一篇文章带你玩转PostGIS空间数据库 一、空间数据库介绍 1.什么是空间数据库 人类理解世界其实是按照三维的角度，而传统的关系型数据库是二维的，要想描述空间地理位置，点、线、面，我们就需要一个三维数据库....dbf —— 存储地理要素的属性信息（非几何信息） 可选文件包括： .prj —— 存储空间参考信息，即地理坐标系统信息和投影坐标系统信息。...地理坐标不是笛卡尔平面坐标。 如果你的数据在地理范围上是紧凑的（包含在州、县或市内），请使用基于笛卡尔坐标的geometry类型。否则，请使用使用基于球体坐标的Geography。...这就是所谓的"聚簇（clustering）"。 基于空间索引的聚簇对于将通过空间查询访问的空间数据是有意义的：相似的事物往往具有相似的位置（地理学第一定律）。 写个sql,创建一个索引集群。...基于R-Tree的聚簇 GeoHash上的集群 可自行深入理解两种算法。
作为基于geopandas的空间数据分析系列文章的第二篇，通过本文你将会学习到geopandas中的坐标参考系管理。...上述的这些用于在不同情况下定义对象位置信息的坐标系统，就称为坐标参考系统（Coordinate Reference System，下文统称CRS）： 图2 CRS可细分为地理坐标系和投影坐标系。...地理坐标系以地表上确定的某一个点为原点，创建了包裹全球的网格，譬如WGS84，将本初子午线与赤道的交点作为原点（图4）： 图4 WGS84地理坐标系及其经纬网格 2.1.2 投影坐标系 地理坐标系虽然解决了我们在地球球面上定位的问题...的设置与再投影 在上一篇文章（数据科学学习手札74）基于geopandas的空间数据分析——数据结构篇中我们介绍了创建GeoSeries和GeoDataFrame的方法。...实际上，现实的空间分析计算任务中，必须要为数据设置合适的CRS，在geopandas.GeoSeries()和geopandas.GeoDataFrame()中就包含参数crs。
CD4和CD8的T细胞的细分亚群 可以看到，在CD4和CD8的T细胞的各自矩阵内部降维聚类分群，这6个细分亚群都并不是泾渭分明的界限。...我们仍然是以 pbmc3k 数据集 为例子给大家展现一下基于非负矩阵分解的单细胞降维聚类分群 ； library(SeuratData) #加载seurat数据集 getOption('timeout...： DotPlot 然后降维聚类分群可视化 前面的非负矩阵分解相当于是替代了PCA操作，但是它的结果需要导入到seurat对象里面。...+ Mono 和FCGR3A+ Mono毫无疑问是金标准，然后我们的非负矩阵分解指定区分了两个亚群，最后基于非负矩阵分解的结果重新进行FindNeighbors和FindClusters根据resolution...非负矩阵分解的其它应用 从上面的演示来看，我们的基于非负矩阵分解的单细胞降维聚类分群特殊性在于，预先就指定了待分解的单细胞亚群数量，而且可以找到每个单细胞亚群的各自的特征基因，而无需走常规的降维聚类分群流程
本文目的主要是备查，因此有点流水账化： --- 第零章——简介 GIS 数据 GIS 实际上是采用地图数据进行工作的一种数据库 非空间数据 非空间数据指的与位置信息不直接相关的数据。...比如需要寄送给客户的账单信息、客户的电话号码之类的。这些数据和客户的空间位置相关，但是不必一定需要知道具体位置。 空间数据 空间数据指的是对应精确位置的数据，对于空间数据而言，位置信息是最重要的。...坐标系统 地球不是纯球形，所以需要使用专门设计的坐标系统对空间地理信息进行描述。教材中并没有清晰地列出常用的坐标系统。实际上其中一个常见的就是 WGS1984。...空间连接之后，会创建新的数据表，原油数据表并不会被修改。 距离连接：基于一个要素是否最接近于另一个要素，从而将一个要素及其属性连接到另一个要素。...比如将机场和邻近城市信息连接 内部连接：判断一个要素是否位于另一个要素的内部（全部或部分），连接不同要素类的多个记录 这个功能其实很简单，具体可以去看书。
