地理空间数据分析与gisppt课件

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1、第一章地理空间数据分析与GIS2021/7/11GIS中存贮了海量数据，迫切需要高效、精确、科学地分析，找出数据所蕴涵的意义，进而了解事物的性质与规律，为科学决策提供必需的信息。(对数据“点石成金”)因此，GIS领域由原来重点关注数据库创建和系统开发建设，逐渐转向重点关注空间分析和空间建模。2021/7/12GIS的奠基人之一M.F.Goodchild曾指出：“地理信息系统真正的功能在于它利用空间分析技术，对空间数据的分析”。空间分析使GIS超越一般空间数据库、信息系统和地图制图系统，能挖掘出对科学决策具有指导意义的信息，从而解决复杂的地学应用问题，进行

2、地学综合研究的技术系统。2021/7/13目前多数GIS的应用还局限于数据库型GIS层面上，没有充分利用和开发GIS的空间分析功能。因此，建立完善的空间数据分析理论和方法体系，集成先进的空间数据分析工具，增强GIS的空间分析能力，使数据库型GIS上升为分析型GIS，是GIS技术与应用的发展目标和趋势。2021/7/141.1地理空间数据处理与建模1.2地理空间数据挖掘1.3GIS环境下的空间分析第1章地理空间数据分析与GIS2021/7/151.1地理空间数据处理与建模地理空间数据分析的发展：从对地理现象及其空间关系的文字记载，到利用数学概念和方法进行解

3、释性描述；从传统统计学方法和数学模型对地理现象和过程的模拟，到基于地理信息系统的多维地理空间数据表达、管理、地理过程的动态模拟、可视化分析和决策支持；从空间数据挖掘技术到高性能计算技术支撑下的地理计算方法。数量地理学地理信息系统地理计算2021/7/181.1地理空间数据处理与建模1.1.1数量地理学1.1.2地理信息系统1.1.3地理计算2021/7/191.1.1数量地理学数量地理学（QuantitativeGeography）又称计量地理学或地理数量方法，是应用数学思想方法和计算机技术进行地理学研究的科学。数量地理学是地理学领域中最先（上世纪50年

4、代）采用数学原理方法来探讨地理数据分析处理与建模的学科2021/7/1101.1.1数量地理学数量地理学的产生与发展数量地理学与传统地理学的比较数量地理学中地理数据分析模拟方法2021/7/111数量地理学的发展阶段数量地理学发展初期阶段数量地理学发展中期阶段数量地理学日趋成熟阶段20世纪50年代末至60年代末20世纪60年代末至70年代20世纪70年代末至今把统计学方法引入地理学研究在地理学研究中应用多元统计方法和计算机技术地理学与运筹学、模糊数学、系统科学、GIS技术等结合2021/7/112数量地理学与传统地理学的比较数学方法是人们进行数字运算和求

5、解的工具，能以严密的逻辑和简洁的形式描述复杂的问题，表达极为丰富的实质性思想。对于现代地理学而言，数学方法不仅是应用地理学研究中进行预测、决策、规划及优化设计的工具，也是理论地理学研究中进行逻辑推理和理论演绎的手段。2021/7/113数量地理学与传统地理学研究方法比较传统地理学方法数量地理学方法实地考察收集资料根据已有的概念体系条理化比较归纳、概括地理解释建立理论与法则观察实践先期模式资料筛选建立理论与法则反复检验成功建立模型提出假设失败传统地理学分析方法所采用的推理方式以经验归纳型综合为主，以观察材料和事实为基础，由直接的类推得出现实世界的结论，这一

6、方法难以回避特殊情况或解释者的主观好恶问题。数量地理学以理论演绎为主，整个研究过程经历了提出假设、建立模式、检验假设和建立理论四个步骤，符合感性－理性－实践这一认识的过程规律。2021/7/114地理系统分析123随机数学方法地理系统数学模拟数量地理学中地理数据分析模拟方法2021/7/115地理系统分析：指扬弃地理事物繁琐的枝节，抽象出地理事物在结构与功能上的主线，揭示地理事物动态演变的方向与强度，预测其状态变化和稳定性程度，将复杂、高级的地理系统简化为次一级简单的系统，进而探讨地理要素之间的数量关系。步骤：（1）列出所研究等级系统的要素清单；（2）根

7、据地理系统的实际绘出各要素的联系框图；（3）再以定量方法研究系统要素之间的关系。地理系统分析2021/7/116随机数学方法地理系统输入与输出之间一般具有随机性，数量地理学研究方法中随机数学占很大比重。（1）地理系统是多级、多元系统，在进行系统分析时，分析一组或几组地理要素之间的关系经常应用多元统计分析方法（多元线性回归、逐步回归、主成分分析、因子分析等）；（2）地理系统是具有空间范围和地域界线的系统，确定界线、进行地理区域的划分等（二级判别分析、多级判别、逐步判别等数学分类技术）；（3）在探讨地理系统结构、类型组合、空间关系时，常运用系统聚类分析方法；

8、（4）分析地理系统的空间特性时，常用趋势面分析方法；（5）地理系统研究中十分重视