《空间分析导论》ppt课件

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1、第六章空间分析导论主要内容第六章空间分析导论6.1空间分析的数据模型6.2GIS空间分析的基本原理与方法6.2.1栅格数据分析的模式6.2.2矢量数据分析方法6.2.3空间统计分析与内插6.2.4三维空间分析6.3ArcGIS9空间分析模块和功能第六章空间分析导论6.1空间分析的数据模型地理信息系统要对自然对象进行描述、表达和分析，首先就要建立合理的数据模型以存储地理对象的位置、属性以及动态变化等信息，合理的数据模型是进行空间分析的基础。空间数据通常分为栅格模型和矢量模型两种基本的表示模型。此外矢量栅格一体化、三维数据模型、时空数据模型

2、等由于自身的特点，代表数据模型发展的方向。各种数据模型都有自己的优点和不足，从栅格数据模型、矢量数据模型、矢栅一体化数据模型、三维数据模型到时空数据模型，总体上数据模型发展的趋势是趋于更完整、更全面、多维的、动态的对空间对象进行表达。第六章空间分析导论6.2栅格数据分析的模式栅格数据由于其自身数据结构的特点，在数据处理与分析中通常使用线性代数的二维数字矩阵分析法作为数据分析的数学基础。栅格数据的聚类、聚合分析均是指将一个单一层面的栅格数据系统经某种变换而得到一个具有新含义的栅格数据系统的数据处理过程。第六章空间分析导论1、栅格数据的聚类

3、、聚合分析栅格数据的聚类是根据设定的聚类条件对原有数据系统进行有选择的信息提取而建立新的栅格数据系统的方法。下图是提取要素“2”的聚类结果。图6.1聚类分析第六章空间分析导论栅格数据的聚合分析是指根据空间分辨力和分类表，进行数据类型的合并或转换以实现空间地域的兼并。如给定聚合的标准为1、2类合并为b，3、4类合并为a，则聚合后形成的栅格数据系统如图所示图6.2聚合分析第六章空间分析导论2、栅格数据的复合分析能够极为便利地进行同地区多层面空间信息的自动复合叠置分析，是栅格数据一个突出的优点。该分析方法在地学综合分析中应用十分广泛。只要得到

4、对于某项事物关系及发展变化的函数关系式，便可运用以上方法完成复杂的统计分析和运算。图6.3复合分析示意图图6.4追踪分析示意图第六章空间分析导论3、栅格数据的追踪分析所谓栅格数据的追踪分析是指，对于特定的栅格数据系统，由某一个或多个起点，按照一定的追踪线索进行追踪目标或者追踪轨迹信息提取的空间分析方法。第六章空间分析导论4、栅格数据的窗口分析窗口分析是指对于栅格数据系统中的一个、多个栅格点或全部数据，开辟一个有固定分析半径的分析窗口，并在该窗口内进行诸如极值、均值等一系列统计计算，或与其它层面的信息进行必要的复合分析，从而实现栅格数据有

5、效的水平方向扩展分析。矩形窗口圆形窗口环形窗口扇形窗口图6.5窗口分析示意图第六章空间分析导论5、栅格数据的统计与量算统计分析的目的是为了解数据分布的趋势或者通过趋势的了解回归拟合出某些空间属性之间的关系，以把握空间属性之间的关系和规律。空间信息的自动化量算是地理信息系统所具有的重要功能，也是进行空间分析的定量化基础。第六章空间分析导论6.2.2矢量数据分析方法1、矢量数据包含分析包含分析确定矢量点、线、面要素之间是否存在在空间位置上的联系，是在GIS中实现图形－属性对位检索的前提条件与基本的分析方法。例如，在计算机屏幕上利用鼠标点击对

6、应的点状、线状或面状图形，查询其对应的属性信息,需要利用矢量数据的包含分析与数据处理方法。图6.6包含分析第六章空间分析导论2、矢量数据缓冲区分析缓冲区分析是根据数据库的点、线、面实体，自动建立其周围一定宽度范围内的缓冲区域多边形实体，从而实现空间数据在水平方向得以扩展的信息分析方法。图6.7缓冲区分析示意图第六章空间分析导论3、矢量数据叠置分析AB121A2A2B1B＋多边形叠置分析是指同一地区、同一比例尺的两组或两组以上的多边形要素的数据文件进行叠置。根据两组多边形边界的交点来建立具有多重属性的多边形或进行多边形范围内的属性特性的统

7、计分析。图6.8叠置分析示意图图6.9网络分析第六章空间分析导论4、矢量数据网络分析网络分析的主要用途是：选择最佳路径、设施以及进行网络流分析。所谓最佳路径是指从始点到终点的最短距离或花费最少的路线，如图所示。最佳布局中心位置是指各中心所覆盖范围内任一点到中心的距离最近或花费最小；网流量是指网络上从起点到终点的某个函数，如运输价格，运输时间等。第六章空间分析导论5、泰森多边形分析荷兰气候学家A.H.Thiessen提出了一种根据离散分布的气象站的降雨量来计算平均降雨量的方法。该方法是将所有相邻气象点连接成三角形，做这些三角形各边的垂直平

8、分线，于是每个气象站周围的若干垂直平分线围成一个多边形，如图所示。用这个多边形内所包含的一个唯一的气象站的降雨强度来代表这个多边形区域的降雨强度，并称这个多边形为泰森多边形。图6.10泰森多边形分析第六章空