空间分析的原理与方法

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1、第六章空间分析的原理及方法空间分析是地理信息系统科学内容的重要组成部分，也是评价一个地理信息系统功能的主要指标之一。空间分析的根本目的在于通过对空间数据的深加工或分析，获取新的信息。空间分析的概念：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、空间演变等信息。空间分析方法分类：产生式分析：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，空间统计分析咨询式分析：空间集合分析，空间数据查询§6-1DEM分析数字地形模型与数字高程模型DTM（DigitalTerrainModel

2、）与DEM（DigitalElevationModel）数字地形模型(DTM)是定义在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形。按平面等间距规则采样，或内插所建立的数字地面模型，称为基于栅格的数字地面模型。写成DTM={Zi,j}DTM中的地形属性为高程时成为数字高程模型DEM1.1DEM数据采集航空或航天遥感图像为其数据源地形图为数据源地面实测记录其他数据源1.2DEM的表示方法格网DEM不规则的三角网DEM（TIN）等值线数据采样数据内插数据记录1.3DEM的建立1.4DEM的分析1.地形因子的自动提取2.地表形态的自动分类3.

3、基于DEM的可视化分析1、土木工程：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；2、测绘：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；1.5DEM的应用领域1.5DEM的应用领域3、遥感：作为分类的辅助数据。它还是地理信息系统的基础数据，可用于土地利用现状的分析、合理规划等；4、军事：可用于导航及导弹制导、作战电子沙盘等；5、数字水文分析：水系自动提取、流域划分、洪水险情预报等。水淹示例三维规划设计§5-2叠置分析一、概念空间叠合分析（spatialoverlayanal

4、ysis）是指在统一空间参照系统条件下，每次将同一地区两个地理对象的图层进行叠合，以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间的空间对应关系。二、基于矢量数据的叠置分析1、内容1）点与多边形的叠置——点层与面层的叠置核心算法为判断点是否在多边形内。叠置分析·················叠置分析2）线与多边形的叠置线与多边形的叠置是把一幅图(或一个数据层)中的多边形的特征加到另一幅图(或另一个数据层)的线上。线与多边形叠置的算法就是线的多边形裁剪。二、基于矢量数据的叠置分析叠置分析二、基于矢量数据的叠置分析3)多边形与多边形的叠置是指不同图幅或不同图层多

5、边形要素之间的叠置。根据两组多边形边界的交点来建立具有多重属性的多边形（合成叠置）或进行多边形范围内的属性特性的统计分析（统计叠置）。合成叠置是将同一地区、同一比例尺的两组或更多的多边形要素的数据文件进行叠置，根据两组多边形边界的交点来建立具有多重属性的多边形，如图。统计叠置是将多边形数据层叠加，进行多边形范围的属性特征的统计分析，如图。合成叠置与统计叠置叠置分析合成叠置统计叠置合成叠置与统计叠置栅格叠置分析与矢量多边形叠置分析一样，是求两组或两组以上空间图形的交集，但是多边形叠置分析得到的是合成多边形，而栅格叠置分析得到的是合成数据串，这些合成的数据文件是进一步

6、进行空间聚类或聚合的依据。类型叠置将两组或两组以上的地理编码数据，求它们的交集，以建立新的数据文件，根据分析任务，设置命令，得到最后的类型叠置结果。统计叠置将区域界线(政区、自然区域或经济区域等)，与专题数字地图叠置，建立的合成数据串，作出各区专门内容的数量统计。动态分析将同一种要素在不同时期的两组属性数据叠置，建立合成数据串，它们之差就是该要素在该时段内的变化，在土地利用动态监测中，常要使用这种分析方法。叠置分析三、基于栅格数据的叠置分析LandsatETMPath/Row-129/0462001年02月06日3D图像=ETM4,3,2波段+30分辨率DEM叠置分

7、析三、基于栅格数据的叠置分析（一）单层栅格数据的分析1、布尔逻辑运算用布尔逻辑运算组合更多的属性作为检索条件，以进行更复杂的逻辑选择运算。2、重分类重分类是将属性数据的类别合并或转换成新类。重分类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.栅格数据系统的方法。在四种类型要素中提取其中要素2的聚类叠置分析3、滤波运算滤波运算可将破碎的地物合并和光滑化，通过边缘增强和提取，获取区域的边界。4、特征参数计算对栅格数据计算区域的周长、面积、重心等，以及线的长度、点的坐标等。5、相似运算-----匹配识别相似运算是指按某种相似性