地理空間數據量算的方法有哪些

⑴ 空間分析方法

空間信息量算是空間分析的定量化基礎。空間實體間存在著多種空間關系，包括拓撲、順序、距離、方位等關系。通過空間關系查詢和定位空間實體是地理信息系統不同於一般資料庫系統的功能之一。如查詢滿足下列條件的城市：在京九線的東部， 距離京九線不超過200公里， 城市人口大於100萬並且居民人均年收入超過1萬。整個查詢計算涉及了空間順序方位關系(京九線東部),空間距離關系（距離京九線不超過200公里），甚至還有屬性信息查詢(城市人口大於100萬並且居民人均年收入超過1萬）。間信息量算包括：質心量算、幾何量算、形狀量算。

2、空間信息分類

這是GIS功能的重要組成部分。對於線狀地物求長度、曲率、方向，對於面狀地物求面積、周長、形狀、曲率等；求幾何體的質心；空間實體間的距離等。空間分析常用的空間信息分類的數學方法有：主成分分析法、層次分析法、系統聚類分析、判別分析等；

緩沖區分析

緩沖區分析是針對點、線、面等地理實體，自動在其周圍建立一定寬度范圍的緩沖區多邊形。

鄰近度描述了地理空間中兩個地物距離相近的程度，其確定是空間分析的一個重要手段。交通沿線或河流沿線的地物有其獨特的重要性，公共設施的服務半徑，大型水庫建設引起的搬遷，鐵路、公路以及航運河道對其所穿過區域經濟發展的重要性等，均是一個鄰近度問題。緩沖區分析是解決鄰近度問題的空間分析工具之一。 所謂緩沖區就是地理空間目標的一種影響范圍或服務范圍。

疊加分析

大部分GIS軟體是以分層的方式組織地理景觀，將地理景觀按主題分層提取，同一地區的整個數據層集表達了該地區地理景觀的內容。地理信息系統的疊加分析是將有關主題層組成的數據層面，進行疊加產生一個新數據層面的操作，其結果綜合了原來兩層或多層要素所具有的屬性。疊加分析不僅包含空間關系的比較，還包含屬性關系的比較。

       疊加分析可以分為以下幾類：視覺信息疊加、點與多邊形疊加、線與多邊形疊加、多邊形疊加、柵格圖層疊加。

⑵ 空間數據計算機表示的基本方法

空間數據計算機表示的基本方法：
1、空間分幅：將整個地理空間劃分為許則旅多子空間，再選擇要表轎差達的子空間。
2、屬性分層：將要表達的空間數據抽象成不同類型屬性的數孫帆凳據層來表達。
3、時間分段：將有時間特徵的地理數據按其變化規律劃分為不同的時間段數據，再逐一表示。

