地理信息系统空间分析有哪些

Ⅰ 地理信息系统功能的空间查询与分析

对地理空间的查询与分析功能，是GIS得以广泛应用的重要原因之一。通过GIS提供的空间数据查询与分析功能，用户可以从已知的地理数据中得出隐含的重要结论，这对于许多应用领域（例如商业选址、抢险救灾等）是至关重要的。 空间查询是地理信息系统以及许多其他自动化地理数据处理系统应具备的最基本的分析功能，即可把满足一定条件的空间对象查出，并将其按空间位置绘出，同时列出它们的相关属性等。空间查询是支持综合图形与文字的多种查询的主要方法，它支持由图查图、由图查文和由文查图，并给出新图和有关数据。
GIS通常使用空间数据引擎存储和查询空间数据库。空间数据引擎在用户和异构空间数据库的数据之间提供一个开放的接口，它是一种处于应用程序和数据管理系统之间的中间件技术，空间数据引擎是开放且基于标准的，这些规范和标准包括OGC的Sample Feature SQL Specification、IOS/IEC的SQL3以及SQL多媒体与应用程序包（SQL/MM）等。市场上主要的空间数据引擎产品都是与上述规范高度兼容的。 空间模型分析是在地理信息系统支持下，分析和解决现实世界中与空间相关的问题，它是地理信息系统应用深化的重要标志。空间分析是地理信息系统的核心功能，也是地理信息系统与其他计算机系统的根本区别，它以空间数据和属性数据为基础，回答真实地理客观世界的有关问题。地理信息系统的空间分析可分为：拓扑分析、方位分析、度量分析、混合分析、栅格分析和地形分析等。

Ⅱ 地理信息系统的基本功能都有什么

空间分析能力是GIS（地理信息系统）的主要功能，也是GIS与计算机制图软件相区别的主要特征。空间分析是从空间物体的空间位置、联系等方面去研究空间事物，以及对空间事物做出定量的描述。

空间分析需要复杂的数学工具，其中最主要的是空间统计学、图论、拓扑学、计算几何等，其主要任务是对空间构成进行描述和分析，以达到获取、描述和认知空间数据；理解和解释地理图案的背景过程;空间过程的模拟和预测；调控地理空间上发生的事件等目的。

移动GIS是通过与流动装置结合，地理资讯系统可以为用户提供即时的地理信息。一般汽车上的导航装置都是结合了卫星定位设备(GPS)和地理资讯系统(GIS)的复合系统;在香港曾经很流行的地图王，则是一套可以安装在PDA或手提电话上的即时地图系统。

汽车导航系统是地理资讯系统的一个特例，它除了一般的地理资讯系统的内容以外，还包括了各条道路的行车及相关信息的数据库。这个数据库利用矢量表示行车的路线、方向、路段等信息，又利用网络拓扑的概念来决定最佳行走路线。

地理数据文件(GDF)是为导航系统描述地图数据的ISO标准。汽车导航系统组合了地图匹配、GPS定位和来计算车辆的位置。地图资源数据库也用于航迹规划、导航，并可能还有主动安全系统、辅助驾驶及位置定位服务等高级功能。汽车导航系统的数据库应用了地图资源数据库管理。

(2)地理信息系统空间分析有哪些扩展阅读

地理信息系统发展历史

古往今来，几乎人类所有活动都是发生在地球上，都与地球表面位置(即地理空间位置)息息相关，随着计算机技术的日益发展和普及，地理信息系统以及在此基础上发展起来的“数字地球”“数字城市”在人们的生产和生活中发挥着越来越重要的作用。

1.5万年前，在拉斯考克(Lascaux)附近的洞穴墙壁上，法国的猎人画下了他们所捕猎动物的图案。与这些动物图画相关的是一些描述迁移路线和轨迹的线条和符号。这些早期记录符合了现代地理资讯系统的二元素结构，即一个图形文件对应一个属性数据库。

18世纪地形图绘制的现代勘测技术得以实现，同时还出现了专题绘图的早期版本，例如：科学方面或人口普查资料。约翰•斯诺在1854年，用点来代表个例，描绘了伦敦的霍乱疫情，这可能是最早使用地理方法的位置。

他对霍乱分布的研究指向了疾病的来源——一个位于霍乱疫情爆发中心区域百老汇街的一个被污染的公共水泵。约翰•斯诺将泵断开，最终终止了疫情爆发。

20世纪60年代早期，在核武器研究的推动下，计算机硬件的发展导致通用计算机“绘图”的应用。1967年，世界上第一个真正投入应用的地理信息系统由联邦林业和农村发展部在加拿大安大略省的渥太华研发。