本文按照arcpy编写环境、站点包引入、地理处理工具函数和非工具函数、空间数据访问和处理、创建地理处理工具、构建地理处理模型、共享地理处理服务讲述arcpy使用的全过程。...arcpy编写环境、站点包引入、地理处理工具函数和非工具函数、空间数据访问和处理是编写arcpy脚本过程；创建地理处理工具、构建地理处理模型是制作脚本工具过程；共享地理处理服务是将脚本工具发布为地理处理服务过程...地理处理：地理处理工具函数和非工具函数 工具 地理处理工具是指arcgis软件工具箱中工具的统称，每个工具都会给出相应的图形界面、使用帮助和arcpy语法和使用方式，比如矢量裁剪工具： 打开空间分析的裁剪工具图形界面...在其他矢量格式数据中都需要这四类信息，几何要素用以表示图形，属性表用以表示属性信息，空间坐标信息用以表示该矢量数据存在于那类空间坐标中，地理编码用于几何要素的空间定位。...比如，你可能听说过空间统计分析，但是你是否知道自相关系数、欧式距离、线性/非线性回归、聚类等知识，我们的回答常常是否定的。
地理空间定位框架即大地测量控制，为建立所有地理数据的坐标位置提供通用参考系统，将所有地理要素同平面及高程坐标系连接。地理空间特征实体则为具有形状、属性和时序性的空间对象。...空间数据库既要能处理空间参考对象类型，也要能处理非空间参考对象类型。...，还有大量的空间数据，即描述地理要素空间分布位置的数据，并且这两种数据之间具有不可分割的联系。...（2）空间数据库是一个复杂的系统，要用数据来描述各种地理要素，尤其是要素的空间位置，其数据量往往很大。...（3）地理空间数据存储操作的对象可能是一维、二维、三维甚至更高维。一方面我们可以把空间数据库看成是传统数据库的扩充，另一方面，空间数据库突破了传统的数据库理论，如将规范关系推向非规范关系。
3、空间数据 3.1 空间数据模型 空间数据模型可以分为三种： 场模型：用于描述空间中连续分布的现象； 要素模型：用于描述各种空间地物； 网络模型：可以模拟现实世界中的各种网络； 1....场模型 对于模拟具有一定空间内连续分布特点的现象来说，基于场的观点是合适的。例如，空气中污染物的集中程度、地表的温度、土壤的湿度水平以及空气与水的流动速度和方向。...3.2 要素模型 1.欧氏空间 带坐标的空间模型，它把空间特性转换成实数的元组（Tuples）特性，两维的模型叫做欧氏平面。...欧氏空间中，最经常使用的参照系统是笛卡尔坐标系（Cartesian Coordinates），它是由一个固定的、特殊的点为原点，一对相互垂直且经过原点的线为坐标轴。...3.3 空间关系 在地理信息系统中集中存储了以下的内容： 空间分布位置信息 属性信息 拓扑空间关系信息。 ? 空间关系包含三种基本类型，即拓扑关系、方向关系、度量关系。
基于模式的数据分类： 结构化数据 (Structured) 半结构化数据 (Semi-Structured) 非结构化数据 (Unstructured) 空间数据库基本概念 空间数据库：以空间目标作为存储对象的专业数据库...空间数据：分为矢量数据和栅格数据 矢量数据：用点、线、面等基本空间要素来表示人们赖以生存的自然世界的数据 栅格数据：把地理空间中的事物和现象作为连续的变量或体看待 空间实体：不可再分的最小单元现象，一般是矢量数据...非结构化数据：不方便用数据库二维逻辑表来表现的数据，包括文本、图片、XML、HTML、音频、视频 空间数据是一种非结构化数据： 空间实体是不定长的，例如一条弧段可能包含两对坐标点，也有可能...10万对坐标点 空间实体是非原子的，有的甚至是嵌套的，例如一个多边形可能包含多条弧段 通用的关系数据库管理系统难以直接管理空间数据 空间关系特征 空间数据包括空间坐标和拓扑关系 方便空间数据的查询和空间分析...能够直接存储和管理非结构化的空间数据 现有空间数据库标准简介 开放地理空间信息协会 (Open Geospatial Consortium, OGC) 地理信息简单要素的SQL实现规范 Simple
