城市信息系统(第七讲).pptx

河南大学环境与规划学院;空间分析模型;复杂空间分析;复杂空间分析;复杂空间分析;2）线要素的缓冲区 在建立线缓冲区时，通常首先要对线进行化简，以加快缓冲区建立的速度，这种对线的化简称为线的重采样。具体的算法设计可以采用线的矢量数据压缩算法，如道格拉斯—普克算法。 建立线缓冲区就是生成缓冲区多边形。只需在线的两边按一定的距离（缓冲距离R）绘平行线，并在线的端点处绘半圆，就可连成缓冲区多边形。 对一条线所建的缓冲区有可能重叠，这时需把重叠的部分去除。基本思路是，对缓冲区边界求交，并判断每个交点是出点还是入点，以决定交点之间的线段保留或删除。这样就可得到岛状的缓冲区。 ;2）线要素的缓冲区 ;3）面要素的缓冲区 ;栅格数据的缓冲区分析通常称为推移或扩散，推移或扩散实际上是模拟主体对邻近对象的作用过程，物体在主体的作用下沿着一定的阻力表面移动或扩散，距离主体越远所受到的作用力越弱。 例如：可以将污染源（如化工厂，造纸厂）作为主体，而地形、障碍物和空气作为阻力表面，用推移或扩散的方法计算污染物（物体）离开工厂（主体）后在阻力表面上的移动，得到一定范围内每个栅格单元的污染强度。;栅格缓冲区算法比较简单，核心问题是距离变换。;复杂空间分析;存在问题：角分线法的缺点是难以最大限度保证双线的等宽性，尤其是在凸侧角点在进一步变锐时，将远离轴线顶点。;复杂空间分析;;;缓冲区分析模型用来描述主体对象的邻近区域内，不同地区受主体对象影响的变化。在进行空间缓冲区分析时，通常要将研究的问题抽象为以下三类因素来进行分析： （1）主体对象 主体对象主要包括点、线、面对象； （2）邻近对象 指受主体对象影响的客体； （3）对象的作用条件 表示主体对邻近对象施加作用的影响条件或强度。根据主体对邻近对象作用的不同，一般分线性模型、指数模型、其它复杂模型等。;;其中 d0 主体对临近对象的影响的最大距离 di 临近对象离主体的实际距离 f0 主体自身的影响指数 Fi 主体对临近对象的影响度;主体对象对临近对象的影响随距离的增大呈二次形式衰减;主体对象对临近对象的影响随距离的增大呈指数衰减;;如何实现在每棵树的周围圈上围栏？ 如何拓宽一条道路？ 如何确定在距学校的一定范围内禁鸣喇叭？ 如何定出河流或湖泊周围保护区的范围？ 如何选择汽车服务区的定位？ ;;缓冲区分析应用;已知一伐木公司，获准在某林区采伐，为防止水土流失，规定不得在河流周围 1km 内采伐林木。另外，为便于运输，决定将采伐区定在道路周围 5km 之内。请找出符合上述条件的采伐区，输出森林采伐图。;解题流程图： ;将该地区具有相同比例尺且进行配准的道路分布图、河流分布图、森林分布图，进行预处理和数字化； 利用河流分布图生成1km的等距缓冲区； 利用道路分布图生成5km的等距缓冲区； 森林分布图中可采伐林地、道路缓冲区及河流缓冲区图进行叠置，叠置条件表达式为: 采伐区 ＝森林分布图中可伐林地 ∩ 道路周围5km缓冲区 ∩非河流周围1 km缓冲区;地学信息除了在不同层面的因素之间存在着一定的制约关系之外,还表现在空间上存在着一定的关联性。窗口分析指对于栅格数据系统中的一个、多个栅格点或全部数据，开辟一个有固定分析半径的分析窗口，并在该窗口内进行诸如极值、均值等一系列统计计算，或与其它层面的信息进行必要的复合分析，从而实现栅格数据有效的水平方向扩展分析。 ;1）矩形窗口 2）圆形窗口 3）环形窗口 4）扇形窗口 5) 其它窗口; 分析窗口的类型 ;3.窗口分析的类型;（3）函数运算;对于特定的栅格数据系统，由某一个或多个起点，按照一定的追踪线索进行追踪目标或者追踪轨迹信息提取的空间分析方法。 如右图所示，栅格所记录的是地面点的海拔高程值，根据地面水流必然向最大坡度方向 。由追踪法提取地面水流的路径流动的基本追踪线索，可以得出地面水流的基本轨迹。 ; 泰森多边形分析是菏兰气象学家A.H.Thiessen提出的一种分析方法，最初用于计算平均降雨量。 1、什么是泰森多边形 泰森多边形由一批具有一定分布的样本点数据生成的多边形。其实质是将每个样本点周围划出一个多边形，认为在该多边形内，可以用此样本点数据作为平均数据，代表区域内的属性。 如样本点数据是分布在各地的气象站测得的降雨量，则样本点周围划出多边形区域内的降雨量可以用该气象站测得数据来表示。; 泰森多边形，又叫Voronoi图或Dirichlet图，它是由一组”由连接两邻点直线的垂直平分线组成的多边形”组成。N个在平面上有区别的点，按照最邻近原则划分平面；每个点与它的最近邻区域相关联。 Delaunay三角形是由与相邻Voron