[空间分析中数据基础.ppt

空间分析 7.1 空间分析 定义: 是对分析空间数据有关技术的总称,其基础是空间数据库,它运用的手段包括各种几何的逻辑运算,数理统计分析,代数运算等数学手段. 1、基于空间图形的分析运算 2、基于非空间属性的运算 3、空间和非空间数据的联合运算 1）基于空间关系查询 空间实体间存在着多种空间关系，包括拓扑、顺序、距离、方位等关系。通过空间关系查询和定位空间实体是地理信息系统不同于一般数据库系统的功能之一。如查询满足下列条件的城市： l??????? 在京沪线的东部 l??????? 距离京沪线不超过50公里 l??????? 城市人口大于100万 l??????? 城市选择区域是特定的多边形； 整个查询计算涉及了空间顺序方位关系（京沪线东部），空间距离关系（距离京沪线不超过50公里），空间拓扑关系（使选择区域是特定的多边形），甚至还有属性信息查询（城市人口大于100万）。 简单的面、线、点相互关系的查询包括： l??面面查询，如与某个多边形相邻的多边形有哪些。 l? 面线查询，如某个多边形的边界有哪些线。 扩展SQL查询 是将SQL属性条件和空间关系的图形组合在一起形成扩展的SQL查询语言。通常有： Ajacent: 相邻 Contain: 包含 Cross: 穿过 Inside: 在 之内 Buffer: 缓冲区 扩展SQL查询 扩展SQL查询结果 2、空间变换 地理信息系统通常是按有一定意义的图层和相应的属性建立空间数据库的。为了满足特定空间分析的需要，需对原始图层及其属性进行一系列的逻辑或代数运算，以产生新的具有特殊意义的地理图层及其属性，这个过程称为空间变换。 空间变换可以基于单个图层进行，也可以对多个图层 --叠加分析 。 地理信息系统中空间数据可分为矢量和栅格两种数据结构。由于矢量结构中包含了大量的拓扑信息，数据组织复杂，使得空间变换十分繁琐。而栅格结构简单规则，空间变换比较容易。另外基于矢量结构的空间变换，对于单个图层意义不大，生成新图层时往往需要多个图层的信息，在多图层叠加分析中意义很大。 （1）投影变换 （2）几何变换（反射变换，相似变换） （3）透视变换 （4）栅格数据栅格值的内插变换 7.3 空间量算 1、几何量算 （1）长度 （2）面积 2、形状量算 3、质心量算 4、距离量算 几何量算对不同的点、线、面地物有不同的含义： l?点状地物（0维）：坐标； l?线状地物（1维）：长度，曲率，方向； L 面状地物（2维）：面积，周长，形状，曲率等； l?体状地物（3维）：体积，表面积等。 一般的GIS软件都具有对点、线、面状地物的几何量算功能，或者是针对矢量数据结构，或者是针对栅格数据结构的空间数据。 距离量算 多边形的合并 多个属性的再分类 （1）属性值再分类变换 （2）多边形合并再分类变换 7.5 缓冲区分析 缓冲区: 是地理空间目标的一种影响范围或服务范围。交通沿线或河流沿线的地物有其独特的重要性，公共设施（商场，邮局，银行，医院，车站，学校等）的服务半径，大型水库建设引起的搬迁，铁路，公路以及航运河道对其所穿过区域经济发展的重要性等，是解决邻近度问题的空间分析工具之一 。 点对象、线对象、面对象及对象集合的缓冲区示例 点、线、多边形的缓冲区 1、缓冲区查询 定义: 在GIS中,根据用户需要给出一个点缓冲,线缓冲,面缓冲的距离,从而形成一个缓冲区的多边形,并检索出该缓冲区内的空间地物. 空间分析③ --- 缓冲区分析① 空间分析④ --- 缓冲区分析② 2、缓冲区分析 定义1: 是对一组或一类地物按缓冲的距离条件,建立缓冲区多边形图,然后将这一个图层与需要进行缓冲区分析的图层进行叠置分析,得到所需要的结果. 定义2: 是指根据分析对象的点,线,面实体,自动建立它们周围一定距离的带状区,用以识别这些实体或主体对邻近对象的辐射范围或影响度,以便为某项分析或决策提供依据。 在进行缓冲区分析时,通常将研究的问题抽象为以下三类因素来分析: A: 主体: 表示所要分析的主要目标,一般分为 （1）点缓冲区（2）线缓冲区 （3）面缓冲区 B: 邻近对象: 表示受主体影响的客体,如道路扩建时所涉及的建筑物等. C: 作用条件: 表示主体对邻近对象施加作用的影响条件或强度. 点缓冲区 (2) 线缓冲区 (3) 面缓冲区 1）角分线法 2 凸角圆弧法 7.6 空间叠加分析 定义: 是指在同一空间参照系统条件下,将同一地区两个地理对象的图层进行叠加,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。前