地理信息係統算法基礎

地理信息係統算法基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

張宏,溫永寜,劉愛利 等 著
圖書標籤:
  • 地理信息係統
  • GIS算法
  • 算法基礎
  • 空間分析
  • 計算機地理學
  • 空間數據挖掘
  • Python
  • 地理計算
  • 遙感
  • 地圖學
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齣版社: 科學齣版社
ISBN:9787030168689
版次:1
商品編碼:12106080
包裝:平裝
叢書名: 21世紀高等院校教材地理信息係統教學叢書
開本:16開
齣版時間:2006-06-01
用紙:膠版紙
頁數:335
字數:410000
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

  《地理信息係統算法基礎》全麵、係統地收集和整理瞭當前地理信息係統算法領域的相關資料,以地理信息係統設計與實現為綫索,內容涉及地理空間數據的描述、檢索、存儲和管理,以及地理空間信息分析基本方法的設計和實現。
  《地理信息係統算法基礎》可作為地理信息係統專業的本科生和研究生教材,也可作為從事地理信息係統軟件開發和應用的人員的學習資料,並可供地理信息係統的理論研究人員參考。

內頁插圖

目錄


前言
第1章 算法設計和分析
1.1 概述
1.2 算法設計原則
1.3 算法復雜性的度量
1.3.1 時間復雜性
1.3.2 空間復雜性
1.4 最優算法
1.5 算法的評價
1.5.1 如何估計算法運行時間
1.5.2 最壞情況和平均情況的分析
1.5.3 平攤分析
1.5.4 輸入大小和問題實例
思考題

第2章 GIS算法的計算幾何基礎
2.1 維數擴展的9交集模型
2.1.1 概述
2.1.2 模型介紹
2.1.3 空間關係的判定
2.2 矢量的概念
2.2.1 矢量加減法
2.2.2 矢量叉積
2.3 摺綫段的拐嚮判斷
2.4 判斷點是否在綫段上
2.5 判斷兩綫段是否相交
2.6 判斷矩形是否包含點
2.7 判斷綫段、摺綫、多邊形是否在矩形中
2.8 判斷矩形是否在矩形中
2.9 判斷圓是否在矩形中
2.10 判斷點是否在多邊形內
2.10.1 射綫法
2.10.2 轉角法
2.11 判斷綫段是否在多邊形內
2.12 判斷摺綫是否在多邊形內
2.13 判斷多邊形是否在多邊形內
2.14 判斷矩形是否在多邊形內
2.15 判斷圓是否在多邊形內
2.16 判斷點是否在圓內
2.17 判斷綫段、摺綫、矩形、多邊形是否在圓內
2.18 判斷圓是否在圓內
2.19 計算兩條共綫的綫段的交點
2.20 計算綫段或直綫與綫段的交點
2.21 求綫段或直綫與圓的交點
2.22 中心點的計算
2.23 過點作垂綫
2.24 作平行綫
2.25 過點作平行綫
2.26 綫段延長
2.27 三點畫圓
2.28 綫段打斷
2.29 前方交會
2.30 距離交會
2.31 極坐標作點
思考題

第3章 空間數據的變換算法
3.1 平麵坐標變換
3.1.1 平麵直角坐標係的建立
3.1.2 平麵坐標變換矩陣
3.1.3 平移變換
3.1.4 比例變換
3.1.5 對稱變換
3.1.6 鏇轉變換
3.1.7 錯切變換
3.1.8 復閤變換
3.1.9 相對(xf,yf)點的比例變換
3.1.10 相對(xf,yf)點的鏇轉變換
3.1.11 幾點說明
3.2 球麵坐標變換
3.2.1 球麵坐標係的建立
3.2.2 確定新極Q地理坐標中φ0、λ0
3.3 仿射變換
3.4 地圖投影變換
3.4.1 概述
3.4.2 地球橢球體的相關公式
3.4.3 蘭勃特投影
3.4.4 墨卡托投影
3.4.5 高斯-剋呂格投影
3.4.6 通用橫軸墨卡托投影
思考題

第4章 空間數據轉換算法
4.1 矢量數據嚮柵格數據轉換
4.1.1 矢量點的柵格化
4.1.2 矢量綫的柵格化
4.1.3 矢量麵的柵格化
4.2 柵格數據嚮矢量數據轉換
4.2.1 柵格點坐標與矢量點坐標的關係
4.2.2 柵格數據矢量化的基本步驟
4.2.3 綫狀柵格數據的細化
4.2.4 多邊形柵格轉矢量的雙邊界搜索算法
4.2.5 多邊形柵格轉矢量的單邊界搜索算法
思考題

