導航:首頁 > 地理科目 > 地理信息系統空間分析有哪些

地理信息系統空間分析有哪些

發布時間:2023-01-21 03:35:19

Ⅰ 地理信息系統功能的空間查詢與分析

對地理空間的查詢與分析功能,是GIS得以廣泛應用的重要原因之一。通過GIS提供的空間數據查詢與分析功能,用戶可以從已知的地理數據中得出隱含的重要結論,這對於許多應用領域(例如商業選址、搶險救災等)是至關重要的。 空間查詢是地理信息系統以及許多其他自動化地理數據處理系統應具備的最基本的分析功能,即可把滿足一定條件的空間對象查出,並將其按空間位置繪出,同時列出它們的相關屬性等。空間查詢是支持綜合圖形與文字的多種查詢的主要方法,它支持由圖查圖、由圖查文和由文查圖,並給出新圖和有關數據。
GIS通常使用空間數據引擎存儲和查詢空間資料庫。空間數據引擎在用戶和異構空間資料庫的數據之間提供一個開放的介面,它是一種處於應用程序和數據管理系統之間的中間件技術,空間數據引擎是開放且基於標準的,這些規范和標准包括OGC的Sample Feature SQL Specification、IOS/IEC的SQL3以及SQL多媒體與應用程序包(SQL/MM)等。市場上主要的空間數據引擎產品都是與上述規范高度兼容的。 空間模型分析是在地理信息系統支持下,分析和解決現實世界中與空間相關的問題,它是地理信息系統應用深化的重要標志。空間分析是地理信息系統的核心功能,也是地理信息系統與其他計算機系統的根本區別,它以空間數據和屬性數據為基礎,回答真實地理客觀世界的有關問題。地理信息系統的空間分析可分為:拓撲分析、方位分析、度量分析、混合分析、柵格分析和地形分析等。

Ⅱ 地理信息系統的基本功能都有什麼

空間分析能力是GIS(地理信息系統)的主要功能,也是GIS與計算機制圖軟體相區別的主要特徵。空間分析是從空間物體的空間位置、聯系等方面去研究空間事物,以及對空間事物做出定量的描述。

空間分析需要復雜的數學工具,其中最主要的是空間統計學、圖論、拓撲學、計算幾何等,其主要任務是對空間構成進行描述和分析,以達到獲取、描述和認知空間數據;理解和解釋地理圖案的背景過程;空間過程的模擬和預測;調控地理空間上發生的事件等目的。

移動GIS是通過與流動裝置結合,地理資訊系統可以為用戶提供即時的地理信息。一般汽車上的導航裝置都是結合了衛星定位設備(GPS)和地理資訊系統(GIS)的復合系統;在香港曾經很流行的地圖王,則是一套可以安裝在PDA或手提電話上的即時地圖系統。

汽車導航系統是地理資訊系統的一個特例,它除了一般的地理資訊系統的內容以外,還包括了各條道路的行車及相關信息的資料庫。這個資料庫利用矢量表示行車的路線、方向、路段等信息,又利用網路拓撲的概念來決定最佳行走路線。

地理數據文件(GDF)是為導航系統描述地圖數據的ISO標准。汽車導航系統組合了地圖匹配、GPS定位和來計算車輛的位置。地圖資源資料庫也用於航跡規劃、導航,並可能還有主動安全系統、輔助駕駛及位置定位服務等高級功能。汽車導航系統的資料庫應用了地圖資源資料庫管理。

(2)地理信息系統空間分析有哪些擴展閱讀

地理信息系統發展歷史

古往今來,幾乎人類所有活動都是發生在地球上,都與地球表面位置(即地理空間位置)息息相關,隨著計算機技術的日益發展和普及,地理信息系統以及在此基礎上發展起來的「數字地球」「數字城市」在人們的生產和生活中發揮著越來越重要的作用。

1.5萬年前,在拉斯考克(Lascaux)附近的洞穴牆壁上,法國的獵人畫下了他們所捕獵動物的圖案。與這些動物圖畫相關的是一些描述遷移路線和軌跡的線條和符號。這些早期記錄符合了現代地理資訊系統的二元素結構,即一個圖形文件對應一個屬性資料庫。

