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      本書較為全面系統(tǒng)地論述眾源地理數(shù)據(jù)的基本概念、分析方法、前沿技術(shù)以及最新的應(yīng)用成果。內(nèi)容包括：眾源地理數(shù)據(jù)的采集與獲取；眾源地理數(shù)據(jù)質(zhì)量分析與評(píng)價(jià)；基于眾源數(shù)據(jù)的路網(wǎng)提取與更新等。

　　眾源地理數(shù)據(jù)主要是指那些來(lái)源廣泛，通常由非專業(yè)個(gè)人或單位生產(chǎn)的地理數(shù)據(jù)。它隨著導(dǎo)航定位、互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展和普及而產(chǎn)生，并在近幾年引起相當(dāng)一些學(xué)科和領(lǐng)域的關(guān)注。近十年來(lái)，一方面導(dǎo)航定位技術(shù)不斷普及和大眾化，另一方面包括Web2.0在內(nèi)的計(jì)算機(jī)技術(shù)極大地方便了信息的生產(chǎn)和共享。在這樣的背景下，普通民眾（團(tuán)體）在日常生活（尤其是網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)）中直接或間接地生產(chǎn)出大量的地理數(shù)據(jù)，典型的例如Open Street Map道路數(shù)據(jù)、新浪微博簽到數(shù)據(jù)、浮動(dòng)車數(shù)據(jù)。考慮到來(lái)源多樣性和生產(chǎn)自發(fā)性是這類數(shù)據(jù)區(qū)別于傳統(tǒng)地理數(shù)據(jù)的本質(zhì)屬性，本書將這些數(shù)據(jù)稱為“眾源地理數(shù)據(jù)”。相較于傳統(tǒng)的專業(yè)測(cè)繪地理數(shù)據(jù)，眾源地理數(shù)據(jù)有著數(shù)據(jù)量大、現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)、覆蓋面廣、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，成為近幾年測(cè)繪地理信息提取與更新、城市熱點(diǎn)提取與分析、交通分析及其可視化、時(shí)空行為分析等領(lǐng)域的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)。
　　盡管近年來(lái)基于眾源地理數(shù)據(jù)的研究不少，但是國(guó)內(nèi)尚缺少能系統(tǒng)、集中、深入地論述這種新型數(shù)據(jù)及其分析和應(yīng)用的書籍。相對(duì)傳統(tǒng)地理數(shù)據(jù)而言，眾源地理數(shù)據(jù)有更強(qiáng)的異構(gòu)性、多樣性和不確定性，想要清楚地認(rèn)識(shí)這種數(shù)據(jù)的全貌、要點(diǎn)及潛在價(jià)值并不容易，因此編撰系統(tǒng)論述這類數(shù)據(jù)的相關(guān)書籍十分必要。本書依托國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于眾源GPS路線數(shù)據(jù)的城市道路網(wǎng)自動(dòng)更新和重構(gòu)”（項(xiàng)目編號(hào)：61172175），從數(shù)據(jù)獲取、質(zhì)量分析、特點(diǎn)分析、多領(lǐng)域應(yīng)用等多個(gè)角度切入，嘗試系統(tǒng)地論述眾源地理數(shù)據(jù)（尤其是道路數(shù)據(jù)）及其分析和應(yīng)用，以期一定程度上填補(bǔ)這個(gè)空缺。
　　本書采用以下流程化體系展開(kāi)論述：概述、獲取、質(zhì)量分析、特點(diǎn)及規(guī)律分析、不同領(lǐng)域的應(yīng)用、共享和可視化。第1章介紹眾源地理數(shù)據(jù)的來(lái)源、特點(diǎn)及典型應(yīng)用方向，以引入數(shù)據(jù)全貌、總領(lǐng)全書；第2章論述眾源地理數(shù)據(jù)的采集和獲取過(guò)程，深入認(rèn)識(shí)這種數(shù)據(jù)的來(lái)源；第3章論述眾源地理數(shù)據(jù)的質(zhì)量及其分析方法，這是開(kāi)展分析和應(yīng)用的基礎(chǔ)；第4章論述眾源道路數(shù)據(jù)演變的特點(diǎn)及規(guī)律；第5～7章則結(jié)合城市熱點(diǎn)分析、道路提取與更新、交通信息及交通設(shè)施的提取及分析、市民行為規(guī)律分析等多個(gè)方向，論述眾源地理數(shù)據(jù)的不同應(yīng)用；第8章論述眾源地理數(shù)據(jù)的共享平臺(tái)構(gòu)建及可視化。
