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第1章 导论1

1.1空间分析与建模1

1.1.1发展概况1

1.1.2相关学科3

1.1.3国内的专业领域4

1.2空间分析5

1.2.1空间分析的定义5

1.2.2空间分析的研究内容6

1.2.3空间分析的功能和分类6

1.3地理模型7

1.3.1地理模型的相关概念7

1.3.2地理模型的构建原则8

1.3.3地理模型的功能与分类9

第2章 空间分析与建模基础12

2.1空间实体及空间关系12

2.1.1空间实体及描述12

2.1.2实体的空间特征13

2.1.3实体的时间特征14

2.1.4实体的属性特征15

2.1.5实体的空间关系16

2.2空间数据结构17

2.2.1栅格数据结构18

2.2.2矢量数据结构18

2.2.3矢栅一体化数据结构19

2.3地球体20

2.3.1地球的自然表面20

2.3.2地球的物理表面21

2.3.3地球的数学表面22

2.3.4地球上点的高程23

2.4地图投影24

2.4.1地图投影的产生和定义24

2.4.2地图投影的变形25

2.4.3地图投影的分类27

2.4.4常见的地图投影32

2.5坐标系统和时间系统37

2.5.1坐标系统38

2.5.2常用坐标系39

2.5.3时间系统43

第3章 空间量测与表达变换47

3.1空间量测尺度47

3.1.1空间维度47

3.1.2分数维度48

3.1.3属性数据的量测尺度49

3.2空间几何度量49

3.2.1位置50

3.2.2中心51

3.2.3重心51

3.2.4距离52

3.2.5长度53

3.2.6面积54

3.2.7体积55

3.3空间形态度量56

3.3.1方向56

3.3.2曲率和弯曲度57

3.3.3破碎度和完整性58

3.4空间分布度量59

3.4.1点模式的空间分布59

3.4.2线模式的空间分布62

3.4.3区域模式的空间分布63

3.5空间表达变换64

3.5.1空间数据格式转换64

3.5.2空间量测尺度转换74

3.5.3地理空间坐标转换77

第4章 空间几何关系分析81

4.1叠置分析81

4.1.1叠置分析类别81

4.1.2矢量叠置分析84

4.1.3栅格叠置分析87

4.2邻近度分析93

4.2.1缓冲区分析93

4.2.2泰森多边形分析100

4.3网络分析103

4.3.1网络分析概念103

4.3.2路径分析104

4.3.3连通性分析108

4.3.4资源分配分析111

4.3.5流分析116

4.3.6动态分段技术119

4.3.7地址匹配121

第5章 空间统计分析124

5.1空间统计分析的理论基础124

5.1.1空间统计分析124

5.1.2理论假设124

5.1.3常用统计量128

5.2确定性插值法130

5.2.1反距离加权插值法130

5.2.2全局多项式插值法132

5.2.3局部多项式插值法133

5.2.4径向基函数插值法134

5.3地统计插值法137

5.3.1克里格法137

5.3.2普通克里格法138

5.3.3其他克里格法139

5.4探索性空间数据分析143

5.4.1可视化探索分析143

5.4.2空间自相关148

5.4.3空间变异描述152

5.5空间回归分析156

5.5.1回归分析模型157

5.5.2空间自回归模型159

5.5.3地理加权回归模型160

第6章 地形可视化分析163

6.1数字地形模型163

6.1.1 DEM的表示方法163

6.1.2 DEM的构建168

6.1.3 DEM的分类170

6.1.4 DEM之间的转换173

6.2数字地形分析176

6.2.1地形因子分析176

6.2.2地形特征提取181

6.2.3地形统计分析184

6.2.4地学模型分析185

6.3三维可视化186

6.3.1三维数据模型186

6.3.2可视化工具及平台189

6.3.3三维场景制作流程193

6.4可视化分析194

6.4.1剖面分析195

6.4.2通视分析195

6.4.3水文分析198

6.4.4其他可视化分析201

第7章 空间数据挖掘203

7.1空间数据挖掘概述203

7.1.1空间挖掘的步骤203

7.1.2空间挖掘的任务204

7.1.3空间挖掘的知识类型205

7.1.4空间数据挖掘方法207

7.2空间聚类207

7.2.1聚类统计量207

7.2.2聚类算法分类210

7.2.3聚类分析算法211

7.3空间关联分析214

7.3.1空间关联规则215

7.3.2 Apriori算法217

7.3.3关联规则的其他算法218

7.4分类与预测223

7.4.1分类与预测的基本概念223

7.4.2决策树方法229

7.4.3支持向量机233

7.4.4贝叶斯网络237

7.4.5近邻分类方法239

7.5异常值分析240

7.5.1异常值的定义240

7.5.2异常点数据检测算法242

7.5.3异常值挖掘算法243

第8章 空间智能计算247

8.1神经网络247

8.1.1神经元模型247

8.1.2神经网络学习算法250

8.1.3典型的神经网络模型251

8.2模糊逻辑模型255

8.2.1模糊逻辑的基础理论256

8.2.2模糊逻辑系统259

8.2.3模糊系统与神经网络262

8.3遗传算法264

8.3.1遗传算法机理264

8.3.2简单遗传算法268

8.3.3遗传算法的应用269

8.4元胞自动机模型270

8.4.1元胞自动机的定义270

8.4.2地理元胞自动机272

8.4.3不同类型的地理元胞自动机273

8.5分形几何276

8.5.1分形理论的基本概念276

8.5.2分形维数的基本测量方法279

8.5.3多重分形281

8.6小波分析284

8.6.1小波变换及其基本性质284

8.6.2多尺度分析287

8.6.3 Mallat算法290

第9章 空间分析建模实例应用295

9.1空间分析常用工具295

9.1.1叠加分析工具295

9.1.2缓冲区分析工具298

9.1.3网络分析工具299

9.1.4重分类工具300

9.1.5表面分析工具301

9.2选址分析301

9.2.1实验目的及准备301

9.2.2实验内容及步骤301

9.3适宜性分析307

9.3.1实验目的及准备307

9.3.2实验内容及步骤307

9.4网络分析317

9.4.1实验目的及准备317

9.4.2实验内容及步骤318

9.5山顶点的提取321

9.5.1实验目的及准备321

9.5.2实验内容及步骤322

9.6三维可视性分析325

9.6.1实验目的及准备325

9.6.2实验内容及步骤326

9.7模型生成器建模330

9.7.1基本概念及模型类型330

9.7.2模型形成过程330

9.7.3实例建模331

参考文献335