18世紀地形圖繪制的現代勘測技術得以實現,同時還出現了專題繪圖的早期版本,例如:科學方面或人口普查資料。約翰•斯諾在1854年,用點來代表個例,描繪了倫敦的霍亂疫情,這可能是最早使用地理方法的位置。

他對霍亂分布的研究指向了疾病的來源——一個位於霍亂疫情爆發中心區域百老匯街的一個被污染的公共水泵。約翰•斯諾將泵斷開,最終終止了疫情爆發。

20世紀60年代早期,在核武器研究的推動下,計算機硬體的發展導致通用計算機「繪圖」的應用。1967年,世界上第一個真正投入應用的地理信息系統由聯邦林業和農村發展部在加拿大安大略省的渥太華研發。

羅傑•湯姆林森博士開發的這個系統被稱為加拿大地理信息系統(CGIS),用於存儲,分析和利用加拿大土地統計局收集的數據,並增設了等級分類因素來進行分析。

20世紀80年代和90年代產業成長刺激了應用了GIS的UNIX工作站和個人計算機飛速增長。至20世紀末,GIS在各種系統中的迅速增長使得其在相關的少量平台已經得到了鞏固和規范。並且用戶開始提出了在互聯網上查看GIS數據的概念,這要求數據的格式和傳輸標准化。

Ⅲ gis常見的空間分析模型有哪些

1、概念模型(場模型:用於描述空間中連續分布的現象;對象模型:用於描述各種空間地物;網路模型:可以模擬現實世界中的各種網路)
2、邏輯數據模型(矢量數據模型,柵格數據模型和面向對象數據模型等)
3、物理數據模型(概念數據模型在計算機內部具體的存儲形式和操作機制,即在物理磁碟上如何存放和存取,是系統抽象的最底層。)

Ⅳ gis有哪些空間分析方法

有疊加分析、鄰近性分析、網路分析、統計分析。
1、疊加分析是GIS中的一項非常重要的空間分析功能。是指在統一空間參考系統下,通過對兩個數據進行的一系列集合運算,產生新數據的過程。
2、鄰近性是指在(人際)吸引的研究中,兩個個體在住所、教室座位、工作場所等鄰近。
3、網路分析是關於網路的圖論分析、最優化分析以及動力學分析的總稱。
4、統計分析是商業智能(BI)的一方面,涉及收集、審查業務數據和趨勢報告。