罗杰•汤姆林森博士开发的这个系统被称为加拿大地理信息系统(CGIS)，用于存储，分析和利用加拿大土地统计局收集的数据，并增设了等级分类因素来进行分析。

20世纪80年代和90年代产业成长刺激了应用了GIS的UNIX工作站和个人计算机飞速增长。至20世纪末，GIS在各种系统中的迅速增长使得其在相关的少量平台已经得到了巩固和规范。并且用户开始提出了在互联网上查看GIS数据的概念，这要求数据的格式和传输标准化。

Ⅲ gis常见的空间分析模型有哪些

1、概念模型（场模型：用于描述空间中连续分布的现象；对象模型：用于描述各种空间地物；网路模型：可以模拟现实世界中的各种网络）
2、逻辑数据模型（矢量数据模型，栅格数据模型和面向对象数据模型等）
3、物理数据模型（概念数据模型在计算机内部具体的存储形式和操作机制，即在物理磁盘上如何存放和存取，是系统抽象的最底层。）

Ⅳ gis有哪些空间分析方法

有叠加分析、邻近性分析、网络分析、统计分析。
1、叠加分析是GIS中的一项非常重要的空间分析功能。是指在统一空间参考系统下，通过对两个数据进行的一系列集合运算，产生新数据的过程。
2、邻近性是指在（人际）吸引的研究中，两个个体在住所、教室座位、工作场所等邻近。
3、网络分析是关于网络的图论分析、最优化分析以及动力学分析的总称。
4、统计分析是商业智能（BI）的一方面，涉及收集、审查业务数据和趋势报告。

Ⅳ 简述GIS有哪些空间分析功能并说明这些功能的作用。

GIS空间分析有哪些内容？分别介绍其功能和意义并举例说明。
一、GIS空间分析的功能
前面已经介绍过GIS，大家已经知道空间分析就是对分析空间数据有关技术的统称。所以我们根据作用的数据性质不同，可以经空间分析分为：
1、空间图形数据的拓扑运算； 2、非空间属性数据运算；
3、空间和非空间数据的联合运算。
空间分析赖以进行的基础是仰仗于地理空间数据库，其运用的手段包括各种几何的逻辑运算、数理统计分析，代数运算等数学手段，最终的目的是解决人们所涉及到地理空间的实际问题，提取和传输地理空间信息，特别是隐含信息，以辅助决策。
GIS中可以实现空间分析的基本功能，包括空间查询与量算，叠加分析、缓冲区分析、网络分析等，并描述了相关的算法，以及其中的计算公式。
1、叠加分析
叠加分析至少要使用到同一区域，具有相同坐标系统的两个图层。所谓叠加分析，就是将包含感兴趣的空间要素对象的多个数据层进行叠加，产生一个新要素图层。该图层综合了原来多层实体要素所具有的属性特征。叠加分析的目标是分析在空间位置上有一定关联的空间对象的空间特征和专题属性之间的相互关系。多层数据的叠加分析，不仅仅产生了新的空间对象的空间特征和专题属性之间的相互关系，能够发现多层数据间的相互差异、联系和变换等特征。
根据GIS数据结构的不同，将GIS叠加分析分为基于矢量数据的叠加分析和基于栅格数据的叠加分析。 在GIS的矢量数据结构中，地理孔吉对象由点、线、面等要素来表示，所以基于矢量数据的叠加分析又可以分为点与多边形的叠加分析、线与多边形的叠加分析和多边形间的叠加分析三大类。
点与多边形的叠加，就是研究某一矢量数据层中的点要素位于另外一个矢量数据层中的哪个多边形内，这呀就可以根据点与多边形的空间关系，确定给点要素添加哪些属性特征。
线与多边形叠加，就是研究矢量数据层中的线要素与其他数据层中的多边形要素之间的关系，进而判定线要素与多边形的相离、相交、包含等空间关心。
多边形的叠加，就是要研究两个或多个多边形矢量数据层的叠加操作，生成一个新的多边形数据层。 栅格数据的叠加分析可以表达为地图代数的元算的过程。所谓地图代数，就是指在GIS中将数据层作为方程变量的函数运算，通常情况下都是指栅格数据层运算。栅格数据中，地理实体都是通过规则网格单元来表示的，层与层之间的叠加操作是通过逐个网格单元之间的运算来实现的。在栅格数据叠加分析中，地图代数运算又分为代数运算与逻辑运算。
栅格叠加分析与多边形叠加分析一样，是求两组或两组以上空间图形的交集，但是多边形叠加分析得到的是合成多边形，而栅格叠加分析得到的是合成数据串，这些合成的数据文件是进一步进行空间聚类或聚合的依据。
类型叠加：将两组或两组以上的地理编码数据，求它们的交集，以建立新的数据文件，根据分析任务，设置命令，得到最后的类型叠加结果。
统计叠加：将区域界线(政区、自然区域或经济区域等)，与专题数字地图叠加，建立的合成数据串，作出各区专门内容的数量统计。
动态分析：将同一种要素在不同时期的两组属性数据叠加，建立合成数据串，它们之差就是该要素在该时段内的变化，在土地利用动态监测中，常要使用这种分析方法。
2、缓冲区分析
缓冲区是根据点、线、面地理实体，建立起周围一定宽度范围内的扩展距离图，缓冲区的作用是用来限定所需处理的专题数据的空间范围。一般认为缓冲区以内的信息均是与构成缓冲区的核心实体相关的，及邻接或关联关系，而缓冲区以外的数据与分析无关。 缓冲区生成步骤： 1、明确目的和标准 2、数据准备 3、空间操作 4、统计分析 5、结果输出
缓冲区分析是在已有的实体对象周围形成一定范围的多边形，即任何实体对象的缓冲区都是多边形，且这些多边形构成了一个新的数据图层。矢量数据的缓冲区分析又根据矢量数据结构中的数据描述分为点缓冲、现缓冲和面缓冲3种缓冲方式。其分别是矢量数据结构中的点或线或面要素，根据给定的缓冲区半径，生成相应的点或线或面数据层。在栅格数据中可以将缓冲区卡诺是对网格单元向其周围8个方向进行一定距离的扩展，种子扩展算法是一种典型的建立栅格数据缓冲区的方法。
3、网络分析
网络分析是根据结点与结点、结点与线、线与线这3种实体对象的拓扑关系来研究构成网络模型的空间实体对象的空间特征和属性特征，进而对网络模型进行全方位的研究和分析的一种空间分析方法。 网络分析的数学基础是计算机图论和运筹学，它通过研究网络的状态以及模拟和分析资源在网络上的流动和分配情况，对网络结构及其资源等的优化问题进行研究。
网络模型是对计算机数据结构中图的模型的扩充，因此构成网络模型的各个基本组成部分与图模型的组成部分也基本相同。