第5章 空間數據組織算法
5.1 矢量數據的壓縮
5.1.1 間隔取點法
5.1.2 垂距法和偏角法
5.1.3 道格拉斯-普剋法
5.1.4 光欄法
5.1.5 麯綫壓縮算法的比較
5.1.6 麵域的數據壓縮算法
5.2 柵格數據的壓縮
5.2.1 鏈式編碼
5.2.2 遊程長度編碼
5.2.3 塊式編碼
5.2.4 差分映射法
5.2.5 四叉樹編碼
5.3 拓撲關係的生成
5.3.1 基本數據結構
5.3.2 弧段的預處理
5.3.3 結點匹配算法
5.3.4 建立拓撲關係
思考題

第6章 空間度量算法
6.1 直綫和距離
6.1.1 直綫
6.1.2 直綫方程
6.1.3 點到直綫的距離
6.2 角度量算
6.3 多邊形麵積的量算
6.3.1 三角形麵積量算
6.3.2 四邊形麵積量算
6.3.3 任意二維平麵多邊形麵積量算
6.3.4 任意三維平麵多邊形麵積量算
思考題

第7章 空間數據索引算法
7.1 B樹與B+樹
7.1.1 B樹索引結構
7.1.2 B+樹索引結構
7.2 R樹結構
7.2.1 R樹定義
7.2.2 R樹索引的主要操作算法
7.2.3 R*樹算法
7.3 四叉樹結構
7.3.1 常規四叉樹
7.3.2 綫性四叉樹
7.3.3 綫性四叉樹的編碼
7.3.4 Z麯綫和Hiben麯綫算法
思考題

第8章 空間數據內插算法
8.1 概述
8.1.1 幾何方法
8.1.2 統計方法
8.1.3 空間統計方法
8.1.4 函數方法
8.1.5 隨機模擬方法
8.1.6 確定性模擬
8.1.7 綜閤方法
8.2 分段圓弧法
8.3 分段三次多項式插值法
8.3.1 三點法
8.3.2 五點法
8.4 趨勢麵插值算法
8.5 反距離權重插值算法
8.6 雙綫性插值算法
8.7 薄闆樣條函數法
8.7.1 薄闆樣條函數法
8.7.2 規則樣條函數
8.7.3 薄闆張力樣條法
8.8 剋裏金法
8.8.1 普通剋裏金法
8.8.2 通用剋裏金法
思考題

第9章 Delaunay三角網與Voronoi圖算法
9.1 概述
9.2 VoronOi圖
9.3 Delaunay三角形
9.4 Voronoi圖生成算法
9.4.1 半平麵的交
9.4.2 增量構造方法
9.4.3 分治算法
9.4.4 減量算法
9.4.5 平麵掃描算法
思考題

第10章 緩衝區分析算法
10.1 概述
10.2 緩衝區邊界生成算法基礎
10.3 點緩衝區邊界生成算法
10.4 綫緩衝區邊界生成算法
10.5 麵緩衝區邊界生成算法
10.6 多目標緩衝區閤並算法
思考題

第11章 網絡分析算法
11.1 概述
11.2 網絡數據模型
11.3 路徑分析算法
11.3.1 單源點的最短路徑
11.3.2 單目標最短路徑問題
11.3.3 單結點對間最短路徑問題
11.3.4 多結點對間最短路徑問題
11.3.5 次短路徑求解算法
11.4 最佳路徑算法
11.4.1 最大可靠路徑
11.4.2 最大容量路徑
11.5 連通性分析算法
11.5.1 Prim算法
11.5.2 Kruskal算法
11.6 資源分配算法
思考題

第12章 地形分析算法
12.1 數字地麵模型的生成算法
12.1.1 基於離散點的DEM規則網格的生成
12.1.2 基於不規則三角網的DEM生成
12.1.3 DEM數據結構的相互轉換
12.2 基本地形因子分析算法
12.2.1 坡麵因子提取的算法基礎
12.2.2 坡度、坡嚮
12.2.3 坡形
12.3 地形特徵提取算法
12.3.1 地形特徵點的提取
12.3.2 基於規則格網DEM數據提取山脊與山榖綫的典型算法
12.4 通視分析算法
12.4.1 判斷兩點之間的可視性的算法
12.4.2 計算可視域的算法
思考題

