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空間地理信息描述方法有哪些

發布時間:2022-06-01 21:04:31

⑴ 描述地理空間的兩種基本方法的異同

地理空間數據包括空間數據(spatial data)和屬性數據(attribute data)。前者描述地理事物的空間幾何特性的數據(如:x,y,z。如果是矢量拓撲的還有拓撲數據)。後者描述空間要素特性的數據(如:一個點所代表的意義……)。說白了就是普通事物數據加上它的坐標。存儲於不同的資料庫或同一資料庫不同層的數據的總和。詳見地理信息系統教材。《introction to infromation systems》thrid edition很給力。看看就知道了

⑵ 什麼是地理空間信息

地理空間數據包括空間數據(spatial data)和屬性數據(attribute data)。前者描述地理事物的空間幾何特性的數據(如:x,y,z。如果是矢量拓撲的還有拓撲數據)。後者描述空間要素特性的數據(如:一個點所代表的意義……)。說白了就是普通事物數據加上它的坐標。存儲於不同的資料庫或同一資料庫不同層的數據的總和。詳見地理信息系統教材。《introction to infromation systems》thrid edition很給力。看看就知道了

⑶ 簡述地理空間信息的描述方法有哪些

經緯,行政,海陸位置

⑷ 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。

⑸ 簡述地理事物及地理現象在地理信息系統中的表達方法

簡單的幾句話,是不能解釋地理信息系統概念的.這里僅僅是泛泛的介紹.首先,GIS是一種計算機系統,它具備一般計算機系統所具有的功能,如採集、管理、分析和表達數據等功能.其次,GIS處理的數據都和地理信息有著直接間接的關系.地理信息是有關地理實體的性質、特徵、運動狀態的表徵和一切有用的知識,而地理數據則是各種地理特徵和現象間關系的符號化表示,包括空間位置、屬性特徵(簡稱屬性)及時域特徵三部分.空間位置數據描述地物或現象所在位置;屬性數據有時又稱作非空間數據,是屬於一定地物或現象、描述其特徵的定性或定量指標;時域特徵是指地理數據採集或地理現象發生的時刻或時段.由此,可以簡單地定義地理信息系統為用於採集、模擬、處理、檢索、分析和表達地理空間數據的計算機信息系統.地理信息系統是有關空間數據管理和空間信息分析的計算機系統.依照其應用領域,地理信息系統可分為土地信息系統、資源管理信息系統、地學信息系統等;根據其使用的數據模型,可分為矢量、柵格和混合型信息系統;根據其服務對象,可分為專題信息系統和區域信息系統等等.

與一般的管理信息系統相比,地理信息系統具有以下特徵:(1)地理信息系統在分析處理問題中使用了空間數據與屬性數據,並通過資料庫管理系統將兩者聯系在一起共同管理、分析和應用,從而提供了認識地理現象的一種新的思維方法;而管理信息系統則只有屬性資料庫的管理,即使存儲了圖形,頁往往以文件形式等機械形式存儲,不能進行有關空間數據的操作,如空間查詢、檢索、相鄰分析等,更無法進行復雜的空間分析.(2)地理信息系統強調空間分析,通過利用空間解析式模型來分析空間數據,地理信息系統的成功應用依賴於空間分析模型的研究與設計.

地理信息系統理解的歧意

目前,對地理信息系統的定義還存在分歧.這種分歧起因於地理信息系統本身誕生歷史不長、發展速度很快、應用領域廣泛等因素.因此,地理信息系統的定義可能基於系統具備的功能,也可能基於應用或其它方面.
David J.Cowen(1988)在分析現有地理信息系統定義的基礎上,將其歸結為以下四類:

(l)面向數據處理過程的定義.認為地理信息系統由地理數據的輸入、存儲、查詢、分析與輸出等子系統組成.過程定義本身很清楚,強調數據的處理流程,但其外延太廣泛,不利於將地理信息系統與其它地理數據自動化處理系統分開.

(2)面向專題應用的定義.在面向過程定義的基礎上,按其分析的信息類型來定義地理信息系統,如土地利用信息系統、礦產資源管理信息系統、投資環境評估信息系統、城市交通管理信息系統等.應用定義有助於描述地理信息系統的應用領域范疇.