⑶ 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。

⑷ 地理信息數字化主要方法

信息來源如果能將你所在州的降雨和你所在縣上空的照片聯系起來，可以判斷出哪塊濕地在一年的某些時候會乾涸。一個GIS系統就能夠進行這樣的分析，它能夠將不同來源的信息以不同的形式應用。對於源數據的基本要求是確定變數的位置。位置可能由經度，緯度和海拔的 x，y，z坐標來標注，或是由其他地理編碼系統比如ZIP碼，又或是高速公路英里標志來表示。任何可以定位存放的變數都能被反饋到GIS。一些政府機構和非政府組織生產正在製作能夠直接訪問GIS的計算機資料庫。可以將地圖中不同類型的數據格式輸入GIS。GIS 系統同時能將不是地圖形式的數字信息轉換可識別利用的形式。例如，通過分析由遙感生成的數字衛星圖像，可以生成一個與地圖類似的有關植被覆蓋的數字信息層。同樣，人口調查或水文表格數據也可在GIS系統中被轉換成作為主題信息層的地圖形式。資料展現GIS 數據以數字數據的形式表現了現實世界客觀對象（公路，土地利用，海拔）。現實世界客觀對象可被劃分為二個抽象概念：離散對象（如房屋） 和連續的對象領域（如降雨量或海拔）。這二種抽象體在GIS系統中存儲數據主要的二種方法為：柵格（網格）和矢量。柵格（網格）數據由存放唯一值存儲單元的行和列組成。它與柵格（網格）圖像是類似的，除了使用合適的顏色之外，各個單元記錄的數值也可能是一個分類組，例如土地使用狀況，一個連續的值，或是降雨量，或是當數據不是可用時記錄的一個空值。柵格數據集的解析度取決於地面單位的網格寬度。通常存儲單元代表地面的方形區域， 但也可以用來代表其它形狀。柵格數據既可以用來代表一塊區域，也可以用來表示一個實物，實物被存儲為... 矢量數據利用了幾何圖形例如點，線（一系列點坐標），或是面（形狀決定於線）來表現客觀對象。例如，在住房細分中以多邊形來代表物產邊界，以點來精確表示位置。矢量同樣可以用來表示具有連續變化性的領域。利用等高線和不規則三角網（TIN）來表示海拔或其他連續變化的值。TIN的記錄對於這些連接成一個由三角形構成的不規則網格的點進行評估。三角形所在的面代表地形表面。利用柵格或矢量數據模型來表達現實既有優點也有缺點。柵格數據設置在面內所有的點上都記錄同一個值，而矢量格式只在需要的地方存儲數據，這就使得前者所需的存儲的空間大於後者。對於柵格數據可以很輕易地實現覆蓋的操作，而對於矢量數據來說要困難得多。矢量數據可以象在傳統地圖上的矢量圖形一樣被顯示出來，而柵格數據在以圖象顯示時顯示對象的邊界將呈現模糊狀。除了以幾何向量坐標或是柵格單元位置來表達的空間數據外，另外的非空間數據也可以被存儲。在矢量數據中，這些附加數據為客觀對象的屬性。例如，一個森林資源的多邊形可能包含一個標識符值及有關樹木種類的信息。在柵格數據中單元值可存儲屬性信息，但同樣可以作為與其他表格中記錄相關的標識符。資料擷取數據擷取——向系統內輸入數據——它占據了GIS從業者的大部分時間。有多種方法向GIS中輸入數據，在其中它以數字格式存儲。印在紙或聚酯薄膜地圖上的現有數據可以被數字化或掃描來產生數字數據。數字化儀從地圖中產生向量數據作為操作符軌跡點、線和多邊形的邊界。掃描地圖可以產生能被進一步處理生成向量數據的光柵數據。測量數據可以從測量器械上的數字數據收集系統中被直接輸入到GIS中。從全球定位系統（GPS）——另一種測量工具中得到的位置，也可以被直接輸入到GIS中。遙感數據同樣在數據收集中發揮著重要作用，並由附在平台上的多個感測器組成。感測器包括攝像機、數字掃描儀和激光雷達，而平台則通常由航空器和衛星構成。現在大部分數字數據來源於圖片判讀和航空照片。軟拷貝工作站用來數字化直接從數字圖像的立體象對中得到的特徵。這些系統允許數據以二維或三維捕捉，它們的海拔直接從用照相測量法原理的立體象對中測量得到。現今，模擬航空照片先被掃描然後再輸入到軟拷貝系統，但隨著高質量的數字攝像機越來越便宜，這一步也就可被省略了。衛星遙感提供了空間數據的另一個重要來源。這里衛星使用不同的感測器包來被動地測量從主動感測器如雷達發射出去的電磁波頻譜或無線電波的部分的反射系數。遙感收集可以進一步處理來標識感興趣的對象和類例如土地覆蓋的光柵數據。除了收集和輸入空間數據之外，屬性數據也要輸入到GIS中。對於向量數據，這包括關於表現在系統中的對象的附加信息。輸入數據到GIS中後，通常還要編輯，來消除錯誤，或進一步處理。對於向量數據必須要「拓撲正確」才能進行一些高級分析。比如說，在公路網中，線必須與交叉點處的結點相連。像反沖或過沖的錯誤也必須消除。對於掃描的地圖，源地圖上的污點可能需要從生成的光柵中消除。例如，污物的斑點可能會把兩條本不該相連的線連在一起。資料操作GIS可以執行數據重構來把數據轉換成不同的格式。例如，GIS可以通過在具有相同分類的所有單元周圍生成線，同時決定單元的空間關系，如鄰接和包含，來將衛星圖像轉換成向量結構。