第13章 空間數據挖掘算法
13.1 概述
13.2 分類算法
13.2.1 數據分類的基本過程
13.2.2 決策樹分類概述
13.2.3 決策樹的特點
13.2.4 二叉決策樹算法與分類規則的生成
13.2.5 決策樹分類算法
13.2.6 決策樹屬性的選取
13.2.7 改進決策樹性能的方法
13.3 泛化規則算法
13.3.1 概念層次
13.3.2 麵嚮屬性泛化的策略與特點
13.3.3 基於規則的麵嚮屬性泛化方法
13.4 相關分析
13.4.1 兩要素間的相關分析
13.4.2 多要素之間的相關分析
13.4.3 關聯規則算法
13.5 迴歸分析
13.5.1 一元綫性迴歸模型
13.5.2 多元綫性迴歸模型
13.5.3 非綫性迴歸模型
13.5.4 迴歸分析與相關分析
13.6 係統聚類分析
13.6.1 概述
13.6.2 聚類要素預處理
13.6.3 分類統計量
13.6.4 係統聚類法
13.6.5 其他聚類方法概述
13.7 判彆分析
13.7.1 距離判彆
13.7.2 費歇判彆法
13.7.3 貝葉斯判彆法
13.7.4 判彆分析應注意的問題
13.8 主成分分析
13.8.1 主成分分析的基本原理
13.8.2 主成分分析的方法
思考題

第14章 數據輸齣算法
14.1 概述
14.1.1 地圖符號構成元素組成
14.1.2 地圖符號幾何特徵
14.1.3 基於SVG的地圖符號描述模型
14.2 點狀地圖符號的繪製
14.2.1 圓的繪製
14.2.2 橢圓的繪製
14.2.3 多邊形的繪製
14.2.4 五角星的繪製
14.3 綫狀地圖符號的繪製
14.3.1 平行綫繪製
14.3.2 虛綫繪製
14.3.3 短齒綫的繪製
14.3.4 鐵路綫的繪製
14.3.5 境界綫的繪製
14.4 麵狀地圖符號的繪製
思考題
主要參考文獻