(3)工具箱定義.這種定義基於軟體系統分析的觀點,認為地理信息系統包括各種復雜的處理空間數據的計算機程序和各種演算法.工具箱定義系統地描述了地理信息系統軟體應具備的功能,為軟體系統的評價提供了基本的技術指標.

(4)資料庫定義.在工具箱定義的基礎上,更加強調分析工具和資料庫間的聯接.一個通用的地理信息系統可看成是許多特殊的空間分析方法與數據管理系統的結合.

另外,從地理信息系統在實際應用中的作用與地位來看,目前對地理信息系統的認識可歸納為三個相互獨立又相互關聯的觀點.一是地圖觀點,強調地理信息系統作為信息載體與傳播媒介的地圖功能,認為地理信息系統是一種地圖數據處理與顯示系統,在此,每個地理數據集可看成是一張地圖,通過地圖代數實現數據的操作與運算,其結果仍然表現為一張具有新內容的地圖.測繪及各種專題地圖部門非常重視地理信息系統的快速生產高質量地圖的能力.第二種觀點稱為資料庫觀點,多為具有計算機科學背景的用戶所接納,強調資料庫系統在地理信息系統中的重要地位,認為一個完整的資料庫管理系統是任何一個
成功的地理信息系統不可缺少的部分.第三種觀點則是分析工具觀點,強調地理信息系統的空間分析與模型分析功能,認為地理信息系統是一門空間信息科學.第三種觀點普遍地為地理信息系統界所接受,並認為這是區分地理信息系統與其它地理數據自動化處理系統的唯一特徵.

綜上所述,地理信息系統可定義為:由計算機系統、地理數據和用戶組成的,通過對地理數據的集成、存儲、檢索、操作和分析,生成並輸出各種地理信息,從而為土地利用、資源管理、環境監測、交通運輸、經濟建設、城市規劃以及政府各部門行政管理提供新的知識,為工程設計和規劃、管理決策服務.

地理信息系統與地圖學及電子地圖

地圖作為記錄地理信息的一種圖形語言形式,最為古老,久負盛譽.從歷史發展看,地理信息系統脫胎於地圖,並成為地圖信息的又一種新的載體形式,它具有存儲、分析、顯示和傳輸的功能,尤其是計算機制圖為地圖特徵的數字表示、操作和顯示提供了成套方法,為地理信息系統的圖形輸出設計提供了技術支持;同時,地圖仍是目前地理信息系統的重要數據來源之一.但二者間有著一定的差別:地圖強調的是數據分析、符號化與顯示,而地理信息系統則注重於信息分析.同時,地圖學理論與方法對地理信息系統的發要的影響,並成為地理信息系統發展的根源之一.

地理信息系統與制圖系統的關系存在兩種看法.其一,計算機輔助制圖系統是地理信息系統的一部分;其二,地理信息系統是機助制圖系統之上的超結構(Superconstructure).從地理信息系統的發展過程可以看出,地理信息系統的產生、發展與制圖信息系統存在著密切的聯系,兩者的相通之處是基於空間資料庫的空間信息的表達、顯示和處理.

從系統組成和功能上,一個地理信息系統擁有機助制圖系統的所有組成和功能,並且地理信息系統還有數據處理的功能.但隨著電子制圖系統(Electronic
manning
system,EMS)的出現和發展,出現了電子圖集.與傳統地圖集相比,電子地圖集有許多新的特徵:①聲、圖文和數據多媒體集成,把圖形的直觀性、數字的准確性、聲音的引導性和親切感相結合,充分利用了讀者的各種感官;②查詢檢索和分析決策功能,能夠支持從地圖圖形到屬性數據和從屬性數據到圖形的雙向檢索;③圖形動態變化功能,從開窗縮放、創覽閱讀等基本功能到地圖動畫功能、多維動畫圖形模擬等;④具有良好的用戶界面,使讀者介入地圖的生成過程;⑤多級比例尺之間的相互轉換,由於計算機屏幕幅面的限制和計算機潛在的計算功能和巨大的存貯能力,要求具有多級比例尺不同程度的制圖綜合功能.與地理信息系統相比,由於電子制圖系統具有電子地圖集的功能,因此它所擁有的表達與顯示空間信息的功能更強.好的電子制圖系統應具有地理信息系統的所有功能,並且具有在電子媒體上應用各種不同的格式來創建、存貯和表達資料信息的能力.

