遥感与地理信息系统算法底层设计与实现

本书是作者根据近年来科研工作与经验总结的一本教材，主要面向遥感与地理信息系统专业研究生及科研工作者，介绍如何通过C++或Python底层程序设计并实现针对遥感与地理信息系统的常用处理与分析算法。本书中的全部内容均为底层开发，不依赖于其他商业地理信息系统或遥感软件、组件或模块，自底层进行了较好的算法模块化设计与开发实现。
本书共21章。第1章介绍底层算法整体设计与实现方法，通过模块化设计与实现，使得本书中的所有章节中形成的算法模块均可以加载到软件MHMapGIS中并方便地进行调用；第2~4章介绍交互式的矢量、栅格、矢栅数据编辑中所涉及的底层算法设计与实现方法；第5~21章则分不同专题对不同类型的算法进行需求分析、功能设计与底层实现，并集成至MHMapGIS的算法工具箱中，形成一系列非交互式的算法模块。
本书重点突出了系统的模块化设计与底层设计思路，配合本书的出版，同时提供了基于网络的源代码共享，希望以此为遥感、GIS与计算机等相关研究领域的研究人员与学生提供算法方面的帮助或启发。本书也可以作为遥感、GIS、计算机等领域的研究生选学教材或相关科研人员的参考用书。

序一
序二
前言
第1章底层算法整体设计与实现方法 1
1.1本书中界定的底层算法 1
1.2 MHMapGIS中的算法实现与集成 2
1.3交互式算法实现与集成模式 3
1.4插件式算法实现与集成模式 4
1.5小结 9
第2章矢量数据编辑算法模块 MHMapFeaEdit的实现 10
2.1模块 MHMapFeaEdit功能需求设计 10
2.2要素交互式编辑功能的实现原理 11
2.3平行多边形要素生成 17
2.4删除多边形或其内岛 23
2.5编辑功能的选项设计与实现 26
2.6交互式矢量数据导出功能 37
2.7小结 41
第3章栅格数据编辑算法模块 MHMapImgEdit的实现 42
3.1模块 MHMapImgEdit功能需求设计 42
3.2栅格数据编辑的概念模型与数据结构 43
3.3栅格数据选区的设计与实现 46
3.4栅格数据充填功能实现 50
3.5水体交互式提取功能实现 55
3.6功能扩展设计 63
3.7交互式栅格数据导出功能 63
3.8小结 71
第4章矢栅数据交互编辑算法模块 MHMapSpaEdit的实现 72
4.1模块 MHMapSpaEdit的影像合成功能需求 72
4.2影像合成功能流程设计 73
4.3交互式影像合成功能的实现 76
4.4小结 84
第5章空间数据基本操作模块 MHGDALBasicAlgorithms的实现 85
5.1模块 MHGDALBasicAlgorithms功能需求设计 85
5.2栅格数据矢量化功能实现 86
5.3矢量数据栅格化功能实现 88
5.4面状矢量数据转线状功能实现 92
5.5线状矢量数据转面状功能实现 94
5.6矢量数据缓冲区分析功能实现 94
5.7栅格数据生成 /删除金字塔功能实现 97
5.8多波段影像合成功能实现 99
5.9影像子集提取功能实现 101
5.10影像格式转换功能实现 102
5.11基于种子点的影像子集批量提取功能实现 103
5.12等值线与等值面生成功能实现 104
5.13小结 115
第6章矢量多边形或其内岛批量删除模块 MHFeaPolygonOrIslandRemove的实现 116
6.1模块 MHFeaPolygonOrIslandRemove需求设计与原理 116
6.2模块 MHFeaPolygonOrIslandRemove的功能描述 118
6.3模块 MHFeaPolygonOrIslandRemove的功能实现 119
6.4小结 126
第7章矢量数据 Dissolve算法模块 MHFeaDissolve的实现 127
7.1模块 MHFeaDissolve需求设计 127
7.2模块 MHFeaDissolve的功能描述与实现原理 129
7.3模块 MHFeaDissolve的功能代码实现 129
7.4小结 133
第8章空间数据缺失分析模块 MHFeaSpatialAnalysis的实现 134
8.1模块 MHFeaSpatialAnalysis的功能描述与实现原理 134
8.2影像有效范围计算算法功能实现 136
8.3数据缺失分析的算法功能实现 138
8.4小结 141
第9章面状多边形优选内圆圆心查找模块 MHFeaGenPolygonVoronoi的实现 142
9.1 Voronoi图实现多边形昀大内圆圆心查找原理 143
9.2泛北极地区水体提取方法流程 144
9.3矢量多边形的昀大内圆查找算法过程 146
9.4模块 MHFeaGenPolygonVoronoi的功能代码实现 147
9.5算法应用实例与效果分析 154
9.6小结 157
第10章遥感影像云掩膜模块 MHCloudMask的实现 158
10.1 基于质量评估文件的云掩膜方法 158
10.2 基于阈值分割的云掩膜方法 162
10.3 基于时间序列数据的云掩膜方法 174
10.4 小结 178
第11章栅格数据拼接模块 MHImgMosaic的实现 179
11.1模块 MHImgMosaic的功能描述与实现原理 179
11.2模块 MHImgMosaic的影像拼接算法流程 180
11.3模块 MHImgMosaic的影像拼接算法的实现过程 182
11.4小结 186
第12章指数计算模块 MHImgIndexCompute的实现 188
12.1 模块 MHImgIndexCompute功能需求与实现原理 188
12.2 归一化植被指数 NDVI的计算 189
12.3 归一化水体指数 NDWI的计算 192
12.4 修改型土壤调节植被指数 MSAVI 193
12.5 地表反照率指数 ALBEDO 195
12.6 植被覆盖度指数 VFC 197
12.7 土壤盐渍化指数 SRSI 199
12.8 小结 200
第13章多期影像变化检测模块 MHImgChangeDetection的实现 202
13.1 变化检测的基本原理及方法 202
13.2 模块 MHImgChangeDetection功能需求设计 204
13.3 MHImgChangeDetection功能实现 205
13.4 小结 222
第14章遥感影像均值漂移分割模块 MHImgSegByMeanShift的实现 224
14.1 均值漂移分割算法的原理及方法 224
14.2 基于均值漂移原理的影像分割 226
14.3 均值漂移算法的多尺度分割实现 227
14.4 模块 MHImgSegByMeanShift的功能实现 229
14.5 小结 234
第15章遥感影像分水岭与 SLIC分割模块 MHImgSegByShedAndSLIC的实现 235
15.1 分水岭与 SLIC分割的原理及方法 235
15.2 模块 MHImgSegByShedAndSLIC功能需求设计 238
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