前言/序言

  地理信息係統(GIS)自20世紀60年代問世以來,已曆經40多個春鞦。隨著計算機技術、通信技術的普及,GIS已經走齣實驗室,在各行業內得到瞭廣泛的應用並取得瞭良好的經濟效益和社會效益。越來越多的來自不同行業、不同專業的人士開始利用GIS技術解決生産和社會實踐中的問題。
  本書旨在對GIS基礎軟件、應用軟件,以及GIS應用過程中涉及的基本的GIS算法及其應用做一較為全麵係統的介紹和分析。“算法”一詞源於公元9世紀波斯數學傢比阿勒·霍瓦裏鬆的一本影響深遠的著作《代數對話錄》。英國數學傢圖靈在20世紀提齣瞭著名的圖靈論點,並抽象齣瞭一颱機器,這颱機器被我們稱為圖靈機。圖靈的思想對算法的發展起到瞭重要的作用。算法是指完成一個任務所需要的具體步驟和方法。完成同樣任務,不同的算法可能使用不同的時間和空間。算法是計算機處理信息的本質,因為計算機程序本質上是一個算法,告訴計算機確切的步驟來執行一個指定的任務。一般地,當算法在處理信息時,數據會從輸入設備讀取,寫入輸齣設備,可能保存起來以供後期使用。隨著地理信息係統在各個領域中更為廣泛的應用,對GIS算法的研究變得日益重要。GIS算法作為處理地理科學領域中各種問題的分析求解方法,有著鮮明的特點。首先,GIS算法是用來解決地學領域中的問題,但許多算法都不是孤立的,不是無源之水,無本之木,而是藉鑒和發展瞭其他學科的研究成果;其次,GIS算法處理的往往是海量的地理信息,涉及許多復雜的空間運算,不同於簡單的數據查詢、編輯操作;再次,地理信息係統與實際應用、工程開發有著密切的關係,GIS算法與一般算法很重要的一個區彆就是要處理問題的不確定性,它無法被定性、定量成一個非常明確的純算法問題。例如,標注一條河流,標注必須靠近河流但是不能與其相交,標注的走嚮與河流一緻但又不能覆蓋地圖上的其他要素,標注必須間隔一緻但又不允許太大也不能太小等,不一而足。本書將更多地從計算機算法的角度來闡述GIS算法的設計原則、分析方法、技巧以及相關的評價。
  GIS與各類學科都有密切的聯係,GIS算法與地理科學、計算機科學、數學等同樣有著韆絲萬縷的關係。GIS的許多算法都是從計算幾何、計算圖形學、離散數學演化而來的。它是整個地理信息科學的核心,不管是從基本的GIS空間數據結構到空間數據模型,還是從必需的GIS空間關係的錶達與描述到各種各樣的空間拓撲關係,抑或是從高級的時態多維GIS到GIS空間數據挖掘與知識發現.GIS算法作為地理信息係統的基石當之無愧。GIS算法是一個富集優雅技術和復雜數學分析結果的領域,一個好的算法或數據結構可能使某個原來需要數月纔能完成的問題在頃刻之間得到解決。在實際的應用中,往往需要考慮各方麵的因素,可能需要利用時間來換取空間,也有可能必須犧牲效率來獲得最佳的存儲性能,換句話來說,即可能沒有放之四海而皆準的最優算法。因此掌握GIS算法的設計原則,剖析各種GIS分析方法,靈活應用一些技巧自有其用武之地。
空間智慧的密碼:探索測繪、導航與遙感的海量數據精髓 這是一本關於我們如何理解和利用地球信息,並從中發掘無限潛能的深度導覽。它並非關於某個特定軟件的操作手冊,也不是某個新技術的應用指南,而是要剖析那些支撐著我們日常生活中無處不在的空間智能背後,最核心、最普適的數學與邏輯原理。從你手中地圖的精準繪製,到導航係統為你規劃最優路綫,再到衛星遙感技術捕捉地球的細微變化,這一切的背後,都隱藏著一套嚴謹而精妙的算法體係。 本書旨在揭開這些算法的神秘麵紗,讓你看到數字地球如何從海量的原始數據中誕生,並最終轉化為我們能夠理解和利用的知識。它將帶領你進入一個充滿邏輯與計算的世界,在這個世界裏,每一個地理位置、每一次測量、每一幅影像,都經過一係列嚴謹的數學運算,最終呈現齣其獨特的空間意義。 第一部分:精度的基石——幾何與坐標的奧秘 我們生活的世界是三維的,但地圖卻是二維的。如何將球形的地球錶麵投影到平麵上,並盡可能地保持其幾何屬性?本書將從最基礎的幾何原理齣發,深入探討各種地圖投影方法的數學模型,分析它們在變形(麵積、角度、距離)方麵的特性,並講解如何根據不同的應用需求選擇最閤適的投影。你將理解,為何不同地圖之間會有細微的差異,以及這些差異是如何被數學精確計算和量化的。 坐標係是描述地理位置的語言。從傳統的經緯度到現代的笛卡爾坐標係,本書將詳細介紹不同坐標係之間的轉換原理,包括大地測量學中的基準麵、橢球模型以及高程基準的概念。你將瞭解到,為何GPS係統能夠提供如此精準的位置信息,其背後是如何通過復雜的數學模型和參考框架來實現的。同時,本書還將涉及如何處理空間數據的離散化和連續化問題,以及如何構建和管理多尺度的空間信息。 第二部分:連接的藝術——網絡分析與空間關係 地理空間並非孤立的點,而是相互連接的網絡。道路、河流、管綫,它們共同構成瞭我們賴以生存的基礎設施。本書將深入探討圖論在地理空間分析中的應用,介紹最短路徑算法、網絡可達性分析、中心度分析等核心概念。你將理解,導航係統是如何在復雜的道路網絡中找到最快、最短的路綫,如何識彆關鍵節點,以及如何評估網絡的效率和韌性。 除瞭網絡連接,空間對象之間還存在著各種各樣的空間關係,如包含、相交、鄰接、距離等。本書將詳細闡述空間關係的空間索引技術,例如R-tree、Quadtree等,它們如何高效地存儲和查詢海量的空間數據,從而實現快速的空間查詢和疊加分析。你將瞭解到,GIS軟件是如何在瞬間完成“查找某個區域內的所有學校”或“計算兩個區域的重疊麵積”這類任務的。 第三部分:變化的脈搏——時空數據與動態分析 地球並非靜止不變,地理信息也在不斷地演變。從城市擴張、地錶形變到氣候變化,這些動態的過程都需要通過時空數據的分析來理解。本書將介紹時空數據的組織方式、時空索引技術以及相關的分析方法。你將學習如何處理時間序列數據,如何識彆和量化空間模式隨時間的變化,例如使用諸如霍特-溫特斯指數等時間序列分析方法來預測未來的趨勢,或者利用空間自相關分析來理解空間模式的演化。 本書還將探討空間插值與推斷的原理,例如IDW(反距離加權)、剋裏格插值等。你將理解,為何能夠根據有限的觀測點來繪製齣連續的地錶高程圖或氣溫分布圖,以及這些插值方法在不同條件下的優劣。這些技術對於理解和模擬地錶過程,例如降水分布、汙染物擴散等至關重要。 第四部分:信息的萃取——遙感圖像處理與特徵提取 衛星和航空遙感技術為我們提供瞭觀察地球的全新視角。但這些原始影像數據需要經過復雜的處理纔能轉化為有用的信息。本書將深入剖析遙感圖像的預處理技術,包括輻射定標、大氣校正、幾何校正等,確保影像數據的準確性和可比性。你將理解,為何遙感影像需要經過一係列“淨化”過程纔能用於科學分析。 更重要的是,本書將聚焦於如何從海量遙感數據中“讀懂”地球。你將學習各種遙感圖像的分類算法,包括監督分類、非監督分類以及更先進的機器學習和深度學習方法。理解如何通過分析影像的光譜特徵、紋理特徵和形狀特徵來識彆不同的地物類型,例如農作物、森林、水體、城市建築等。此外,本書還將探討遙感影像的變化檢測技術,如何通過對比不同時期的影像來監測地錶的變化,例如森林砍伐、城市擴張、災害影響等。 第五部分:智能的進化——空間數據挖掘與機器學習 隨著地理空間數據的爆炸式增長,傳統的分析方法已不足以滿足需求。空間數據挖掘和機器學習技術的興起,為我們打開瞭新的可能。本書將介紹如何將機器學習算法應用於地理空間數據分析,包括聚類分析、關聯規則挖掘、預測建模等。你將學習如何發現隱藏在海量空間數據中的規律和模式,例如識彆犯罪高發區域、預測交通擁堵點、優化城市規劃布局等。 本書還將探討空間統計學在地理信息係統中的應用,例如空間自相關、空間迴歸模型等。這些工具能夠幫助我們理解空間現象的內在關聯性,並建立更準確的空間預測模型。例如,如何理解城市化的進程如何受到經濟發展、基礎設施建設等多重因素的影響,並建立相應的預測模型。 本書的價值與目標讀者 《空間智慧的密碼》適閤所有對地理空間信息及其背後的科學原理感興趣的讀者。無論你是地理學、測繪學、環境科學、城市規劃、計算機科學等專業的學生,還是在相關領域工作的專業人士,亦或是希望更深入理解數字地球的愛好者,本書都將為你提供一次係統而深刻的學習體驗。 本書並非淺嘗輒止的介紹,而是以嚴謹的數學和邏輯為基礎,深入淺齣地講解算法的原理和應用。它將幫助你: 建立紮實的理論基礎: 理解支撐地理信息係統運行的核心算法和數學模型。 培養嚴謹的分析思維: 學習如何將現實世界的空間問題轉化為可計算的模型。 解鎖數據背後的信息: 掌握從海量空間數據中提取有價值知識的方法。 拓展應用視野: 認識到算法在地理、導航、遙感、城市管理等各個領域的廣泛應用。 通過閱讀本書,你將不再僅僅是地理信息係統的使用者,更能成為理解其內在運作機製,甚至能夠參與其發展的探索者。你將學會用算法的語言來“閱讀”和“理解”我們所生活的這個星球,並從中發現更多關於空間智慧的秘密。它將是你踏入數字地球、解鎖空間潛能的有力夥伴。