⑹ 地理信息系統設計主要有哪幾種方法各自有何特點

地理信息系統的設計方法主要有:
原型法:簡單實用,適用於小型的GIS工程設計。
結構化生命周期法:分階段實施,文檔驅動,上一階段的結束是下一階段的開始,方法成熟,但靈活性不夠,適用於需求明確,大中型GIS工程設計。
面向對象方法:階段劃分不明顯,階段之間無縫迭代,需要多次反復進行,是當前GIS設計發展的方向。
以上是幾種常用的設計方法,在具體的GIS工程設計中可能會幾種設計方法交互使用,以期達到最好的設計效果。
詳細內容可參閱吳信才或李滿春編著的《GIS設計和實現》等相關書籍。

⑺ 地理信息怎麼描述

地理信息是指與空間地理分布有關的信息,它表示地表物體和環境固有的數量、質量、分布特徵,聯系和規律的數字、文字、圖形、圖象等的總稱。地理信息屬於三維空間信息。

⑻ GIS空間分析有哪些類型並對每種類型做簡單介紹

GIS的空間分析總體上來分可以分為專題圖的空間分析,網路分析,DTM分析
一、專題圖的空間分析包括:疊加分析,包含查詢分析,緩沖分析。
1.疊加分析則主要有
1)視覺信息疊加:視覺信息疊加是將不同側面的信息內容疊加顯示在結果圖件或屏幕上,以便研究者判斷其相互空間關系,獲得更為豐富的空間信息。
2)點與面疊加:點與多邊形疊加,實際上是計算多邊形對點的包含關系。
3)線與面疊加:是比較線上坐標與多邊形坐標的關系,判斷線是否落在多邊形內。
4)面與面疊加:多邊形疊加將兩個或多個多邊形圖層進行疊加產生一個新多邊形圖層的操作,其結果將原來多邊形要素分割成新要素,新要素綜合了原來兩層或多層的屬性。常用的面疊加主要有相交,相減,判別,求並集等。
2.包含分析查詢:包含分析確定要素之間是否存在著直接的聯系,即矢量點、線、面之間是否存在在空間位置上的聯系,這是地理信息分析處理中常要提出的問題,也是在地理信息系統中實現圖形——屬性對位檢索的前提條件與基本的分析方法。
3.緩沖區分析:緩沖區分析是研究根據資料庫的點、線、面實體,自動建立其周圍一定寬度范圍內的緩沖區多邊形實體,從而實現空間數據在水平方向得以擴展的信息分析方法。
二、網路分析: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。其基本思想則在於人類活動總是趨於按一定目標選擇達到最佳效果的空間位置。
三、DTM分析:DEM (數字高程模型)和 DTM(數字地形模型) 主要用於描述地面起伏狀況,可以用於提取各種地形參數,如坡度、坡向、粗糙度等,並進行通視分析、流域結構生成等應用分析。因此,DEM 在各個領域中被廣泛使用。DEM 是建立 DTM 的基礎數據,其它的地形要素可由 DEM 直接或間接導出,稱為 「 派生數據 」 ,如坡度、坡向。

⑼ 什麼是空間分析方法有哪些

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。空間分析是GIS的核心和靈魂,是GIS區別於一般的信息系統、CAD或者電子地圖系統的主要標志之一。

當前空間分析研究主要有3個主要專業研究: 地理學、測繪學和建築學。

空間分析的基本方法有:空間信息量算、空間信息分類、緩沖區分析、疊加分析、網路分析、空間統計分析。最常用的就是緩沖區分析,空間查詢,路徑分析。具體怎麼用,建議看看Arcgis的教程,或者推薦你去華夏論壇學習

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