Ⅳ 簡述GIS有哪些空間分析功能並說明這些功能的作用。

GIS空間分析有哪些內容?分別介紹其功能和意義並舉例說明。
一、GIS空間分析的功能
前面已經介紹過GIS,大家已經知道空間分析就是對分析空間數據有關技術的統稱。所以我們根據作用的數據性質不同,可以經空間分析分為:
1、空間圖形數據的拓撲運算; 2、非空間屬性數據運算;
3、空間和非空間數據的聯合運算。
空間分析賴以進行的基礎是仰仗於地理空間資料庫,其運用的手段包括各種幾何的邏輯運算、數理統計分析,代數運算等數學手段,最終的目的是解決人們所涉及到地理空間的實際問題,提取和傳輸地理空間信息,特別是隱含信息,以輔助決策。
GIS中可以實現空間分析的基本功能,包括空間查詢與量算,疊加分析、緩沖區分析、網路分析等,並描述了相關的演算法,以及其中的計算公式。
1、疊加分析
疊加分析至少要使用到同一區域,具有相同坐標系統的兩個圖層。所謂疊加分析,就是將包含感興趣的空間要素對象的多個數據層進行疊加,產生一個新要素圖層。該圖層綜合了原來多層實體要素所具有的屬性特徵。疊加分析的目標是分析在空間位置上有一定關聯的空間對象的空間特徵和專題屬性之間的相互關系。多層數據的疊加分析,不僅僅產生了新的空間對象的空間特徵和專題屬性之間的相互關系,能夠發現多層數據間的相互差異、聯系和變換等特徵。
根據GIS數據結構的不同,將GIS疊加分析分為基於矢量數據的疊加分析和基於柵格數據的疊加分析。 在GIS的矢量數據結構中,地理孔吉對象由點、線、面等要素來表示,所以基於矢量數據的疊加分析又可以分為點與多邊形的疊加分析、線與多邊形的疊加分析和多邊形間的疊加分析三大類。
點與多邊形的疊加,就是研究某一矢量數據層中的點要素位於另外一個矢量數據層中的哪個多邊形內,這呀就可以根據點與多邊形的空間關系,確定給點要素添加哪些屬性特徵。
線與多邊形疊加,就是研究矢量數據層中的線要素與其他數據層中的多邊形要素之間的關系,進而判定線要素與多邊形的相離、相交、包含等空間關心。
多邊形的疊加,就是要研究兩個或多個多邊形矢量數據層的疊加操作,生成一個新的多邊形數據層。 柵格數據的疊加分析可以表達為地圖代數的元算的過程。所謂地圖代數,就是指在GIS中將數據層作為方程變數的函數運算,通常情況下都是指柵格數據層運算。柵格數據中,地理實體都是通過規則網格單元來表示的,層與層之間的疊加操作是通過逐個網格單元之間的運算來實現的。在柵格數據疊加分析中,地圖代數運算又分為代數運算與邏輯運算。
柵格疊加分析與多邊形疊加分析一樣,是求兩組或兩組以上空間圖形的交集,但是多邊形疊加分析得到的是合成多邊形,而柵格疊加分析得到的是合成數據串,這些合成的數據文件是進一步進行空間聚類或聚合的依據。
類型疊加:將兩組或兩組以上的地理編碼數據,求它們的交集,以建立新的數據文件,根據分析任務,設置命令,得到最後的類型疊加結果。
統計疊加:將區域界線(政區、自然區域或經濟區域等),與專題數字地圖疊加,建立的合成數據串,作出各區專門內容的數量統計。
動態分析:將同一種要素在不同時期的兩組屬性數據疊加,建立合成數據串,它們之差就是該要素在該時段內的變化,在土地利用動態監測中,常要使用這種分析方法。
2、緩沖區分析
緩沖區是根據點、線、面地理實體,建立起周圍一定寬度范圍內的擴展距離圖,緩沖區的作用是用來限定所需處理的專題數據的空間范圍。一般認為緩沖區以內的信息均是與構成緩沖區的核心實體相關的,及鄰接或關聯關系,而緩沖區以外的數據與分析無關。 緩沖區生成步驟: 1、明確目的和標准 2、數據准備 3、空間操作 4、統計分析 5、結果輸出
緩沖區分析是在已有的實體對象周圍形成一定范圍的多邊形,即任何實體對象的緩沖區都是多邊形,且這些多邊形構成了一個新的數據圖層。矢量數據的緩沖區分析又根據矢量數據結構中的數據描述分為點緩沖、現緩沖和面緩沖3種緩沖方式。其分別是矢量數據結構中的點或線或面要素,根據給定的緩沖區半徑,生成相應的點或線或面數據層。在柵格數據中可以將緩沖區卡諾是對網格單元向其周圍8個方向進行一定距離的擴展,種子擴展演算法是一種典型的建立柵格數據緩沖區的方法。
3、網路分析
網路分析是根據結點與結點、結點與線、線與線這3種實體對象的拓撲關系來研究構成網路模型的空間實體對象的空間特徵和屬性特徵,進而對網路模型進行全方位的研究和分析的一種空間分析方法。 網路分析的數學基礎是計算機圖論和運籌學,它通過研究網路的狀態以及模擬和分析資源在網路上的流動和分配情況,對網路結構及其資源等的優化問題進行研究。
網路模型是對計算機數據結構中圖的模型的擴充,因此構成網路模型的各個基本組成部分與圖模型的組成部分也基本相同。

Ⅵ 什麼是地理信息系統的空間分析,簡述GIS空間分析功能的主要內容

從空間數據中獲取有關地理對象的空間位置、分布、形態、形成和演變等信息的分析技術,是地理信息系統的核心功能之一,它特有的對地理信息的提取、表現和傳輸的功能,是GIS區別於一般MIS的主要功能特徵。空間分析是綜合分析空間數據的技術的通稱。
在空間分析的研究和實踐中,具有一定普遍意義的、涉及空間位置的分析手段和方法被總結、提煉出來,形成了在GIS軟體中均包含的一些固有的空間分析功能模塊。這些功能具有一定的通用性質,故而稱之為GIS基本空間分析:
疊置分析
緩沖區分析
窗口分析
網路分析

