Изучение методов обработки пространственных данных

[KolesovDmitry]

Хочу поднять вопрос о списке литературы. На ГисЛаб есть проект "Документация", в котором собирается литература по ГИС и ДЗЗ. На мой взгляд, там не хватает раздела, посвященного математическим методам обработки пространственных данных.

Поясню на своем примере: учился по специальности, не связанной с ГИС, изучал "стандартные" мат.методы. Немного поработав с ГИС понял, что пространственные данные имеют свою специфику, которую постоянно нужно учитывать и стандартные методы с такими данными работают "с оговорками". При этом существует набор методов, предназначенный для работы именно с пространственными данными, который знаком всем специалистам в этой области.

Поэтому, мне кажется, было бы полезным собрать список понятий и методов, которые должен знать каждый, кто имеет дело с пространственными данными а также книг/статей и серии "читать обязательно".

Собственно, вопрос-просьба к специалистам: перечислите, пожалуйста, те основы, которые на ваш взгляд являются обязательными для изучения в первую очередь.

[Александр Мурый]

+1
Поддерживаю, т.к. сам начинаю разбираться с мат. методами в ГИС. Можно (для примера) литературу разбить на разделы:
- сферическая геометрия (проекц. преобразования и т.п.)
- "векторная" математика (?), сетевой анализ (графы?), топология (?)
- растровая алгебра (?)
- пространственная интерполяция и т.п.
- ???

[syroezhka]

Такой раздел был бы очень полезен, я думаю.

Можно (для примера) литературу разбить на разделы:

+ обработка изображений

[Александр Мурый]

+ статистика, конечно (как я мог забыть..)

[gamm]

классический набор (крупными мазками, по памяти):
- точечные данные и работа с ними. Определение соседства. Диаграмма Вороного (разные метрики) и триангуляция Делоне.
-- немаркированные (точечные процессы). Гомогенность/CSR, различные модели нестационарных и негомогенных пространственных процессов (типа дважды-стохастического), оценка параметров (плотности, и т.д.), симуляция.
-- маркированные процессы (категориальные значения). Статистики соседства (Ripley, J,F,G-функции).
-- маркированные процессы (скалярные значения). Пространственная связь (индексы I-Moran, C-Geary). Классические модели с учетом пространственной корреляции (Ord, 1975).

- Данные на регулярных и нерегулярных решетках (планарных разбиениях). Случайные поля. Соседство, показатели связи для категориальных и скалярных величин. Методы анализа формы (landscape ecology - Fragstats).

- "Физические поля" (данные с непрерывным распределением в пространстве). Методы восполнения данных (интерполяция и аппроксимация). Локальные регрессии (поверх триангуляции - Akima, Renke). Построение mesh с различными ограничениями (TIN, использование различных ограничений и "структурных элементов").

- Геостатистика. Гауссовы случайные функции. Вариограмный анализ (прямой и кросс). Статистические методы восполнения данных (кригинг и ко-кригинг). Индикаторная вариография. Геостатистический анализ и моделирование объектов. Симуляция. Анализ и воспроизведение patterns (multipoint geostatistics, markov Random Field). Нестационарная геостатистика. IRF-k модели (Intrinsic Random Function of K Order).

- Современный статистический анализ с учетом пространственно-временных зависимостей. Обобщенный метод наименьших квадратов. Другие модели, включающие корреляционные зависимости (и моделирование оных). Модели со случайными эффектами и панельные данные. Учет sampling efforts. Модели для категориальных данных.

- Математические методы "геопроцессинга" (операционная составляющая ГИС).
-- Растровая модель: дистанционное преобразование, математическая морфология, аппроксимация случайных полей. Гидрологические модели и методы (потоки, перенос, водосборы) и их применение в экономике и пр. Методы и модели морфометрического и морфологического анализа рельефа.
-- Векторная модель. Вычислительная геометрия. Алгоритмы на графах.
-- Обработка изображений.

- Математическая картография (модели формы Земли, проекции)

все, рука устала ... нужно завести где-то место, и этот список писать.

[oleg]

wiki?

[KolesovDmitry]

Огромное спасибо за список тем и методов. Нужно попросить администрацию вывести его куда-то на видное место, думаю, пригодится очень и очень многим.

[gamm]

Огромное спасибо за список тем и методов. Нужно попросить администрацию вывести его куда-то на видное место, думаю, пригодится очень и очень многим.

список далеко не полный. Только из обработки снимков можно сделать несколько таких списков: фотометрическая (в т.ч. атмосферная) коррекция, геометрическая коррекция (ортофото, корреляция), data fusion, image mosaicing, классификация/распознавание/change detection + тематическое/объектное дешифрирование, радарные дела (интерферометрия, поляризация, и т.д.), стерео, лидары, тематика (температура, продуктивность, влажность+запасы снега, урожайность, ЧС, и т.д.) и т.д.

С ума сойти ...

[Александр Мурый]

Методы и модели морфометрического и морфологического анализа рельефа.

Вот за перечисление "гигантов" этого направления лично я был бы очень благодарен..

[Максим Дубинин]

пахнет отдельной статьей-классификацией, я уверен, такие на английском имеются, тут нужно понять сначала по какому признаку классифицировать, иначе придется в него запихнуть вообще всю статистику, она к пространственным данным применима начиная с корреляций и многофакторных регрессий.

можно еще посмотреть еще что про это пишут в R
http://cran.gis-lab.info/web/views/Spatial.html

[biom]

О! Все имеющиеся руки поднимаю за этот проект! Только предлагаю разделить теорию с практикой, т.е. выделить еще прикладной аспект по некоторым группам (каким это уже вопрос коллективный). Обзор имеющегося спецсофта и опыт применения тоже был бы не лишним.

[dime1]

Да, это бы было очень важно... Тоже за неразрывность теории и практики.