第五章空间原理与方法讲述.ppt

第三节 空间邻近度分析 问题一： 地震破坏程度从震源扩散影响的范围； 噪声污染影响的范围； 湖泊生态保护区的范围； “缓冲区分析” 问题二： 气象站控制的范围； 超市服务的范围； “泰森多边形分析” 空间缓冲区分析 空间缓冲区分析(Spatial buffer analysis)：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邻近对象的辐射范围或影响程度，以便为某项分析或决策提供依据。 建立空间缓冲区的分析模型 用于缓冲半径的确定 根据空间实体对邻近对象作用性质的不同，可采用不同的分析模型，主要有： 线性模型：用于当实体对邻近对象的影响度随距离的增大呈线性衰减的情况。 二次模型：用于当实体对邻近对象的影响度随距离的增大呈二次形式衰减时。 指数模型：用于当实体对邻近对象的影响度随距离的增大呈指数形式衰减时。 分级缓冲区域动态缓冲区 Buffering with different buffer distances. Buffering with rings. 缓冲区的重叠处理 Buffer zones not dissolved or dissolved. 泰森多边形分析(Voronoi多边形) Dirichlet，(1805-1859)，首先公开发表这种几何镶嵌模型，称它们为Dirichlet区域。 1908年，俄国数学家G. Voronoi首先详细地研究了这些多边形。 1911年，Von Thiessen，将其运用到气象学中。称Thiessen多边形。 P1 P2 P3 P4 P5 V4 V1 V2 V3 Φ Φ Φ Φ Voronoi多边形 Voronoi多边形的数学定义： V ( pi ) = { p | d ( p, pi ) ≤ d ( p, pj ), j≠i, j = 1, …, n } p1, …, pn：2维平面空间R2中的有限个点 p ：R2中任意位置点 V(pi)：第i个特征点的Voronoi多边形 d ( p, pi )：p点到pi点的Euclidean距离 Voronoi多边形的对偶图 Voronoi的对偶图——Delaunay三角网 Voronoi多边形生成 第四节 空间网络分析 GIS最早的应用领域是土地管理和城市规划，之后，在城市交通规划管理,城市地下管线管理,城市电力供应，城市通信等部门，开始大量使用GIS。 这些地方使用的数据是以点和线组成的网状数据，为全面的描述网状事物及其相互之间的关系，形成一类空间分析称网络分析。 从数学的角度看，网络分析的基础是图论和运筹学； 从数据结构的角度，网络分析的基础是非线性图数据结构。 网络分析的实质是通过研究网络的状态，模拟和分析资源在网络上的流动和分配，对网络结构及资源等的优化问题进行研究。 第四节 空间网络分析 网络分析功能的主要目的：对地理网络（如交通网络）、城市基础设施网络（如各种网线、电力线、电话线、供排水管线等）进行地理分析和模型化。 网络分析是运筹学模型中的一个基本模型，它的根本目的是研究、筹划一项网络工程如何安排，并使其运行效果最好，如一定资源的最佳分配，从一地到另一地的运输费用最低等。其基本思想则在于人类活动总是趋于按一定目标选择达到最佳效果的空间位置。 最短路径(几何网络) 最短路径(几何网络+障碍) 最短路径(Network Analyst) 最短路径(TSP问题) 最短路径 (TSP问题优化) 服务区域 本章小结 空间分析的概念与分类 数字地面模型分析 数字地面模型概念、分类 地形因子的自动提取 地表形态的自动分类 地学剖面分析 空间叠合分析 空间叠合分析概念、分类 点与多边形叠合 线与多边形叠合 多边形与多边形叠合（结合ArcGIS提供的功能） 无意义多边形 栅格叠合分析 点变换方法 区域变换方法 邻域变换方法 本章小结(续) 空间缓冲区分析 空间缓冲区分析概念、分类 泰森多边形分析 空间网络分析 空间数据集合分析与查询 空间集合分析 空间数据查询种类 空间查询的方法 空间分析应用 道路拓宽改建过程中的拆迁指标计算 辅助建设项目选址 洪水淹没损失分析 Erase 保留以一多边形为控制边界外的所有多边形要素 Update 输出数据为一个经删除处理后的多边形与一个新特征多边形，即删除重叠的部分。 空间分析的步骤 步 骤： （1）明确目的和标准 （2）空间数据准备 （3）空间操作 （4）输出结果并进行分析 实例：市区择房分析 如何找到环境好、购物方便、小孩上学方便的居住区地段是购房者对关心的问题，因此购房者就需要从总体上对商品房的信息进行研究分析，选择最适宜的购房地段。 条件为： a在商业中心的服务范围之内，服务范围以商业中心规模的大小来确定 b距名牌高中在750