　　本書以我們近期在眾源地理數(shù)據(jù)方面所做研究為基礎(chǔ)，對(duì)此進(jìn)行整理、歸納和總結(jié)，并最終形成眾源地理數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用的系統(tǒng)化框架。各個(gè)章節(jié)的主要撰寫人員分別為：第1章，單杰、王英；第2章，單杰、黃潤(rùn)、黃長(zhǎng)青；第3章，胡慶武、王明、單杰、陳瀟健；第4章，賈濤、趙鵬祥；第5章，黃玉春、崔衛(wèi)紅、陳昱霖、單杰；第6章，單杰、胡翔云、劉長(zhǎng)勇、王振華；第7章，秦昆、黃長(zhǎng)青、王英、單杰；第8章，黃長(zhǎng)青、黃潤(rùn)、單杰、熊恢、桂志鵬。本書由單杰和賈濤共同指導(dǎo)黃潤(rùn)完成統(tǒng)稿，最后由單杰對(duì)全書進(jìn)行了定稿。
　　周檬、李依嬌、劉成堃、熊戀、陳江平、曹勁舟、武紅宇、王健、周天、徐靜、杜勝蘭、何韜、劉子政、李默穎、李楓、栗法、孟凡澤、劉亞奇等對(duì)本書的內(nèi)容有直接貢獻(xiàn)，在此表示感謝。在本書的準(zhǔn)備和撰寫過(guò)程中，感謝余洋、付建紅、王玉龍、康朝貴、黃培旗、姜卓君、周溢波等提供的指導(dǎo)或幫助。感謝參與、組織、協(xié)助“2015地理日記伴我行”的人員和組織，包括：約659名武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院的學(xué)生志愿者、武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院研究生會(huì)及學(xué)生代表項(xiàng)皓東等、潘婷和劉亞奇等25名活動(dòng)工作人員、為活動(dòng)組織提供資料支持的何凌和謝云等，以及指導(dǎo)老師盧賓賓等。感謝組織2014年武漢市社會(huì)狀況綜合調(diào)查的林曾等武漢大學(xué)社會(huì)學(xué)系師生。
　　感謝以下團(tuán)體在數(shù)據(jù)或資金上對(duì)本書提供的幫助：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于眾源GPS路線數(shù)據(jù)的城市道路網(wǎng)自動(dòng)更新和重構(gòu)”、北京四維圖新科技股份有限公司、廣州建通測(cè)繪地理信息技術(shù)股份有限公司、中國(guó)公路工程咨詢集團(tuán)有限公司、高分綜合交通遙感應(yīng)用示范系統(tǒng)（一期）項(xiàng)目、測(cè)繪遙感信息工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室3S集成與通信研究室、北京吉威時(shí)代軟件股份有限公司、武漢安捷聯(lián)合在線信息科技有限公司等。
　　本書自成體系，具有專著與教材相結(jié)合的寫作風(fēng)格，希望能幫助讀者全面、系統(tǒng)、深入地認(rèn)識(shí)眾源地理數(shù)據(jù)及其應(yīng)用。對(duì)于科研工作者，本書可作為工具書或參考書；對(duì)于高等院校的本科生或研究生，本書可作為教材或參考書。
　　由于作者水平有限，書中難免存在紕漏，敬請(qǐng)各位讀者不吝指正。

第1章 緒論 1
1.1 眾源地理數(shù)據(jù)的概念 2
1.2 眾源地理數(shù)據(jù)的來(lái)源與分類 3
1.2.1 眾源地理數(shù)據(jù)的來(lái)源 3
1.2.2 眾源地理數(shù)據(jù)的分類 4
1.3 眾源地理數(shù)據(jù)的特點(diǎn) 4
1.4 眾源地理數(shù)據(jù)的主要應(yīng)用方向 6
1.4.1 眾源地理數(shù)據(jù)拓?fù)浼盁o(wú)標(biāo)度分析 6
1.4.2 城市交通基礎(chǔ)地理信息提取 7
1.4.3 人類時(shí)空活動(dòng)分析 7
1.4.4 其他分析與應(yīng)用 8
1.5 本書內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu) 9
參考文獻(xiàn) 10
第2章 眾源地理數(shù)據(jù)的采集與獲取 13
2.1 概述 14
