空間數據科學R語言實踐

盧賓賓 樂鵬 董冠鵬 秦昆

  • 出版商: 科學出版
  • 出版日期: 2025-05-01
  • 售價: $948
  • 語言: 簡體中文
  • 頁數: 362
  • 裝訂: 平裝
  • ISBN: 7030812301
  • ISBN-13: 9787030812308
  • 相關分類: R 語言
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商品描述

本書系統構建了從空間數據管理到建模分析的全流程技術框架。在數據處理方面,涵蓋數據讀寫及管道操作,重點解析了Spatial到sf空間對象的技術轉型;在可視化方面,系統性介紹了利用多元函數包實現基礎統計與地圖可視化;在空間統計分析方面,聚焦空間回歸分析、空間自相關分析、空間插值等經典技術方法及其應用實踐。為強化知識貫通性,全書采用統一的地理數據集貫穿案例,完整呈現數據清洗、模型運算到可視化表達的技術閉環,形成可覆現的標準化操作範式。

目錄大綱

目錄
第1章 R語言基礎 1
1.1 R語言簡介 3
1.1.1 R軟件安裝 4
1.1.2 R輔助編程軟件 6
1.1.3 R函數包安裝 8
1.2 數據類型 10
1.2.1 基礎數據類型 11
1.2.2 結構體對象數據類型 11
1.3 變量及運算符號 18
1.3.1 變量 18
1.3.2 運算符號 19
1.4 R 語言基礎編程語法 20
1.4.1 判斷體 21
1.4.2 循環體 22
1.4.3 函數 23
1.5 本章練習與思考 24
第2章 R語言基礎數據文件操作處理 25
2.1 本章R函數包準備 27
2.1.1 tidyverse 包 27
2.1.2 readr函數包 28
2.1.3 readxl函數包 28
2.1.4 haven函數包 29
2.1.5 jsonlite函數包 29
2.1.6 readtext函數包 29
2.1.7 magrittr函數包 30
2.1.8 dplyr函數包 30
2.1.9 tidyr函數包 30
2.1.10 rlist函數包 31
2.1.11 lubridate函數包 32
2.2 基礎數據讀寫 32
2.2.1 基礎數據讀入 33
2.2.2 基礎數據寫出 36
2.3 R 工作空間數據文件存儲 37
2.4 基礎數據操作與處理 38
2.4.1 基礎數據提取 38
2.4.2 管道操作 42
2.4.3 數據連接 43
2.4.4 數據重塑 46
2.4.5 缺失值與異常值的處理 48
2.4.6 非關系型數據的處理 49
2.4.7 關系型數據庫文件處理 52
2.4.8 lubridate概述與時間序列處理 54
2.5 本章練習與思考 55
第3章 R語言空間數據處理 57
3.1 本章R函數包準備 59
3.1.1 sp函數包 59
3.1.2 sf函數包 60
3.1.3 terra函數包 61
3.1.4 maptools函數包 61
3.1.5 rgdal函數包 61
3.1.6 R語言空間數據函數包進化 62
3.2 R 中空間數據基本類型 63
3.2.1 Spatial對象 63
3.2.2 Simple Feature對象 74
3.2.3 Simple Feature數據對象與data.frame數據的相互轉化 82
3.2.4 Simple Feature數據與Spatial數據的相互轉換 83
3.3 空間數據導入導出 84
3.3.1 矢量數據導入 85
3.3.2 矢量數據導出 93
3.3.3 遙感影像數據導入導出方法 95
3.3.4 其他導入導出方法 97
3.4 本章練習與思考 97
第4章 空間數據處理與分析基礎 99
4.1 本章R函數包準備 101
4.1.1 rgeos函數包 101
4.1.2 其他函數包 101
4.2 屬性數據編輯 102
4.2.1 Spatial對象 102
4.2.2 Simple Feature對象 104
4.3 空間信息編輯 106
4.3.1 Spatial*DataFrame對象 106
4.3.2 Simple Feature對象 109
4.4 遙感影像數據分析 114
4.4.1 影像信息統計 114
4.4.2 遙感影像波段信息分析 116
4.4.3 歸一化植被指數計算 119
4.5 空間數據基礎分析 121
