地理空间数据科学基础/兰小机,兰馨,吴启用,钟世彬编著

定价：59.00元

出版时间：2024-12

ISBN 978-7-5240-0027-3

9787524000273

内容提要

全书共分8章，主要内容包括：开放地理信息科学基础，几何对象模型与矢量数据分析处理基础，栅格数据处理与分析基础，交互式数据探索与可视化，网络分析，空间统计分析，空间变异分析与克里金模型，空间分布不均及空间分布动态性分析。

本书可作为高等院校地理信息科学、测绘等专业的本科生和研究生教材，也可供从事GIS应用开发和相关软件开发人员阅读参考。

目 录

1开放地理信息科学基础1

1.1开放地理信息科学概述1

1.1.1开放科学的基本内涵1

1.1.2开放科学的实现途径1

1.1.3开源GIS平台及软件4

1.2Python开发环境5

1.2.1为什么选择Python5

1.2.2Python开发环境概述6

1.3Python语言基础17

1.3.1注释17

1.3.2标识符17

1.3.3关键字18

1.3.4变量19

1.3.5数据类型19

1.3.6运算符23

1.3.7流程控制25

1.3.8Python函数27

1.3.9Python文件操作(I/O)30

1.4常用的Python包概述32

1.4.1Python中的包与模块32

1.4.2常用的Python包简介33

参考文献35

2几何对象模型与矢量数据分析处理基础36

2.1几何对象模型36

2.1.1几何对象模型概述36

2.1.2空间谓词与空间关系41

2.1.3空间操作运算43

2.2Pandas基础46

2.2.1Pandas概述46

2.2.2DataFrame的行列数据选择48

2.2.3数据分组汇总49

2.2.4缺失数据处理51

2.3GeoPandas基础51

2.3.1GeoPandas数据结构52

2.3.2GeoPandas文件读写操作53

2.3.3地图投影及坐标参考系56

2.3.4数据连接57

2.3.5GeoPandas的空间操作运算60

2.3.6地理编码(geocoding)61

参考文献63

3栅格数据处理与分析基础64

3.1NumPy基础64

3.1.1创建数组64

3.1.2数组索引与切片66

3.1.3数组运算(Array Operations)68

3.1.4数组堆积(Stacking)与分割(Splitting)69

3.1.5线性代数(Linear Algebra)运算70

3.2Rasterio基础71

3.2.1读写栅格数据71

3.2.2可视化栅格数据74

3.2.3栅格数值运算77

3.2.4Nodata掩码(Nodata Masks)78

3.2.5栅格数据裁剪与挖空80

3.2.6栅格数据矢量特征81

3.2.7重投影(Reprojection)83

3.2.8重采样(Resampling)85

3.2.9栅格数据镶嵌86

3.3Xarray基础87

3.3.1Xarray数据结构87

3.3.2Xarray读写数据88

3.3.3Xarray数学运算89

3.3.4替换或屏蔽数据89

3.3.5索引和选择数据90

3.3.6使用空间范围筛选数据91

3.4Rioxarray基础95

3.4.1读取HDF文件95

3.4.2裁剪影像数据97

3.5遥感影像云遮盖数据处理98

3.5.1遥感影像可视化98

3.5.2创建遥感影像的栅格掩码100

3.5.3读取同区域无云数据101

3.5.4使用无云像素取代云遮盖像素101

3.6空间数据分析处理包的数据结构比较102

参考文献103

4交互式数据探索与可视化104

4.1Python可视化包概述104

4.1.1Matplotlib简介104

4.1.2Seaborn简介105

4.1.3Plotly简介107

4.1.4Bokeh简介107

4.1.5Altair简介108

4.1.6地图Python包简介109

4.1.7HoloViz生态概述109

4.2数据分类分级方法110

4.3Matplotlib绘图基础114

4.4GeoPandas矢量数据绘图123

4.5Cartopy地图绘制132

4.6HoloViz交互式数据探索与可视化136

参考文献167

5网络分析169

5.1网络分析概述169

5.1.1网络类型169

5.1.2网络分析的功能169

5.1.3网络分析的主要算法概述171

5.2网络理论基础172

5.3NetworkX网络建模与分析175

5.4OSMnx城市路网建模与分析184

5.5PySAL地理网络建模与分析195

5.6地理网络空间设施选址优化204

参考文献213

6空间统计分析214

6.1空间统计分析基础214

6.1.1空间统计分析的基本概念214

6.1.2数据归一化处理基本方法215

6.1.3基本统计量215

6.1.4正态QQ图和普通QQ图216

6.1.5z得分与p值217

6.1.6空间关系概念化建模218

6.1.7空间统计分析包PySAL概述219

6.2空间自相关分析221

6.3空间点模式分析230

6.4聚类与区域化239

6.5空间回归分析及应用247

参考文献263

7空间变异分析与克里金模型265

7.1区域化变量分析基础265

7.1.1区域化变量的特征265

7.1.2区域化变量的平稳性假设265

7.1.3区域化变量两种测度266

7.1.4地统计分析包GSTools概述268

7.2半变异函数的理论模型与拟合269

7.3克里金模型276

7.4半变异函数及克里金模型应用280

参考文献289

8空间分布不均及空间分布动态性分析290

8.1空间不平等测度290

8.1.1二八法则290

8.1.2基尼指数(Gini Index)291

8.1.3泰尔指数294

8.2空间隔离分析296

8.3地理空间分布动态性分析304

参考文献317