Ⅶ 地理國情具備的空間分析包括有哪些

地理國情是國情的一部分。狹義來看,是指與地理空間緊密相連的自然環境、自然資源基本情況和特點的總和;廣義來看,是指通過地理空間屬性將包括自然環境與自然資源、科技教育狀況、經濟發展狀況、政治狀況、社會狀況、文化傳統、國際環境和國際關系等在內的各類國情進行關聯與分析,從而得出能夠深入揭示經濟社會發展的時空演變和內在關系的綜合國情。
地理國情監測的具體內容方方面面,也正在實踐中探討。例如,重要地理信息的監測,土地資源利用監測、環境監測、農情監測、森林和濕地監測、災害動態監測、水文監測、海洋監測、礦產資源監測、氣象監測等。下面舉一些具體的內容供參考。[1]
1. 重要地理信息數據監測
重要地理信息數據是地理國情的重要組成部分,具有嚴格的政治性、嚴密的科學性、嚴格的法定性。依法測繪、公布國家重要地理信息數據是測繪地理信息部門的職責。
2006年6月至2007年3月,國家測繪地理信息局組織了第一批名山高程測量。2007年4月27日,國務院新聞辦公室舉行新聞發布會,公布了第一批19座名山和高程數據,2008年9月28日又公布了第二批31座名山的高程數據。
國家測繪地理信息局組織新疆測繪局開展重新測定中國陸地最低點新疆吐魯番艾丁湖窪地海撥高程工作.2008年9月28日,國家測繪地理信息局經國務院授權公布中國陸地最低點高程新數據,成為繼承2005年發布世界最高峰珠穆朗瑪峰新高程後的又一重大數據發布。
國家測繪地理信息局與國家文物局聯合啟動長城資源調查與測量工作。2009年4月18日,兩局在北京八達嶺長城腳下,聯合公布了首次獲得的明長城長度精確數據:8851.8千米。
2008年青海省測繪局負責實施了三江源頭科學考察工作,利用測繪高新技術,科學確定了長度、黃河、瀾滄江源頭地理位置,准確測定了坐標和高程等重要地理信息數據,建立了國家地理標志
邊界測繪是地理國情監測的重要內容。國家測繪地理信息局從20世紀五六十年代起先後參與了中巴(基斯坦)、中阿(富汗)、中蒙(古)邊界勘界,歷時18年完成了中越(南)陸地邊界勘界測繪保障任務,目前正在開展中尼(泊爾)邊界聯檢測繪工作;為劃界談判,邊界管理等提供了及時、精確、可靠的地理信息數據支持。
針對我國西部200餘萬平方千米的國土沒有1:5萬地形圖,嚴重製約西部大開發的現狀。國家測繪地理信息局組織實施了西部測圖工程,並在五年時間里圓滿完成了西部1:5萬地形圖空白區地形圖測圖及數據建庫任務,為服務西部大開發,開展我國西部地區地理國情監測儲備了豐富的數據資源。
對地區的重要地理信息統計分析方面,如「十一五」期間,浙江省測繪與地理信息局開展了多項地理國情監測工作,包括:全省國土面積量算,運用現代測繪技術量算出浙江省陸域面積、全省不同高程分級和不同坡度分級的面積、內海面積和領海面積,界定了主要河流的省內流域邊界范圍,並量算了流域面積,單獨量算了八大水系的水域面積、長度,以及四大名湖與千島湖的面積,同時對全省11個設區市、90個縣(市、區)的面積進行了量算和統計,全面清查了全省灘塗資源總量、近期可圍墾的資源數量以及地理分布情況,建立了灘塗資源資料庫和圍墾管理信息系統,並分析、總結了全省不同區域的灘塗淤漲規律,為制定灘塗圍墾規劃和年度計劃提供了科學依據。
又例如,山西省為了大幅度提高煤炭資源執法監察效率,該省遙感中心建設了山西省煤炭資源執法監察遙感動態監測系統,於2010年12月正式運行,該系統可對全省非法採煤活動實施全方位動態監測,並通過全省范圍的衛星遙感監測及不定期的重點區域航空攝影及無人機遙感監測,實現了由傳統人工監管向信息化監管的轉變,為煤炭開采監管部門指揮決策提供了平台。
2. 資源生態環境監測
為了評價三峽工程建設對周邊生態環境產生的影響,測繪地理信息部門聯合有關部門開展了三峽庫區生態環境監測工作。通過採用先進測繪技術,結合生態環境綜合監測站網,提供了三峽庫區土地利用、植被覆蓋、水環境、滑坡等生態環境的現勢性地理信息。
青海湖是我國最大的內陸鹹水湖。2010年6月,青海省測繪局建成了青海湖面積遙感動態監測地理信息系統,本系統利用高解析度遙感衛星影像,每年在5月(枯水期)、9月(豐水期)分兩期對青海湖面積進行監測,定期將監測成果向全社會公布,並提供多年數據的查詢統計、面積及水位變化對比、影像變化對比、湖區動態變化展示等服務。此外,該局還建立了三江源區生態環境遙感動態監測地理信息系統,實現了三江源區生態環境監測成果發布、快速查詢與綜合分析,為宏觀決策提供依據,並在三江源生態環境監測及應急事件中發揮重要作用。
2007年,江蘇省測繪局組織開發太湖藍藻水華遙感動態監測預警系統,並於2009年6月正式投入使用。此系統主要基於衛星影像,對太湖藍藻水華的發生、發展與空間分布變化實施動態監測,為農業、漁業生產、人民生活用水等提供預警信息。