用戶評價

評分

我對地理信息係統(GIS)一直懷有一種近乎著迷的興趣,尤其是在它能夠如此直觀地將我們所處的地球展現齣來,並且能夠進行深入分析之後。然而,對於我這樣的普通愛好者而言,GIS軟件的強大功能往往伴隨著一種“黑箱”的感覺——我知道它能做什麼,但不知道它是怎麼做到的。這本書的齣現,似乎正是為我這樣的讀者量身定製的。我尤其期待書中關於“地理編碼”和“反嚮地理編碼”的算法介紹。前者是將地址信息轉化為經緯度坐標,後者則是將坐標還原為具體的地址。這兩者在我們日常生活中應用極為廣泛,無論是外賣平颱的定位,還是導航軟件的輸入,都離不開它們。我想要瞭解,究竟是怎樣的算法,能夠從看似雜亂的文本地址中,準確地匹配到全球數據庫中的地理位置,並且反之亦然。這其中必然涉及到大量的文本處理、模式識彆和空間匹配技術。我還對書中關於“空間數據可視化”的算法感興趣。雖然可視化本身是呈現結果,但背後如何高效地繪製齣成韆上萬個地理要素,並且保證渲染的流暢度和準確性,也需要精妙的算法。例如,在繪製地圖時,如何處理地圖的縮放和比例尺的變化,如何對密集分布的點進行符號化處理,或者如何有效地錶示高程信息。這些都可能涉及到圖形學和算法的結閤。我希望這本書能夠用一種易於理解的方式,將這些復雜的算法原理呈現在我麵前,讓我能夠更深刻地理解GIS技術的魅力所在,並且在未來的學習和實踐中,能夠擁有更堅實的理論基礎。

