七空间查询与空间分析.ppt

第七章 空间查询与空间分析 邹逸江 目录 空间数据查询 空间数据分析 1.空间数据查询 空间定位查询 空间关系查询 空间属性查询 空间组合查询 1.空间数据查询－－定位查询 由图形查询到属性 按点定位查询 按矩形区域查询 按椭圆区域查询 按多边形区域查询 1.空间数据查询－－关系查询 通过拓扑关系和空间运算进行的查询 邻接查询：查询目标邻接的点、线、面目标 包含查询：查询面目标所包含的点、线、面目标 穿越查询：查询线目标所相交的点、线、面目标 缓冲区查询：查询目标一定距离范围内的点、线、面目标 1.空间数据查询－－属性查询 由属性查询到图形 支持标准的SQL查询语言 Select 属性项集合 From 属性表集合 Where 条件集合 扩展的SQL查询语言：将SQL查询和空间关系查询结合 空间实体间有着许多空间关系（包括拓扑、顺序、度量等关系），在实际应用过程中，用户往往希望GIS提供一些更能直接计算空间实体关系的功能 如用户希望查询出满足如下条件的城市： A：在某条铁路的东部；B：距离该铁路不超过30公里；C：城市选择区域是特定的多边形; D：城市人口大于70万 整个查询计算涉及了空间顺序关系（铁路东部）、空间距离关系（距离该铁路不超过30公里）、空间拓扑关系（被选城市在特定的选择区域之内）、属性信息查询（城市人口大于70万） 1.空间数据查询－－组合查询 定位与属性组合查询 关系与属性组合查询 定位与关系组合查询 定位、关系和属性组合查询 2.空间数据分析 形态分析 叠加分析 邻域分析 连接分析 网络分析 分布分析 2.空间数据分析－－形态分析 形态特征是空间物体的重要特征之一，在空间分析中，对空间物体的形态分析随空间物体维数的改变而不同 一般地说，空间物体可以简单地分为零维、一维、二维、三维，形态分析是对物体的几何特征的分析 零维物体的形态是没有意义的 一维物体的形态分析指长度、曲率、方向特征 二维物体的形态分析指面积、周长、重心及平面延展性等 三维物体的形态分析主要有表面积、体积、坡度、坡向等 2.空间数据分析－－叠加分析 叠加分析是GIS最重要的功能之一 是将各种不同的地理要素分类（层）存储和表述，由计算机自动将它们迭置起来进行分析 如在叠加区域内，只有参与迭加的地理要素都为真时，该区域才为真；若参与迭加的地理要素中有一个为假，则该区域为假 点与多边形叠加、线与多边形叠加、多边形与多边形叠加 多边形叠加将两个或多个多边形图层进行叠加产生一个新多边形图层的操作，其结果将原来多边形要素分割成新要素，新要素综合了原来两个多边形或多个多边形的属性 进行多个多边形的叠加运算，在参与运算多边形所构成的属性空间内，每个结果多边形内部的属性值是一致的，可以称为最小公共地理单元 多边形叠加结果通常把一个多边形分割成多个多边形 2.空间数据分析－－邻域分析 邻域分析包括两个方面的内容：一是通过给定位置查询其邻域中的有关要素情况，这在GIS中通常归结为“缓冲区”分析，有点、线、面缓冲区分析 其二是从给定位置的某现象“值”去推算其给定邻域相关变量的值，在这GIS中通常归结为“插值式逼近” 2.空间数据分析－－连接分析 连接分析涉及的内容较多，主要就是通视分析、径流分析、日照分析和多边形合并 通视分析简单地说就是在地面上给定一点，计算出位于该点可以见到的全部区域 径流分析就是地表谷地、水流的路径 日照分析就是太阳照射的影子分析 多边形合并单地说就是将若干个小多边形合并成一个大多边形 2.空间数据分析－－网络分析 将地理空间抽象成一个二维欧氏平面，以一定的规则和连线分布其间，就构成了地理网络 现实地理空间中许多地理事物都可以直接或经过适当的变换形成地理网络 例如铁路、公路、通讯线路、生产过程、经济的流量、人口迁移路线、自然系统中的物质流、能量流和信息流等，都可以表示成相应的点之间的连线 由此构成现实世界中多种多样的地理网络。对地理网络进行分析，就可得到一些很有意义的结果 网络分析的应用主要包括三个方面：路径分析和资源分配 连通概念 连通分析：连通分量求解和最小费用连通方案 连通分量求解：已知某一结点和链集合，求解从某一结点或链出发能够到达的全部结点或链 最小费用连通方案：已知某一结点和链集合，在耗费最小的情况下，从某一结点或链出发能够到达的全部结点或链，使得全部结点或链相互连通 路径分析 路径分析：最佳路径、最佳游历方案 最佳路径：求解网络中两点间阻抗度最小的路径，如距离最短、时间最短、费用最少 链最佳游历方案：给定一个链集合和一个结点，从该结点出发至少经过每条链一次回到该结点，或称为中国邮递员问题 结点最佳游历方案：给定一个起始点、一个终止点和若干中间结点，使之由起始点开始遍历全部中间结点（不