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內容簡介

　　《眾源地理數據分析及應用》較為全麵係統地論述眾源地理數據的基本概念、分析方法、前沿技術以及**的應用成果。《眾源地理數據分析及應用》針對眾源地理數據的特點進行分析利用與挖掘，共分8章。第1章介紹眾源地理數據的來源、特點與典型應用方嚮；第2章結閤多個實際案例論述眾源地理數據的采集與獲取；第3章論述眾源地理數據質量分析的理論框架、關鍵問題與相關分析案例；第4章論述眾源地理數據在道路網演化及誌願者繪圖行為方麵的特點和規律；第5~6章論述眾源地理數據在道路提取與更新中的應用與相關方法；第7章論述眾源軌跡數據在城市信息提取與人類行為分析中的應用；第8章探討眾源地理數據的共享平颱建設與可視化技術。

內頁插圖

目錄

第1章 緒論 1
1.1 眾源地理數據的概念 2
1.2 眾源地理數據的來源與分類 3
1.2.1 眾源地理數據的來源 3
1.2.2 眾源地理數據的分類 4
1.3 眾源地理數據的特點 4
1.4 眾源地理數據的主要應用方嚮 6
1.4.1 眾源地理數據拓撲及無標度分析 6
1.4.2 城市交通基礎地理信息提取 7
1.4.3 人類時空活動分析 7
1.4.4 其他分析與應用 8
1.5 本書內容和組織結構 9
參考文獻 10
第2章 眾源地理數據的采集與獲取 13
2.1 概述 14
2.1.1 眾源地理數據的采集 14
2.1.2 眾源地理數據的獲取 20
2.2 OpenStreetMap項目及其數據的采集與獲取 23
2.2.1 OpenStreetMap項目概述 23
2.2.2 OpcnStreetMap數據的采集 24
2.2.3 OpenStreetMap數據的獲取 26
2.3 基於手機的誌願者位置數據采集與GeoDiary係統 26
2.3.1 背景和一般方法 26
2.3.2 典型案例 28
2.3.3 GeoDiary殺統與數據采集實驗 30
2.3.1 基於手機的位置數據采集麵臨的挑戰和應對策略 32
2.4 網絡眾源地理數據的獲取與方案設計 38
2.4.1 網絡地理數據的組織結構 38
2.4.2 獲取基礎和限製 40
2.4.3 獲取方案設計與實驗 42
2.5 本章小結 44
參考文獻 44
第3章 眾源地理數據質量分析與評價 47
3.1 眾源地理數據的質量概述 48
3.1.1 眾源地理數據質量問題及其研究進展 48
3.1.2 眾源地理數據的誤差源 48
3.2 眾源地理數據的質量分析框架 49
3.2.1 概述 49
3.2.2 眾源地理數據質量分析的關鍵問題 50
3.3 OpenStreetMap道路數據的質量分析 51
3.3.1 概述 51
3.3.2 OpenStreetMap道路數據質量分析方法 52
3.3.3 質量要素及其計算模型 53
3.3.4 實例應用與分析 55
3.4 位置簽到數據質量分析 64
3.4.1 位置簽到數據及其特點 64
3.4.2 位置簽到數據質量分析方法 64
3.4.3 實例應用與分析 67
3.5 眾源GPS軌跡的預處理 71
3.5.1 GPS軌跡粗差 71
3.5.2 GPS軌跡粗差剔除的常用方法 72
3.5.3 一種基於趨勢的粗差剔除法 74
3.5.4 隨機誤差及軌跡的平滑 79
3.6 本章小結 81
參考文獻 82
第4章 OpenStreetMap路網演變分析 85
4.1 OpcnStreetMap遒路數據結構 86
4.2 網絡演變理論與方法 87
4.2.1 網絡演變理論 87
4.2.2 網絡模型構建 88
4.2.3 網絡分析方法 88
4.3 開放道路網結構演變分析 90
4.3.1 OpcnStreetMap道路網演變概況 90