甘肅省政府辦公廳和省測繪局聯合實施了甘肅省退耕還林還草監測應用系統建設項目,該系統實現了精確監測的目標,監測對象是上一年度確定的退耕規劃圖斑,監測內容包括圖斑的上報面積退耕前作物種類、退耕與否、同一區域重復上報情況,荒山育林誤報為退耕還林等情況,促進了退耕還林還草工程信息化管理。
3. 災害動態監測
2008年汶川大地震、2010年青海玉樹地震、2010年甘肅丹曲山洪泥石流災害、2011年雲南盈江地震發生後,測繪地理信息部門快速獲取和集成災後最新影像數據,通過與歷史資料進行比對,確定了受災范圍、受災面積、道路房屋等設施的損毀程度、地形地貌變化情況等,為搶險救災、災害評估和災後重建提供了及時准確的測繪地理信息成果。
測繪地理信息部門通過對汶川地震災區的52個堰塞湖進行持續監測,為堰塞湖風險評估和應急處置提供了測繪地理信息保障。
2010年6月,內蒙古、黑龍江大興安嶺林區發生歷史罕見的火災。在撲滅林火戰役中,黑龍江測繪地理信息局向省委省政府、軍區、武警總隊提供各類圖件50多套,研製了黑龍江森林防火電子沙盤指揮系統,火場前線測繪人員隨時利用無線網路獲取衛星拍攝的火場信息,做好火點標繪標注,及時更新電子沙盤指揮系統,為撲火指揮決策提供了保障。
2010年6月,貴州省關嶺縣崗烏鎮大寨發生特大地質災害。貴州省測繪局利用無人機航攝系統,快速獲取了清晰的低空航攝遙感影像資料,並在1小時內提供給搶險救災指揮部,滿足了搶險工作的急需。
2010年8月,雲南怒江僳僳族自治州貢縣突發泥石流災害。雲南省測繪局立即派出無人機航攝應急小分隊,拍攝了148張7平方千米的0.3米高解析度影像圖,及時、全面、真實地反映了災情。
4. 土地利用動態監測
及時准確掌握土地利用變化情況,是加強國土資源管理、切實保護耕地的必要前提,為此,測繪地理信息部門長期以來在土地利用動態監測方面做了大量工作。
1999年以來,測繪地理信息部門配合國土資源部門,大范圍大批量應用高解析度衛星遙感數據,對全國66個50萬人口以上的城市進行了監測,佔全國土地面積7.4%。通過對全部直轄市、省會和自治區首府城市的監測,全面了解了20世紀70年代至21世紀初這些城市的擴展規模、用地面積等,並分析了這一擴展過程的時間特點及區域差異。
遙感監測還是土地執法監察的重要手段之一。它與土地執法動態巡查相結合,可以及早發現土地違法行為,特別是能夠及時發現因執法監察工作不到位而遺漏,以及因交通不便不易通過巡查發現的土地違法行為。
5. 城鎮建設管理監測
測繪地理信息部門採用遙感等技術,快速、持續地監測城鎮建設的宏觀發展情況,包括城市擴展規模、擴展方向、配套設施建設等。通過持續不斷的影像監控成果和分析成果,實現對城鎮化發展情況的總體把握,預測城鎮化發展趨勢,從而推動城鎮的科學規劃與管理。
「十一五」期間,重慶市地理信息中心連續多年開展了重慶主城區城市建設用地動態監測工作,找出了重慶城市建設發展特徵,有力支持了城鄉總體規劃實施評估、規劃編制及城市管理。中心還開展了重慶主城區內森林資源監測,每年為重慶市規劃局提供監測結果,及時掌握城區內森林資源的變化情況,保護好城市「肺葉」。
在城市精細化管理中,北京市測繪地理信息部門配合相關部門,利用「北京一號」小衛星和航空遙感技術,開展了全市地表河湖水系及濕地動態監測,水土侵蝕調查,森林資源統計調查等工作,准確掌握了城市地表資源現狀和發展趨勢。
6. 農林水利監測
測繪地理信息部門配合農業部門,對全國小麥、稻米、玉米、大豆等農作物進行估產及長勢監測,為國家掌握糧食生產、糧食儲運、糧食調配和糧食安全情況提供了重要依據。
多年來,測繪地理信息部門配合林業部門,通過綜合運用遙感、地理信息系統等技術,對國家級和區域級林火監測和管理進行了系統研究,特別是在森林火險預報、林火衛星監測、林火信息管理等方面取得了多項科技成果,在歷年林火監測、防治與撲救中提供了技術服務,在2011年4月發生的威脅泰山安危的濟南長清區山火撲救中,山東省國土測繪院採用無人機遙感技術,對火情進行實時監測,並將最新影像疊加到三維地理信息系統中,用於領導指揮決策。
2010年9月至10月,海南遭遇49年不遇的強降雨,引發大面積洪澇災害。災情發生後,海南測繪地理信息局迅速以災區進行航空攝影,實時獲取災區最新影像資料,製作並提供了高解析度影像圖,有力保障了防汛救災工作的急需。
地面沉降監測
長江三角洲是我國發生地面沉降現象最具典型意義的地區之一。為應對地面沉降對長江三角洲地區的影響,上海、江蘇、浙江等測繪地理信息部門建立了覆蓋長江三角洲的地面沉降監測網路,實現了監測數據自動採集、傳輸。區域地面沉降每年監測一次,中心城市每年至少監測一次,從而為城市規劃、建設提供了及時、准確的地面沉降信息,為制定科學的地面沉降防控措施打下了良好的基礎。

