ArcGIS空间分析介绍与应用实例.pptx

ArcGIS空间分析介绍 地理信息系统（GIS）的一个主要优势在于能够对GIS数据进行空间运算以派生新的信息。这些工具构成了所有空间建模和地理处理的基础。在三种主要的GIS数据类型——栅格，矢量及不规则三角网中，栅格数据结构为空间分析提供了最强的建模环境及空间运算。 空间分析是GIS的核心与灵魂，是GIS区别于一般的信息系统、CAD或者电子地图系统的主要标志之一。 空间分析，配合空间数据的属性信息，能提供强大、丰富的空间数据查询功能。 GIS空间分析用于汶川地震的实例 问题概述 2008年5 月12 日, 在我国四川发生8.0 级强地震, 地震造成数万人死亡, 上千万人口受灾; 并且在地震灾区山体崩塌、滑坡、地表植被破坏等随处可见、滑坡体造成江河堵塞, 形成大大小小的堰塞湖上百个。 堰塞湖是河流被外来物质赌赛而形成的湖泊，常有山崩、地震、滑坡、泥石流、火山喷发的熔岩流和流动沙丘等造成[1]。汶川地震中造成的堰塞湖不仅仅造成大片区域的淹没, 由于堰塞湖坝体的不稳定性, 对下游也是一个极大的洪水威胁, 因此堰塞湖成为地震灾区可能导致洪水灾害的一个严重的安全隐患。 5月23日唐家山堰塞湖蓄水已超过１亿m 3，并且每天以800 多万m 3 的库容增加，以2m 的速度上涨，风险等级正在逐步上升，如不采取应急措施，遇强降雨随时存在溃坝风险，唐家山堰塞湖成了悬在下游数十万群众头上的一颗“定时炸弹”［2］。对于堰塞体较为巨大唐家山堰塞湖，通过对相关数据的不断监测和分析，堰塞湖水从坝顶溢出从而溃坝的可能性很大。根据中科院的测算，如果1 亿m3的洪水决堤，完全能够吞噬一座50 万到100 万人口的中型城市！一但唐家山堰塞湖溃坝就会给下游地区带来巨大的人员和经济损失。尽管唐家山堰塞湖最终在科学的决策和合理的统筹安排下排除了险情。但是回过头来分析堰塞湖监测和抢险过程中的珍贵数据，对了解和掌握地震形成堰塞湖过程和抢险泄洪的规律，意义都十分重大，因为它对于科学防治和处理地震形成的堰塞湖及其相关灾害都有一定的参考和借鉴。 模型假设 j 泄流河道泄流情况图 空间缓冲区分析是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対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［3］。它是地理信息系统重要的和基本的空间操作能力之一。现实中的任何问题都是在各种各样的多种因素的影响下形成的，因而在对现实的问题进行分析时，我们要找出问题的主导影响因素，将研究的问题抽象化，建立模型，这样才便于对问题进一步的分析。 由图可知，唐家山堰塞湖坝址下游的泄洪河道崎岖，河床粗糙，落差较大，且地质复杂。因而唐家山堰塞湖的洪水在泄流过程中的运动过程较为复杂，它的影响因素也较为复杂，为便于对泄洪河道的缓冲区进行分析，我们假设：不考虑洪水在河槽中弯曲流动等损失的能量 洪水淹没过程是一个很复杂的过程,受多种因素的影响,在诸多的影响因素中洪水特性和受淹区的地形地貌是影响洪水淹没的主要因素。由于我们所研究区域内的地形比较复杂，利用传统的方法获取研究区域内的DEM数据并进行洪水淹没分析是很难做到的。而地理信息系统（GIS）不仅具有数据的采集、管理、处理、分析和输出等基本功能，还能通过利用空间分析技术、模型分析技术、网络技术、数据库和数据集成技术、二次开发环境等演绎出丰富多彩的系统应用功能[4]。因此可以说地理信息系统（GIS）具有强大的空间分析功能，可以快速有效的进行洪水淹没分析。 基于GIS的洪水淹没缓冲区分析模型 洪水淹没缓冲区分析示意图 洪水淹没缓冲区分析 根据上图的缓冲区分析可见，自堰塞湖至绵阳段，河道附近1公里以内的区域都是淹没风险较大的区域，需要进行撤离；河道附近2-3公里的区域都是淹没风险区域，这些危险区域，可根据实际情况进行撤离。危险区域包括北川县城、通口镇、江油部分地区、绵阳市的油仙区、涪城区和三台县等。