Ⅵ 什么是地理信息系统的空间分析，简述GIS空间分析功能的主要内容

从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、分布、形态、形成和演变等信息的分析技术，是地理信息系统的核心功能之一，它特有的对地理信息的提取、表现和传输的功能，是GIS区别于一般MIS的主要功能特征。空间分析是综合分析空间数据的技术的通称。
在空间分析的研究和实践中，具有一定普遍意义的、涉及空间位置的分析手段和方法被总结、提炼出来，形成了在GIS软件中均包含的一些固有的空间分析功能模块。这些功能具有一定的通用性质，故而称之为GIS基本空间分析：
叠置分析
缓冲区分析
窗口分析
网络分析

Ⅶ 地理国情具备的空间分析包括有哪些

地理国情是国情的一部分。狭义来看，是指与地理空间紧密相连的自然环境、自然资源基本情况和特点的总和；广义来看，是指通过地理空间属性将包括自然环境与自然资源、科技教育状况、经济发展状况、政治状况、社会状况、文化传统、国际环境和国际关系等在内的各类国情进行关联与分析，从而得出能够深入揭示经济社会发展的时空演变和内在关系的综合国情。
地理国情监测的具体内容方方面面，也正在实践中探讨。例如，重要地理信息的监测，土地资源利用监测、环境监测、农情监测、森林和湿地监测、灾害动态监测、水文监测、海洋监测、矿产资源监测、气象监测等。下面举一些具体的内容供参考。[1]
1. 重要地理信息数据监测
重要地理信息数据是地理国情的重要组成部分，具有严格的政治性、严密的科学性、严格的法定性。依法测绘、公布国家重要地理信息数据是测绘地理信息部门的职责。
2006年6月至2007年3月，国家测绘地理信息局组织了第一批名山高程测量。2007年4月27日，国务院新闻办公室举行新闻发布会，公布了第一批19座名山和高程数据，2008年9月28日又公布了第二批31座名山的高程数据。
国家测绘地理信息局组织新疆测绘局开展重新测定中国陆地最低点新疆吐鲁番艾丁湖洼地海拨高程工作.2008年9月28日，国家测绘地理信息局经国务院授权公布中国陆地最低点高程新数据，成为继承2005年发布世界最高峰珠穆朗玛峰新高程后的又一重大数据发布。
国家测绘地理信息局与国家文物局联合启动长城资源调查与测量工作。2009年4月18日，两局在北京八达岭长城脚下，联合公布了首次获得的明长城长度精确数据：8851.8千米。
2008年青海省测绘局负责实施了三江源头科学考察工作，利用测绘高新技术，科学确定了长度、黄河、澜沧江源头地理位置，准确测定了坐标和高程等重要地理信息数据，建立了国家地理标志。
边界测绘是地理国情监测的重要内容。国家测绘地理信息局从20世纪五六十年代起先后参与了中巴(基斯坦)、中阿(富汗)、中蒙(古)边界勘界，历时18年完成了中越(南)陆地边界勘界测绘保障任务，目前正在开展中尼(泊尔)边界联检测绘工作；为划界谈判，边界管理等提供了及时、精确、可靠的地理信息数据支持。
针对我国西部200余万平方千米的国土没有1：5万地形图，严重制约西部大开发的现状。国家测绘地理信息局组织实施了西部测图工程，并在五年时间里圆满完成了西部1：5万地形图空白区地形图测图及数据建库任务，为服务西部大开发，开展我国西部地区地理国情监测储备了丰富的数据资源。
