GIS空间分析原理与方法1

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1、第六章GIS空间分析原理与方法8/17/20211西北大学城市与资源学系谢元礼空间分析是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。空间分析8/17/20212西北大学城市与资源学系谢元礼空间分析定义字面定义：空间数据的分析和数据的空间分析空间数据分析描述空间对象的非空间特性方法：概率、数理统计等数学方法特点：几何特征不是主要限制因子（例：聚类分析）数据处理与一般的数据统

2、计分析基本一致分析结果依托于地理空间，描述的是空间过程，揭示空间规律和机制。数据空间分析描述空间对象的空间位置、关系，对空间对象进行定量描述方法：空间统计学、图论、拓扑学、计算几何等。特点：非严格意义的分析，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，并不回答为什么。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8/17/20213西北大学城市与资源学系谢元礼空间分析的主要内容空间位置：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。空

3、间分布：同类空间对象的群体定位信息，包括分布、趋势、对比等内容。空间形态：空间对象的几何形态空间距离：空间物体的接近程度空间关系：空间对象的相关关系，包括拓扑、方位、相似、相关等。8/17/20214西北大学城市与资源学系谢元礼空间分析、GIS和空间模型空间分析和空间模型是不同层次上的概念空间分析是基本的，解决一般问题的理论和方法，空间模型是复杂的，解决专门问题的理论和方法。例：工厂选址与水库选址，水土流失应用模型无可枚举，而空间分析技术是有限的。应用模型建立过程比较复杂，有些还不能用数学方法描述，空间分析技术为解决复杂的应用模型提供基本的分析工具。

4、GIS是空间数据处理理论和方法的集成化实现。包含了大部分的空间分析技术，是GIS的技术特色。空间分析和空间模型是零件和机器的关系8/17/20215西北大学城市与资源学系谢元礼空间分析技术发展及存在问题空间分析技术发展各种地图应用（医学应用）定量分析空间对象的分布模式地理空间本身特征、空间决策过程、时空演化过程等空间分析发展存在问题地图的直观性，忽视地图信息的解析性和复杂性，缺少对地图应用的研究数字地图改变了地图的应用方式，展示了更为广阔的应用领域和更为灵活的应用方式空间分析是GIS区别与其他信息系统的标志，是GIS技术的一个主要发展方向：管理型向分

5、析决策型转变8/17/20216西北大学城市与资源学系谢元礼GIS空间分析模型地理信息系统不仅要完成管理大量复杂的地理数据的任务，更为重要的是要完成地理分析、评价、预测和辅助决策的任务，必须发展广泛的适用于地理信息系统的地理分析模型，这是地理信息系统走向实用的关键。模型：所谓模型，就是将系统的各个要素，通过适当的筛选，用一定的表现规则描写出来的简明的映象。通常表达了某个系统的发展过程或发展结果。地学模型：是用来描述地理系统各个要素之问相互关系和客观规律的，它用信息的、语言的、数学的或其它表达形式，通常反映地学过程及其发展趋势或结果。是在对系统所描述的

6、具体对象与过程，进行大量专业研究的基础上，总结出来的客观规律的抽象或模拟。地学模型也称为专题分析模型。8/17/20217西北大学城市与资源学系谢元礼GIS空间分析模型数学模型：是应用数学的语言和工具，对部分现实世界的信息(现象、数据)加以翻译、归纳的产物。数学模型经过演绎、推导，给出数学上的分析、预报、决策或控制，再经过解释回到现实世界，完成实践——理论——实践这一循环8/17/20218西北大学城市与资源学系谢元礼模型的作用和特点应用模型是联系GIS应用系统与常规专业研究的纽带应用模型是综合利用GIS应用系统中大量数据的工具应用模型是GIS应用系

7、统解决各种实际问题的武器应用模型是GIS应用系统向更高技术水平发展的基础8/17/20219西北大学城市与资源学系谢元礼模型的分类8/17/202110西北大学城市与资源学系谢元礼非空间模型8/17/202111西北大学城市与资源学系谢元礼空间模型8/17/202112西北大学城市与资源学系谢元礼数据统计模型从人类认识的角度来看有精确的和模糊的两种类型，因为绝大多数地理现象难以用精确的定量关系划分和表示，因此模糊的模型更为实用，结果也往往更接近实际，模糊评价一般经过四个过程：评价因子的选择与简化；多因子重要性指标(权重)的确定；因子内各类别对评价目标

8、的隶属度确定；选用某种方法进行多因子综合。8/17/202113西北大学城市与资源学系谢元礼主成分分析是通过