GIS分析及查询.ppt

第五章 GIS空间分析与查询 1、概述 空间分析是GIS的主要特征。GIS与一般的计算机辅助制图（CAC/CAD）系统的主要区别在于GIS具有空间分析功能。 GIS的空间分析是指以地理事物的空间位置和形态为基础，以地学原理为依托，以空间数据运算、为特征，提取与产生新的空间信息的技术和过程，如获取关于空间分布、空间形成以及空间演变的信息。空间分析功能是GIS的主要特征与评价GIS软件的主要指标之一 其运用的手段包括各种几何的逻辑运算、数理统计分析，代数运算等数学手段 4.栅格数据分析的基本类型 栅格数据的分析处理方法可以概括为聚类聚合分析、多层面复合叠置分析、窗口分析及追踪分析等几种基本的分析模型类型。 4.1 栅格数据的聚类、聚合分析 聚类分析 栅格数据的聚类是根据设定的聚类条件对原有数据系统进行有选择的信息提取而建立新的栅格数据系统的方法。 4.栅格数据分析的基本类型 图6—1(a)为一个栅格数据系统样图，1、2、3、4为其中的四种类型要素， 图6—1(b)为提取其中要素“2”的聚类结果。 4.栅格数据分析的基本类型 聚合分析 栅格数据的聚合分析是指根据空间分辨力和分类表，进行数据类型的合并或转换以实现空间地域的兼并。 空间聚合的结果往往将较复杂的类别转换为较简单的类别，并且常以较小比例尺的图形输出。当从地点、地区到大区域的制图综合变换时常需要使用这种分析处理方法。 4.栅格数据分析的基本类型 对于图6—1(a)，如给定聚合的标准为1、2类合并为b，3、4类合并为a，则聚合后形成的栅格数据系统如图6—2(a)所示, 如给定聚合的标准为2、3类合并为c，1、4类合并为d，则聚合后形成的栅格数据系统如图6—2(b)所示。 4.栅格数据分析的基本类型 聚类、聚合分析应用 栅格数据的聚类聚合分析处理法在数字地形模型及遥感图象处理中的应用是十分普遍的。 例如，由数字高程模型转换为数字高程分级模型便是空间数据的聚合，而从遥感数字图象信息中提取其一地物的方法则是栅格数据的聚类 4.栅格数据分析的基本类型 4.2 栅格数据的信息复合（叠加）分析 能够极为便利地进行同地区多层面空间信息的自动复合叠置分析，是栅格数据一个最为突出的优点。正因为如此，栅格数据常被用来进行区域适应性评价、资源开发利用、规划等多因素分析研究工作。在数字遥感图象处理工作中，利用该方法可以实现不同波段遥感信息的自动合成处理；还可以利用不同时间的数据信息进行某类现象动态变化的分析和预测。因此该方法在计算机地学制图与分析中具有重要的意义。 信息复合模型(overlay)包括两类，简单的视觉信息复合和较为复杂的叠加分类模型 4.栅格数据分析的基本类型 4.2.1视觉信息复合：将不同专题的内容叠加显示在结果图件上，以便系统使用者判断不同专题地理实体的相互空间关系，获得更为丰富的信息。 简单视觉信息复合之后，参加复合的平面之间没发生任何逻辑关系，仍保留原来的数据结构 面状图、线状图和点状图之间的复合； 面状图区域边界之间或一个面状图与其他专题区域边界之间的复合； 遥感影像与专题地图的复合； 专题地图与数字高程模型复合显示立体专题图； 遥感影像与DEM复合生成真三维地物景观。 4.栅格数据分析的基本类型 4.2.2叠加分类模型 ：根据参加复合的栅格数据层不同类别的空间关系重新划分空间区域，每个空间区域内各空间点的属性组合一致。 叠加结果生成新的数据层，该数据层图形数据记录了重新划分的区域，而属性数据库结构中则包含了原来的几个参加复合的数据层的属性数据库中所有的数据项。 叠加分类模型用于多要素综合分类，以划分最小地理景观单元，进一步可进行综合评价以确定各景观单元的等级序列。 4.栅格数据分析的基本类型 逻辑判断复合法 设有A、B、C三个层面的栅格数据，一般可以用布尔逻辑算子以及运算结果的文氏图（见图6-3）表示其一般的运算思路和关系 4.栅格数据分析的基本类型 数学运算复合法 指不同层面的栅格数据逐网格按一定的数学法则进行运算,从而得到新的栅格数据系统的方法。其主要类型有以下几种: 算术运算 指两层以上的对应网格值经加、减运算，而得到新的栅格数据系统的方法。这种复合分析法具有很大的应用范围。图6-4给出了该方法在栅格数据编辑中的应用例证。 4.栅格数据分析的基本类型 函数运算 指两个以上层面的栅格数据系统以某种函数关系作为复合分析