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第五章 空间查询与空间分析 本章介绍空间查询与空间分析。重点掌握空间查询的一般方法和基于矢量数据的叠置分析。 §5-1 空间查询 §5-2 GIS空间分析 空间数据查询指从空间数据库中找出所有满足属性约束条件和空间约束条件的地理对象。 空间查询是GIS最基本最常用的功能。 空间数据查询的方式有两大类：即“属性查图形”和“图形查属性”。 一、空间查询的方式 空间查询是GIS最基本最常用的功能。可以分为四种方式： 几何参数查询 空间定位查询 空间关系查询 SQL查询 二、空间数据查询种类 3、空间关系查询 3）包含关系查询 4、SQL查询（属性查询） 3）扩展SQL 5、其它查询方法 2）超文本查询 GIS空间分析模型 栅格数据分析的基本模式 矢量数据分析的基本方法 空间数据的其它分析方法 数字地面模型及其应用 一、GIS空间分析 空间分析 空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术，其目的在于提取和传输空间信息。 空间分析是GIS系统的重要功能之一,是GIS系统与计算机辅助绘图系统的主要区别。空间分析的对象是一系列跟空间位置有关的数据，这些数据包括空间坐标和属性特征两部分。其中空间坐标用于实体的空间位置和几何形态，属性特征则是实体某一方面的性质。 二、 栅格数据分析的基本模式 二、 栅格数据分析的基本模式 栅格数据的聚合分析 二、 栅格数据分析的基本模式 二、 栅格数据分析的基本模式 二、 栅格数据分析的基本模式 二、 栅格数据分析的基本模式 三、 矢量数据的基本分析方法 三、 矢量数据的基本分析方法 三、 矢量数据的基本分析方法 三、 矢量数据的基本分析方法 三、 矢量数据的基本分析方法 三、 矢量数据的基本分析方法 三、 矢量数据的基本分析方法 三、 矢量数据的基本分析方法 三、 矢量数据的基本分析方法 三、 矢量数据的基本分析方法 三、 矢量数据的基本分析方法 三、 矢量数据的基本分析方法 三、 矢量数据的基本分析方法 三、 矢量数据的基本分析方法 四、空间数据的其它分析方法 空间数据的内插 通过已知点或分区的数据，推求任意点或分区数据的方法称为空间数据的内插。其方法是从存在的观测数据中找到一个函数关系式，使该关系式最好地逼近这些已知的空间数据，并能根据函数关系式推求出区域范围内其它任意点或任意分区的值。 一般来讲，在已存在观测点的区域范围之内估计未观测点的特征值的过程称内插；在已存在观测点的区域范围之外估计未观测点的特征值的过程称推估。 空间数据的内插有离散空间内插和连续空间 内插 空间数据的内插 空间数据的内插是地理信息系统数据处理常用的方法之一，广泛应用于等值线自动制图、数字高程模型的建立、不同区域界线现象的相关分析和比较研究等。 连续空间内插技术包括样条函数、最小二乘趋势面、傅里叶级数、克里金(Kriging)的移动平均法等。也可以分为整体拟合和局部拟合技术两大类。 五 数字地面模型及其应用 数字地面模型应用——渲染图的制作 数字地面模型应用——透视图的绘制 数字地面模型应用—— 右图为分层设色法模型 数字地面模型应用——等高线绘制 数字地面模型应用——坡度坡向的计算 六 GIS应用方法 复习思考题 1. 空间分析概念： 2. GIS空间量算有哪些？ 3. 栅格数据的分析方法都有哪些？ 4. 矢量数据的分析方法都有哪些？ 5. DTM与DEM的区别。 6. GIS应用方法？ 7. 理解缓冲区算法。 不讲地址匹配和资源分配。只讲最佳路径和最短路径。 2）DTM的表示方法 （1）数学分块曲面表示法 这种近似数学函数表示的DTM不太适合于地图制图，但广泛用于复杂表面模拟的机助设计系统。 （2）规则格网表示法－－最通用的表示方法 高程矩阵，一般按正方形交点布网；数据自规则格网采样或离散数据及其内插。 （3）不规则三角网（TIN）表示法 利用所有采样点的离散数据，按照优化组合的原则，把这些离散点连接成相互连续的三角面。利于计算。 3 DTM的空间内插方法 分块内插：方块，相邻块有重叠，数学面，可得到光滑连续的空间曲面； 剖分内插：大小和形状不同的子区，不重叠，数学面，内插任意点，得到的面不光滑，不连续，最简单的是TIN； 单点移面内插：待插点为中心，圆、正方形作为移动面去捕捉适当数目的数据点，数学面，内插中心点。 4 DTM在地图制图与地学分析中的应用 1）利用DEM绘制等高线 2）利用DEM绘制地面晕渲图 3）透视立体图的绘制 流程：建立透视变换基础→DEM高程阵列剖面布设