Shapfile由储存空间数据的shap文件、储存属性数据的dBase表和储存空间数据与属性数据关系的 .shx 文件组成。 Coverage的空间数据储存在二进制文件中。...关系表 要素类 3.要 素数据集 要素类 简单要素类：存放在要素数据集中，使用要素数据集的坐标，不需要重新定义空间参考。...独立要素类：存放在数据库中的要素数据集之外，必须定义空间参考坐标。 创建要素类的过程中，M值是一个线性参考值，代表一个有特殊意义的点，要素的坐标都是以M为基准标识的。...拓扑关系对空间数据的查询和分析非常重要。进行拓扑编辑时，共享边或点的移动或修改不会影响要素之间的相对空间关系，所以拓扑编辑经常用于数据更新。...使用ArcToolbox中的——数据管理工具——投影和变换——定义投影。 因为投影坐标系是以地理坐标系为基础的，在定义投影坐标系的时候，还需要选择或新建一个地理坐标系。
GDAL库由OGR和GDAL项目合并而来，OGR主要用于空间要素矢量矢量数据的解析，GDAL主要用于空间栅格数据的读写。此外，空间参考及其投影转换使用开源库 PROJ.4进行。...坐标系统（使用OGC WKT格式表示的空间坐标系统或者投影系统） 地理放射变换（使用放射变换表示图上坐标和地理坐标的关系） GCPs（大地控制点记录了图上点及其大地坐标的关系，通过多个大地控制点可以重建图上坐标和地理坐标的关系...） 地理放射变换 放射变换使用如下的公式表示栅格图上坐标和地理坐标的关系： Xgeo=GT(0)+Xpixel∗GT(1)+Yline∗GT(2)Ygeo=GT(3)+Xpixel∗GT(4)+Yline...OGR矢量数据模型中比较重要的几个概念： Geometry（OGRGeometry类表示了一个空间几何体，包含几何体定义，空间参考，以及作用在几何体之上的空间操作，几何体和OGC WKB，WKT格式直接的导入导出...） Spatial Reference（OGRSpatialReference类表示了空间参考信息，各种格式的空间参考的导入导出） Feature（OGRFeature类表示空间要素，一个空间要素是一个空间几何体及其属性的集合
更为重要的是，我们基于FeatureRDD模型构建了超过20个分布式空间数据处理和分析算子，来支持用户多样化的数据分析需求。...1 空间大数据 这方面的数据来源非常多样，包括浮动车轨迹、手机信令、社交网络、Web访问日志、传感器等，属于传统GIS关注度较低的新型数据，但是由于其含有地理空间坐标适合通过GIS软件进行地理空间维度的分析...热点分析 热点分析工具基于空间统计模型，对点要素进行统计学计算，来识别具有统计显著性的高值（热点）和低值（冷点）的空间聚类。输入数据类型是点，支持矩形和六边形网格。...空间叠加 叠加分析 叠加分析是GIS矢量分析的核心功能，由于在GIS数据中，经常存在分层管理的各种空间数据，如地类图斑数据与行政区划数据分别存储在两个矢量面图层，当需要基于行政区划维度对地类图斑进行统计汇总时就需要进行二者的叠加运算...如上所述，在SuperMap GIS 9D产品中，我们基于Spark技术实现了多种空间数据处理和分析功能的分布式计算，并且面向空间大数据和传统GIS的分布式重构两个领域提供了多种方便易用的分析功能。
作为基于geopandas的空间数据分析系列文章的第二篇，通过本文你将会学习到geopandas中的坐标参考系管理。...，下文统称CRS）： 图2 CRS可细分为地理坐标系和投影坐标系。...2.1.2 投影坐标系 地理坐标系虽然解决了我们在地球球面上定位的问题，但纬度和经度位置没有使用统一的测量单位，因为经度不变的情况下，纬度每变化1单位因为是对固定弧长的映射，所以真实距离是固定不变的...图16 3.1 CRS的设置与再投影 在上一篇文章（数据科学学习手札74）基于geopandas的空间数据分析——数据结构篇中我们介绍了创建GeoSeries和GeoDataFrame...的方法，实际上，现实的空间分析计算任务中，必须要为数据设置合适的CRS，在geopandas.GeoSeries()和geopandas.GeoDataFrame()中就包含参数crs，下面我们举例说明
