地理计算与R语言

推荐序 1 序 2 序 3 译者序 原书序 原书前言 第 1 章 简介 1 1.1 什么是地理计算 2 1.2 为什么使用 R 语言进行地理计算 4 1.3 地理计算软件 6 1.4 R 语言中地理计算的软件生态 8 1.5 R 语言地理计算的发展史 10 1.6 练习 13 部分 基 础 第 2 章 R 语言中的地理数据 17 2.1 导读 18 2.2 矢量数据 19 2.2.1 简单要素介绍 21 2.2.2 为什么使用简单要素 23 2.2.3 几何类型 24 2.2.4 简单要素几何（sfg） 25 2.2.7 简单要素列（sfc） 28 2.2.8 sf 类 30 2.3 栅格数据 32 2.3.1 栅格数据简介 33 2.3.2 基本地图制作 34 2.3.3 栅格类 35 2.4 坐标参照系 37 2.4.1 地理坐标系 38 2.4.2 投影坐标参照系 38 2.4.3 R 中的 CRS 39 2.5 测量单位 41 2.6 练习 43 第 3 章 属性数据操作 44 3.1 导读 44 3.2 矢量数据的属性操作 45 3.2.1 矢量属性的子集筛选 47 3.2.2 矢量属性的聚合 51 3.2.3 矢量属性连接 53 3.2.4 创建属性和删除空间信息 56 3.3 栅格数据的属性操作 58 3.3.1 栅格子集 60 3.3.2 栅格对象概述 61 3.4 练习 62 第 4 章 空间数据操作 65 4.1 导读 65 4.2 矢量数据的空间操作 66 4.2.1 空间子集筛选 66 4.2.2 拓扑关系 69 4.2.3 空间连接 72 4.2.4 非重叠连接 73 4.2.5 空间数据聚合 75 4.2.6 距离关系 77 4.3 栅格数据的空间操作 79 4.3.1 栅格数据的空间子集筛选 79 4.3.2 地图代数 81 4.3.3 局部操作 82 4.3.4 焦点操作 83 4.3.5 分区操作 84 4.3.6 全局操作和距离 85 4.3.7 合并栅格 86 4.4 练习 86 第 5 章 几何运算 88 5.1 导读 88 5.2 矢量数据的几何运算 89 5.2.1 简化 89 5.2.2 质心 91 5.2.3 缓冲区 92 5.2.4 仿射变换 94 5.2.5 裁剪 95 5.2.6 几何体聚合 98 5.2.7 类型转换 99 5.3 栅格数据的几何运算 103 5.3.1 几何交集 104 5.3.2 范围和原点 104 5.3.3 聚合和解聚 106 5.4 栅格与矢量的交互 108 5.4.1 栅格裁剪 109 5.4.2 栅格提取 110 5.4.3 栅格化 114 5.4.4 空间矢量化 117 5.5 练习 119 第 6 章 重投影地理数据 122 6.1 导读 122 6.2 何时重投影 125 6.3 投影到哪个 CRS 126 6.4 重投影矢量数据 129 6.5 修改地图投影 130 6.6 重投影栅格数据 132 6.7 练习 135 第 7 章 地理数据的读写136 7.1 导读 136 7.2 检索开放数据 137 7.3 地理数据的软件包 138 7.4 地理数据的网络服务 140 7.5 文件格式 142 7.6 数据读入 144 7.6.1 矢量数据 144 7.6.2 栅格数据 147 7.7 数据写出 148 7.7.1 矢量数据 148 7.7.2 栅格数据 150 7.8 可视化输出 151 7.9 练习 152 第二部分 扩 展 第 8 章 使用 R 语言制作地图 155 8.1 导读 156 8.2 静态地图 156 8.2.1 tmap 基础 157 8.2.2 地图对象 159 8.2.3 美学 161 8.2.4 颜色设置 163 8.2.5 布局 166 8.2.6 分面地图 169 8.2.7 内嵌图 170 8.3 动态地图 173 8.4 交互式地图 174 8.5 地图应用 179 8.6 其他地图制作的软件包 182 8.7 练习 187 第 9 章 与 GIS 软件协作190 9.1 导读 190 9.2 （ R ）QGIS 193 9.3 （ R ）SAGA 198 9.4 通过 rgrass 访问 GRASS 201 9.5 技术选型 206 9.6 其他接口 207 9.6.1 GDAL 接口 207 9.6.2 空间数据库接口 209 9.7 练习 212 第 10 章 脚本、算法和函数 214 10.1 导读 214 10.2 脚本 215 10.3 几何算法 217 10.4 函数 222 10.5 编程 224 10.6 练习 225 第 11 章 统计学习 227 11.1 导读 228 11.2 案例研究 ：滑坡发生的概率 229 11.3 R 语言中的传统建模方法 231 11.4 （空间）交叉验证简介 234 11.5 使用 mlr 进行空间交叉验证 235 11.5.1 广义线性模型 236 11.5.2 机器学习超参数的空间调整 239 11.6 结论 245 11.7 练习 246 第三部分 应 用 第 12 章 交通 251 12.1 导读 251 12.2 案例研究 ：布里斯托尔 253 12.3 交通出行区域 255 12.4 期望路线 259 12.5 路径 261 12.6 节点 263 12.7 路网 266 12.8 基建的优先级划分 268 12.9 未来展望 270 12.10 练习 271 第 13 章 地理营销 272 13.1 导读 272 13.2 案例研究 ：德国的自行车商店 273 13.3 整理输入数据 274 13.4 创建人口普查栅格数据 275 13.6 定义都市区 277 13.6 兴趣点 280 13.7 确定合适的位置 282 13.8 讨论和后续步骤 283 13.9 练习 285 第 14 章 生态学 286 14.1 导读 287 14.2 数据和数据准备 288 14.3 降维 292 14.4 植物区系梯度建模 295 14.4.1 mlr 组件 296 14.4.2 预测结果的地图可视化 299 14.5 结论 301 14.6 练习 302 第 15 章 总结304 15.1 导读 304 15.2 软件包的选择 305 15.3 与其他书的异同 307 15.4 如何进一步学习 308 15.5 开源 309 参考文献 312