4.3.2 OpenStreetMap道路網絡建模 93
4.3.3 屬性分析 93
4.3.4 幾何分析 94
4.3.5 拓撲分析 99
4.3.6 中心性分析 101
4.4 誌願者繪圖行為演變分析 103
4.4.1 誌願者數量 104
4.4.2 誌願者類型 104
4.4.3 誌願者上傳的數據類型 105
4.5 本章小結 106
參考文獻 106
第5章 OpenStreetMap輔助的影像道路提取 109
5.1 高分辨率影像道路提取概述 110
5.1.1 道路采集的意義與傳統方法 110
5.1.2 基於高分辨率影像的道路提取 111
5.1.3 OpenStreetMap輔助道路提取的潛力 112
5.2 基於種子點追蹤的道路提取與更新 113
5.2.1 概述 113
5.2.2 矢量引導下的路域緩衝帶生成 114
5.2.3 超高分辨率遙感影像的道路提取與更新 116
5.2.4 高分辨率遙感影像的道路提取與更新 121
5.3 基於機器學習的道路提取 127
5.3.1 概述 127
5.3.2 道路分級 129
5.3.3 道路樣本庫建立 132
5.3.4 HOGJ SVM訓練提取道路特徵 135
5.3.5 實驗及分析 138
5.4 本章小結 144
參考文獻 144
第6章 基於眾源數據的路網提取與更新 147
6.1 引言 148
6.2 基於眾源GPS教據的道路提取 148
6.2.1 主要方法 148
6.2.2 一種基丁柵格網的道路中心綫提取方法 155
6.3 基於OpenStreetMap的城市道路數據庫更新 159
6.3.1 研究背景 159
6.3.2 路網匹配的自適應緩衝區增長法 161
6.3.3 自適應概率鬆弛法路網特徵點匹配 179
6.4 本章小結 184
參考文獻 184
第7章 基於眾源軌跡的交通齣行信息提取與分析 187
7.1 概述 188
7.2 利用齣租車軌跡提取城市熱點區域 192
7.2.1 空間聚類的主要方法 192
7.2.2 基於決策圖和數據場的軌跡聚類方法 193
7.2.3 利用軌跡聚類方法提取城市熱點區域 196
7.3 基於齣租車軌跡的城市擁堵區域提取及其分布模式分析 200
7.3.1 基丁浮動車軌跡的擁堵事件提取 201
7.3.2 擁堵事件的統計分析 201
7.3.3 通過聚類提取擁堵易發區域 203
7.3.4 基於K函數的擁堵時空分布模式探測 207
7.3.5 利用軌跡數據場模擬擁堵強度分布 208
7.4 基於OpenStreetMap軌跡的交通附屬設施提取 210
7.4.1 OpenStreetMap軌跡數據及預處理 210
7.4.2 基於低速極值點的收費站提取 211
7.4.3 基於軌跡始末點的停車場提取 214
7.4.4 分時段道路流速信息建模 217
7.5 基於誌願者GPS軌跡數據的大學生時空行為分析 219
7.5.1 概述 219
7.5.2 誌願者GPS軌跡數據獲取與質量分析 220
7.5.3 數據預處理 223
7.5.4 停留行為提取 226
7.5.5 基於停留行為的大學生時空行為分析 229
7.5.6 實驗驗證與總結 231
7.6 本章小結 235
參考文獻 236
第8章 眾源地理數據共享平颱設計與可視化 241
8.1 概述 242
8.1.1 數據共享及共享平颱建設 242
8.1.2 眾源地理數據可視化的研究進展 243
8.2 共享平颱設計和實現 246
8.2.1 總體設計 246
8.2.2 數據體係和標準體係 247
8.2.3 軟硬件技術采納 250
8.3 可視化應用實例 252
8.3.1 齣租車軌跡的高維可視化係統 252
8.3.2 GeoDiary地理日記係統 257
8.3.3 大眾在綫製圖係統設計 262
8.4 本章小結 269
參考文獻 269