由於數字數據以不同的方法收集和存儲，兩種數據源可能會不完全兼容。因此GIS必須能夠將地理數據從一種結構轉換到另一種結構。
投影系統，坐標系統與轉換
財產所有權地圖與土壤分布圖可能以不同的比例尺顯示數據。GIS中的地圖數據必須能被操作以使其與從其它地圖獲得的數據對齊或相配合。在數字數據被分析前，它們可能得經過其它一些將它們整合進GIS的處理，比如，投影與坐標變換。地球可以用多種模型來表示，對於地球表面上的任一給定點，各個模型都可能給出一套不同的坐標（如緯度，經度，海拔）。最簡單的模型是假定地球是一個理想的球體。隨著地球的更多測量逐漸累積，地球的模型也變得越來越復雜，越來越精確。事實上，有些模型應用於地球的不同區域以提供更高的精確度（如北美坐標系統，1983-NAD83-只適合在美國使用，而在歐洲卻不適用）。
投影是製作地圖的基礎部分，它是從地球的一種模型中轉換信息的數學方法，它將三維的彎曲表面轉換成二維的媒介（比如紙或電腦屏幕）。不同類型的地圖要採用不同的投影投影系統，因為每種投影系統有其自身的合適的用途。比如一種可以精確反映大陸形狀的投影會歪曲大陸的相對尺寸（翻譯的是英文的維基網路）GIS空間分析空間分析能力是GIS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。一般地講，它只回答What（是什麼？）、Where（在哪裡？）、How（怎麼樣？）等問題，但並不（能）回答Why（為什麼？）。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[1]，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。
GIS空間分析的內涵極為豐富，包括空間查詢、空間量測、疊置分析、緩沖區分析、網路分析、空間統計分類等多個方面。GIS 空間分析技術方法包括以下兩大類：
⑴空間基本分析：基於空間圖形數據的分析計算，即基於圖的分析。該分析功能與GIS 其他功能模塊有緊密聯系，技術發展也比較成熟。主要有空間信息量算、緩沖區分析、空間拓撲疊置分析、網路分析、復合分析、鄰近分析及空間聯結、空間統計分析等。
⑵空間模擬分析：也稱為專業型空間分析。該技術解決應用領域對空間數據處理與輸出的特殊要求，空間實體和關系通過專業模型得到簡化和抽象，而系統則通過模型進行分析操作。目前GIS 在該領域的研究相對落後，尚未形成一個統一的結構體系。
空間分析技術與許多學科有聯系，地理學、經濟學、區域科學、大氣、 地球物理、水文等專門學科為其提供知識和機理。
除了GIS軟體捆綁空間分析模塊外，目前也有一些專用的空間分析軟體，如GISLIB、SIM、PPA、Fragstats等。
數據建模
將濕地地圖與在機場、電視台和學校等不同地方記錄的降雨量關聯起來是很困難的。然而，GIS能夠描述 地表、地下和大氣的二維三維特徵。
例如，GIS能夠將反應降雨量的雨量線迅速制圖。
這樣的圖稱為雨量線圖。通過有限數量的點的量測可以估計出整個地表的特徵，這樣的方法已經很成熟。一張二維雨量線圖可以和GIS中相同區域的其它圖層進行疊加分析。
拓撲建模
在過去的35年，在濕地邊上有沒有任何加油站或工廠經營過？有沒有任何滿足在2英里內且高出濕地的條件的這類設施？GIS可以識別並分析這種在數字化空間數據中的這種空間關系。這些拓撲關系允許進行復雜的空間建模和分析。地理實體音的拓撲關系包括連接（什麼和什麼相連）、包含（什麼在什麼之中）、還有鄰近（兩者之間的遠近）。
網路建模
如果所有在濕地附近的工廠同時向河中排放化學物質，那麼排入濕地的污染物的數量要多久就能達到破壞環境的數量？GIS能模擬出污染物沿線性網路（河流）的擴散的路徑。諸如坡度、速度限值、管道直徑之類的數值可以納入這個模型使得模擬得更精確。網路建模通常用於交通規劃、水文建模和地下管網建模。地理信息系統工程地理信息系統工程是應用系統原理和方法，針對特定的實際應用目的和要求，統籌設計、優化、建設、評價、維護實用GIS系統的全部過程和步驟的統稱。
GIS工程具有一定的廣泛性。它是系統原理和方法在GIS工程建設領域內的具體應用。它的基本原理是系統工程，即從系統的觀點出發，立足於整體，統籌全局，又將系統分析和系統綜合有機地結合起來，採用定量的或定性與定量相結合的方法，提供GIS工程的建設模式。同時，GIS工程在很大程度上是計算機軟體系統，它在軟體設計和實現上要遵循軟體工程的原理，研究軟體開發的方法和軟體開發工具，爭取以較少的代價獲取用戶滿意的軟體產品，支持GIS工程。