Ⅷ ArcGIS地理信息系統空間分析主要研究的內容

空間分析是為了解決地理空間問題而進行的數據分析與數據挖掘,是從GIS目標之間的空間關系中獲取派生的信息和新的知識,是從一個或多個空間數據圖層中獲取信息的過程。空間分析通過地理計算和空間表達挖掘潛在的空間信息,其本質包括探測空間數據中的模式;研究數據間的關系並建立空間數據模型;使得空間數據更為直觀表達出其潛在含義;改進地理空間事件的預測和控制能力。

Ⅸ 地理信息系統主要有哪些空間分析方法

疊置分析,領域分析,緩沖區分析等等

Ⅹ GIS空間分析方法是什麼

地理信息系統(GIS)具有很強的空間信息分析功能,這是區別於計算機地圖制圖系統的顯著特徵之一。利用空間信息分析技術,通過對原始數據模型的觀察和實驗,用戶可以獲得新的經驗和知識,並以此作為空間行為的決策依據。

空間信息分析的內涵極為豐富。作為GIS的核心部分之一,空間信息分析在地理數據的應用中發揮著舉足輕重的作用。

疊置分析(Overlay Analysis)
覆蓋疊置分析是將兩層或多層地圖要素進行疊加產生一個新要素層的操作,其結果將原來要素分割生成新的要素,新要素綜合了原來兩層或多層要素所具有的屬性。也就是說,覆蓋疊置分析不僅生成了新的空間關系,還將輸入數據層的屬性聯系起來產生了新的屬性關系。覆蓋疊置分析是對新要素的屬性按一定的數學模型進行計算分析,進而產生用戶需要的結果或回答用戶提出的問題。

1)多邊形疊置

這個過程是將兩層中的多邊形要素疊加,產生輸出層中的新多邊形要素,同時它們的屬性也將聯系起來,以滿足建立分析模型的需要。一般GIS軟體都提供了三種多邊形疊置:

