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信
息
系
统
主讲:潘晓芳
第八章空间分析
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。
空间分析是对分析空间数据有关技术的统称。
定义: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。
空间分析目的是:
(1)描述与认知空间数据分布特征,如点线面的空间分异状况;
(2)解释空间现象与空间模式的形成机理,如城市土地利用变化研究;
(3)调控在地理空间上发生的事件,如水资源的合理配置;
(4)预测预报,如洪水的预测预报。
根据作用的数据性质不同,可以分为:
(1)基于空间图形数据的分析运算;
(2)基于属性数据的运算;
(3)空间和属性数据的联合运算。
空间分析的主要内容
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。
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。
空间形态:空间对象的几何形态
空间距离:空间物体的接近程度
空间关系:空间对象的相关关系,包括拓扑、方位、相似、相关等。
查询和定位空间对象,并对空间对象进行量算是GIS的基本功能之一,它是GIS进行高层次分析的基础。
在GIS中,为进行高层次分析,往往需要查询定位空间对象,并用一些简单的量测值对地理分布或现象进行描述,如长度、面积、距离等。实际上,空间分析首先始于空间查询和量算,它是空间分析的定量基础。
第一节空间查询与量算
第一节空间查询与量算
空间查询
图形与属性互查是最常用的查询,主要有两类:第一类是按属性信息的要求来查询定位空间位置,称为“属性查图形”;
第二类是根据对象的空间位置查询有关属性信息,称为“图形查属性”。
在大多数GIS中,提供的空间查询方式有:
1)基于空间关系查询
空间实体间存在着多种空间关系,包括拓扑、顺序、距离、方位等关系。通过空间关系查询和定位空间实体是地理信息系统不同于一般数据库系统的功能之一。
2)基于空间关系和属性特征查询
3)地址匹配查询
空间数据的量算
空间信息的自动化量算是地理信息系统所具有的重要功能,也是进行空间分析的定量化基础。其中的主要量算有:
几何量算
形状量算
质心量算
距离量算
几何量算对不同的点、线、面地物有不同的含义:
点状地物(0维):坐标;
线状地物(1维):长度,曲率,方向;
面状地物(2维):面积,周长,形状,曲率等;
体状地物(3维):体积,表面积等。