本書(shū)是以國(guó)產(chǎn) GIS 軟件 GeoScene 為核心，系統(tǒng)介紹現(xiàn)代空間分析從基礎(chǔ)到高階應(yīng)用的實(shí)踐教程。內(nèi)容全面覆蓋矢量與柵格分析、三維建模、水文分析、空間統(tǒng)計(jì)及網(wǎng)絡(luò)分析等核心功能，并深度集成 GeoAI 前沿技術(shù)，提供深度學(xué)習(xí)目標(biāo)檢測(cè)與語(yǔ)義分割的實(shí)戰(zhàn)案例。本書(shū)的突出特點(diǎn)是國(guó)產(chǎn)化平臺(tái)與真實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景相結(jié)合，通過(guò)人口分布質(zhì)心計(jì)算、充電樁選址、醫(yī)療設(shè)施可達(dá)性分析、流域劃分和提取、土壤侵蝕定量研究等 15 個(gè)典型行業(yè)案例，詳細(xì)而全面地指導(dǎo)讀者將技術(shù)應(yīng)用于自然資源管理、城市規(guī)劃和新型基建等領(lǐng)域。本書(shū)旨在培養(yǎng)讀者的空間思維與實(shí)操能力，既可作為地理信息、遙感等相關(guān)專業(yè)學(xué)生的教材，也可供自然資源、智慧城市等領(lǐng)域的從業(yè)人員參考使用，是掌握國(guó)產(chǎn)地理信息軟件高端應(yīng)用的必備手冊(cè)。
聶芹，女，博士，入選福建省高等學(xué)校新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃，英國(guó)卡迪夫大學(xué)訪學(xué)學(xué)者。主要研究方向包括：深度學(xué)習(xí)遙感影像智能解譯、遙感數(shù)據(jù)挖掘、智慧城市、GeoAI相關(guān)研究與教學(xué)工作。兼任廈門市廈門理工學(xué)院院士專家工作站負(fù)責(zé)人、廈門市地理學(xué)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)，聯(lián)合國(guó)教科文組織自然與文化遺產(chǎn)空間技術(shù)中心（HIST）媽祖文化研究基地核心成員，呼倫貝爾智慧城市發(fā)展研究院核心成員，廈門市科技局專家等。主要承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金1項(xiàng)，福建省科技計(jì)劃項(xiàng)目（自然科學(xué)基金）2項(xiàng)，福建省教育廳A類項(xiàng)目1項(xiàng)，廈門市產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目2項(xiàng)，企業(yè)委托項(xiàng)目6余項(xiàng)。以第一作者在國(guó)內(nèi)外核心權(quán)威期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇，其中被SCI檢索10余篇。成果分別獲得地理信息科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、廈門市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)各1項(xiàng)。
第 1 章 空間分析基本概念
1.1 空間分析的理論基礎(chǔ) 001
1.2 空間分析的方法體系 001
1.3 空間分析與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系 002
1.4 空間分析在 GIS 中的作用 002
1.5 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 002
第 2 章 GeoScene 應(yīng)用基礎(chǔ)
2.1 GeoScene 平臺(tái)概述 005
2.1.1 GeoScene 體系結(jié)構(gòu) 005
2.1.2 GeoScene 軟件特色 005
2.1.3 GeoScene 空間分析 006
2.2 GeoScene 界面與操作 006
2.2.1 GeoScene 界面組成 006
2.2.2 地圖文檔創(chuàng)建與管理 006
2.2.3 數(shù)據(jù)層的加載與操作 008
2.2.4 地圖視圖與布局視圖 009
2.3 GeoScene 空間分析工具 010
2.3.1 空間分析工具概述 010
2.3.2 空間分析工具應(yīng)用基礎(chǔ) 011
2.4 GeoScene 空間分析模塊和功能 012
第 3 章 空間數(shù)據(jù)的采集與轉(zhuǎn)換
3.1 空間數(shù)據(jù)的采集與組織 013
3.1.1 矢量數(shù)據(jù)組織 013
3.1.2 柵格數(shù)據(jù)組織 016
3.1.3 點(diǎn)云數(shù)據(jù)組織 018
3.1.4 地理數(shù)據(jù)庫(kù)的創(chuàng)建與管理 021
3.1.5 數(shù)據(jù)的編輯 027
3.2 空間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換 035
3.2.1 空間變換 035
3.2.2 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換 037
3.2.3 數(shù)據(jù)處理 041
第 4 章 矢量數(shù)據(jù)的空間分析
4.1 空間分析的數(shù)據(jù)模型 049
4.1.1 柵格數(shù)據(jù)模型 049
4.1.2 矢量數(shù)據(jù)模型 050
4.1.3 柵格和矢量數(shù)據(jù)模型的區(qū)別與聯(lián)系 050
4.1.4 時(shí)空數(shù)據(jù)模型 051
4.2 GIS 空間分析的基本原理與方法 052
4.2.1 柵格數(shù)據(jù)分析模型 052
4.2.2 矢量數(shù)據(jù)分析方法 054
4.2.3 空間統(tǒng)計(jì)分析 057
4.2.4 三維空間分析 057
4.3 鄰域分析 058