2.1.1 眾源地理數(shù)據(jù)的采集 14
2.1.2 眾源地理數(shù)據(jù)的獲取 20
2.2 OpenStreetMap項(xiàng)目及其數(shù)據(jù)的采集與獲取 23
2.2.1 OpenStreetMap項(xiàng)目概述 23
2.2.2 OpcnStreetMap數(shù)據(jù)的采集 24
2.2.3 OpenStreetMap數(shù)據(jù)的獲取 26
2.3 基于手機(jī)的志愿者位置數(shù)據(jù)采集與GeoDiary系統(tǒng) 26
2.3.1 背景和一般方法 26
2.3.2 典型案例 28
2.3.3 GeoDiary殺統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn) 30
2.3.1 基于手機(jī)的位置數(shù)據(jù)采集面臨的挑戰(zhàn)和應(yīng)對(duì)策略 32
2.4 網(wǎng)絡(luò)眾源地理數(shù)據(jù)的獲取與方案設(shè)計(jì) 38
2.4.1 網(wǎng)絡(luò)地理數(shù)據(jù)的組織結(jié)構(gòu) 38
2.4.2 獲取基礎(chǔ)和限制 40
2.4.3 獲取方案設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn) 42
2.5 本章小結(jié) 44
參考文獻(xiàn) 44
第3章 眾源地理數(shù)據(jù)質(zhì)量分析與評(píng)價(jià) 47
3.1 眾源地理數(shù)據(jù)的質(zhì)量概述 48
3.1.1 眾源地理數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題及其研究進(jìn)展 48
3.1.2 眾源地理數(shù)據(jù)的誤差源 48
3.2 眾源地理數(shù)據(jù)的質(zhì)量分析框架 49
3.2.1 概述 49
3.2.2 眾源地理數(shù)據(jù)質(zhì)量分析的關(guān)鍵問(wèn)題 50
3.3 OpenStreetMap道路數(shù)據(jù)的質(zhì)量分析 51
3.3.1 概述 51
3.3.2 OpenStreetMap道路數(shù)據(jù)質(zhì)量分析方法 52
3.3.3 質(zhì)量要素及其計(jì)算模型 53
3.3.4 實(shí)例應(yīng)用與分析 55
3.4 位置簽到數(shù)據(jù)質(zhì)量分析 64
3.4.1 位置簽到數(shù)據(jù)及其特點(diǎn) 64
3.4.2 位置簽到數(shù)據(jù)質(zhì)量分析方法 64
3.4.3 實(shí)例應(yīng)用與分析 67
3.5 眾源GPS軌跡的預(yù)處理 71
3.5.1 GPS軌跡粗差 71
3.5.2 GPS軌跡粗差剔除的常用方法 72
3.5.3 一種基于趨勢(shì)的粗差剔除法 74
3.5.4 隨機(jī)誤差及軌跡的平滑 79
3.6 本章小結(jié) 81
參考文獻(xiàn) 82
第4章 OpenStreetMap路網(wǎng)演變分析 85
4.1 OpcnStreetMap遒路數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 86
4.2 網(wǎng)絡(luò)演變理論與方法 87
4.2.1 網(wǎng)絡(luò)演變理論 87
4.2.2 網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建 88
4.2.3 網(wǎng)絡(luò)分析方法 88
4.3 開(kāi)放道路網(wǎng)結(jié)構(gòu)演變分析 90
4.3.1 OpcnStreetMap道路網(wǎng)演變概況 90
4.3.2 OpenStreetMap道路網(wǎng)絡(luò)建模 93
4.3.3 屬性分析 93
4.3.4 幾何分析 94
4.3.5 拓?fù)浞治?99
4.3.6 中心性分析 101
4.4 志愿者繪圖行為演變分析 103
4.4.1 志愿者數(shù)量 104
4.4.2 志愿者類型 104
4.4.3 志愿者上傳的數(shù)據(jù)類型 105
4.5 本章小結(jié) 106
參考文獻(xiàn) 106
第5章 OpenStreetMap輔助的影像道路提取 109
5.1 高分辨率影像道路提取概述 110
5.1.1 道路采集的意義與傳統(tǒng)方法 110
5.1.2 基于高分辨率影像的道路提取 111
