文档介绍：第1节空间分析概述
第2节空间查询
第3节空间统计分析
第4节数字高程模型分析
第5节空间叠置分析
第6节空间缓冲区分析和泰森多边形分析
第7节空间网络分析
教学要求
教学重点
教学活动
作业
第6章空间查询与空间分析
教学要求 1. 掌握空间分析的基本原理和方法
2. 能熟练地利用GIS软件进行空间分析操作
教学重点 1. 各种空间分析方法的基本算法。
2. 空间分析过程的GIS实现。
教学活动在网络上,检索相关的地理信息系统网站,
了解GIS空间分析方法的新进展。
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第1节空间分析概述
一、空间分析的概念
空间分析(spatial analysis)是地理学的精髓,是为解答地理空间问题而进行的数据分析与挖掘。目前,比较典型的空间分析定义有多种。
定义:是集空间数据分析和空间模拟于一体的技术,通过地理计算和空间表达挖掘潜在空间
信息,以解决实际问题的过程。
本质特征: 1)探测空间数据中的模式;
2)研究空间数据间的关系并建立相应的空间数据模型;
3)提高适合于所有观察模式处理过程的理解;
4)改进发生地理空间事件的预测能力和控制能力。
空间分析主要通过对空间数据和空间模型的联合分析来挖掘空间目标的潜在信息。
空间目标是空间分析的具体研究对象。
空间目标具有空间位置、分布、形态、空间关系(距离、方位、拓扑)等基本特征。
空间目标兼有几何数据和属性数据的描述,因此必须联合几何数据和属性数据进行分析。
1)认知。有效获取空间数据,并对其进行科学的组织描述,利用数据再现事物本身。
例如绘制风险图。
2)解释。理解和解释地理空间数据的背景过程,认识事件的本质规律。
例如住房价格中的地理邻居效应。
3)预报。在了解、掌握事件发生现状与规律的前提下,运用有关预测模型对未来的状况做出
预测,例如传染病的爆发。
4)调控。对地理空间发生的事件进行调控,例如合理分配资源。
二、GIS与空间分析
目前,空间分析一般采用专业分析模型与GIS集成方式。
GIS软件与空间分析软件相结合的方式可分为两种:
紧耦合,即把空间分析模块作为一个高级应用模块嵌入GIS软件包中,
GIS不仅可以为空间分析提供图形显示功能,
而且GIS中的有关数据直接参与空间分析计算。
这种方式可以为用户提供方便、全面、有效的使用功能,但造价高,实现周期长
松耦合,即在两个相对独立的GIS软件和空间分析软件之间增加数据交换接口,使空间分析
数据及相关的影响因素和空间分析结果能够在GIS中以各种简单的或复杂的图形方
式显示出来
这种方式适用于短期且费用较小的情况。
第1节空间分析概述
三、GIS环境下空间分析框架
一般性空间分析框架(右图)
(Anselin L,1998)
空间分析类型:
A. Goodchild将空间分析分为两大类:
产生式分析(product model),通过这
些分析可以获取新的信息,尤其是综
合信息
咨询式分析(query model),
旨在回答用户的一些问题。
第1节空间分析概述
三、GIS环境下空间分析框架
GIS空间分析类型
B. 从GIS应用角度看,空间分析大致可以归纳为如下两大类:
基于点、线、面基本地理要素的空间分析,通过空间信息查询与量测、缓冲区分
析、叠置分析、网络分析、地理统计分析等空间分析方法挖掘出新的信息
地理问题模拟,解决应用领域对空间数据处理与输出的特殊要求,地理实体和空
间关系通过专业模型得到简化和抽象,而系统则通过模型进行深入分析操作。
,主要考虑不同数据
之间的空间关系,将空间分析界定为以下五个方面:
空间位置分析空间分布分析
空间形态分析空间关系分析
空间相关分析
第1节空间分析概述
第2节空间查询
一、空间数据查询的含义
空间查询,是指基于给定的属性和空间约束条件从地理数据库中查找
指定地理对象及其属性的过程
空间查询属于数据库的范畴,其属性约束条件一般用带比较运算符的逻辑表达式来描述;
空间约束条件用带空间谓词的逻辑表达式来描述,
空间谓词由地理对象间空间关系演变而来,如包含、相交、分离、重叠等。
因此空间查询是作用在库体上的函数、返回用户请求的内容,属于咨询式分析
查询是GIS用户最经常使用的功能,用户提出的很大一部分问题都可以
以查询的方式解决,查询的方法和查询的范围在很大程度上决定了
GIS的应用程度和应用水平。
查询是GIS的一个非常重要的功能,定