GIS Chapt5_空间分析 [自动保存的].ppt

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1、第五章GIS空间分析原理与方法空间分析是GIS系统的重要功能之一,是GIS系统与计算机辅助绘图系统的主要区别。空间分析的对象是一系列跟空间位置有关的数据，这些数据包括空间坐标和专业属性两部分。其中空间坐标用于实体的空间位置和几何形态，专业属性则是实体某一方面的性质。GIS空间分析模型栅格数据分析基本模式矢量数据分析的基本方法空间数据的其他分析方法数字地面模型及其应用主要内容一GIS空间分析模型1）模型就是将系统的各个要素，通过适当的筛选，用一定的表现规则所描写出来的简明映像。2）地学模型用来描述

2、地理系统各地学要素之间的相互关系和客观规律信息语言的、数学的或其他表达形式，通常反映了地学过程及其发展趋势或结果。通常包含逻辑模型、物理模型、数学模型和图象模型等形式。3）地理信息系统模型化的一般方法XOY＝M4）地理信息系统模型类型概念模型（逻辑模型）数学模型（理论模型）统计模型（经验模型）5）建立地理信息系统模型的步骤系统描述与数据分析理论推导简化表达参数确定地理专题分析模型运用综合方法获得模型的步骤GIS空间分析的步骤二栅格数据分析的基本模式数学基础：线性代数的二维数字矩阵分析法1.栅格数

3、据的聚类聚合分析栅格数据的聚类、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。聚类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。（a）栅格数据系统样图(b)提取要素“2”的聚类结果聚类分析示意图聚合分析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。聚合分析示意图1、2并为b，3、4并为a1、4并为d，3、2并为c2.栅格数据的信息复合分析（

4、Overlay）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。视觉信息复合视觉信息复合是将不同专题的内容叠加显示在结果图件上，以便系统使用者判断不同专题地理实体的相互空间关系，获得更为丰富的信息。层面之间无实际逻辑关系。可以分为：1)面状图、线状图和点状图之间的复合；2)面状图区域边界之间或一个面状图与其他专题区域边界之间的复合；3)遥感影像与专题地图的复合；4)专题地图与数字高程模型复合显示立体专题图；5)遥感影像与DEM复合生成真三维地物景观。叠加分类模型叠加分类模型则根据参加复

5、合的数据平面各类别的空间关系重新划分空间区域，使每个空间区域内各空间点的属性组合一致。复合运算方法1）逻辑判断复合法布尔逻辑算子文氏图2）数学运算复合法是指不同层面的栅格数据逐网格按一定的数学法则进行运算,从而得到新的栅格数据系统的方法。算术运算指两层以上的对应网格值经加、减运算，而得到新的栅格数据系统的方法。这种复合分析法具有很大的应用范围。函数运算指两个以上层面的栅格数据系统以某种函数关系作为复合分析的依据进行逐网格运算，从而得到新的栅格数据系统的过程。栅格数据的算术运算土壤侵蚀多因子函数运

6、算复合分析示意图3.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。3238121718174991218232320413162025282620312212333322920714253239312514122127303224171115223425211512816192025107464.栅格数据的窗口分析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

7、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效的水平方向扩展分析。窗口类型1）矩形窗口2）圆形窗口3）环形窗口4）扇形窗口窗口内统计分析类型(1)Mean；(2)Maximum;(3)Minimum；(4)Median;(5)Sum;(6)Range；(7)Majority；(8)Minority；(9)Variety分析窗口的类型3×3窗口5×5窗口7×7窗口圆形窗口环形窗口扇形窗口三矢量数据分析的基本方法1.包含分析确定要素之间是否存在着直接的

8、联系，即矢量点、线、面之间是否存在空间位置上的联系，这是地理信息分析处理中常要提出的问题，也是在地理信息系统中实现图形—属性对位检索的前提条件与基本的分析方法。在包含分析的具体算法中，点与点、点与线的包含分析一般均可以分别通过先计算点到点，点到线之间的距离，然后，利用最小距离阈值判断包含的结果。点与面之间的包含分析，或称为Point-Polygon分析。包含分析通过点的包含提取中国的属性值三矢量数据分析的基本方法2.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