格图分析247

7.3.6　剖面线绘制248

7.3.7　通视分析249

7.3.8　流域分析251

7.4　真三维GIS显示与分析253

7.4.1　地表椭球面DTM253

7.4.2　三维地层模型256

第8章　地理网格计算259

8.1　网格计算概述259

8.1.1　网格计算的特点259

8.1.2　网格体系结构260

8.1.3　网格计算的发展及应用265

8.1.4　网格计算与GIS空间分析268

8.2.2　网格GIS的体系结构269

8.2　网格GIS269

8.2.1　网格GIS的特点269

8.2.3　面向服务的网格GIS272

8.3　网格GIS关键技术277

8.3.1　中间件技术277

8.3.2　Web Service平台280

8.3.3　GML地理标识语言282

第9章　智能化空间分析284

9.1　空间分析智能化284

9.1.1　地理空间数据的不确定性284

9.1.2　智能化空间分析技术288

9.2.1　人工智能技术的产生与发展289

9.2　智能计算技术289

9.2.2　智能计算技术的概念292

9.2.3　智能计算技术的特点及组成293

9.3　模糊地理空间数据分析295

9.3.1　模糊集合与模糊逻辑295

9.3.2　模糊空间信息的表达与度量297

9.3.3　模糊拓扑关系模型301

9.3.4　模糊查询303

9.3.5　模糊叠加305

9.4.1　复杂地理问题的研究方法306

9.4　基于人工神经网络的地理空间问题模拟306

9.4.2　人工神经网络模型307

9.4.3　基于人工神经网络的地理空间模型308

9.5　基于遗传算法的地理空间问题分析312

9.5.1　遗传算法312

9.5.2　基于遗传算法的地理空间问题模拟与求解314

9.6　空间决策支持系统316

9.6.1　空间决策支持系统概念317

9.6.2　空间决策分析317

9.6.3　GIS与专业模型集成分析320

参考文献324