文档介绍：第1节空间数据查询
第2节空间数据的统计分析
第3节数字高程模型分析
第4节空间数据的叠置分析
第5节空间数据的缓冲区分析
第6节泰森多边形分析
第7节空间数据的网络分析
第8节空间数据的距离的量算
第9节空间分析模型
第5章空间查询与空间分析
第1节空间数据的查询
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。
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,定位空间对象、提取对象信息,是地理信息系统进行高层次空间分析的基础。
1、属性查询
1) 查找
仅选择一个属性表,给定一个属性值,找出对应的属性记录或图形。
在屏幕上已有一个属性表,用户任意点取记录,对应的图形以高亮显示。
实现:执行数据库查询语言,找到满足要求的记录,得到它的目标标识,再通过目标标识在图形数据文件中找到对应的空间对象,并显示出来。
一、空间数据查询种类
实现:交互式选择各项,输入后,系统再转换为标准的SQL,由数据库系统执行或ODBC C语言执行,得到结果,提取目标标识,在图形文件中找到空间对象,并显示。
Select 属性项 From 属性表 Where 条件 or条件 and 条件
2)SQL查询
3)扩展SQL
空间数据查询语言是通过对标准SQL的扩展来形成的,即在数据库查询语言上加入空间关系查询。为此需要增加空间数据类型(如点、线、面等)和空间操作算子(如求长度、面积、叠加等)。在给定查询条件时也需含有空间概念,如距离、邻近、叠加等。
例如,“查询长江流域人口大于50万的县或市”,可表示为:
SELECT *
FROM县或市
WHERE > 50万 AND CROSS(=“长江”)
主要优点是:保留了SQL的风格,便于熟悉SQL的用户的掌握,通用性较好,易于与关系数据库连接。
执行扩展SQL,如果要将属性和空间关系整体统一起来,从底层进行查询优化,有一定困难。目前一般将两层分开进行查询。
2、其它查询方法
1)可视化空间查询
可视化查询是指将查询语言的元素,特别是空间关系,用直观的图形或符号表示。查询主要使用图形、图像、图标、符号来表达概念。
具有简单、直观、易于使用的特点。
缺点:当空间约束条件复杂时,很难用图符描述;用二维图符表示图形之间的关系时,可能会出现歧义;难以表示“非”关系;不易进行范围(圆、矩形、多边形等)约束;无法进行屏幕定位查询等。
2)超文本查询
超文本查询:把图形、图像、字符等皆当作文本,并设置一些“热点”。(热点”可以是文本、键等。)
用鼠标点击“热点”后,可以弹出说明信息、播放声音、完成某项工作等。但超文本查询只能预先设置好,用户不能实时构建自己要求的各种查询。
3)自然语言空间查询
在SQL查询中引入一些自然语言,如温度高的城市
SELECT name
FROM Cities
WHERE temperature is high
SELECT name
FROM Cities
WHERE temperature >=
这种查询方式只能适用于某个专业领域的地理信息系统,而不能作为地理信息系统中的通用数据库查询语言。
一、统计图表分析
能被用户直观地观察和理解数据。
统计表格是详尽地表示非空间数据的方法,不直观,但可提供详细数据,便于对数据进行再处理。
第2节空间数据的统计分析
散点图
折线图
扇形图
柱状图
直方图
概念:空间数据的统计分析指对GIS地理数据库中的专题数据进行统计分析。
二、属性数据的集中特征数----找出数据分布的集中位置
3、数学期望:反映数据分布的集中趋势。
4、中数:有序数据集中出现频率占半数的数据值。
5、众数:众数是具有最大可能出现的数值。频率最高
1、频数和频率
将变量xi(i=1,2,…,n)按大小顺序排列,并按一定的间距分组。
频数:变量在各组出现或发生的次数;
频率:各组频数与总频数之比;
用以表示事件出现的次数和频率,事件的分布状况。
2、平均数:反映了数据取值的集中位置,通常有简单算术平均数和加权算术平均数。
三、属性数据的离散特征数
描述数据集的离散程度,相对于中心位置的程度
1、  极差:是一组数据中最大值与最小值之差;
2、  离差,平均离差与离差平方:
1)离差:一组数据中的各数据值与平均数之差;
2)平均离差:将离差取绝对值,然后求和,再取平均数;
3)离差平方:离差求平方和;
平均离差和离差平方和是表示各数值相对于平均数的离散程度的重要统计量。