空间分析建模与应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 空间数据 1

1.2.1 空间数据的类型 2

1.2.2 空间数据的基本特性 2

1.2.3 空间数据的表达方法 3

1.3 空间分析的定义与研究进展 4

1.3.1 空间分析的定义 4

1.3.2 空间分析的研究进展 5

1.4 空间分析的研究内容 6

1.5 空间分析与地理信息系统 7

1.6 空间分析与应用模型 8

1.7 空间模型与数学基础 8

1.7.1 空间模型 8

1.7.2 数学基础 9

第2章 空间量算 10

2.1 基本几何参数量算 10

2.1.1 位置量算 10

2.1.2 长度量算 10

2.1.3 面积量算 12

2.1.4 中心与重心 12

2.1.5 表面积 13

2.1.6 体积 15

2.2 空间形态量算 15

2.2.1 曲率和弯曲度 15

2.2.2 形状系数 17

2.2.3 长轴、短轴与大地长度 17

2.2.4 简单图形概括 20

2.2.5 空间抽样 22

2.2.6 曲线插值与光滑 25

2.2.7 曲面拟合 26

2.2.8 地形特征点计算 29

2.2.9 曲面结构线计算 30

2.3 空间分布计算 33

2.3.1 空间分布的类型 33

2.3.2 描述空间分布的参数 33

2.3.3 空间聚类 36

2.3.4 梯森多边形 39

2.4 空间拓扑关系 42

2.5 空间距离 44

2.5.1 距离的表示 44

2.5.2 空间距离的定义与计算 44

2.5.3 欧氏距离变换 45

2.5.4 曲面距离的计算 47

2.6 空间方位 48

第3章 空间变换 50

3.1 空间数据格式转换 50

3.1.1 空间数据格式类型 50

3.1.2 空间数据格式转换 52

3.2 地图投影与空间坐标变换 54

3.2.1 地图投影和投影变形 54

3.2.2 中国基本比例尺地形图投影 57

3.2.3 地图投影变换 60

3.2.4 地图平面坐标计算及其变换 62

3.3 空间尺度变换 64

3.3.1 空间数据的多尺度表达 64

3.3.2 空间尺度变换方法 65

第4章 基本空间分析方法 67

4.1 缓冲区分析 67

4.1.1 缓冲区生成算法 67

4.1.2 动态缓冲区 69

4.1.3 三维缓冲区 71

4.2 叠置分析 72

4.2.1 点与点的叠置 72

4.2.2 点与线的叠置 73

4.2.3 点与多边形的叠置 74

4.2.4 线与线的叠置 74

4.2.5 线与多边形的叠置 76

4.2.6 多边形与多边形的叠置 77

4.2.7 栅格叠置运算 80

4.3 栅格数据的聚类、聚合分析 82

4.4 栅格数据的追踪分析 83

4.5 栅格数据的窗口分析 83

4.6 方向分析 85

4.6.1 线数据集的方向分析 85

4.6.2 点数据集的方向分析 86

4.6.3 表面方向分析 87

第5章 空间网络分析 88

5.1 图的相关概念 88

5.2 网络数据模型 89

5.3 最短路径分析 91

5.3.1 Dijkstra算法 91

5.3.2 Floyd算法 93

5.3.3 A＊算法 94

5.4 最佳路径分析 95

5.4.1 最可靠路径 95

5.4.2 最大容量路径 96

5.5 连通性分析 96

5.6 资源定位与分配 97

5.6.1 资源分配模型 97

5.6.2 P－中心定位与分配问题 98

5.7 流分析 99

5.7.1 问题 99

5.7.2 基本概念 100

5.7.3 求解最大流——标号法 102

5.7.4 最小费用最大流问题 103

5.8 线性参考系统与动态分段技术 105

5.8.1 线性参考系统 105

5.8.2 动态分段技术 106

5.9 地址匹配 106

第6章 三维地形分析 107

6.1 DTM及其表示方法 107

6.2 不规则三角网的构建 108

6.2.1 角度判别法建立TIN 109

6.2.2 Delaunay三角网构建TIN 109