評分

我並非科班齣身,對計算機科學和地理學的交叉領域,尤其是GIS算法,一直是抱著一種既好奇又略帶畏懼的心態。我平時的工作偶爾需要處理一些地圖相關的數據,但更多時候,我隻是一個GIS軟件的使用者,對於軟件背後是如何工作的,總是一知半解。《地理信息係統算法基礎》這個書名,恰恰擊中瞭我的痛點。我希望這本書能夠為我揭開GIS算法的神秘麵紗,讓我明白那些強大的功能是如何實現的。我尤其對書中關於“空間數據挖掘”的算法抱有極大的期望。如今,我們生活在一個數據爆炸的時代,地理空間數據更是海量。如何從中發現隱藏的模式、關聯和趨勢,將是未來GIS應用的關鍵。我猜想書中可能會介紹一些經典的聚類算法、關聯規則挖掘算法,以及它們在空間數據上的應用。比如,如何識彆城市中的熱點區域(如犯罪率高發區、疾病傳播區),或者如何發現不同地理要素之間的潛在聯係。這不僅僅是技術問題,更是如何通過算法來洞察地理現象的深層規律。我還對“時空數據分析”的算法感到興奮。地理空間信息並非靜態,它會隨著時間而變化。如何處理和分析這種包含時間和空間維度的數據,將是理解動態地理過程的關鍵。我期待書中能夠介紹一些專門針對時空數據的算法,例如用於軌跡分析、事件檢測或者預測模型。這本書的深度,讓我覺得它不僅僅是一本簡單的教程,更是一本能夠幫助我建立紮實理論基礎的參考書,為我日後深入學習和研究GIS算法提供重要的指引。

評分

這本書的封麵設計和書名都顯得十分專業,透露齣一種嚴謹的學術氣息,讓我對接下來的閱讀充滿瞭期待。我一直認為,地理信息係統(GIS)不僅僅是關於地圖和可視化,其背後更有著強大的算法支撐,而這本書恰恰觸及瞭這一核心。我尤其對書中可能包含的“空間查詢”和“空間連接”算法感到好奇。在實際應用中,我們經常需要根據地理位置來篩選數據,比如找齣某個城市內所有的小學,或者連接不同圖層中的相關要素。這其中涉及到的精確匹配、空間關係判斷,其背後必然有高效的算法來支撐,否則麵對海量地理數據,分析將變得不堪重負。我設想書中會詳細講解如何利用點、綫、麵等不同空間對象的幾何特性,以及它們之間的拓撲關係(如相交、包含、鄰接等),來構建高效的空間查詢機製。此外,“緩衝區分析”也是我一直感興趣的一個功能。例如,如何在河流兩側一定範圍內進行生態保護規劃,或者在學校周邊劃定禁行區。這本書或許會詳細闡述如何根據點的坐標、綫的長度或麵的邊界,生成圍繞特定地理要素的“緩衝區域”,並探討在處理不同形狀和復雜度的幾何對象時,算法的效率和精度如何得到保證。我猜測書中還會提及關於“空間數據模型”的內容,例如矢量數據模型和柵格數據模型。這兩種模型在GIS中扮演著截然不同的角色,但它們都需要相應的算法來高效地存儲、檢索和處理。我非常想瞭解,如何將現實世界的連續地理現象,轉化為計算機能夠理解和操作的離散數據,以及在這兩種模型之間進行轉換時,所涉及到的算法原理。這本書的深度,讓我覺得它不僅僅是為初學者準備的入門讀物,更是能夠讓有一定GIS基礎的讀者,深入理解其內部工作機製的寶貴資源。我期待它能夠教會我如何“思考”GIS問題,而不僅僅是“操作”GIS軟件。

評分

我對地理信息的處理和分析一直抱有濃厚的興趣,而《地理信息係統算法基礎》這本書,從書名本身就傳遞齣一種專業和深入的信號,讓我對接下來的閱讀充滿瞭期待。我一直認為,GIS的強大之處,不僅僅在於其可視化能力,更在於其背後支撐的各種復雜的算法。我尤其好奇書中是否會深入探討“空間關係模型”和“拓撲關係”的算法實現。在GIS中,要素之間的空間關係(如相交、包含、鄰近等)是進行空間分析的基礎。我希望這本書能夠詳細解釋,如何從幾何學的角度,通過算法來精確地判斷和計算這些關係,並且如何在海量數據中高效地檢索和應用這些關係。例如,如何判斷一個點是否落在某個區域內,或者兩個綫狀要素是否相交。這不僅僅是簡單的幾何運算,更涉及到數據結構的優化和算法的效率。此外,我也對書中關於“矢量數據編輯和處理”的算法很感興趣。在實際的GIS應用中,我們常常需要對矢量數據進行裁剪、閤並、溶解、化簡等操作。這些看似簡單的編輯功能,背後都需要一套精密的算法來保證數據的準確性和一緻性。我希望能夠瞭解到,在進行這些操作時,算法是如何處理節點、邊和麵的,以及如何避免産生冗餘或錯誤的幾何形狀。這本書的齣現,無疑為我提供瞭一個深入瞭解GIS底層邏輯的機會,我期待它能夠幫助我更深入地理解GIS技術,並且能夠將理論知識與實際應用相結閤。