对地区的重要地理信息统计分析方面，如“十一五”期间，浙江省测绘与地理信息局开展了多项地理国情监测工作，包括：全省国土面积量算，运用现代测绘技术量算出浙江省陆域面积、全省不同高程分级和不同坡度分级的面积、内海面积和领海面积，界定了主要河流的省内流域边界范围，并量算了流域面积，单独量算了八大水系的水域面积、长度，以及四大名湖与千岛湖的面积，同时对全省11个设区市、90个县（市、区）的面积进行了量算和统计，全面清查了全省滩涂资源总量、近期可围垦的资源数量以及地理分布情况，建立了滩涂资源数据库和围垦管理信息系统，并分析、总结了全省不同区域的滩涂淤涨规律，为制定滩涂围垦规划和年度计划提供了科学依据。
又例如，山西省为了大幅度提高煤炭资源执法监察效率，该省遥感中心建设了山西省煤炭资源执法监察遥感动态监测系统，于2010年12月正式运行，该系统可对全省非法采煤活动实施全方位动态监测，并通过全省范围的卫星遥感监测及不定期的重点区域航空摄影及无人机遥感监测，实现了由传统人工监管向信息化监管的转变，为煤炭开采监管部门指挥决策提供了平台。
2. 资源生态环境监测
为了评价三峡工程建设对周边生态环境产生的影响，测绘地理信息部门联合有关部门开展了三峡库区生态环境监测工作。通过采用先进测绘技术，结合生态环境综合监测站网，提供了三峡库区土地利用、植被覆盖、水环境、滑坡等生态环境的现势性地理信息。
青海湖是我国最大的内陆咸水湖。2010年6月，青海省测绘局建成了青海湖面积遥感动态监测地理信息系统，本系统利用高分辨率遥感卫星影像，每年在5月(枯水期)、9月(丰水期)分两期对青海湖面积进行监测，定期将监测成果向全社会公布，并提供多年数据的查询统计、面积及水位变化对比、影像变化对比、湖区动态变化展示等服务。此外，该局还建立了三江源区生态环境遥感动态监测地理信息系统，实现了三江源区生态环境监测成果发布、快速查询与综合分析，为宏观决策提供依据，并在三江源生态环境监测及应急事件中发挥重要作用。
2007年，江苏省测绘局组织开发太湖蓝藻水华遥感动态监测预警系统，并于2009年6月正式投入使用。此系统主要基于卫星影像，对太湖蓝藻水华的发生、发展与空间分布变化实施动态监测，为农业、渔业生产、人民生活用水等提供预警信息。
甘肃省政府办公厅和省测绘局联合实施了甘肃省退耕还林还草监测应用系统建设项目，该系统实现了精确监测的目标，监测对象是上一年度确定的退耕规划图斑，监测内容包括图斑的上报面积退耕前作物种类、退耕与否、同一区域重复上报情况，荒山育林误报为退耕还林等情况，促进了退耕还林还草工程信息化管理。
3. 灾害动态监测
2008年汶川大地震、2010年青海玉树地震、2010年甘肃丹曲山洪泥石流灾害、2011年云南盈江地震发生后，测绘地理信息部门快速获取和集成灾后最新影像数据，通过与历史资料进行比对，确定了受灾范围、受灾面积、道路房屋等设施的损毁程度、地形地貌变化情况等，为抢险救灾、灾害评估和灾后重建提供了及时准确的测绘地理信息成果。
测绘地理信息部门通过对汶川地震灾区的52个堰塞湖进行持续监测，为堰塞湖风险评估和应急处置提供了测绘地理信息保障。
2010年6月，内蒙古、黑龙江大兴安岭林区发生历史罕见的火灾。在扑灭林火战役中，黑龙江测绘地理信息局向省委省政府、军区、武警总队提供各类图件50多套，研制了黑龙江森林防火电子沙盘指挥系统，火场前线测绘人员随时利用无线网络获取卫星拍摄的火场信息，做好火点标绘标注，及时更新电子沙盘指挥系统，为扑火指挥决策提供了保障。