4.3.1 泰森多邊形 058
4.3.2 近鄰分析 059
4.4 疊置分析 061
4.4.1 空間連接 062
4.4.2 圖層擦除 063
4.4.3 標(biāo)識(shí)疊加 064
4.4.4 相交操作 064
4.4.5 交集取反 066
4.4.6 圖層聯(lián)合 066
4.4.7 修正更新 067
4.4.8 分割 068
4.4.9 裁剪 069
4.5 緩沖區(qū)分析 070
4.6 實(shí)例與練習(xí) 074
4.6.1 福建省人口分布質(zhì)心計(jì)算 074
4.6.2 充電樁選址 082
第 5 章 網(wǎng)絡(luò)分析
5.1 基本概念 093
5.2 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集 094
5.2.1 源設(shè)置 094
5.2.2 出行屬性 098
5.3 網(wǎng)絡(luò)分析類型 104
5.3.1 路徑分析 105
5.3.2 最近設(shè)施點(diǎn)分析 106
5.3.3 服務(wù)區(qū)分析 107
5.3.4 OD 成本矩陣分析 108
5.3.5 車輛配送分析 109
5.3.6 位置分配分析 111
5.4 實(shí)例與練習(xí)——醫(yī)療設(shè)施可達(dá)性分析 113
第 6 章 柵格數(shù)據(jù)的空間分析
6.1 分析環(huán)境設(shè)置 121
6.1.1 加載分析模塊 121
6.1.2 設(shè)置工作路徑 122
6.1.3 設(shè)置單元大小 122
6.1.4 設(shè)置分析區(qū)域 123
6.1.5 選擇坐標(biāo)系統(tǒng) 124
6.2 基礎(chǔ)運(yùn)算 125
6.2.1 柵格計(jì)算器 125
6.2.2 數(shù)學(xué)運(yùn)算 125
6.2.3 函數(shù)運(yùn)算 126
6.3 表面分析 127
6.3.1 等值線繪制 127
6.3.2 地形因子提取 128
6.3.3 山體陰影 129
6.4 重分類 129
6.5 密度分析 130
6.6 距離制圖 130
6.6.1 距離制圖基礎(chǔ) 131
6.6.2 距離累積 131
6.6.3 距離分配 133
6.6.4 最佳路徑 134
6.7 實(shí)例與練習(xí) 135
6.7.1 黃河流域 NDVI 年度特征指標(biāo)提取 135
6.7.2 福建省山頂點(diǎn)提取 142
6.7.3 學(xué)校選址 145
第 7 章 水文分析
7.1 工具介紹 154
7.1.1 洼地填充 154
7.1.2 流向計(jì)算 155
7.1.3 流量計(jì)算 156
7.1.4 水流長(zhǎng)度 157
7.1.5 河網(wǎng)分級(jí) 157
7.1.6 集水區(qū) 157
7.1.7 盆域 158
7.1.8 流動(dòng)距離 158
7.1.9 派生連續(xù)流 159
7.2 實(shí)例與練習(xí)——福建省流域劃分和提取 161
第 8 章 空間插值分析
8.1 理論基礎(chǔ)與分析流程 167
8.2 插值分類與方法 167
8.2.1 插值分類 167
8.2.2 插值方法 168
8.2.3 插值方法選擇 175
8.3 實(shí)例與練習(xí)——福建省平均氣溫插值分析 176
第 9 章 三維分析
9.1 場(chǎng)景設(shè)置 181
9.1.1 場(chǎng)景視圖 181
9.1.2 照明設(shè)置 182
9.1.3 高程表面 185
9.1.4 導(dǎo)航工具 188
9.2 數(shù)據(jù)模型 192
9.2.1 3D 矢量數(shù)據(jù) 192
9.2.2 多面體 /3D 對(duì)象 194
9.2.3 建筑信息模型 200
9.2.4 點(diǎn)云數(shù)據(jù) 202
9.2.5 體元柵格 203
9.3 治理及優(yōu)化 206
9.3.1 傾斜攝影模型 206
9.3.2 場(chǎng)景圖層 206
9.3.3 I3S 開(kāi)放三維數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 209
9.3.4 三維數(shù)據(jù)治理模塊 209
9.4 實(shí)例與練習(xí) 211
9.4.1 可視域分析 211
9.4.2 天際線分析 228
9.4.3 三維數(shù)據(jù)空間分析 241
第 10 章 空間統(tǒng)計(jì)分析
10.1 空間統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ) 251
10.2 探索性空間數(shù)據(jù)分析 253
10.2.1 檢驗(yàn)數(shù)據(jù)分布 253
10.2.2 尋找數(shù)據(jù)離群值 253
10.3 空間模型與空間關(guān)系建模 254
10.3.1 度量地理要素的基本特征 254
10.3.2 地理要素的全局模式分析 254
10.3.3 地理要素的局部模式分析 255
10.4 實(shí)例與練習(xí)——閩南非遺時(shí)空分布的空間自相關(guān)分析 256
第 11 章 空間分析建模
11.1 模型構(gòu)建器工具 263
11.2 Python 工具 266
11.3 實(shí)例與練習(xí) 269
11.3.1 長(zhǎng)汀縣土壤侵蝕定量研究——ModelBuilder 實(shí)現(xiàn) 269
11.3.2 長(zhǎng)汀縣土壤侵蝕定量研究——ArcPy 實(shí)現(xiàn) 283
第 12 章 GeoAI 簡(jiǎn)介與場(chǎng)景案例應(yīng)用
12.1 GeoScene 平臺(tái) GeoAI 配置 291
12.2 深度學(xué)習(xí)工作流 291
12.3 實(shí)例與練習(xí) 293
12.3.1 廈門市島內(nèi)道路提取 293
12.3.2 福州市長(zhǎng)樂(lè)機(jī)場(chǎng)飛機(jī)目標(biāo)識(shí)別 301
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