空间数据的分析ppt.ppt

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1、第六章空间数据的分析6.1空间数据分析的内容6.2空间数据的基本运算6.3空间数据的查询6.4空间数据的叠置分析6.5空间数据的邻域分析6.6空间数据的网络分析6.7空间数据的统计分析6.1空间分析的内容一、空间分析概述空间分析通过空间数据的分析算法，获取地理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间演变等信息。GIS中空间分析的二个层次1、咨询式空间分析实现空间数据的查询检索及集合分析。2、产生式空间分析基于GIS中拓朴关系和空间操作运算、空间统计分析，及将GIS作为通用工具同其它专业模型结合，实现空间数据的模拟和分析。二、空间分析的主要内

2、容查询检索拓扑查询位置查询属性查询区域查询；形态分析面积量算距离量算质心计算周长量算；地形分析等值线分析坡度坡向分析分水岭分析视域分析剖面分析；叠置分析视觉信息复合条件叠置无条件叠置；邻域分析缓冲器分析泰森多边形分析插值拟合分析；网络分析最短或最佳路经分析空间规划；图象分析图象增强图象分割图象细化；应用模型分析数学模型统计模型逻辑模型。、6.2空间数据的基本运算1、几何计算1）长度的计算（1）矢量数据的长度的计算两点（x1,y1)(x2,y2)之间距离的计算d=(x2-x1)2+(y2-y1)2点（x0,y0)到直线Ax+By+C=0之

3、间欧氏距离的计算d=

4、Ax0+By0+C

5、A2+B2线目标的长度L=（2）栅格数据的长度的计算用8邻域方向累加地物骨架线通过的栅格数目,对角线方向*22)面积的计算空间数据的自动量算是GIS的重要功能，也是进行空间分析的定量化基础。面积的量算（辛普森（Simposion)公式）（1）矢量格式下面积的量算通常用辛普森公式：YSi=1/2(yi+1+yi)(xi-xi+1)S=Si+(yn+y1)(x1-xn)/2S=1/2yi(xi+1-xi-1)（2）栅格数据面积的计算统计相同属性的格网数目i=1n-1n123n-1i=1nxn+1=x

6、1x0=xnX3）辛普森公式的用处（1）编程时自动计算面积的公式（2）判断多边形闭合坐标链走向计算出面积为正，坐标链走向顺时针；计算出面积为负，坐标链走向逆时针。（3）判断线段（矢量）和空间的关系计算ABPA的面积，如为正，坐标链走向顺时针，P在右面计算ABPA的面积，如为负，坐标链走向逆时针，P在左面辛普森公式的通用性。P4)重(质)心的计算区域的质心是目标保持均匀分布的平衡点，它通过对目标坐标值加权平均求得。质心可能在多边形内，也可能在多边形外。质心通常是指一个多边形或面积的几何中心。在有些情况下质心描述的不是几何中心，而是分布中心，或

7、加权的平均中心。xicx=yii=1nni=1nncy=x,y分别是多边形顶点坐标;n为顶点数;cx,cy为多边形的重心,也称质心,注意重心不一定在多边型内。2、线状目标的基本操作运算（1）直线AB和CD之间求交的计算（2）曲线光滑的处理（3）曲线从简的处理删除多余点（4）曲线平行线的计算（5）直角平差的计算方法如将直角平差。3、多边形目标的基本操作运算（1）点在多边形内的判断（2）线与多边形交点的计算（3）多边形之间交点的计算（4）多边形内实现区域填充的算法（2）线与多边形交点的计算线与多边形相交否两点在多边形内否线与多边形相交否求线

8、段与多边形的交点端点在多边形内又与多边形不相交线在多边形内NY相交不相交端点在多边形内又与多边形不相交线与多边形相离用来判断线与多边形是否分离、包含、相交（3）多边形之间交点的计算用来判断两个多边形是分离、包含、相交、相邻判断两个多边形的所有线段间是否有相交有相交无相交有公共边界否NY相邻分离包含相交多边形分离还是包含（4）多边形内实现区域填充的算法矢量数据结构的多边形区域内填充包括符号、颜色、晕线填充。填充的算法主要有两大类1、种子填充以种子点向外填充2、扫描线算法主要分求交、排序、填充6.3空间数据的查询分析一、空间数据查询的类型空间数

9、据的查询属于咨询式分析，是GIS的最基本最重要的功能，也是GIS面向用户的直接窗口，通常要求交互式进行，其结果要求动态地通过两个视窗进行显示。1、基于属性（非空间）特征的查询属性特征的查询主要在属性数据库中完成，这种查询通常基于标准的SQL查询语言实现，之后按照属性数据和空间数据的对应关系显示图形。101102103104标号植被土壤101林地102农地103林地104工业地2、基于空间特性的查询该查询通常指以图形图象或符号为语言元素的可视化查询。目前GIS都能实现对空间实体的简单查询，并显示该实体的属性，进行相关的统计分析。如空间几何数据

10、查询，查询空间目标的坐标点、线长、面积、周长等基本参数。空间位置查询简单的空间点击查询，区域（圆、多边形、矩形）内的查询。空间关系查询基于拓朴关系的查询如邻接性查询、包含性查询、