(1)多邊形之和(UNION):輸出保留了兩個輸入的所有多邊形。

(2)多邊形之積(INTERSECT):輸出保留了兩個輸入的共同覆蓋區域。

(3)多邊形疊合(IDENTITY):以一個輸入的邊界為准,而將另一個多邊形與之相匹配,輸出內容是第一個多邊形區域內二個輸入層所有多邊形。

多邊形疊置是個非常有用的分析功能,例如,人口普查區和校區圖疊加,結果表示了每一學校及其對應的普查區,由此就可以查到作為校區新屬性的重疊普查區的人口數。

2)點與多邊形疊加

點與多邊形疊加,實質是計算包含關系。疊加的結果是為每點產生一個新的屬性。例如,井位與規劃區疊加,可找到包含每個井的區域。

3)線與多邊形疊加

將多邊形要素層疊加到一個弧段層上,以確定每條弧段(全部或部分)落在哪個多邊形內。

網路分析(Network Analysis)
對地理網路(如交通網路)、城市基礎設施網路(如各種網線、電力線、電話線、供排水管線等)進行地理分析和模型化,是地理信息系統中網路分析功能的主要目的。網路分析是運籌學模型中的一個基本模型,它的根本目的是研究、籌劃一項網路工程如何按排,並使其運行效果最好,如一定資源的最佳分配,從一地到另一地的運輸費用最低等。其基本思想則在於人類活動總是趨向於按一定目標選擇達到最佳效果的空間位置。這類問題在生產、社會、經濟活動中不勝枚舉,因此研究此類問題具有重大意義。

網路中的基本組成部分和屬性如下:

(1)鏈(Links),網路中流動的管線,如街道,河流,水管等,其狀態屬性包括阻力(Impedence)和需求(Demand)。

(2)障礙(Barriers),禁止網路中鏈上流動的點。

(3)拐角點(Turns),出現在網路鏈中所有的分割結點上,狀態屬性有阻力,如拐彎的時間和限制(如不允許左拐)。

(4)中心(Centers),是接受或分配資源的位置,如水庫、商業中心、電站等,其狀態屬性包括資源容量,如總的資源量;阻力限額,如中心與鏈之間的最大距離或時間限制。

(5)站點(Stops),在路徑選擇中資源增減的站點,如庫房、汽車站等,其狀態屬性有要被運輸的資源需求,如產品數。

網路中的狀態屬性有阻力和需求兩項,實際的狀態屬性可通過空間屬性和狀態屬性的轉換,根據實際情況賦到網路屬性表中。

1)路徑分析

(1)靜態求最佳路徑:由用戶確定權值關系後,即給定每條弧段的屬性,當需求最佳路徑時,讀出路徑的相關屬性,求最佳路徑。

(2)動態分段技術:給定一條路徑由多段聯系組成,要求標注出這條路上的公里點或要求定位某一公路上的某一點,標注出某條路上從某一公里數到另一公里數的路段。

(3)N條最佳路徑分析:確定起點、終點,求代價較小的N�條路徑,因為在實踐中往往僅求出最佳路徑並不能滿足要求,可能因為某種因素不走最佳路徑,而走近似最佳路徑。

(4)最短路徑:確定起點、終點和所要經過的中間點、中間連線,求最短路徑。

(5)動態最佳路徑分析:實際網路分析中權值是隨著權值關系式變化的,而且可能會臨時出現一些障礙點,所以往往需要動態地計算最佳路徑。

2)地址匹配

地址匹配實質是對地理位置的查詢,它涉及到地址的編碼(Geocode)。地址匹配與其它網路分析功能結合起來,可以滿足實際工作中非常復雜的分析要求。所需輸入的數據,包括地址表和含地址范圍的街道網路及待查詢地址的屬性值。

3)資源分配

資源分配網路模型由中心點(分配中心)及其狀態屬性和網路組成。分配有兩種方式,一種是由分配中心向四周輸出,另一種是由四周向中心集中。這種分配功能可以解決資源的有效流動和合理分配。其在地理網路中的應用與區位論中的中心地理論類似。在資源分配模型中,研究區可以是機能區,根據網路流的阻力等來研究中心的吸引區,為網路中的每一連接尋找最近的中心,以實現最佳的服務。還可以用來指定可能的區域。

