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第一节 地理信息系统的空间分析模型
GIS 中的应用所描述的现象或过程往往与空间位置、分布有密切关系,因此,需特别注意模型的空间运算特征。 一般GIS软件都具有对点、线、面状地物的量算功能。几何量算对不同的点、线、面地物有不同的含义: (1)点状地物(0维):坐标; (2)线状地物(1维):长度、方向、曲率; (3)面状地物(2维):面积、周长、形状等; (4)体状地物(3维):体积、表面积等。 空间分析 ——的基本方法 学习目标 · 理解GIS中模型的概念、特点和作用 · 掌握GIS空间分析的一般步骤 · 了解空间查询与量算的各种方法及其应用 · 了解视觉信息复合分析的类型和用途 · 理解叠置分析的概念和类型,掌握多边形叠置分析的步骤和 方法 · 理解缓冲区的概念和作用,并能说明其应用方法 · 了解泰森多边形、网络分析在地学中的主要用途 · 了解空间插值的类型和方法 · 了解空间信息分类和统计分析方法 空间分析概述(一) 空间分析是综合分析空间数据的技术的通称。空间分析有着十分丰富的内涵,它是构成地理信息系统的核心部分之一,在整个地理数据的应用中发挥着举足轻重的作用,也是GIS区别与其它信息系统的一个显著标志。 空间分析主要获得空间位置及其属性描述两方面的信息。 主要目的: 一、地学模型概述 概念:就是将系统的各个要素,通过适当的筛选,用一定的表现规则所描写出来的简明映像,是对现实世界的简化表达。 分类: (1)逻辑模型 (2)物理模型 (3)数学模型 (4)图像模型 二、空间分析模型的特点 (1)空间性 (2)动态性 (3)多元性 (4)复杂性 (5)综合性 三、空间分析建模 空间分析建模,是通过作用于原始数据和派生数据的一组顺序的、交互的空间分析操作命令,回答有关空间现象问题的过程。 由于空间分析建模是建立在对图层数据操作上的,又称为“地图建模”。 GIS分析建模可采用如下步骤: (1)系统描述与数据分析; (2)理论推导 ; (3)简化表达; (4)参数确定; (5)分析模型建立。 四、空间分析的步骤 1. 建立分析的目的和标准 2. 准备空间操作的数据 3. 进行空间分析操作 4. 结合分析的目的和任务,对获得的新空间数据进行分析 5. 结果评价和解释 6. 产生最终的结果图和报表 一、空间查询 空间数据的查询是GIS的最基本的分析功能,通过它用户进一步可以获得很多派生空间数据。 空间数据的查询实质上是按一定条件对空间目标的位置和属性信息进行查询,以形成一个新的数据子集。 第七节 缓冲区分析 (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。 一、网络的概念和构成 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。 第八节 网络分析 第八节 网络分析 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。 第八节 网络分析 网络的构成元素: 第八节 网络分析 二、常见的网络分析功能 1. 路径分析 (1)静态求最佳路径; (2)N条最佳路径分析; (3)最短路径或最低耗费路径; (4)动态最佳路径分析。 第八节 网络分析 2. 资源分配 资源分配网络模型由中心点(分配中心)及其状态属性和网络组成。分配有两种形式,一种是有分配中心向四周输出;另一种是由四周向中心集中。 第八节 网络分析 3. 定位 — 配置分析 定位—配置分析是根据中心地理论框架,通过对供给系统和需求系统两者空间行为相互作用的分析,来实现网络设施布局的最优化。 一、空间聚类 空间聚类是根据预先设定的聚类条件,使符合条件的区域输出在图上,不符合条件的区域为空白。 第四节 空间聚类与聚合分析 第四节 空间聚类与
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