時空大數據分析實驗教程

李柏延，陜西師範大學地理科學與旅遊學院副教授，博士、博士後，2020年博士畢業於武漢大學獲地圖制圖學與地理信息工程專業，博士期間赴日本東京大學公派聯合培養，主要研究方向為時空大數據分析、資源環境遙感與GIS、城市計算，發表SCI論文三十余篇。入選2024年度陜西省青年科技新星、“西安英才計劃”青年人才、2023年秦創原引用高層次創新創業人才（第一批）、第三批秦嶺生態環保“青年學者”、西安市地區優秀人才。

　　　　　目　錄

　　　CONTENTS

　　

第1章　長時序植被覆蓋時空演變分析 1

　　1.1　長時序植被覆蓋時空演變理論與技術 1

　　　1.1.1　長時序植被覆蓋時空演變理論 1

　　　1.1.2　長時序植被覆蓋時空演變技術應用 3

　　1.2　長時序植被覆蓋時空演變分析實驗 5

　　　1.2.1　植被覆蓋的空間分布特征分析 5

　　　1.2.2　植被覆蓋的時間變化特征分析 12

  　　1.2.3　植被覆蓋的時間變化趨勢分析 13

　  　1.2.4　植被覆蓋的可持續性分析 16

　　1.3　長時序植被覆蓋時空演變分析實驗思考與探索 21

第2章　生態系統服務 23

　　2.1　生態系統服務評估理論與技術 23

　　  2.1.1　生態系統服務評估方法 23

　　　2.1.2　生態系統服務評估技術應用 24

　　2.2　生態系統服務實驗 26

　　　2.2.1　遙感影像預處理 26

　　  2.2.2　碳儲量的計算 32

  　　2.2.3　土地利用模擬 34

　  　2.2.4　模擬精度驗證 37

　　2.3　生態服務系統實驗思考與探索 38

第3章　幹旱事件識別和分析 40

　　3.1　幹旱事件識別和分析理論與技術 40

 　　 3.1.1　幹旱事件識別理論 40

　  　3.1.2　幹旱事件識別技術應用 45

　　3.2　幹旱事件識別和分析實驗 47

　　　3.2.1　幹旱事件的識別 47

　　  3.2.2　幹旱事件識別結果分析 51

　  　3.2.3　投影轉換、矢量化與面積統計 56

　　  3.2.4　幹旱事件時間趨勢與熱點分析 57

　　3.3幹旱事件識別和分析實驗思考與探索 63

第4章　社區生活圈可步行性分析 65

　　4.1　社區生活圈可步行性分析理論與技術 65

  　　4.1.1　社區生活圈可步行性分析理論 65

      4.1.2　社區生活圈可步行性分析技術應用 68

　　4.2　社區生活圈可步行性分析實驗 70

　　  4.2.1　網絡數據集構建 70

  　　4.2.2　社區生活圈識別 74

　  　4.2.3　最近設施查找 76

　　  4.2.4　基礎步行指數計算 79

　　  4.2.5　步行指數修正 83

　　  4.2.6　可視化結果 86

　　4.3　社區生活圈可步行性分析實驗思考與探索 87

第5章　城市交通流和軌跡分析 89

　　5.1　城市交通流和軌跡分析理論與技術 89

  　　5.1.1　城市交通流和軌跡分析理論 89

　　　5.1.2　城市交通流和軌跡分析技術應用 90

　　5.2　城市交通流和軌跡分析實驗 93

　  　5.2.1　漁網劃分 93

　　  5.2.2　流量計算 103

　　  5.2.3　空間自相關 105

　　　5.2.4　OD通勤線的顯示 106

　　  5.2.5　社區探測 109

　　5.3　城市交通流和軌跡分析實驗思考與探索 116

第6章　北鬥/GNSS衛星導航定位分析 118

　　6.1　北鬥/GNSS衛星導航定位理論與技術 118

　　　6.1.1　北鬥/GNSS衛星導航定位理論 118

　　　6.1.2　北鬥/GNSS衛星導航定位關鍵技術及模型 120

　　　6.1.3　北鬥/GNSS數據評估指標 122

　　6.2　北鬥/GNSS衛星導航定位綜合實驗 124

　　　6.2.1　基於RTKLIB的SPP偽距單點定位實驗 124

　　　6.2.2　北鬥/GNSS數據質量分析 133

　　　6.2.3　實時GNSS數據導入GIS軟件實驗 141

　　6.3　北鬥/GNSS衛星導航實驗思考與探索 144

第7章　激光點雲建模歷史文物 147

　　7.1　激光點雲建模歷史文物理論與技術 147

　　　7.1.1　激光點雲建模歷史文物理論 147

　　　7.1.2　激光點雲建模歷史文物技術應用 148

　　7.2　激光點雲建模歷史文物實驗 150

　　　7.2.1　文物單體人工建模與紋理貼圖 150

  　　7.2.2　多源數據集成展示 157

　　7.3激光點雲建模歷史文物實驗思考與探索 168

第8章　三維場景分析 170

 　8.1　三維場景分析理論與技術 170

　 　 8.1.1　三維場景分析理論 170

　　  8.1.2　三維場景分析技術應用 171

　　8.2　三維場景分析實驗 173

　  　8.2.1　時序性三維淹沒分析 173

　  　8.2.2　洪水淹沒分析 187

　  8.3　三維場景分析實驗思考與探索 194

第9章　基於GeoAI融合遙感深度特征與POI的城市功能區識別 197

　　9.1　城市功能區識別理論與技術 197

  　　9.1.1　城市功能區識別理論 197

　　　9.1.2　城市功能區識別技術應用 199

　　9.2　城市功能區識別實驗 202

　　　9.2.1　城市功能區識別實驗環境搭建 202

　  　9.2.2　城市功能區識別數據獲取與預處理 202

　　  9.2.3　多源數據特征提取 205

　　　9.2.4　空間增強K-Means++聚類 211

　　　9.2.5　無監督結果驗證 213

　　9.3　城市功能區識別實驗思考與探索 216

第10章　水保智腦平臺 218

　　　10.1　水保智腦平臺理論基礎 218

　　　10.2　水保智腦平臺實驗 220

　　　10.3　水保智腦平臺實驗思考與探索 231

參考文獻   237