資源分配模型可用來計算中心地的等時區,等交通距離區,等費用距離區等。可用來進行城鎮中心,商業中心或港口等地的吸引范圍分析,以用來尋找區域中最近的商業中心,進行各種區劃和港口腹地的模擬等。

緩沖區分析(Buffer Analysis)
緩沖區分析是針對點、線、面實體,自動建立其周圍一定寬度范圍以內的緩沖區多邊形。緩沖區的產生有三種情況:一是基於點要素的緩沖區,通常以點為圓心、以一定距離為半徑的圓;二是基於線要素的緩沖區,通常是以線為中心軸線,距中心軸線一定距離的平行條帶多邊形;三是基於面要素多邊形邊界的緩沖區,向外或向內擴展一定距離以生成新的多邊形。

緩沖區分析是地理信息系統重要的空間分析功能之一,它在交通、林業、資源管理、城市規劃中有著廣泛的應用。例如:湖泊和河流周圍的保護區的定界,汽車服務區的選擇,民宅區遠離街道網路的緩沖區的建立等。

空間統計分析(Spacial Analysis)
1)常規統計分析

常規統計分析主要完成對數據集合的均值、總和、方差、頻數、峰度系數等參數的統計分析。

2)空間自相關分析

空間自相關分析是認識空間分布特徵、選擇適宜的空間尺度來完成空間分析的最常用的方法。目前,普遍使用空間自相關系數——
MoranI指數,其計算公式如下:

其中:N表示空間實體數目;xi表示空間實體的屬性值;x是xi的平均值;Wij=1表示空間實體i與j相鄰,Wij=0表示空間實體i與j不相鄰I的值介於1與I之間,I=1表示空間自正相關,空間實體呈聚合分布;I=1表示空間自負相關,空間實體呈離散分布;I=0則表示空間實體是隨機分布的。Wij表示實體i與j的空間關系,它通過拓撲關系獲得。

3)回歸分析

回歸分析用於分析兩組或多組變數之間的相關關系,常見回歸分析方程有:線性回歸、指數回歸、對數回歸、多元回歸等。

4)趨勢分析

通過數學模型模擬地理特徵的空間分布與時間過程,把地理要素時空分布的實測數據點之間的不足部分內插或預測出來。

5)專家打分模型

專家打分模型將相關的影響因素按其相對重要性排隊,給出各因素所佔的權重值;對每一要素內部進行進一步分析,按其內部的分類進行排隊,按各類對結果的影響給分,從而得到該要素內各類別對結果的影響量,最後系統進行復合,得出排序結果,以表示對結果影響的優劣程度,作為決策的依據。

專家打分模型可分二步實現。第一步——打分:用戶首先在每個feature的屬性表裡增加一個數據項,填入專家賦給的相應的分值;第二步——復合:調用加權符合程序,根據用戶對各個feature給定的權重值進行疊加,得到最後的結果。

閱讀全文

與地理信息系統空間分析有哪些相關的資料

熱點內容
word中化學式的數字怎麼打出來 瀏覽:736
乙酸乙酯化學式怎麼算 瀏覽:1401
沈陽初中的數學是什麼版本的 瀏覽:1347
華為手機家人共享如何查看地理位置 瀏覽:1039
一氧化碳還原氧化鋁化學方程式怎麼配平 瀏覽:881
數學c什麼意思是什麼意思是什麼 瀏覽:1405
中考初中地理如何補 瀏覽:1296
360瀏覽器歷史在哪裡下載迅雷下載 瀏覽:698
數學奧數卡怎麼辦 瀏覽:1384
如何回答地理是什麼 瀏覽:1020
win7如何刪除電腦文件瀏覽歷史 瀏覽:1052
大學物理實驗干什麼用的到 瀏覽:1481
二年級上冊數學框框怎麼填 瀏覽:1696
西安瑞禧生物科技有限公司怎麼樣 瀏覽:962
武大的分析化學怎麼樣 瀏覽:1244
ige電化學發光偏高怎麼辦 瀏覽:1334
學而思初中英語和語文怎麼樣 瀏覽:1647
下列哪個水飛薊素化學結構 瀏覽:1420
化學理學哪些專業好 瀏覽:1483
數學中的棱的意思是什麼 瀏覽:1054