空间分析的原理与方法

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1、*1第五章空间分析的原理与方法2*第五章空间分析的原理和方法数字地面模型分析空间叠合分析空间邻近度分析空间网络分析3*1854年8月到9月英国伦敦霍乱流行时，当局始终找不到发病的原因，后来医生约翰·斯诺(JohnSnow)说：“我们画一张图吧”。他在绘有霍乱流行地区所有道路、房屋、饮用水机井等内容的1：6500比例尺地图上，标出了每个霍乱病死者的住家位置，得到了霍乱病死者居住分布图。4*斯诺博士分析了这张分布图，马上明白了霍乱病源之所在－－死者住家都集中于饮用“布洛多斯托”井水的地方及周围。5*根据斯诺博士的分析和请示，当局于

2、9月8日摘下了这个水井的泵，禁止使用该水泵吸水，从这天以后，新的霍乱病患者就再也没有出现了。在这个例子中，患者的居住地与饮用水井之间的空间位置关系提示了霍乱病的发病根源。因此空间分析是基于事物的空间特性的分析。6*空间分析源于60年代地理和区域科学的计量革命，在开始阶段，主要是应用定量（主要是统计）分析手段用于分析点、线、面的空间分布模式。后来更多的是强调地理空间本身的特征、空间决策过程和复杂空间系统的时空演化过程分析。实际上自有地图以来，人们就始终在自觉或不自觉地进行着各种类型的空间分析。如在地图上量测地理要素之间的距离、方

3、位、面积，乃至利用地图进行战术研究和战略决策等，都是人们利用地图进行空间分析的实例，而后者实质上已属较高层次上的空间分析。7*GIS的特点在于－－空间分析GIS不但实现自动制图，更主要的目的是分析空间数据，提供空间决策信息。－－区别于其他系统的最主要特征。空间分析目的：通过对空间数据的深加工，获取新的信息。空间分析：根据地学原理，通过分析算法，从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间演变等信息。常用空间分析方法数字地面模型分析；空间叠置分析；缓冲区分析；空间网络分析；空间统计分析；空间几何分析；空间数据

4、查询。8*空间分析的概念空间分析是基于空间数据的分析技术，它以地学原理为依托，通过分析算法，从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间形成和空间演变等信息。9*分类（按照空间数据的形式）矢量数据空间分析：矢量叠合分析、矢量临近性分析、网络分析等栅格数据空间分析：数字地形模型分析、栅格叠合分析、栅格临近性分析、栅格统计分析等10*分类（Goodchild）产生式分析(productmode)：数字地面模型分析、空间叠合分析、缓冲区分析、空间网络分析、空间统计分析查询式分析(querymode)：空间集合分析

5、、空间数据查询11*第一节数字地形模型分析数字地形模型（DTM,DigitalTerrainModel）最初是为了高速公路的自动设计提出来的（Miller，1956）。此后，它被用于各种线路选线（铁路、公路、输电线）的设计以及各种工程的面积、体积、坡度计算，任意两点间的通视判断及任意断面图绘制在测绘中被用于绘制等高线、坡度坡向图、立体透视图，制作正射影像图以及地图的修测。12*定义：数字地形模型（DigitalTerrainModel，简称DTM）是定义于二维区域上的一个有限项的向量序列，它以离散分布的平面点来模拟连续分布的地

6、形。在形式上分：规则格网（Grid）：最常见不规则三角网（TIN）数字等高线、等深线、地形特征线（如山脊线、谷底线、坡度变换线等）13*按平面上等间距规则采样，或内插所建立的数字地形模型，称为基于栅格的数字地形模型。DTM=｛Zi,j｝,i=1,2,3,…,m-1,m;j=1,2,3,…,n-1,n。Z为栅格点（i，j）上的地面属性数据14*数字高程模型（DigitalElevationModel，简称DEM）它是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型，是DTM的一个分支，其它各种地形特征值均可由此派生。DEM是

7、构成DTM的基础，DTM的其他元素均由DEM导出。显然，DEM的质量好坏直接决定着DTM的精确性。15*DEM的生成高程数据数据获取生成DEM野外测量地形图摄影测量激光雷达GIS软件算法实现16*1.地形因子的自动提取坡度计算坡向分析曲面面积计算地表粗糙度计算高程及变异分析谷脊特征分析日照强度的分析淹没边界的计算数字高程模型应用17*2.地表形态的自动分类拟定地形分类决策表建立地形类型分类系统输出地形类型图数字高程模型应用地形自动分类拟定地形分类决策表DEM计算地表形态要素H，△H，坡度，坡向18*平地岗丘丘陵低山中山绝对高度

8、H/m＜400400～800＞800相对高度△H/m＜100100～200＞200＞200坡度s＜3°地形分类决策表19*3.地学剖面的绘制和分析建立数字高程模型确定地形剖面线的位置剖面线交点的内插计算地形剖面线及相关地理信息（地质、土壤、土地利用等）的叠加表示和输出数字高程