2010年6月，贵州省关岭县岗乌镇大寨发生特大地质灾害。贵州省测绘局利用无人机航摄系统，快速获取了清晰的低空航摄遥感影像资料，并在1小时内提供给抢险救灾指挥部，满足了抢险工作的急需。
2010年8月，云南怒江僳僳族自治州贡县突发泥石流灾害。云南省测绘局立即派出无人机航摄应急小分队，拍摄了148张7平方千米的0.3米高分辨率影像图，及时、全面、真实地反映了灾情。
4. 土地利用动态监测
及时准确掌握土地利用变化情况，是加强国土资源管理、切实保护耕地的必要前提，为此，测绘地理信息部门长期以来在土地利用动态监测方面做了大量工作。
1999年以来，测绘地理信息部门配合国土资源部门，大范围大批量应用高分辨率卫星遥感数据，对全国66个50万人口以上的城市进行了监测，占全国土地面积7.4%。通过对全部直辖市、省会和自治区首府城市的监测，全面了解了20世纪70年代至21世纪初这些城市的扩展规模、用地面积等，并分析了这一扩展过程的时间特点及区域差异。
遥感监测还是土地执法监察的重要手段之一。它与土地执法动态巡查相结合，可以及早发现土地违法行为，特别是能够及时发现因执法监察工作不到位而遗漏，以及因交通不便不易通过巡查发现的土地违法行为。
5. 城镇建设管理监测
测绘地理信息部门采用遥感等技术，快速、持续地监测城镇建设的宏观发展情况，包括城市扩展规模、扩展方向、配套设施建设等。通过持续不断的影像监控成果和分析成果，实现对城镇化发展情况的总体把握，预测城镇化发展趋势，从而推动城镇的科学规划与管理。
“十一五”期间，重庆市地理信息中心连续多年开展了重庆主城区城市建设用地动态监测工作，找出了重庆城市建设发展特征，有力支持了城乡总体规划实施评估、规划编制及城市管理。中心还开展了重庆主城区内森林资源监测，每年为重庆市规划局提供监测结果，及时掌握城区内森林资源的变化情况，保护好城市“肺叶”。
在城市精细化管理中，北京市测绘地理信息部门配合相关部门，利用“北京一号”小卫星和航空遥感技术，开展了全市地表河湖水系及湿地动态监测，水土侵蚀调查，森林资源统计调查等工作，准确掌握了城市地表资源现状和发展趋势。
6. 农林水利监测
测绘地理信息部门配合农业部门，对全国小麦、稻米、玉米、大豆等农作物进行估产及长势监测，为国家掌握粮食生产、粮食储运、粮食调配和粮食安全情况提供了重要依据。
多年来，测绘地理信息部门配合林业部门，通过综合运用遥感、地理信息系统等技术，对国家级和区域级林火监测和管理进行了系统研究，特别是在森林火险预报、林火卫星监测、林火信息管理等方面取得了多项科技成果，在历年林火监测、防治与扑救中提供了技术服务，在2011年4月发生的威胁泰山安危的济南长清区山火扑救中，山东省国土测绘院采用无人机遥感技术，对火情进行实时监测，并将最新影像叠加到三维地理信息系统中，用于领导指挥决策。
2010年9月至10月，海南遭遇49年不遇的强降雨，引发大面积洪涝灾害。灾情发生后，海南测绘地理信息局迅速以灾区进行航空摄影，实时获取灾区最新影像资料，制作并提供了高分辨率影像图，有力保障了防汛救灾工作的急需。
地面沉降监测
长江三角洲是我国发生地面沉降现象最具典型意义的地区之一。为应对地面沉降对长江三角洲地区的影响，上海、江苏、浙江等测绘地理信息部门建立了覆盖长江三角洲的地面沉降监测网络，实现了监测数据自动采集、传输。区域地面沉降每年监测一次，中心城市每年至少监测一次，从而为城市规划、建设提供了及时、准确的地面沉降信息，为制定科学的地面沉降防控措施打下了良好的基础。

