2019年第七章空间分析ppt课件.ppt

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1、第七章GIS空间分析空间分析是GIS系统的核心功能之一,也是最重要的功能，是GIS系统与计算机辅助绘图系统等其他系统的主要区别。现代地理信息系统集成多学科的最新技术，例如：关系数据库管理、空间插值、网络分析等，为空间分析提供了强大的工具。空间分析以地理空间数据库为基础，运用多种手段，目的是解决人们所涉及到的地理空间的实际问题，提取和传输空间信息，来辅助决策。杨三红第一节GIS空间分析概述一空间分析1定义空间分析是以地理事物的空间位置和形态特征为基础，以空间数据运算、空间数据和属性数据的综合运算为特征，提取和产生新的空间信息的技术和过程。数据的空间分析和空间数据的分析2理解

2、2.1空间数据的分析描述空间对象的非空间特性方法：概率、数理统计、统计学等数学方法特点：几何特征不是主要限制因子（例：聚类分析、主成分分析）数据处理与一般的数据统计分析基本一致分析结果依托于地理空间，描述空间过程，揭示空间规律和机制。2.2数据的空间分析定量描述空间对象的空间位置、关系方法：空间统计学、图论、拓扑学、计算几何等。特点：是空间事物的描述和说明，特征提取和参数计算回答是什么、在那里、有多少和怎么样，不回答为什么二空间分析的主要内容1空间位置：借助于空间坐标系传递空间对象的定位信息，是空间对象表述的研究基础，即投影与转换理论。2空间分布：同类空间对象的群体定位信

3、息，包括分布、趋势、对比等内容。3空间形态：空间对象的几何形态4空间距离：空间物体的接近程度5空间关系：空间对象的相关关系，包括拓扑、方位、相似、相关三基本方法1.空间查询与量算：符合条件的查询2.空间数据内插：等高线内插（函数关系）外推3.空间数据在分类：不同的研究需要林地的分类4.缓冲区分析：污染或者危险地带潜在影响区域5.叠加分析：不同时期的土地利用变化6.追踪分析：等高线确定水流方向，汇水区分析7.网络分析：最佳路径的选择（费用、时间等）第二节GIS空间分析基本方法一空间查询（GIS基本的功能之一）查询和定位空间对象，并对空间对象进行量算是GIS的基本功能之一，它

4、是GIS进行高层次分析的基础。在GIS中，为进行高层次分析，往往需要查询定位空间对象，并用一些简单的量测值对地理分布或现象进行描述，如长度、面积、距离等。实际上，空间分析首先始于空间查询和量算，它是空间分析的定量基础。空间查询特性：回答用户的简单问题/不改变空间数据库数据/不产生新的空间实体和数据/空间查询技术发展由简单到复杂空间查询的方式内容和结果方式内容结果几何查询属性查询临近空间对象与属性高亮度显示拓扑查询SQL查询空间对象分布空间关系空间对象与属性属性列表统计地图图形查属性是根据图形的空间位置来查询有关属性信息。根据鼠标所指的空间位置（或通过矩形、圆、多边形等选择

5、空间范围），系统可以查出该位置或范围的空间实体及属性，并显示出该空间对象的属性列表，并可进行有关统计分析。通常这种查询分为两步，首先，根据空间索引，在图形库中找出空间实体，再通过图形库和属性库的连接查出空间实体的属性列表，并显示。1图形查属性2属性查图形属性查图形是根据一定的属性条件来查询满足条件的空间实体的位置。如在中国人口信息系统中查出城市人口大于500万的城市。这类查询主要的操作是在属性库中进行，利用关系数据库的SQL操作，得到查询结果，又利用属性和图形的对应关系，在图上亮显出选定实体的空间位置。称为SQL查询。Arc/View中，是通过TABLE下的QUERY命令

6、来完成。3图形与属性混合查询图形与属性的混合查询是一种更为复杂的查询，查询的条件并不仅仅是某些属性条件或某个空间范围，而常常是两者的综合，如用户想查询满足以下条件的县城：县城人口大于5万；距离某条铁路不超过10KM；位于选定的某个区域等。这样的查询常常是基于某些空间关系和属性特征，比较复杂，在空间查询中，是比较难于完成的。Arc/View中，混合查询通过几个命令的综合来完成。上述例子可通过Mapquery和Neighborhoodstatistic命令结合完成。属性数据与空间数据的联合查询问题：在陕西省确定旅游胜地的可能地点。条件：人口大于2000，据主要公路不超过两公里

7、属性数据查询：布尔运算符用来连接两个或两个以上的逻辑表达式运算符：AND、OR、NOT与运算：Class=2ANDage>15或运算：Class=2ORage>15;否运算：NOT(Class=2)AND(age>15)例：在地下管网信息系统中，设A为埋深小于3米的煤气管；B为长度小于300米的煤气管。AANDB：检索出埋深小于3米且长度小于300米的所有煤气管；AORNOTB：检索出埋深小于3米及长度大于或等于300米的所有煤气管；二缓冲区分析邻近度（Proximity）描述了地理空间中两个地物距离相近的程度度，其确定是空间