arcsed地理数据库：支持多用户同时并发编辑大型数据库，在关系型数据库引擎的基础上增加了处理空间数据的能力。 shp文件与coverage文件是在地理数据库出现之前就已经非常流行的文件，被广泛使用。...shp文件并不储存拓扑关系，投影信息，和地理符号化信息 shp文件：储存地理要素的几何图形文件 shx文件：储存图形要素与属性信息的索引文件 dbf文件：储存要素的属性信息的表文件 创建shp文件时要区分点线面类型...2.创建coverage文件 71页 coverage文件：空间数据与属性数据相结合，矢量要素之间的拓扑关系被保存。...（2）创建要素数据集72页 （3）创建要素类72页 （4）创建表74页 （5）创建空间索引74页 4.geodatabase数据的导入 76页 （1）导入数据76 导入要素类时要注意数据的坐标系是否发生变化...可以导入要素类、表等相关数据 （2）导出数据77 导出XML工作空间文档 77 将要素数据集、类和表导出是时，也会导致导出所有相关数据。
文本聚类流程如下：未命名文件 (1).jpg分词和过滤停用词，这里分词有两步，第一步是对停用词进行分词，第二步是切分训练数据。...tfidf = np.delete(tfidf, dele_axis, axis=1)使用k-means算法进行聚类，并调整参数，主要是聚类中心的数量的调整和迭代次数的调整这里由于自己写的k-means...轮廓系数（Silhouette Coefficient），是聚类效果好坏的一种评价方式。最早由 Peter J. Rousseeuw 在 1986 提出。它结合内聚度和分离度两种因素。...，birch算法是通过集成层次聚类和其他聚类算法来对大量数值数据进行聚类，其中层次聚类用于初始的微聚类阶段，而其他方法如迭代划分（在最后的宏聚类阶段）。...print('降维后维度: ', len(X[0])) print(X) return X总结：本次对文本聚类是自己的第一个机器学习相关的练手小项目，其中涉及到许多和机器学习相关的算法和概念
2.2 关系数据图表 常用的关系数据图表有关系图、流程图、树图和桑基图。关系数据图表最重要的就是关系。从渲染层面来说，关系图存在两个最重要的难点：布局和聚类。...布局意即如何分布要展现的数据，关系图、流程图、树图等，都只是布局不同；聚类则是要将真实的关系进行聚类模拟和可视化呈现出来，比如，哪些实体属于同一类别、相距比较近、或有从属关系等。 ...2.3 地理空间数据图表 地理空间数据可视化图表有散点图、路径图、热力图、下发图等。地理空间数据图表的特点就是基于地理坐标系。 ...现在业内对地理空间数据可视化的研究非常多，像高德地图的Loca、Uber联合mapbox推出的kepler.gl等，都是非常优秀的地理空间数据可视化应用案例。 ...三、地图的基本原理 在对地理空间数据进行可视化的实践中，对地图的渲染是非常重要的一步。
1.3 坐标系 坐标系有一个结构化的空间，还有指定图形和颜色画在哪里的规则，用于编码数据的时候，将物体放到该空间中的某一特定位置，它赋予X、Y坐标或经纬度以意义。...布局意即如何分布要展现的数据，关系图、流程图、树图等，都只是布局不同；聚类则是要将真实的关系进行聚类模拟和可视化呈现出来，比如，哪些实体属于同一类别、相距比较近、或有从属关系等。...2.3 地理空间数据图表 地理空间数据可视化图表有散点图、路径图、热力图、下发图等。地理空间数据图表的特点就是基于地理坐标系。...现在业内对地理空间数据可视化的研究非常多，像高德地图的Loca、Uber联合mapbox推出的kepler.gl等，都是非常优秀的地理空间数据可视化应用案例。...三、地图的基本原理 在对地理空间数据进行可视化的实践中，对地图的渲染是非常重要的一步。