GIS工程又具有相對的針對性。GIS工程總是面向具體的應用而存在，它伴隨著用戶的背景、要求、能力、用途等諸多因素而發生變化。這一方法說明GIS具有很強的功用性，另一方面則要求從系統的高度抽象出符合一般GIS工程設計和建設的思路和模式，用以指導各種GIS工程建設。
GIS工程涵蓋范圍很廣，它貫穿工程設計、優化、建設、評價、維護更新等全過程，並綜合考慮人的因素、物的因素，使其整體統籌考慮的范疇，做到"物盡其用，人盡其能"，以最小的代價取得最佳的收益。
GIS工程涉及因素眾多，概括起來可以分為硬體、軟體、數據及人。硬體是構成GIS系統的物理基礎；軟體形成GIS系統的驅動模型；數據是GIS系統的血液；人則是活躍在GIS工程中的另一個十分重要的因素，人既是系統的提出者，又是系統的設計者、建設者，同時還是系統的使用者、維護者。如果人的作用發揮得好，可以增強系統的功能，增加系統的效益，為系統增值，反之會削弱系統應有的潛能。如果說硬體、軟體、數據表現出某種層次關系的話，即軟體構築於硬體之上，數據賴以軟體而存在，那麼，人的作用就是嵌入在整個GIS工程領域之中。Geographic Information SystemJGIS is an international refereed journal dedicated to the latest advancement of Geographic Information System . The goal of this journal is to keep a record of the state-of-the-art research and promote the research work in these fast moving areas. The journal publishes the highest quality, original papers included but not limited to the fields:
JGIS是一個國際權威期刊，由美國科研出版社編輯。致力於地理信息系統（GIS）的最新進展。這本雜志的目標是要保持一個記錄的國家的最先進的研究，並促進在這些快速發展的領域的研究工作。該雜志出版最高質量的，原來的文件，包含以下領域：
地理信息系統
Cartography and Geodesy
Computational Geometry
Computer Vision Applications in GIS
Distributed, Parallel, and GPU Algorithms for GIS
Earth Observation
Environmental Geomatics — GIS, RS and Other Spatial Information Technologies
Geographical Analysis for Urban and Regional Development
Geographic Information Retrieval
GIS and Cloud Computing
GIS and High Performance Computing
Human Computer Interaction and Visualization
Image and Video Understanding
Location-Based Services
Location Privacy, Data Sharing and Security
Performance Evaluation
Photogrammetry
Similarity Searching
Social Networks and Volunteer Geographic
Spatial Analysis and Integration
Spatial and Spatio-Temporal Information Acquisition
Spatial Data Mining and Knowledge Discovery
Spatial Data Quality and Uncertainty
Spatial Data Structures and Algorithms
Spatial Data Warehousing, OLAP, and Decision Support
Spatial Information and Society
Spatial Modeling and Reasoning
Spatial Query Processing and Optimization
Spatial Semantic Web
Spatio-Temporal Data Handling
Spatio-Temporal Sensor Networks
Spatio-Temporal Stream Processing
Spatio-Textual Searching
