《新GIS原理》PPT课件

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1、第六章空间分析的基本方法第六章空间分析的基本方法·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·了解空间查询与量算的各种方法及其应用·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·了解泰森多边形、网络分析在地学中的主要用途·了解空间插值的类型和方法·了解空间信息分类和统计分析方法重点：矢量数据分析方法，栅格数据分析方法、空间插值。学习目标难点：空间插值技术空间分析是综合分析空间数据的技术的通

2、称。空间分析有着十分丰富的内涵，它是构成地理信息系统的核心部分之一，在整个地理数据的应用中发挥着举足轻重的作用，也是GIS区别与其它信息系统的一个显著标志。分析技术:空间图形数据的拓扑运算；非空间属性数据运算；空间和非空间数据的联合运算。第一节地理信息系统的空间分析模型一、地学模型概述所谓模型，就是将系统的各个要素，通过适当的筛选，用一定的表现规则所描写出来的简明映象，是对现实世界的简化表达。地学模型，也称专题分析模型，是用来描述地理系统各要素之间的相互关系和客观规律信息的简明映象，其形式有语言的、

3、数学的或其它的表达模式。对于GIS来说，专题分析模型是根据目标的知识将系统数据重新组织，得出与目标有关的新的规则和公式。不同的理论观点，不同的体系可以产生不同的结果。在GIS中，模型能有效地帮助人们从各种因素之间找出其因果关系或者联系，有利于问题的解决。地学分析模型主要包括：（1）逻辑模型：由地理名词和逻辑运算符组成的逻辑表达式表示；（2）物理模型：由物理模拟过程表达；（3）数学模型：由常数、参数、变量和函数关系等组成的数学表达式表示；（4）图像模型：由某种图像或图像运算的集合表达，如各种专题地图。

4、二、空间分析模型的特点GIS中的应用空间分析模型大多数为数学模型，他们除了具有数学模型的一般特征之外，还具有由GIS的性质和任务所决定的一些特点。（1）空间性：模型与空间位置、分布有密切关系；（2）动态性：模型描述的现象与时间有密切关系；（3）多元性：模型会涉及自然、经济、社会、技术等多种因素；（4）复杂性：由于所处理问题的复杂性，模型常采用定量与定性相结合的形式；（5）综合性：实用模型往往涉及多种模型方法。三、空间分析建模，是通过作用于原始数据和派生数据的一组顺序的、交互的空间分析操作命令，回答有

5、关空间现象问题的过程。由于空间分析建模是建立在对图层数据操作上的，又称为“地图建模”。地图建模的结果得到一个“地图模型”，它是对空间分析过程及其数据的一种图形或符号表示，目的是帮助分析人员组织和规划所要完成的分析过程，并逐步指定完成这一分析过程所需要的数据。空间分析建模可以是一个空间分析流程的逆过程，即从分析的最终结果开始，反向一步步分析。为得到最终结果，哪些数据是必须的，并确定每一步要输入的数据以及这些数据是如何派生而来的。GIS分析建模可采用如下步骤：（1）系统描述与数据分析。对模型所要分析的系

6、统，选择可以描述系统的状态、与外部关系、随时间变化等方面的数据，构造该系统的数据体系；（2）理论推导。根据地理规律和系统的特点，进行理论推导，确定上面的数据体系中多因子之间的量纲关系，作为分析模型的基本框架；（3）简化表达。根据理论分析和具体应用要求，筛选去除相对影响小的和不重要的因素，或采用主成分分析等数学方法简化表达形式，使模型接近使用；（4）参数确定。模型参数的确定可采用参数实验方法，或采用层次分析法、专家打分法、确定模糊隶属度等方法。（5）分析模型建立。形式和参数确定后，建立分析模型，并可在

7、应用中完善。由于理论和实践等方面原因，有时可采用递归模型。递归模型便于导出地理系统在任一演变时期的状态和演变过程，在较短的间隔周期内可以作线性问题处理，并且可以参照假设条件的变化随时间调整模型参数。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二节空间查询与量算一、空间查询是按一定条件对空间目标的位置和属性信息进行查询，以形成一个新的数据子集空间查询分为以下几种：1

8、.定位查询2.分层查询3.区域查询4.条件查询5.空间关系查询5.空间关系查询空间关系查询又称拓扑查询。其目的是检索出相关的空间目标。（1）面—面查询：查询并判断两个面状地物之间是否相邻、包含、相交以及方向距离关系。如查询某一湖泊周围的土地类型，就是查询同湖泊相邻区域的土性属性。（2）线—线查询：查询并判断线与线之间是否有邻接、相交、平行、重叠以及方向距离关系。如查询某一条公路所跨过的河流，就是查询与该公路相交的河流。（3）点—点查询：查询并判断点与点之间的距离、方向