時(shí)空大數(shù)據(jù)系統(tǒng)核心技術(shù)

第 1章 時(shí)空大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的產(chǎn)生 001
1.1　時(shí)空數(shù)據(jù)無(wú)處不在　001
1.1.1　既是使用者又是生產(chǎn)者　001
1.1.2　如何進(jìn)一步利用時(shí)空
數(shù)據(jù)　003
1.2　什么是時(shí)空大數(shù)據(jù)系統(tǒng)　004
1.2.1　傳統(tǒng) GIS 的產(chǎn)生　004
1.2.2　時(shí)空大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生　005
1.3　時(shí)空大數(shù)據(jù)系統(tǒng)是如何構(gòu)建的　006
1.3.1　互聯(lián)網(wǎng)地圖要解決的
問(wèn)題　006
1.3.2　互聯(lián)網(wǎng)地圖整體架構(gòu)　009
第　2章 時(shí)空數(shù)據(jù)基礎(chǔ)知識(shí)　012
2.1　時(shí)空數(shù)據(jù)的產(chǎn)生　012
2.1.1　基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)　012
2.1.2　行業(yè)地理數(shù)據(jù)　014
2.1.3　交通類(lèi)數(shù)據(jù)　014
2.1.4　生活類(lèi)數(shù)據(jù)　015
2.2　時(shí)空數(shù)據(jù)模型分類(lèi)　016
2.2.1　空間數(shù)據(jù)模型　016
2.2.2　時(shí)空模型　021
2.3　坐標(biāo)系統(tǒng)與投影　023
2.3.1　地理坐標(biāo)系　024
2.3.2　常用地理坐標(biāo)系　027
2.3.3　投影坐標(biāo)系　028
2.3.4　常用投影坐標(biāo)系　029
第3章　數(shù)據(jù)感知與接入　031
3.1　常用的感知手段　031
3.1.1　全球定位系統(tǒng)　031
3.1.2　遙感探測(cè)　035
3.1.3　其他數(shù)據(jù)感知手段　037
3.2　時(shí)空數(shù)據(jù)接入常用技術(shù)　039
3.2.1　小數(shù)據(jù)量 Web 接口
傳輸　039
3.2.2　本地?cái)?shù)據(jù)文件上傳　040
3.2.3　服務(wù)器間的離線同步　041
3.2.4　實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流式接入　042
第4章　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與索引　045
4.1　空間數(shù)據(jù)模型　045
4.1.1　空間數(shù)據(jù)定義　045
4.1.2　空間數(shù)據(jù)特性　050
4.1.3　空間拓?fù)潢P(guān)系　053
4.2　時(shí)空數(shù)據(jù)索引算法　061
4.2.1　為什么需要空間索引　061
4.2.2　基于樹(shù)狀結(jié)構(gòu)的空間
索引　064
目　錄
CONTENTS
ii
　時(shí)空大數(shù)據(jù)系統(tǒng)核心技術(shù)
4.2.3　基于填充曲線的時(shí)空
索引　069
4.3　時(shí)空數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)　078
4.3.1　時(shí)空存儲(chǔ)概述　078
4.3.2　文件存儲(chǔ)　079
4.3.3　關(guān)系型存儲(chǔ)　081
4.3.4　分布式存儲(chǔ)　089
4.4　時(shí)空數(shù)據(jù)訪問(wèn)規(guī)范　097
4.4.1　數(shù)據(jù)規(guī)范　098
4.4.2　讀寫(xiě)規(guī)范　100
第5章　時(shí)空大數(shù)據(jù)分析與挖掘　105
5.1　時(shí)空大數(shù)據(jù)分析算法概述　105
5.1.1　時(shí)空算法的分類(lèi)　105
5.1.2　分布式計(jì)算與分區(qū)　107
5.2　幾何分析　110
5.2.1　幾何分析　110
5.2.2　Java Topology Suite　114
5.3　空間聚類(lèi)　115
5.3.1　KMeans　116
5.3.2　DBSCAN　119
5.4　軌跡分析　121
5.4.1　軌跡預(yù)處理　122
5.4.2　軌跡挖掘　131
5.4.3　實(shí)時(shí)軌跡分析　146
5.5　路徑規(guī)劃　151