Standardization and Interoperability for GIS
Storage and Indexing
Systems, Architectures and Middleware for GIS
Traffic Telematics
Transportation
Visual Languages and Querying
Wireless, Web, and Real-Time Applications
編輯本段GIS的發展趨勢趨於綜合性發展GIS、遙感（RS）和全球定位系統（GPS）3S集成技術的發展在世界各國引起了普遍重視。RS主要側重於信息獲取和動態監測；GIS主要是空間信息的管理、分析；GPS是空間定位、導航。GIS的綜合性發展趨勢還體現在與OA、Internet、多媒體、虛擬現實等技術的集成。開放式GISGIS數據共享和互動式操作促進GIS社會化發展。開放式GIS協會（OGC）打破當前GIS業各地區、各單位、各企業各自為營的局面，促進GIS社會化發展。產業化發展GIS產業對象主要包括：硬體、軟體、數據採集與數據轉換、電子數據、遙感信息獲取與處理、系統開發與集成、咨詢與技術服務。向組件式發展採用面向對象技術開發組件式GIS是GIS軟體發展的必然趨勢，GIS軟體的可配置性、可擴展性和開放性將更強，進行二次開發將更方便。WEB GISWebGIS是Internet技術應用於GIS開發的產物。是一個互動式的、分布式的、動態的地理信息系統，是由多個主機、多個資料庫的無線終端，並由客戶機與伺服器（HTTP伺服器及應用伺服器）相連所組成的。GIS通過WWW功能得以擴展，真正成為了一種大眾使用的工具。從WWW的任意一個節點，Internet用戶可以瀏覽WebGIS站點中的空間數據、製作專題圖，以及進行各種空間檢索和空間分析，從而使GIS進入千家萬戶。
編輯本段地理信息系統空間分析的發展趨勢GIS 技術的應用極大地促進了空間分析的需求和應用。GIS 應用的最高目標是空間決策支持，而空間決策支持的核心必然是空間分析。因此，基於GIS 的空間分析的發展方向為：由空間分析向時空分析領域拓展萬事萬物均處在一定的時空坐標系中，時間、空間和屬性是地理實體的3 個基本特徵，時空（Spatio-temporal）分析是指用於描繪隨時間動態變化的空間物體和空間現象特徵的一系列技術，其分析結果依賴於事件的時空分布。時空資料庫模型的研究起步於20 世紀90 年代，由於時空資料庫的復雜性，對它的研究目前仍處於理論階段，尚無成熟的商品化軟體平台問世，故建立在其上的時空分析進展緩慢。隨著近期計算機技術和GIS 的飛速發展，作為客觀現實世界抽象和表示的時空數據模型日漸成為人們關注的熱點課題。時空分析的有效模型基於GIS 的空間分析和CI 的融合，將該領域拓展到計算科學、統計學、數學、物理學、神經系統科學、認知學、電子工程、計算地理學等領域，使得GIS 可以將這些學科的最新成果應用於空間決策支持。另外，CI 技術之間的相互結合更加拓展了空間分析的應用領域，如模糊邏輯與模糊神經網路相結合的模糊神經網路，神經網路與遺傳演算法和免疫演算法相結合探詢網路結構和權重優化等。將CI 技術與SDA 相結合，在GIS 環境下建立時空一體化的時空過程模擬分析引擎已成為SDA 的一項重要內容。與時空分析模型高度融合由於需求和描述對象的多樣化，建模時需要考慮各種不同情況，集成多個動態模型，建立基於GIS 的統一時空分析構架（圖1）。例如，對空間地理事件的對比和評價可以用傳統的AHP 方法結合神經網路模型來綜合評價；對空間地理事件的發展趨勢如城市面積的發展演變可以通過事件驅動的模擬形式結合細胞自動機模型來描述；一些基於輸入一輸出的事件，例如時空經濟分析等可以採用「黑箱」方法（如Neural Networks 模型）或基於CI 的混合方法等。同時，將對不同領域適用的空間分析模型組織整合到一個統一框架中，結合專家經驗和先驗知識，進行有效的組織、調度和通訊，使其從環境接受感知信息，進行協同工作，執行各種智能決策行為，這也正是目前智能體（agent）所要研究和解決的問題，最終目標是使G1S與時空分析模型成為高度融合的時空決策集成平台。
編輯本段特點GIS的操作對象是空間數據空間數據包括地理數據、屬性數據、幾何數據、時間數據。GIS對空間數據的管理與操作，是GIS區別於其它信息系統的根本標志，也是技術難點之一。GIS的技術優勢在於它的空間分析能力GIS獨特的地理空間分析能力、快速的空間定位搜索和復雜的查詢功能、強大的圖形處理和表達、空間模擬和空間決策支持等，可產生常規方法難以獲得的重要信息，這是GIS的重要貢獻。GIS與地理學、測繪學聯系緊密地理學是GIS的理論依託，為GIS提供有關空間分析的基本觀點和方法。測繪學為GIS提供各種定位數據，其理論和演算法可直接用於空間數據的變換和處理。