几何对象模型 概念模型 地理要素(feature): 对现实世界空间现象的抽象 由几何(geometry)、属性(attribute)、行为(behavior)等三类信息构成 地理要素的属性和行为等信息的建模是由应用系统的设计者...(numeric)类型、二进制大对象(BLOB)类型实现空间数据的存储和管理，这些数据类型的解释和维护由DBMS负责 相关空间数据访问方法作为扩展函数嵌入到DBMS中 与空间数据引擎(如ArcSDE)的区别...基于numeric和BLOB的实现，要素表(Feature)、几何列表(GEOMETRY_COLUMNS)和空间参考系(SPATIAL_REF_SYS)表的结构都一样，不同之处在于几何(Geometry...)表的结构 Feature表： 记录一组具有相同属性和行为的地理要素的集合，要素表的列代表要素的属性，而不同的行代表不同的要素 Geometry_Column列是几何对象的逻辑几何数据类型，...基于扩展几何类型的实现 利用对象关系数据库中对抽象数据类型的支持，定义Geometry类型及其相关的方法与函数，并用该扩展几何类型实现空间数据的存储和管理 扩展几何类型的解释和维护由定义者负责
2.空间数据挖掘的方法研究 空间数据挖掘是一门综合型的交叉学科，结合了计算机科学、统计学、地理学等领域的很多特性，产生了大量处理空间数据的挖掘方法。...（4）图聚类算法：用空间结点表示每个数据对象，然后基于一定标准形成若干子图，最后把所有子图聚类成一个包含所有空间对象的整图，子图则代表一个个空间簇。...（5）网格聚类算法：把空间区域分割成具有多重分辨率的和有网格结构特性的若干网格单元，在网格单元上对数据进行聚类。...空间分类时，不仅考虑数据对象的非空间属性，还要顾及邻近对象的非空间属性对其类别的影响，是一种监督式的分析方法。 空间分类挖掘方法有统计方法、机器学习的方法和神经网络方法等。...[9] 张自嘉，岳邦珊，潘琦，等.基于蚁群和自适应滤波的模糊聚类图像分割[J].电子技术应用，2015，41（4）：144-147.
）、数值（number）和日期（date）这些数据类型，空间数据库添加了额外的数据类型（空间数据类型）以用于表达地理特征（geographic features）。...边界框（bounding box）是平行于坐标轴且包含给定地理要素（feature）的最小的矩形。 空间索引不像B树索引那样提供精确的结果，而是提供近似的结果。...各种数据库实际实现的空间索引差异很大，最常见的实现是R-tree（在PostGIS中使用），但在其他空间数据库中也有基于四叉树（Quadtrees）的实现和基于网格的索引（grid-based indexes...）的实现 1.3 空间函数 空间函数构建于SQL语言中，用于进行空间属性和空间关系的查询，空间函数中的大部分可以被归纳为以下五类： 转换 —— 在geometry（PostGIS中存储空间信息的格式）和外部数据格式之间进行转换的函数...使用ST_AsMVT函数将基于MVT坐标空间的几何图形转换为MVT二进制矢量切片。 MVT格式可以存储具有不同属性集的要素。
Denoising in Hyperbolic Spaces for Tree-fitting and Hierarchical Clustering 论文摘要 由于在自然语言处理、系统发育、癌症基因组学和大量涉及分层聚类的问题领域的许多应用...，用树形度量拟合距离的问题在理论计算机科学和机器学习界都得到了极大的关注。...作者的贡献如下：首先，作者提出了一种在双曲空间中进行树度量去噪的新方法（HyperAid），当以Gromov的δ双曲性来评价时，该方法将原始数据转化为更像树的数据。...其次，作者进行了消融研究，涉及两种近似目标，ℓp范数和Dasgupta损失。第三，作者将HyperAid与强制非负边权的方案集成在一起。...合成数据由边缘增强树和最短距离指标表示，而真实世界数据集包括Zoo、Iris、Glass、Segmentation和SpamBase；在这些数据集上，相对于NJ的平均改进为125.94%。
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