地理信息系统 课件 第5章.ppt

1.1概念 数字地面模型（DTM） 地球表面形态等多种信息的数字表示。其数学表达为定义在某一区域D上的m维向量的有限序列： 向量 的分量为地形、资源、环境、土地利用、人口分布等多种信息的定量或定性描述。 数字高程模型（DEM） 表示区域D上地形三维向量的有限序列。 1.3基本地形因子计算 极值高程和最大高差 相对高程和平均高程 坡度和坡向计算 表面积的计算 投影面积的计算 体积的计算 剖面积的计算 地表粗糙度计算 DEM的应用 淹没损失估算（找一定高程值的点） 地貌类型自动化分（找一定范围的高程点） 自动生成地形轮廓线（找特征点） 阻强 资源容量 资源需求量 复习题目 DEM和DTM的概念，关系 DEM的功能和作用 叠置分析的定义和功能 缓冲区分析的定义和功能 泰森多边形分析的定义和功能 网络分析的定义和功能 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 缓冲区分析应用实例 本例以道路拓宽中的拆迁指标计算，说明如何利用缓冲区分析，计算一条道路拓宽过程中的拆迁指标。操作步骤如下： （1）明确目的和标准：目的是计算由于道路拓宽而需拆迁的建筑物的建筑面积和房产价值。道路拓宽标准：①道路从原有的20m拓宽到60m；②道路尽量保持直线；③部分位于拆迁区内的10层以上的建筑不拆除。 （2）数据准备：①现状道路数字地图；②区域内建筑物分布图及其相关信息。 （3）空间操作：①以拓宽半径建立道路缓冲区；②将缓冲区与建筑物层数据进行拓扑叠加，形成包括部分或全部位于道路拓宽区内建筑物信息的新图。 （4）统计分析：①根据标准对部分落入拆迁区的10层以上高楼，从选择组中去除，并调整局部拓宽道路边界；②对需拆迁建筑物进行拆迁指标计算。 （5）结果输出：以地图或表格形式将分析结果输出。 概念 设平面上有n个互不重叠的离散数据点，则其中的任意一个离散数据点Pi都有一个邻近范围Bi，在Bi内的任一个点同Pi之间距离小于它同其他离散数据点之间的距离。这里的Bi域是一个不规则多边形，称为泰森多边形 泰森多边形分析 3.3 生成方法 将所有相邻离散数据点连成三角形，作这些三角形各边的垂直平分线，于是每一个离散数据点周围的若干条垂直平分线相交组成一个多边形——泰森多边形 泰森多边形分析 3.3 应用 泰森多边形分析法由荷兰气象学家A.H.Thiessen提出，最初用于从离散分布的气象站的降雨量数据中计算平均降雨量 经济地理方面应用。利用泰森多边形确定商业中心、工厂或其他经济活动点的影响范围 区域地学分析应用。用于近邻关系分析，区域专题现象的分级统计分析，绘制区域等值线图等 泰森多边形分析 3.3 网络数据结构 4.1 网络是一个由点和线的二元关系构成的系统，通常用来描述某种资源或物质在空间上的运动。网络分析的理论基础是图论，所用数据结构为非线性图数据结构。网络分析是运筹学模型中的一个基本模型，它的根本目的是研究、筹划一项网络工程如何安排，并使其运行效果最好，如一定资源的最佳分配，从一地到另一地的运输费用最低等。 1．网络基本元素 网络数据模型是真实世界中网络系统的抽象表示。网络是有若干线性实体互连而成的一个系统，资源经由网络来传输，实体间的联系也经网络来达成。构成网络的基本元素主要包括： （1）结点； （2）链； （3）障碍； （4）拐角； （5）中心； （6）站点。 网络的构成元素： 主要的网络分析功能 4.2 路径分析 最佳路径求解。在指定的网络中的两结点间找一条阻碍强度最小的路径。Dijkstra算法被广泛采用。 弧段最佳游历方案（中国邮递员问题）。求解给定一个边的集合和一个结点，使之由指定结点出发至少经过每条边一次而回到起始结点。 结点最佳游历方案（旅行推销员问题）。求解给定一个起始结点、一个终止结点和若干中间结点，使之由起点出发遍历（不重复）全部中间结点而到达终点。 主要的网络分析功能 4.2 资源分配 为网络中的网线和结点寻找最近的中心(资源发散或汇集地) 根据中心容量以及网线和结点的需求，沿最佳路径将网线和结点分配给中心。当网络元素被分配给某个中心时，该中心拥有的资源量就依据网络元素的需求而缩减，中心的资源耗尽，分配亦就停止。 主要的网络分析功能 4.2 连通分析 求解从某一结点或网线出发能够到达的全部结点或网线 求解在耗费最小的情况下使得全部结点相互连通的方案 流分析 按照某种最优化标准(时间最少、费用最低、路程最短或运送量最大等)设计运送方案 选址 在满足空间上分散性地点的要求情况下，选择服务性设施的位置，即在什么地方设置中心 * * *