GIS空间分析原理与方法.ppt

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1、第六章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。定义：空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术，其目的在于提取和传输空间信息要求：理解GIS中模型的概念、特点和作用掌握GIS空间分析的一般步骤了解视觉信息复合分析的类型和用途理解叠置分析的概念和类型，掌握多边形叠置分析的步骤和方法理解缓冲区的概念和作用，并能说明其应用方法一

2、、地学模型概述模型概念：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，是对现实世界的简化表达。地学模型：用来描述地理系统各地理要素之间的项目关系和客观规律信息的语言的、数学的或其他的表达形式，通常反映了地学过程及其发展趋势或结果。地学模型主要包含以下几种形式：（1）逻辑模型（2）物理模型（3）数学模型（4）图像模型第一节地理信息系统的空间分析模型专题分析模型在地理信息系统中的作用表现在以下几个方面：1）地理信息系统的设计：数据项的选择；硬件环境的选择；软件功能的选择2）地理信息系统的应用：硬件环境特殊，不易配备；GIS知识

3、没有为许多用户掌握；缺乏足够的专题分析模型，而最重要的因素在于GIS是否真正具有实用价值，实用性则必须依靠正确地应用专题分析模型。3）利于信息交流第一节地理信息系统的空间分析模型二、GIS模型化的一般方法分析模型按建立的方法主要有三种类型：1）概念模型：又称为逻辑模型，主要指通过观察、总结、提炼而得到的文字描述或逻辑表达式，常由此构成专家系统的知识库。2）数学模型：又称为理论模型，是应用数学分析方法建立的数学表达式，反映地理过程本质的物理规律，如区位模型就是解决地理空间问题的很有价值的理论模型。3）统计模型，包括经验模型，是通过数理统计方法和大量观察实

4、验得到的定量模型。第一节地理信息系统的空间分析模型GIS分析建模可采用如下步骤：（1）系统描述与数据分析；（2）理论推导；（3）简化表达；（4）参数确定；（5）分析模型建立。第一节地理信息系统的空间分析模型四、空间分析的步骤1.建立分析的目的和标准2.准备空间操作的数据3.进行空间分析操作4.结合分析的目的和任务，对获得的新空间数据进行分析5.结果评价和解释6.产生最终的结果图和报表第一节地理信息系统的空间分析模型第二节栅格数据分析的基本模式一栅格数据的聚类、聚合分析1）聚类分析：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

5、统的方法2）聚合分析：是指根据空间分辨率和分类表，进行数据类型的合并或转换以实现空间地域的兼并。第四节空间聚类与聚合分析算空间聚类示例：（1）某镇土地利用现状（2）空间聚类分析输出图形第四节空间聚类与聚合分析算空间聚合分析输出图形：Ⅰ农用地Ⅱ建设用地Ⅲ未利用土地第二节栅格数据分析的基本模式二栅格数据的信息复合分析信息复合模型包括两类：简单的视觉信息复合和较为复杂的叠加分类模型1视觉信息复合：将不同专题的内容叠加显示在结果图件上，以便系统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。2叠加分类模型：根据参加复合的数据平面各类别的空间关

6、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直。第二节栅格数据分析的基本模式1）逻辑判断复合法BACBCABCA（1）交运算（2）并运算（3）非运算2）数学运算复合法：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。主要有算术运算、函数运算算术运算：指两层以上的对应网络值经加、减运算，而得到新的栅格数据系统的方法。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。第二节栅格数据分析的基本模式第二节栅格数据分析的基本模式

7、栅格叠置分析示例（函数运算）土地利用地形坡度人口密度交通便利度得分得分得分得分方面1方面2方面3方面4自然保护区组合适宜性三、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。四、栅格数据的窗口分析（对应neighborhoodstatistic）1、分析窗口的类型：矩型窗口；圆型窗口；环型窗口、扇型窗口2窗口内统计分析的类型第二节栅格数据分析的基本模式栅格数据的窗口分析3×3窗口5×5窗口7×7窗口圆形窗口环形窗口扇形窗口按窗口统计分析分类：MeanMaximumMi

8、nimumMedianSumRangeMajorityMinorityVariety按窗口形状