空间数据分析、挖掘与可视化案例实训课程——三亚班课程简介

作者:admin时间:2017-06-30 05:29:46

《空间数据分析、挖掘与可视化案例实训课程》

三亚班-课程简介

空间信息获取技术的飞速发展和各种应用的广泛深入,多分辨率、多时态空间信息大量涌现,以及与之紧密相关的非空间数据的日益丰富,对海量空间信息的综合应用和处理技术提出了新的挑战,要求越来越高。空间数据挖掘技术作为一种高效处理海量地学空间数据、提高地学分析自动化和智能化水平、解决地学领域“数据爆炸、知识贫乏”问题的有效手段,已发展成为空间信息处理的关键技术。通过本课程的学习,我们将学会如何使用ArcGIS进行多元化空间分析、大数据挖掘以及成果数据美观的可视化。

预备知识

本课程是为地理信息系统技术人员和ArcGIS的初学者设计的案例实训课程,不需要学员具备ArcGIS的知识。有ArcGIS软件基础的会对本课程的学习和理解有一定帮助。

核心内容 

本次课程中您将学习以下案例:

【案例一】基于大数据的模式探究

通过分析数据的隐藏模式,汇总数据的空间分布特征,我们可以更好地评判分析方法的合理性,并且帮助我们推导出更合理的结论。ArcGIS的空间分布模式研究是将地理空间直接融入到数学逻辑中,既研究数据属性的结构,也分析数据几何的分布。本案例中,以苏州市区微博的签到数据为例,按照点模式的分析流程,学习ArcGIS中分析点模式的方法和步骤。我们将学习三维等值线图六边形矢量密度图核密度分析、热点分析的展示方式,以直观的表现数据的分布模式。

【案例二】利用时空立方体探究时空数据模式——时间和空间(ArcGIS Pro)

我们以布雷沃德县2010-2015年的车祸数据为研究对象,通过ArcGIS Pro的时空立方体工具、热点分析工具初步探索车祸发生的时空模式:车祸在哪里不断增加?沿着道路网,哪里是车祸的高发区域?最危险的时段是什么时候?哪个时间段、哪个路段是车祸常年发生问题路段?能不能把过程模型化保存分享给他人?

【案例三】遥感图像数据获取及预处理流程

  1. 遥感影像数据获取:重点介绍美国的地质调查局(USGS)和我国的地理空间数据云网站。
  2. 遥感影像的预处理方法:影像去黑边、影像裁剪、影像镶嵌、波段合成。

【案例四】计算多光谱影像的归一化植被指数NDVI

归一化植被指数NDVI被认为是检测地区或者全球植被和生态环境变化的有效指标,不同的NDVI值对应不同的土地覆盖类型,从而可以进行大尺度上的土地覆盖分析。本案例中,您将学会利用多光谱影像计算NDVI以及使用NDVI图进行粗略的土地覆盖分析。

【案例五】基于光谱的影像信息提取与分类后处理

遥感影像分类已成为土地利用或土地覆盖分析的重要手段,最常用的两种分类方法为非监督分类和监督分类。本案例中我们将学习ISODATA非监督分类、最大似然监督分类、众数滤波去除小斑块、混淆矩阵Kappa系数评价分类结果的准确性。

【案例六】土地利用变化分析与制图综合案例 

  1.  计算城市中不透水面的面积;
  2.  2006年到2015年土地利用变化图;
  3.  计算土地利用/植被多样性。

【案例七】测量湖泊在过去30年间的收缩面积(ArcMap/ArcGIS Pro)

鄱阳湖是中国最大的淡水湖,有明显的季节性水位波动。鄱阳湖的水源来自降水和长江水,由于近几年的持续干旱,鄱阳湖最近出现了更加明显的水位波动。在本案例中,您将使用Landsat影像,计算1984至2014年间湖泊面积的变化。

【案例八】利用激光雷达数据生成城市房屋3D数据(ArcMap/ArcGIS Pro)

在本案例中,您将学会将激光雷达数据汇集到LAS数据集中,该数据集可在软件中显示为一组名为点云的3D点。检查并处理完激光雷达数据中的异常值后,您将提取建筑物的屋顶形态,获得建筑物高度、屋檐高度、屋顶形态(平屋顶、双坡屋顶或四坡屋顶)、建筑物的内部编号、基础高程、屋顶方向和屋顶方向调整。根据建筑物数据进行3D符号化,并生成多面体要素类。

【案例九】利用遥感影像评估火灾面积(ArcMap/ArcGIS Pro)

在本案例中,首先以增强后的自然色影像查看家公园的两次火灾影像,然后使用其他更能突出显示燃烧区域的波段组合进行查看。最后,创建专门用来突出显示火灾后迹地的自定义波段组合。目测识别火灾情况后,您将使用等式以量化形式来确定燃烧面积。即利用归一化燃烧比率确定发生燃烧的区域,并将燃烧区域数字化为要素类。

 

【案例十】城市洪水淹没3D展示与分析(ArcMap/ArcGIS Pro)

长期暴雨后,城市水位上升,很多地方产生大面积积水,不仅阻碍交通还会威胁居民的生命安全。本案例将构建一张包含河流、建筑物的2D和3D城市地图,分析并量化高水位威胁,将城市被水淹没后的场景真实地展示给他人。

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