第三章第三节空间变换分析.ppt

主要内容 3.1 空间分析模型 3.2 空间信息查询与量算 3.3 空间变换分析 3.4 网络分析 3.5 城市数字地形模型 空间变换分析 地理信息系统通常是按有一定意义的图层和相应的属性建立空间数据库的 为了满足特定空间分析的需要，需对原始图层及其属性进行一系列的逻辑或代数运算，以产生新的具有特殊意义的地理图层及其属性，这个过程称为空间变换 矢量数据结构空间变换复杂繁琐，栅格数据结构空间变换容易 3.3.1 空间分析类型 3.3.2 矢量数据的空间分析 首先把这些气象测点、沟渠等分散点或线状要素数字化，经处理后形成具有拓扑结构的相应图层 然后和已经存放在系统中的多边形图层（如农业种植区划图、行政区划图等）进行点、线与面的叠加 最后对各个多边形或区域进行这些点或线的自动计数或归属判别 判别采用铅垂线算法 多边形叠加就是地理数据层的叠加，分为合成叠加与统计叠加 合成叠加是通过区域多重属性的模拟，寻找和确定同时具有几种地理属性的分布区域，或者按照确定的地理指标，对叠加后产生的具有不同属性级的多边形进行重新分类或分级，例如城市居住用地中所占耕地的分布状况 统计叠加：精确的计算一种要素在另一种要素的某个区域多边形范围内的分布状况和数量特征，或提取某个区域范围内某种专题内容的数据，例如统计某种城市功能区内所包含的土地类型数，各类土地的面积等，叠加的结果是统计报表 3.3.3 栅格数据的空间变换分析 空间分析扩展 模块的启用 栅格数据之间的叠加 图层之间的对应单元数值进行数学运算 叠合之后的图层中单元的数值是对应单元数值进行数学运算的结果 原理上比较简单（相对矢量的叠合） 在ArcView中，使用 菜单map calculator（地图运算器） ArcGIS中使用Raster Calculator（栅格运算器） 栅格数据的叠加分析 栅格数据的叠加分析都是通过网格单元（像元）之间的各种数学运算来实现的，可以表达为地图代数运算的过程 作用于不同数据层面上的基于数学运算的叠加运算，在地理信息系统中称为地图代数 （1）逻辑判断运算 逻辑判断运算（续） 算术（代数）运算指两层以上的对应网格值经加、减、乘、除、乘方等数学运算，而得到新的栅格数据系统的方法 栅格数据的函数运算 栅格数据的函数运算 应用 地学综合分析 环境质量评价 遥感数字图像处理 等 ArcGIS中的栅格分析 空间分析扩展 模块的启用 栅格计算是栅格数据处理和分析中最为常用的方法，应用非常广泛，能够解决各种类型的问题，尤其重要的是，它是建立复杂的应用数学模型的基本模块 ArcGIS 9 提供了非常友好的图形化栅格计算器，利用栅格计算器，不仅可以方便的完成基于数学运算符的栅格运算以及基于数学函数的栅格运算，而且它还支持直接调用ArcGIS自带的栅格数据空间分析函数，并且可以方便的实现多条语句的同时输入和运行 邻近度：描述了地理空间中两个地物距离相近的程度，其确定是空间分析的一个重要手段 交通沿线或河流沿线的地物有其独特的重要性，公共设施的服务半径，大型水库建设引起的搬迁，铁路、公路以及航运河道对其所穿过区域经济的发展的重要性等，均是一个邻近度问题 缓冲区分析是解决邻近度问题的空间分析工具之一 缓冲区（Buffer）：地理空间目标的一种影响范围或服务范围 缓冲区分析：给定一个空间对象或集合，确定它们的邻域，邻域的大小由邻域半径R决定，例如污染源对其周围的污染量随距离而减小，确定污染的区域；为失火建筑找到距其500米范围内所有的消防水管等 分为两类：栅格图像缓冲区、矢量图形缓冲区 缓冲区边线自相交 自相交多边形分为两种情况：岛屿多边形和重叠多边形 种子扩展算法 ----将缓冲区看做是对网格单元（象元）向其周围8个方向进行一定距离的扩展 窗口分析是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 邻域分析功能对输入的点主题中的点要素或栅格主题中的栅格在特定的领域范围内进行某种统计计算，在计算中使用了邻域范围内所有点或栅格的值 如，模拟森林火灾区火势的蔓延趋势；模拟污水从排污口排入河流后的扩散趋势 输出主题表示了每个点或中心处理栅格在邻域范围内的统计计算值 对点主题作邻域分析，首先必须选中点要素，否则，Neighborhood Statistics将对主题中所有的点进行分析 分析窗口的类型 按照分析窗口的形状，可以将分析窗口划分为以下类型： 矩形窗口：是以目标栅格为中心，分别向周围八个方向扩展一层或多层栅格，从而形成矩形分析区域，如3×3、5×5、7×7的矩形窗口 圆型窗口：是以目标栅格为中心，向周围作一等距离有哪些信誉好的足球投注网站区，