4.5.1 Spatial*DataFrame對象 121
4.5.2 Simple Feature對象 126
4.6 基礎空間關系分析 133
4.6.1 Spatial*DataFrame 對象 133
4.6.2 Simple Feature 對象 139
4.7 屬性與空間關聯 144
4.8 本章練習與思考 146
第5章 基礎數據統計可視化 149
5.1 本章R函數包準備 151
5.1.1 lattice函數包 151
5.1.2 graphics函數包 151
5.1.3 RColorBrewer函數包 151
5.1.4 MASS函數包 151
5.1.5 ComplexHeatmap函數包 152
5.1.6 circlize函數包 152
5.1.7 corrplot函數包 152
5.1.8 linkET函數包 153
5.1.9 ggplot2函數包 153
5.1.10 GGally函數包 153
5.1.11 psych函數包 153
5.2 基礎統計圖表繪制 154
5.2.1 基礎繪圖參數 155
5.2.2 散點圖 159
5.2.3 折線圖 162
5.2.4 直方圖 163
5.2.5 條形圖 168
5.2.6 箱線圖 171
5.3 多元數據可視化 173
5.3.1 高維可視化 173
5.3.2 散點圖矩陣 180
5.3.3 熱力圖 185
5.3.4 相關系數矩陣可視化 197
5.3.5 平行坐標圖 203
5.4 趣味可視化案例 206
5.4.1 繪制冰墩墩的冰糖外殼 208
5.4.2 繪制身體 211
5.4.3 繪制臉部細節 212
5.4.4 繪制其他細節 216
5.5 本章練習與思考 218
第6章 R中空間數據表達與可視化 219
6.1 本章R函數包準備 221
6.1.1 GISTools 221
6.1.2 tmap 221
6.1.3 echarts4r 221
6.1.4 REmap 222
6.1.5 leaflet函數包 222
6.2 空間對象可視化 223
6.2.1 Simple Feature對象 223
6.2.2 添加制圖要素 226
6.2.3 多個圖層疊加繪制 227
6.3 空間屬性數據可視化 230
6.3.1 點數據的屬性數據可視化 231
6.3.2 線數據的屬性數據可視化 237
6.3.3 面數據的屬性數據可視化 240
6.4 交互式數據可視化 255
6.4.1 echarts4r包 256
6.4.2 REmap包 259
6.4.3 leaflet函數包 262
6.5 本章練習與思考 263
第7章 ggplot2函數包可視化 265
7.1 本章R函數包準備 267
7.1.1 ggplot2函數包 267
7.1.2 ggspatial函數包 267
7.1.3 maps函數包 267
7.1.4 patchwork函數包 267
7.1.5 ggthemes函數包 268
7.2 ggplot2統計可視化 268
7.2.1 ggplot2基礎語法 269
7.2.2 數據 270
7.2.3 映射 271
7.2.4 幾何對象 275
7.2.5 標度 277
7.2.6 統計變換 283
7.2.7 坐標系 285
7.2.8 位置調整 287
7.2.9 分面 290
7.2.10 主題 293
7.2.11 輸出 298
7.3 ggplot2空間可視化 300
7.3.1 空間幾何數據繪圖 300
7.3.2 空間屬性數據可視化 305
7.4 本章練習與思考 308
第8章 R語言空間統計分析 311
8.1 本章R函數包準備 313
8.1.1 gstat函數包 313
8.1.2 automap函數包 313
8.1.3 spdep函數包 313
8.1.4 GWmodel函數包 313
8.1.5 spatstat函數包 314
8.2 空間插值 315
8.2.1 最臨近插值 315
8.2.2 IDW插值 316
8.2.3 克裏金插值 319
8.3 空間自相關 321
8.3.1 全局空間自相關 322
8.3.2 局部空間自相關 326
8.4 空間回歸分析 330
8.4.1 線性回歸 330
8.4.2 空間滯後/誤差/杜賓模型 334
8.4.3 地理加權回歸 338
8.5 空間點模式分析 355
8.6 本章練習與思考 358
參考文獻 359
附錄 本書相關R函數包 361