R语言空间分析、模拟预测与可视化高级应用

随着地理信息系统GIS和大尺度研究的发展空间数据的管理、统计与制图变得越来越重要。R语言在数据分析、挖掘和可视化中发挥着重要的作用其中在空间分析方面扮演着重要角色与空间相关的包的数量也达到130多个。在本次培训中我们将结合一些经典的例子培训R语言在空间数据处理、管理以及可视化的操作从空间数据计量、空间数据插值、空间数据建模、机器学习空间预测、空间升、降尺度、数据可视化、知识图谱等方面让您全方位掌握R语言空间数据分析模拟预测及可视化技术。专题一 R语言空间数据介绍及数据挖掘关键技术【讲解与实践】1、R语言空间数据讲解及应用特点1)R语言基础与数据科学2)R空间矢量数据3)R栅格数据2、R语言空间数据挖掘关键技术讲解1)sp: 处理地理数据的基础包2)sf: dataframe数据框风格的地理数据包3)rgdal: 封装 GDAL (一个开源地理数据抽象库提供非常丰富的地理数据读写驱动))4)rgeos: 封装 GEOS 一个开源几何引擎 提供几何模型、几何关系判断、基本几何计算操作等功能5)proj4:PROJ4 一个开源地图投影库提供丰富的地图投影转换算法6)spatstat: 空间点格局分析7)gstat、field: 地质统计学建模、空间插值8)plot、image、image.plot、tmap、ggmap、ggplot2: 空间专题图9)leaflet: 现代移动优先的交互式地图绘制框架10)leaflet.extras:leaflet 插件11)leaflet.esri: ESRI拓展包12)spdep空间相关性分析13)Caret、CAST机器学习在时空尺度上训练与模拟专题二 R语言空间数据高级处理技术【讲解与案例实践】1、R语言空间矢量数据处理1点、线、面数据2空间矢量数据的坐标系定义、转换3空间矢量数据的裁剪、相交与合并4空间矢量数据的数值计算2、R语言栅格数据处理1栅格数据的生成与数据管理2栅格数据的坐标系转换3栅格数据的裁剪、相交与拼接4栅格数据的数值计算3、R语言栅格数据与矢量数据的相互转换专题三 R语言多维时空数据处理技术与数据清洗整合【讲解案例实践】1、R语言多维时空数据处理1)nc、tiff等多维时空数据的读取、处理与导出2)多维空间数据的管理2、R语言数据清洗和整合1)数据缺失值、重复值、异常值处理2)数据插补方法3)近似采样方法双线性插值法、最大近邻法等案例一全球气象栅格数据的提取、裁剪、重采样和输出案例二全球MODIS遥感数据产品的时间趋势分析案例三全球和中国土壤数据的分层处理和数据插补案例四R语言高层数据与地形数据的计算和提取专题四 R语言地统计与空间自相关、空间插值方法【讲解案例实践】1、地统计与空间自相关1)地理学三大定律2)空间自相关和地理加权回归3)地统计与空间模型2、空间插值方法1)R语言反距离权重插值2)不同克里金方法比较3)R语言克里金插值与半方差函数4)R语言薄盘样条插值案例一全国尺度空间自相关计算和地理加权回归模型的构建案例二不同空间插值方法、不同空间模型的比较案例三基于不同插值方法的全国与区域气象数据降尺度处理专题五 R语言机器学习与空间模型预测及不确定性评估【讲解案例实践】1、R语言机器学习方法使用1)R语言机器学习模型的构建数据标准化、数据分割、超参数优化2)R语言机器学习的验证不同交叉验证方法、时空交叉验证2、R语言机器学习空间预测与不确定性评估案例一利用环境变量数据构建贝叶斯模型和机器学习模型进行空间预测案例二使用机器学习对空间数据进行聚类专题六 R语言空间尺度转换技术及机器学习方法应用【讲解案例实践】1、空间升、降尺度技术2、使用机器学习进行空间降尺度案例利用五种机器学习集成对温度、降水和辐射数据进行空间降尺度专题七 R语言空间制图一【讲解案例实践】1、R语言空间做图——plot2、R语言空间做图——image、levelplot专题八 R语言空间做图二【讲解案例实践】1、R语言空间做图——ggplot21)R语言sp空间数据和sf空间数据的转换和灵活使用2)使用ggplot2对sf数据继续空间制图2、R语言空间专题图——tmap