⑸ 空間量測是什麼

空間量測是指對GIS資料庫中各種空間目標的基本參數進行量算與分析，如空間目標的位置、距離、周長、面積、體積、曲率、空間形態以及空間分布等。
空間量測是GIS中獲取地理空間信息的基本手段，所獲得的基本空間參數是進行復雜空間分析、模擬與決策制定的告緩睜基礎。
介紹一下空間量測尺度是如何定義的：在地理空間中，不同形態的空間目標哪核存在著不同維度的分布，而不同維的空間目標隱含的信息又存在差異，因此在進行空間量測時首先需要確定空間目標的維度。襪歲空間目標維度的劃分一方面取決於空間量測尺度，另一方面又反作用於量測尺度，影響著測量所達到的精度。

⑹ 空間分析方法

空間分析是對於地理空間現象的定量研究，其常規能力是操縱空間數據使之成為不同的形式，並且提取其潛在的信息。空間分析是GIS的核心。空間分析能力(特別是對空間隱含信息的提取和傳輸能力)是地理信息系統區別與一般信息系統的主要方面，也是評價一個地理信息系統成功與否的一個主要指標。GIS的空間分析是指以地理事物的空間位置和形態為基礎，以地學原理為依託，以空間運算為特徵，提取和產生新的空間信息技術和過程，如獲取關於空間分布、空間形成及空間演變的信息。
空間信息量算空間信息量算是空間分析的定量化

空間分析基礎。空間實體間存在著多種空間關系，包括拓撲、順序、距離、方位等關系。通過空間關系查詢和定位空間實體是地理信息系統不同於一般資料庫系統的功能之一。如查詢滿足下列條件的城市：在京九線的東部， 距離京九線不超過200公里，城市人口大於100萬並且居民人均年收入超過1萬。整個查詢計算涉及了空間順序方位關系(京九線東部),空間距離關系(距離京九線不超過200公里)，甚至還有屬性信息查詢(城市人口大於100萬並且居民人均年收入超過1萬)。空間信息量算包括：質心量算、幾何量算、形狀量算。
空間信息分類這是GIS功能的重要組成部分。對於線狀地物求長度、曲率、方向，對於面狀地物求面積、周長、形狀、曲率等;求幾何體的質心;空間實體間的距離等。

空間分析常用的空間信息分類的數學方法有：主成分分析法、層次分析法、系統聚類分析、判別分析等; r /> 緩沖區分析緩沖區分析是針對點、線、面等地理實體，自動在其周圍建立一定寬度范圍的緩沖區多邊形。鄰近度描述了地理空間中兩個地物距離相近的程度，其確定是空間分析的一個重要手段。交通沿線或河流沿線的地物有其獨特的重要性，公共設施的服務半徑，大型水庫建設引起的搬遷，鐵路、公路以及航運河道對其所穿過區域經濟發展的重要性等，均是一個鄰近度問題。緩沖區分析是解決鄰近度問題的空間分析工具之一。 所謂緩沖區就是地理空間目標的一種影響范圍或服務范圍。
疊加分析大部分GIS軟體是以分層的方式組織地理景觀，將地理景觀按主題分層提取，同一地區的整個數據層集表達了該地區地理景觀的內容。地理信息系統的疊加分析是將有關主題層組成的數據層面，進行疊加產生一個新數據層面的操作，其結果綜合了原來兩層或多層要素所具有的屬性。疊加分析不僅包含空間關系的比較，還包含屬性關系的比較。疊加分析可以分為以下幾類：視覺信息疊加、點與多邊形疊加、線與多邊形疊加、多邊形疊加、柵格圖層疊加。
網路分析對地理網路(如交通網路)、城市基礎設施網路(如各種網

空間分析線、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安排，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。網路分析包括：路徑分析(尋求最佳路徑)、地址匹配(實質是對地理位置的查詢)以及資源分配。
空間統計分析GIS得以廣泛應用的重要技術支撐之一就是空間統計與分析。例如， 在區