前言/序言

　　眾源地理數據主要是指那些來源廣泛，通常由非專業個人或單位生産的地理數據。它隨著導航定位、互聯網等現代技術的發展和普及而産生，並在近幾年引起相當一些學科和領域的關注。近十年來，一方麵導航定位技術不斷普及和大眾化，另一方麵包括Web2.0在內的計算機技術極大地方便瞭信息的生産和共享。在這樣的背景下，普通民眾（團體）在日常生活（尤其是網絡活動）中直接或間接地生産齣大量的地理數據，典型的例如Open Street Map道路數據、新浪微博簽到數據、浮動車數據。考慮到來源多樣性和生産自發性是這類數據區彆於傳統地理數據的本質屬性，本書將這些數據稱為“眾源地理數據”。相較於傳統的專業測繪地理數據，眾源地理數據有著數據量大、現勢性強、覆蓋麵廣、成本低廉等優點，成為近幾年測繪地理信息提取與更新、城市熱點提取與分析、交通分析及其可視化、時空行為分析等領域的熱點數據。
　　盡管近年來基於眾源地理數據的研究不少，但是國內尚缺少能係統、集中、深入地論述這種新型數據及其分析和應用的書籍。相對傳統地理數據而言，眾源地理數據有更強的異構性、多樣性和不確定性，想要清楚地認識這種數據的全貌、要點及潛在價值並不容易，因此編撰係統論述這類數據的相關書籍十分必要。本書依托國傢自然科學基金項目“基於眾源GPS路綫數據的城市道路網自動更新和重構”（項目編號：61172175），從數據獲取、質量分析、特點分析、多領域應用等多個角度切入，嘗試係統地論述眾源地理數據（尤其是道路數據）及其分析和應用，以期一定程度上填補這個空缺。
　　本書采用以下流程化體係展開論述：概述、獲取、質量分析、特點及規律分析、不同領域的應用、共享和可視化。第1章介紹眾源地理數據的來源、特點及典型應用方嚮，以引入數據全貌、總領全書；第2章論述眾源地理數據的采集和獲取過程，深入認識這種數據的來源；第3章論述眾源地理數據的質量及其分析方法，這是開展分析和應用的基礎；第4章論述眾源道路數據演變的特點及規律；第5～7章則結閤城市熱點分析、道路提取與更新、交通信息及交通設施的提取及分析、市民行為規律分析等多個方嚮，論述眾源地理數據的不同應用；第8章論述眾源地理數據的共享平颱構建及可視化。
　　本書以我們近期在眾源地理數據方麵所做研究為基礎，對此進行整理、歸納和總結，並最終形成眾源地理數據分析與應用的係統化框架。各個章節的主要撰寫人員分彆為：第1章，單傑、王英；第2章，單傑、黃潤、黃長青；第3章，鬍慶武、王明、單傑、陳瀟健；第4章，賈濤、趙鵬祥；第5章，黃玉春、崔衛紅、陳昱霖、單傑；第6章，單傑、鬍翔雲、劉長勇、王振華；第7章，秦昆、黃長青、王英、單傑；第8章，黃長青、黃潤、單傑、熊恢、桂誌鵬。本書由單傑和賈濤共同指導黃潤完成統稿，最後由單傑對全書進行瞭定稿。
　　周檬、李依嬌、劉成堃、熊戀、陳江平、曹勁舟、武紅宇、王健、周天、徐靜、杜勝蘭、何韜、劉子政、李默穎、李楓、栗法、孟凡澤、劉亞奇等對本書的內容有直接貢獻，在此錶示感謝。在本書的準備和撰寫過程中，感謝餘洋、付建紅、王玉龍、康朝貴、黃培旗、薑卓君、周溢波等提供的指導或幫助。感謝參與、組織、協助“2015地理日記伴我行”的人員和組織，包括：約659名武漢大學遙感信息工程學院的學生誌願者、武漢大學遙感信息工程學院研究生會及學生代錶項皓東等、潘婷和劉亞奇等25名活動工作人員、為活動組織提供資料支持的何淩和謝雲等，以及指導老師盧賓賓等。感謝組織2014年武漢市社會狀況綜閤調查的林曾等武漢大學社會學係師生。
　　感謝以下團體在數據或資金上對本書提供的幫助：國傢自然科學基金項目“基於眾源GPS路綫數據的城市道路網自動更新和重構”、北京四維圖新科技股份有限公司、廣州建通測繪地理信息技術股份有限公司、中國公路工程谘詢集團有限公司、高分綜閤交通遙感應用示範係統（一期）項目、測繪遙感信息工程國傢重點實驗室3S集成與通信研究室、北京吉威時代軟件股份有限公司、武漢安捷聯閤在綫信息科技有限公司等。
　　本書自成體係，具有專著與教材相結閤的寫作風格，希望能幫助讀者全麵、係統、深入地認識眾源地理數據及其應用。對於科研工作者，本書可作為工具書或參考書；對於高等院校的本科生或研究生，本書可作為教材或參考書。
　　由於作者水平有限，書中難免存在紕漏，敬請各位讀者不吝指正。
眾源地理數據分析及應用 下載 mobi epub pdf txt 電子書

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