6.3 地形因子计算 111

6.3.1 曲面曲元曲率 111

6.3.2 坡度和坡向 112

6.3.3 地表粗糙度 114

6.3.4 格网面元凹凸系数 115

6.3.5 高程变异系数 115

6.4 剖面分析 116

6.4.1 基于正方形格网的剖面线 116

6.4.2 基于TIN的剖面线 118

6.5 通视分析 118

6.5.1 点对点通视 119

6.5.2 点对线通视 119

6.5.3 点对区域通视 120

6.5.4 地物可视化模型 120

6.6 淹没分析 120

6.6.1 给定洪水水位的淹没分析 121

6.6.2 给定洪水量的淹没分析 123

第7章 空间统计分析 124

7.1 空间自相关分析 124

7.2 确定性空间数据插值 125

7.2.1 反距离加权插值 126

7.2.2 趋势面插值 128

7.2.3 局部多项式插值 130

7.2.4 径向基函数插值 131

7.3 地质统计学分析 132

7.3.1 变差函数 133

7.3.2 变差函数的理论拟合 135

7.3.3 克里格估值 137

7.4 地理加权回归 140

7.4.1 普通线性回归模型 140

7.4.2 地理加权回归模型 140

第8章 智能化空间分析 143

8.1 智能计算技术 143

8.1.1 人工智能技术的产生与发展 143

8.1.2 智能计算技术的概念 145

8.1.3 智能计算技术的特点及组成 146

8.2 地理空间数据的不确定性 147

8.2.1 空间数据不确定性的概念及类型 147

8.2.2 空间数据不确定性的来源 149

8.2.3 空间数据不确定性研究的内容与理论方法 150

8.2.4 智能化空间分析技术 150

8.3 模糊地理空间数据分析 151

8.3.1 模糊集合与模糊逻辑 152

8.3.2 模糊空间信息的表达与度量 153

8.3.3 模糊拓扑关系模型 156

8.3.4 模糊查询 158

8.3.5 模糊叠加 160

8.4 基于人工神经网络的地理空间问题模拟 161

8.4.1 复杂地理问题的研究方法 161

8.4.2 人工神经网络模型 161

8.4.3 基于人工神经网络的地理空间模型 163

8.5 基于遗传算法的地理空间问题分析 166

8.5.1 遗传算法 166

8.5.2 基于遗传算法的地理空间问题模拟与求解 167

8.6 基于分形理论的地理空间问题分析 169

8.6.1 分形理论 169

8.6.2 基于分形理论的地理空间问题模拟与求解 176

8.7 基于小波分析的地理空间问题分析 177

8.7.1 小波分析理论 177

8.7.2 基于小波分析的地理空间问题模拟与求解 181

8.8 空间决策支持系统 182

8.8.1 空间决策支持系统概念 183

8.8.2 空间决策分析 183

8.8.3 GIS与专业模型集成分析 185

第9章 空间分析建模及应用案例 188

9.1 空间分析建模概述 188

9.1.1 地图模型的概念 188

9.1.2 地图模型实例 189

9.1.3 地图模型实现 190

9.2 土壤重金属污染现状评价 191

9.2.1 评价方法 191

9.2.2 土壤重金属污染评价分级 192

9.2.3 基于GIS的土壤重金属污染分析 193

9.3 建筑群空间分布模式提取 199

9.3.1 建筑群空间分布模式 199

9.3.2 建筑格式塔群 201

9.3.3 潜在格式塔群的选取 202

9.3.4 格式塔特征的提取 204

9.4 建筑朝向分析 206

9.5 地形山体分割 208

9.5.1 Morse理论 208

9.5.2 分割计算的实现 209

9.6 证据权法及资源三维预测建模 210

9.6.1 证据权法的基本原理 210

9.6.2 三维空间下的证据权建模方法 211

9.6.3 三维空间下的证据权法成矿预测应用研究 214

9.7 非水平河道洪水淹没模拟 215

9.7.1 基本思路 216

9.7.2 原理与方法 216

9.7.3 实例计算与结果分析 219

主要参考文献 221