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一本關於地理信息係統(GIS)算法的書籍,即便我尚未完全深入其中,光是翻閱目錄和部分章節的標題,就足以勾起我對這個領域的強烈好奇心。我一直對地圖和空間數據充滿興趣,但坦白說,算法這個詞匯聽起來總是有些抽象和令人生畏。然而,這本書的齣現,似乎為我打開瞭一扇理解GIS背後“大腦”的大門。從那些標題中,我能瞥見一些我熟悉的概念,比如“空間分析”和“數據處理”,但更多的是諸如“拓撲關係”、“矢量數據重疊”、“柵格重采樣”等聽起來更具技術性的詞匯。我尤其被“空間插值”這一章節所吸引,它似乎是解決現實世界中數據稀疏問題的關鍵。想象一下,在某個區域隻有零星的降雨量監測點,如何利用算法來估算齣整個區域的降雨分布?這不僅僅是數學問題,更是對地理現象的深刻理解和巧妙的建模。我期待在這本書中找到答案,瞭解究竟是哪些精妙的算法,能夠將離散的點轉化為連續的、富有信息量的麵,從而幫助我們更全麵地認識和管理地球。此外,“網絡分析”部分也讓我眼前一亮,這顯然與我們日常生活中使用的導航軟件息息相關。當我輸入起點和終點,導航軟件瞬間就能規劃齣最優路綫,這背後一定蘊含著復雜的算法,需要考慮距離、時間、交通狀況等多種因素。我希望這本書能夠揭示這些算法的原理,讓我明白,每一次成功的導航背後,都是對“圖論”和“尋路算法”等概念的生動應用。我並非科班齣身,但這本書的編排似乎有意地循序漸進,從基礎概念入手,逐步深入到核心算法。這讓我感到信心,即使遇到一些復雜的數學公式,也能在上下文的引導下,逐漸理解其在GIS應用中的意義。我期待它能成為我理解GIS技術背後的邏輯和機製的堅實基石,幫助我從一個GIS軟件的使用者,逐漸成長為一個能夠理解和運用GIS核心技術的“玩傢”。

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一直以來,我對地理信息的處理和分析都充滿瞭濃厚的興趣,而《地理信息係統算法基礎》這本書,恰恰觸及瞭我一直想要深入瞭解的核心。我深信,強大的GIS功能背後,必然是精密的算法在支撐。我尤其對書中關於“矢量數據拓撲構建”的算法感到好奇。在GIS中,矢量數據(點、綫、麵)的拓撲關係(如相連、包含、重疊等)是進行空間分析的基礎。我希望這本書能夠詳細講解,如何從原始的幾何坐標信息,構建齣這些復雜的拓撲關係,並且如何存儲和管理這些拓撲關係,以便於後續的高效查詢和分析。例如,如何判斷一個麵是否被另一個麵完全包含,或者一個綫是否與其他綫相交。這不僅僅是簡單的幾何判斷,更涉及到圖論和數據結構的應用。我還對書中關於“柵格數據處理”的算法很期待。柵格數據以其規則的網格結構,在遙感影像分析、地形分析等方麵有著廣泛的應用。我希望瞭解,在處理柵格數據時,會涉及到哪些關鍵的算法,例如數據的重采樣、重分類、鄰域分析等。我尤其對“地形分析”的算法感到興奮,比如如何根據高程柵格數據計算坡度、坡嚮、匯流纍積量等,這些都是理解地貌形成和水文過程的關鍵。這本書的齣現,為我提供瞭一個絕佳的機會,去深入理解GIS技術背後的數學原理和計算方法。

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坦白說,我並非GIS領域的專傢,甚至可以說是一名門外漢。我之所以會注意到這本書,是因為我在工作中偶爾會接觸到一些需要處理地理空間數據的任務,而我發現現有的工具和方法在效率和準確性上往往存在不足。因此,我一直在尋找一本能夠解釋GIS技術背後原理的書籍,希望能夠提升我的理解和操作能力。《地理信息係統算法基礎》這個書名,立刻吸引瞭我。雖然“算法”這個詞聽起來有些深奧,但我相信,任何強大的技術都離不開精密的算法支持。我特彆關注書中關於“空間數據結構”的介紹,因為我覺得,一個高效的數據結構是算法能夠發揮作用的基礎。比如,如何存儲大量的點、綫、麵數據,以便快速進行查詢和分析?我猜想書中可能會介紹一些經典的算法,比如kd樹、R樹等,來優化空間索引,從而提高搜索效率。我還對“幾何計算”部分充滿瞭期待。在GIS分析中,我們經常需要計算兩個地理要素之間的距離、麵積、交點等,這些都屬於幾何學的範疇。我希望書中能夠清晰地解釋,在計算機中如何準確、高效地實現這些幾何計算,特彆是在處理復雜形狀的地理要素時,可能遇到的挑戰以及相應的算法解決方案。例如,如何計算兩個多邊形區域的重疊麵積,或者如何找到穿過某個區域的所有河流。這些看似簡單的操作,背後可能隱藏著精妙的算法設計。此外,“空間分析”的各種技術,如疊加分析、密度分析、坡度坡嚮分析等,都是我工作中常常需要用到的。我希望這本書能夠深入講解這些分析技術背後的算法原理,讓我不僅僅是知其然,更能知其所以然。這對於我來說,是提升解決實際問題的能力的重中之重。

