第五章空间分析的原理与方法1.ppt

第五章 空间分析的原理及方法 空间分析是地理信息系统科学内容的重要组成部分，也是评价一个地理信息系统功能的主要指标之一。 空间分析的根本目的在于通过对空间数据的深加工或分析，获取新的信息。 空间分析的概念： 是基于空间数据的分析技术，它以地学原理为依托，通过分析算法，从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间形成、空间演变等信息。 空间分析方法分类： 产生式分析：数字地面模型分析，空间叠合分析，缓冲区分析，空间网络分析，空间统计分析 咨询式分析：空间集合分析，空间数据查询 第一节 数字地面模型 数字地形模型与数字高程模型 DTM（Digital Terrain Model）与DEM（Digital Elevation Model） 数字地形模型(DTM)是定义在二维区域上的一个有限项的向量序列，它以离散分布的平面点来模拟连续分布的地形。按平面等间距规则采样，或内插所建立的数字地面模型，称为基于栅格的数字地面模型。写成 DTM={Zi,j} DTM中的地形属性为高程时成为数字高程模型DEM 1.1 DEM数据采集 航空或航天遥感图像为其数据源 地形图为数据源 地面实测记录 其他数据源 1.2 DEM的表示方法 格网DEM 不规则的三角网DEM（TIN） 等值线 1.3 DEM的建立 数据采样 数据内插 数据记录 1.4 DEM的分析 1.地形因子的自动提取 2.地表形态的自动分类 3.地学剖面的绘制和分析 1.5 DEM的应用 在军用和军用的工程项目中计算挖填土石方量 为武器精确制导进行地形匹配 为军事目的显示地形景观 进行越野通视情况分析 道路设计的路线选择、地址选择 不同地形的比较和统计分析 计算坡度和坡向，绘制坡度图、晕渲图等 用于地貌分析，计算侵蚀和径流等 与专题数据（如土壤等）进行组合分析 第二节 空间叠合分析 空间叠合分析（spatial overlay analysis） 是指在统一空间参照系统条件下，每次将同一地区两个地理对象的土层进行叠合，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。 空间合成叠合 空间统计叠合 空间合成叠合：用于有哪些信誉好的足球投注网站同时具有几种地理属性的分布区域，或对叠合后产生的多重属性进行新的分类。 空间统计叠合：用于提取某个区域范围内某些专题内容的数量特征。 合成叠合 统计叠合 2.1 空间叠合分析的类型 1.根据叠合队形图形特征的不同，分为三种： A.点与多边形的叠合 点与多边形的叠合是确定一图层上的点落在另 一个图层的哪个多边形内，以便为图层的每个 点建立新的属性。 B.线与多边形的叠合 线与多边形的叠合是确定一图层上的弧段落在另一图层的哪个多边形内，以便为图层的每条弧段建立新的属性。 C.多变形与多边形的叠合 多边形与多边形的叠合是指将两个不同图层的多边形要素相叠合，产生输出层的新多边形要素，用以解决地理变量的多准则分析、区域多重属性的模拟分析、地理特征的动态变化分析，以及图幅要素更新、相邻图幅拼接、区域信息提取等。它是空间叠合分析的主要类型。 2.按采用的数据结构不同，分为基于矢量的叠合分析和基于栅格的叠合分析 A.基于矢量数据的叠合分析 B.基于栅格数据的叠合分析 栅格数据的信息复合分析 信息复合可以通过算术运算和函数运算两种方式实现。算术运算指通过简单的加、减、乘、除运算得到。 函数运算指两个以上层面的栅格数据系统以某种函数关系作为复合分析的依据进行逐网格运算，从而得到新的栅格数据系统的过程。 栅格数据的信息复合分析 栅格数据的信息复合分析 栅格数据的信息复合分析 栅格数据的聚类分析 根据设定的聚类条件对原有数据系统进行有选择的信息提取而建立新的栅格数据系统的方法。 第三节 空间缓冲区分析 3.1 空间缓冲区分析的模型 1.定义： 空间缓冲区分析（spatial buffer analysis）: 是根据分析对象的点、线、面实体，自动建立它们周围一定距离的带状区，用于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。 2.涉及缓冲区分析的三类因素 主体：表示分析的主要目标，一般分为点源、线源和面源三种类型。 邻近对象：表示周围受主体影响的客体。 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。 3.空间缓冲区分析的三类模型 A.线性模型：用于当主体对邻近对象的影响度随距离的增大而呈线性减小的情况。 Fi=f0(1-ri) ri=di/d0 B.二次模型：用于当主体对邻近对象的影响度随距离的增大而呈二次形式减小的情况。