5.5.1　DFS 和 BFS　152
5.5.2　Dijkstra 算法　154
5.5.3　GBFS 算法　156
5.5.4　A* 算法　158
5.6　地址搜索　159
5.6.1　正地理編碼　160
5.6.2　逆地理編碼　169
5.7　連接分析　171
5.7.1　空間連接　171
5.7.2　分布式擴(kuò)展　173
5.7.3　時(shí)空連接　178
第6章　數(shù)據(jù)服務(wù)與共享　180
6.1　時(shí)空數(shù)據(jù)共享難題　180
6.1.1　標(biāo)準(zhǔn)不一，煙囪林立　180
6.1.2.　傳統(tǒng)桌面 GIS 系統(tǒng)
共享問(wèn)題　181
6.1.3　高并發(fā)、大流量的
瓶頸　181
6.2　時(shí)空數(shù)據(jù)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)　182
6.2.1　OGC OWS　182
6.2.2　OGC API　185
6.3　時(shí)空數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)的構(gòu)建方案　186
6.3.1　主要功能　186
6.3.2　整體架構(gòu)　187
6.3.3　常用技術(shù)　188
6.4　常見(jiàn)的時(shí)空數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)　194
6.4.1　服務(wù)引擎　195
6.4.2　SaaS 平臺(tái)　195
第7章　數(shù)據(jù)可視化　197
7.1　時(shí)空數(shù)據(jù)可視化的常用形式　197
7.1.1　地圖的發(fā)展　197
7.1.2　地圖綜合　199
7.1.3　動(dòng)態(tài)地圖　204
7.1.4　專(zhuān)題地圖　204
7.1.5　三維地圖　205
　目 錄
iii
7.2　時(shí)空數(shù)據(jù)可視化基本原理　207
7.2.1　電子地圖介紹　207
7.2.2　地圖瓦片原理　208
7.2.3　柵格瓦片技術(shù)　212
7.2.4　矢量瓦片技術(shù)　214
7.2.5　動(dòng)態(tài)矢量切片　218
7.2.6　靜態(tài)矢量切片　221
7.2.7　矢量切片與地圖綜合　224
7.2.8　矢量免切片技術(shù)　225
7.2.9　時(shí)空數(shù)據(jù)可視化模型　227
7.3　時(shí)空數(shù)據(jù)可視化渲染技術(shù)　228
7.3.1　WebGIS 渲染技術(shù)的
發(fā)展　228
7.3.2　WebGL 技術(shù)　229
7.3.3　云渲染　231
7.4　發(fā)展趨勢(shì)　232
第8章　網(wǎng)上購(gòu)物時(shí)空數(shù)據(jù)應(yīng)用　233
8.1　案例背景　233
8.2　案例分析　233
8.2.1　產(chǎn)品功能分析　233
8.2.2　數(shù)據(jù)分析　236
8.2.3　關(guān)鍵流程分析　238
8.3　實(shí)現(xiàn)方案　239
8.3.1　難點(diǎn)分析與技術(shù)選型　239
8.3.2　數(shù)據(jù)預(yù)處理　242
8.3.3　查詢索引構(gòu)建　243
8.3.4　數(shù)據(jù)查詢與聚合運(yùn)算　249
8.4　案例總結(jié)　250
第9章　物流服務(wù)時(shí)空數(shù)據(jù)應(yīng)用　251
9.1　案例背景　251
9.2　案例分析　252
9.2.1　產(chǎn)品功能分析　252
9.2.2　數(shù)據(jù)分析　256
9.2.3　關(guān)鍵流程分析　258
9.3　實(shí)現(xiàn)方案　259
9.3.1　銷(xiāo)量預(yù)測(cè)　260
9.3.2　智能分單　262
9.3.3　路徑規(guī)劃　263
9.4　案例總結(jié)　265
第　10 章 危化品車(chē)輛監(jiān)管　266
10.1　案例背景　266
10.2　案例分析　266
10.2.1　功能分析　267
10.2.2　數(shù)據(jù)分析　268
10.2.3　流程分析　271
10.3　方案實(shí)現(xiàn)　272
10.3.1　技術(shù)難點(diǎn)分析與技術(shù)
選型　272
10.3.2　車(chē)輛行駛狀態(tài)分析　273
10.3.3　可視化大屏監(jiān)測(cè)　274
10.3.4　車(chē)輛行駛異常預(yù)警　280
10.3.5　歷史數(shù)據(jù)歸檔　282
10.4　案例總結(jié)　282
參考文獻(xiàn)　283