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當我第一次看到《地理信息係統算法基礎》這本書的名字時,一種強烈的求知欲被激發瞭。我一直對我們所生活的這個星球充滿瞭好奇,而GIS技術則是瞭解和分析這個星球的強大工具。然而,我深知,強大的工具背後,必然有精密的算法在驅動。我希望這本書能夠成為我理解GIS“心髒”的鑰匙。我尤其對書中關於“坐標轉換”和“投影變換”的算法感到好奇。地球是一個球體,而我們日常使用的地圖卻是平麵的。如何將三維的地球錶麵投影到二維平麵上,並且在不同坐標係之間進行精確轉換,這是一個非常復雜的問題。我期待這本書能夠詳細闡述各種地圖投影的原理,以及在計算機中如何實現這些高精度的坐標轉換算法。這對於處理跨區域、跨國界的數據尤為重要。此外,我也對書中關於“空間數據壓縮和存儲”的算法很感興趣。隨著地理空間數據的爆炸式增長,如何高效地存儲和管理這些數據,以減少存儲空間和提高訪問速度,是GIS領域的一個重要挑戰。我猜測書中會介紹一些針對柵格和矢量數據的壓縮算法,以及如何設計高效的空間索引結構來加速數據的檢索。理解這些算法,將有助於我更有效地管理和利用大量的地理空間數據。這本書的深度和廣度,讓我覺得它不僅是一本技術手冊,更是一本能夠幫助我構建紮實GIS理論體係的經典之作。

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我一直對地圖和地理信息係統(GIS)抱有濃厚的興趣,尤其是在我意識到GIS不僅僅是繪製漂亮的地圖,更是一個能夠進行復雜空間分析的強大平颱之後。然而,對於我這樣並非專業背景的讀者來說,GIS軟件的各種功能往往顯得神秘莫測。《地理信息係統算法基礎》這個書名,恰恰點明瞭我一直想探索的領域。我非常期待書中能夠深入講解“空間插值”的各種算法。比如,在一個地區隻有幾個氣象站的情況下,如何通過算法估算齣整個區域的溫度分布?或者,如何根據有限的土壤采樣點,來繪製齣整個區域的土壤類型圖?我希望書中能夠清晰地解釋這些插值方法的原理,例如反距離加權、剋裏金插值等,以及它們在不同場景下的適用性和優劣。此外,我也對書中關於“空間統計”的算法非常感興趣。地理空間數據往往具有空間自相關性,即距離近的要素比距離遠的要素更相似。如何利用統計學的方法來量化和分析這種空間自相關性,以及如何進行空間迴歸分析,找齣影響地理現象的各種因素,都是我希望從這本書中學習到的。我猜想書中會介紹 Moran's I、Geary's C 等經典的全局空間自相關指數,以及 GWR(地理加權迴歸)等局部空間統計模型。這些算法的掌握,將極大地提升我從地理數據中提取有價值信息的能力。

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我對地理信息係統(GIS)的迷戀,源於它能夠將抽象的地理數據轉化為直觀的地圖,並且能夠深入揭示地理現象的內在規律。然而,對於我這樣並非計算機科學或測繪專業的讀者來說,GIS軟件的操作常常是一種“知其然而不知其所以然”的體驗。《地理信息係統算法基礎》這本書,恰恰填補瞭我對GIS算法層麵的理解空白。我特彆希望能在這本書中找到關於“空間數據模型”及其轉換算法的詳細介紹。從矢量數據到柵格數據,再到 TIN(不規則三角網)模型,不同的數據模型在GIS中扮演著不同的角色,並且適用於不同的分析需求。我希望瞭解,在這些模型之間進行轉換時,背後的算法是如何工作的,例如矢量到柵格的轉換,以及如何在保證精度的前提下,提高轉換的效率。此外,我也對書中關於“空間分析中的幾何運算”的算法感到非常好奇。在GIS中,經常需要進行各種幾何運算,比如計算兩個地理要素之間的距離,計算多邊形區域的麵積,或者找到一條綫與一個區域的交點。我希望書中能夠清晰地解釋,在計算機中如何精確、高效地實現這些幾何運算,特彆是當處理具有復雜形狀的地理要素時,可能遇到的挑戰以及相應的算法解決方案。這本書的齣現,為我提供瞭一個深入瞭解GIS技術“內髒”的絕佳機會,讓我能夠從根本上理解GIS工作的原理。

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