5.1.3 OpenStreetMap輔助道路提取的潛力 112
5.2 基于種子點(diǎn)追蹤的道路提取與更新 113
5.2.1 概述 113
5.2.2 矢量引導(dǎo)下的路域緩沖帶生成 114
5.2.3 超高分辨率遙感影像的道路提取與更新 116
5.2.4 高分辨率遙感影像的道路提取與更新 121
5.3 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的道路提取 127
5.3.1 概述 127
5.3.2 道路分級(jí) 129
5.3.3 道路樣本庫(kù)建立 132
5.3.4 HOGJ SVM訓(xùn)練提取道路特征 135
5.3.5 實(shí)驗(yàn)及分析 138
5.4 本章小結(jié) 144
參考文獻(xiàn) 144
第6章 基于眾源數(shù)據(jù)的路網(wǎng)提取與更新 147
6.1 引言 148
6.2 基于眾源GPS教據(jù)的道路提取 148
6.2.1 主要方法 148
6.2.2 一種基丁柵格網(wǎng)的道路中心線提取方法 155
6.3 基于OpenStreetMap的城市道路數(shù)據(jù)庫(kù)更新 159
6.3.1 研究背景 159
6.3.2 路網(wǎng)匹配的自適應(yīng)緩沖區(qū)增長(zhǎng)法 161
6.3.3 自適應(yīng)概率松弛法路網(wǎng)特征點(diǎn)匹配 179
6.4 本章小結(jié) 184
參考文獻(xiàn) 184
第7章 基于眾源軌跡的交通出行信息提取與分析 187
7.1 概述 188
7.2 利用出租車軌跡提取城市熱點(diǎn)區(qū)域 192
7.2.1 空間聚類的主要方法 192
7.2.2 基于決策圖和數(shù)據(jù)場(chǎng)的軌跡聚類方法 193
7.2.3 利用軌跡聚類方法提取城市熱點(diǎn)區(qū)域 196
7.3 基于出租車軌跡的城市擁堵區(qū)域提取及其分布模式分析 200
7.3.1 基丁浮動(dòng)車軌跡的擁堵事件提取 201
7.3.2 擁堵事件的統(tǒng)計(jì)分析 201
7.3.3 通過(guò)聚類提取擁堵易發(fā)區(qū)域 203
7.3.4 基于K函數(shù)的擁堵時(shí)空分布模式探測(cè) 207
7.3.5 利用軌跡數(shù)據(jù)場(chǎng)模擬擁堵強(qiáng)度分布 208
7.4 基于OpenStreetMap軌跡的交通附屬設(shè)施提取 210
7.4.1 OpenStreetMap軌跡數(shù)據(jù)及預(yù)處理 210
7.4.2 基于低速極值點(diǎn)的收費(fèi)站提取 211
7.4.3 基于軌跡始末點(diǎn)的停車場(chǎng)提取 214
7.4.4 分時(shí)段道路流速信息建模 217
7.5 基于志愿者GPS軌跡數(shù)據(jù)的大學(xué)生時(shí)空行為分析 219
7.5.1 概述 219
7.5.2 志愿者GPS軌跡數(shù)據(jù)獲取與質(zhì)量分析 220
7.5.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理 223
7.5.4 停留行為提取 226
7.5.5 基于停留行為的大學(xué)生時(shí)空行為分析 229
7.5.6 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與總結(jié) 231
7.6 本章小結(jié) 235
參考文獻(xiàn) 236
第8章 眾源地理數(shù)據(jù)共享平臺(tái)設(shè)計(jì)與可視化 241
8.1 概述 242
8.1.1 數(shù)據(jù)共享及共享平臺(tái)建設(shè) 242
8.1.2 眾源地理數(shù)據(jù)可視化的研究進(jìn)展 243
8.2 共享平臺(tái)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 246
8.2.1 總體設(shè)計(jì) 246
8.2.2 數(shù)據(jù)體系和標(biāo)準(zhǔn)體系 247
8.2.3 軟硬件技術(shù)采納 250
8.3 可視化應(yīng)用實(shí)例 252
8.3.1 出租車軌跡的高維可視化系統(tǒng) 252
8.3.2 GeoDiary地理日記系統(tǒng) 257
8.3.3 大眾在線制圖系統(tǒng)設(shè)計(jì) 262
8.4 本章小結(jié) 269
參考文獻(xiàn) 269