地理计算与R语言

基本信息（以实物为准）

作者简介：

罗宾·洛夫莱斯（Robin Lovelace） 博士是英国利兹大学交通运输研究所 (ITS) 和利兹数据分析研究所 (LIDA) 的助理教授和研究员，在地理计算、数据分析和建模方面拥有十多年的经验。作为接受过专业地理信息系统（GIS）培训的地理学家和环境学家，同时又是多年来采用R语言进行学术研究和项目应用的专家，他在运输、GIS和数据分析领域建树颇丰，还为各层次学生讲授了大量的R课程，出版了三本关于统计编程语言 R 的书籍，以及数十篇将新方法应用于政策相关问题的论文。
    雅库布·诺沃萨德（Jakub Nowosad） 博士是波兰波兹南密茨凯维奇大学地球生态学和地理信息研究所的助理教授，主要研究重点是开发数据挖掘和基于模式的空间方法并将其应用于大型数据集。他参与了自动 生态区划、 降水建模、地形分类、物候预报和土壤特性测定等主题的各种跨学科合作。他的研究兴趣还包括空间分析、统计和编程。他在空间分析、地质统计学、统计学和机器学习领域拥有丰富的教学经验。 同时，诺沃萨德博士也是一名 的 R 用户，也是 R 社区的活跃成员。
    雅纳·蒙乔（Jannes Muenchow）博士是一位开源软件的热心倡导者，他的经验涵盖学术和商业角色。他曾在德国耶拿大学（FSU）进行地理信息学博士后研究以及担任GfK Geomarketing团队负责人，目前在cynkra担任 数据科学家和DevOps工程师的双重角色。

内容提要：

地理计算是一个地理学、计算机科学、统计学等多个学科的交叉领域，在交通运输、生态、市场营销和店铺选中等行业都有丰富的应用需求。在过去的几十年里，地理空间的免费开源软件飞速发展，但随之而来的问题是它的分析结果也很难再复现。本书的主题便是使用R语言打造可重现的地理数据分析工作流程，同时也展示R语言中强大的地理数据分析功能。《地理计算与R语言》从基础到应用娓娓道来，包含基础篇、扩展篇和应用篇三个部分。
    《地理计算与R语言》适合作为在交通、生态环境等领域的工作人员为跨学科的入门读物，也适合希望使用开源软件分析、可视化和建模地理数据的人员，以及对地理计算感兴趣的中 R 语言用户和具有地理数据经验的 R语言初学者阅读。

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目录：

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

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