空間分析域環境質量現狀評價工作中，可將地理信息與大氣、土壤、水、雜訊等環境要素的監測數據結合在一起，利用GIS軟體的空間分析模塊，對整個區域的環境質量現狀進行客觀、全面的評價，以反映出區域中受污染的程度以及空間分布情況。通過疊加分析，可以提取該區域內大氣污染分布圖、雜訊分布圖;通過緩沖區分析，可顯示污染源影響范圍等。可以預見，在構建和諧社會的過程中，GIS和空間分析技術必將發揮越來越廣泛和深刻的作用。常用的空間統計分析方法有：常規統計分析、空間自相關分析、回歸分析、趨勢分析及專家打分模型等。空間自相關(spatial autocorrelation)可用Moran's I，半變異函數，LISA，Gi，SatScan檢測;空間分異性(spatial stratified heterogeneity)可用地理探測器q-statistic檢驗。

⑺ 空間數據分析方法的內容簡介

本書既可用作高等院校地理、生態、環境、衛生、經濟等專業的本科生教材，同時也可供相關領域的研究者和技術人員參考。
目錄
前言
第1章緒論
1.1空間分析的概念與研究進展
1.2空間分析的研究內容
1.3空間分析與地理信息科學
1.4小結
第2章空間數據的性質
2.1地理世界的概念模型與數據模型
2.2空間數據的性質
2.3空間數據的不確定性
第3章探索性空間數據分析與可視化
3.1關於eda、esda與可視化
3.2eda與可視化的基本方法
3.3esda與空間數據可視化
3.4交互技術與esda
第4章空間點模式方法
4.1空間點模式的概念與空間分析技術
4.2基於密度的方法——樣方計數法與褲檔遲核函數法
4.3基於距離的方法
4.4g函數與f函數
.4.5k函數與l函數
4.6k函數方法的擴展——二元模式與空間一時間模式
第5章面狀數據空間模式分析方法
5.1空間接近性與空間權重矩陣
5.2面狀數據中趨勢分析
5.3空間自相關的概念
5.4名義變數的空間自相關測度——連接計數法
5.5空間自相關統計量——moran』s j和geary』sc
5.6廣義g統計量
5.7局部空間自相關統計量
第6章空間回歸分析
6.1回歸分析方法
6.2空間自回歸模型
6.3空間回歸模型的實例
6.4地理加權回蠢並歸模型
6.5gwr應用的實例研究
第7章空間連續數據分析方法
7.1探索性分析方法
7.2趨勢面分析
7.3連續數據的空間依賴性測度——協方差圖和半方差圖
7.4克立格方法
7.5克立格建模方法實例研究
第8章地圖代數與基本地理計算
8.1理解柵格數據
8.2地圖代數中的基本運算
8.3地圖代數中的函數與胡李類型
8.4局部函數
8.5鄰域函數
8.6類區函數
8.7塊函數
8.8全局函數
第9章gis空間建模
9.1空間建模
9.2距離函數的應用——緩沖區、區位配置和最短路徑
9.3地圖的比較分析——交叉表和kia指數
9.4函數的綜合應用
9.5柵格數據集的濾波處理
9.6空間決策與實例分析
主要參考文獻

⑻ 面狀地理數據的定量表示方法

面狀地理數據的定閉稿量表示方法用點值法：
1、均勻布點：均勻布點僅以統計分區邊界轎孝孝為依據，按各分區應有的點數，將圓點符號均勻排列在統計分區內，各分區面積和點數不同，顯示出在整個制圖區域內制圖數據的集中或分散程度。不反映統計分區內對象空間分布的地理差異。
2、定位布點：定位布點是在統計分區邊界圖的基礎上，依據與制圖對象密切相關的地理環境信息，使圓點符號的布置更符號客觀實際。可表達制圖對象的分慎斗布特徵。

⑼ 地理信息系統中矢量數據分析的幾種基本方法

有四種基本方法：1、矢量空間分析。2、鄰近分析；3、疊置分析；4、地圖操作。

⑽ 哪些分析方法可以用來進行空間臨近性分析，如何進行分析

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。