第二章 空间查询及量算.pptx

第二章 空间查询与量算 CDIO教学改革教案 问题引入 问题1：提供洪水淹没区域多边形数据，获取受灾的建筑数量 问题2：获取各乡政府所在地高斯投影坐标值 提纲 2.1 空间查询 2.2 空间量算 2.1 空间查询 概念：利用空间索引机制，从数据库中找出符合该条件的空间数据 分类：属性查询、空间相互关系查询、混合查询 2.1 空间查询 基本空间关系查询 Are Completely Within Completely Contain Has Their Center In Contain The Center Of Intersect Are Within Distance Of ……. 2.1 空间查询 问题1解决 2.2 空间量算 概念：对各种空间目标的基本参数进行量算与分析 研究内容 基本几何参数量测 空间目标形态量测 空间目标分布计算 2.2.1 基本几何参数量测 位置量测 长度量测 面积量测 体积量测 距离量测 中心量测 重心量测 ……. 1）位置量测 绝对位置：经纬网为基础的位置 相对位置：相对其他目标物的位置 位置表示方法： 矢量：点、线、面 栅格：隐含表示（如图） 2）长度量测 矢量 栅格 3）面积量测 矢量 ？ 21或-21？ 21 3）面积量测 矢量 含岛屿复杂多边形的表示： 外环顺时针记录节点；内环逆时针 3）面积量测 栅格：各像元面积之和 4）体积量测 体积：空间曲面与一基准面（水平面）的容积 基于格网的体积算法 在基准面上划分基准格网，基准格网体积之和即为所求体积。 小知识：基准面根据需要变化，当高于曲面时取值为负，工程中称为填方，反之为挖方。 5）距离量测 A、简单距离：点、线、面之间的距离 点——点 点——线 线——线 点——面 线——面 面——面 B、函数距离 A、简单距离 点-点 点-线：点到线最小距离 基本问题：点-线段最小距离 点-线：点到所有线段最小距离 A、简单距离 线-线：线到线最小距离 基本问题：线段-线段最小距离 线-线：一条线所有线段到另一条线所有线段最小距离 点-面：最短距离、中（重）心距离、最大距离 面-面：最短距离、中（重）心距离、最大距离 B、函数距离 a、曼哈顿距离 b、相对障碍物距离 2.2.1 基本几何参数量测 ArcGIS基本几何参数量测 问题2解决：投影转换——Calculate Geometry 2.2.2 空间目标形态量测 线状地物 曲率：局部弯曲特征，为曲线切线方向角相对弧长的转动率（k=y’’/(1+y’2)3/2） 弯曲度：反映平均曲率（S=L/l） 面状地物 简单图形概括：最大内切圆、最小外接圆、最小凸包 空间完整性：空洞数量的度量，欧拉数 2.2.3 空间目标分布计算 点 分布中心（如区域经济中心） 分布密度：单位分布区域内分布对象的数量 Central Feature Mean Feature Median Feature 2.2.3 空间目标分布计算 点 分布轴线和离散度 （加权）标准差圆：流行病分布趋势分析 2.2.3 空间目标分布计算 点 最近邻分析：如平均最近邻分析 The Average Nearest Neighbor tool measures the distance between each feature centroid and its nearest neighbors centroid location. It then averages all these nearest neighbor distances. If the average distance is less than the average for a hypothetical random distribution, the distribution of the features being analyzed is considered clustered. If the average distance is greater than a hypothetical random distribution, the features are considered dispersed. 2.2.3 空间目标分布计算 线 分布密度：如河网密度 最近邻分析：线中点替代线 连通度：空间网络中节点连线数与可能存在的所有连线数之比 线状对象的定向：如根据冰川擦痕确定冰川运动方向 2.2.3 空间目标分布计算 区域 离散区域分布模式：与点模式具有相似性，可利用点模式的研究方法 连续区域：等值线、高程曲线 思考题 洪涝灾害评估系统实现的技术路线研究 提供区域DEM，获取区域的高程曲线和相对高程曲线