第三章4-空间分析及专题图制作教程文件.ppt

第四节 GIS空间分析、专题图制作 3.4.1 GIS空间分析 3.4.2 专题图制作 空间分析是GIS系统的重要功能之一,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系统区别于计算机辅助绘图系统的重要方面，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专业属性两部分。 GIS提供一系列空间分析工具，用户可以将它们组合成一个操作系列，从已有模型来求得一个新模型，这个新模型就有可能展现出数据集内部或数据集之间新的或未曾明确的关系，从而深化我们对现实世界的理解。 3.4.1 GIS空间分析 一、空间分析的主要内容 ①空间位置—借助于空间坐标系传递空间对象的定位信息，是空间对象表述的研究基础，即投影与转换理论。 ②空间分布—同类空间对象的群体定位信息，包括分布、趋势、对比等内容。 ③空间形态—空间对象的几何形态。 ④空间距离—空间物体的接近程度。 ⑤空间关系—空间对象的相关关系，包括拓扑、方位、相似、相关等。 二、 空间分析的步骤 1. 确定分析目的和评价标准 ?? 分析目的是定义打算利用地理数据库解决什么问题。评价标准是规定将如何利用GIS回答用户所提出的问题。 2. 收集、输入空间和属性数据 ???包括地理底图数据、地形数据等。 3. 作空间位置的处理和分析 ???作空间位置的处理和分析（包括检索、提取，缓冲区分析、叠加分析等）； ???作属性数据的处理和分析（加所需的属性项）。 4. 获得简要分析结果（包括地图和表格） 5. 解释和评价结果 ???解释和评价结果，若不满意，返回1、2、3任一处重做。 6. 以专题地图，文字报表形式作为正式结果，供决策用。 三、 数据的检索 ???? 数据的检索可能只是单纯地针对属性数据；也可能是单纯依据空间拓朴关系；但更多、更有意义的情况是将空间数据与属性联合起来实施检索。 1、属性数据的条件检索 ?? 用逻辑运算组合条件。 2、空间定位检索 用光标选择一个图元或多个图元，则系统检索出这些图元的属性数据。 3、图元间关系检索 ①面一面检索 ????例如，与某个多边形相邻的多边形是哪些？ ②面一线检索 ????例如，某个多边形的边界是哪些线（弧段）？ ③线一面检索 ????例如，某弧段的左右区域分别是什么？ ④线一线检索 ????例如，与某条河流相连的支流有哪些？ ⑤线一点检索 ????例如，某条道路上有哪些桥梁？ ⑥点一线检索 ????例如，某个结点由哪些线（弧段）相交而成？ 地图的叠置：就是将两幅或多幅地图重叠在一起，产生新数据层和新数据层上的属性（即提取感兴趣的数据）。 1、 栅格系统的置加分析 ????在栅格系统中，层间叠加可通过像元之间的各种运算来实现。 （1）各层属性数据的平均值（算术平均或加权平均） （2）各层属性数据的最大值或最小值 （3）算术运算 （4）逻辑条件组合 ????优点：容易实现。 ????缺点：图元间拓扑关系信息丢失。 四、 叠加分析 2、矢量系统的叠加分析 ⑴ 矢量系统叠加分析的步骤 　　① 对原始数据（多边形）形成拓扑关系。 　　② 多层多边形数据的空间叠置，形成新的层。 　　③ 对新层中的多边形重新进行拓扑组建。 　　④ 剔除多余的多边形，提取出感兴趣的部分。 ⑵　叠加分析的主要内容 叠加分析实体 叠加类型 特点 结果文件形式 多边形与多边形 合并、相交、相减、判别 叠加结果产生许多新多边形，每个多边形都具有两实体属性。 区文件 线对多边形 相交、相减、判别 结果是一些弧段，这些弧段也具有它们所在的多边形的属性。 线文件 点对多边形 相交、判别 计算包含关系，叠加结果是一串带有附加属性的点要素，点所在的多边形的属性被连接到点的属性中。 点文件 多边形对点 相减、相交 结果是只保留有点落在上面的多边形，且其属性不变（即不作属性连接） 区文件 点对线 点与线的距离 保留所有点，找到离点最近的线，并将线号和点到离它最近的线的距离记录到该点的属性中。 点文件 点与多边形叠加： 实际上是计算多边形对点的包含关系。 线与多边形的叠加： 比较线上坐标与多边形坐标的关系，判断线是否落在多边形内。 多边形叠加： 将两个或多个多边形图层进行叠加产生一个新多边形图层的操作。 ? 缓冲区分析是解决邻近度问题的空间分析工具之一。缓冲区是指地理空间目标的一种影响范围或服务范围。 ?? ?? 缓冲分析是在点、线、面实体（或称缓冲目标）周围建立一定宽度范围的多边形。缓冲区的产生有三种情况:一是基于点要素的缓冲区，通常以点为圆心、以一定距离为半径的圆；二是基于线要素的缓冲区，通常是以线为中心轴线，距中心轴线一定距离的平行