Ⅷ ArcGIS地理信息系统空间分析主要研究的内容

空间分析是为了解决地理空间问题而进行的数据分析与数据挖掘，是从GIS目标之间的空间关系中获取派生的信息和新的知识，是从一个或多个空间数据图层中获取信息的过程。空间分析通过地理计算和空间表达挖掘潜在的空间信息，其本质包括探测空间数据中的模式；研究数据间的关系并建立空间数据模型；使得空间数据更为直观表达出其潜在含义；改进地理空间事件的预测和控制能力。

Ⅸ 地理信息系统主要有哪些空间分析方法

叠置分析，领域分析，缓冲区分析等等

Ⅹ GIS空间分析方法是什么

地理信息系统(GIS)具有很强的空间信息分析功能，这是区别于计算机地图制图系统的显着特征之一。利用空间信息分析技术，通过对原始数据模型的观察和实验，用户可以获得新的经验和知识，并以此作为空间行为的决策依据。

空间信息分析的内涵极为丰富。作为GIS的核心部分之一，空间信息分析在地理数据的应用中发挥着举足轻重的作用。

叠置分析(Overlay Analysis)
覆盖叠置分析是将两层或多层地图要素进行叠加产生一个新要素层的操作，其结果将原来要素分割生成新的要素，新要素综合了原来两层或多层要素所具有的属性。也就是说，覆盖叠置分析不仅生成了新的空间关系，还将输入数据层的属性联系起来产生了新的属性关系。覆盖叠置分析是对新要素的属性按一定的数学模型进行计算分析，进而产生用户需要的结果或回答用户提出的问题。

1)多边形叠置

这个过程是将两层中的多边形要素叠加，产生输出层中的新多边形要素，同时它们的属性也将联系起来，以满足建立分析模型的需要。一般GIS软件都提供了三种多边形叠置：

(1)多边形之和(UNION)：输出保留了两个输入的所有多边形。

(2)多边形之积(INTERSECT)：输出保留了两个输入的共同覆盖区域。

(3)多边形叠合(IDENTITY)：以一个输入的边界为准，而将另一个多边形与之相匹配，输出内容是第一个多边形区域内二个输入层所有多边形。

多边形叠置是个非常有用的分析功能，例如，人口普查区和校区图叠加，结果表示了每一学校及其对应的普查区，由此就可以查到作为校区新属性的重叠普查区的人口数。

2)点与多边形叠加

点与多边形叠加，实质是计算包含关系。叠加的结果是为每点产生一个新的属性。例如，井位与规划区叠加，可找到包含每个井的区域。

3)线与多边形叠加

将多边形要素层叠加到一个弧段层上，以确定每条弧段(全部或部分)落在哪个多边形内。

网络分析(Network Analysis)
对地理网络(如交通网络)、城市基础设施网络(如各种网线、电力线、电话线、供排水管线等)进行地理分析和模型化,是地理信息系统中网络分析功能的主要目的。网络分析是运筹学模型中的一个基本模型，它的根本目的是研究、筹划一项网络工程如何按排，并使其运行效果最好,如一定资源的最佳分配，从一地到另一地的运输费用最低等。其基本思想则在于人类活动总是趋向于按一定目标选择达到最佳效果的空间位置。这类问题在生产、社会、经济活动中不胜枚举，因此研究此类问题具有重大意义。

网络中的基本组成部分和属性如下：

(1)链(Links),网络中流动的管线，如街道，河流，水管等,其状态属性包括阻力(Impedence)和需求(Demand)。

(2)障碍(Barriers)，禁止网络中链上流动的点。

(3)拐角点(Turns)，出现在网络链中所有的分割结点上，状态属性有阻力，如拐弯的时间和限制(如不允许左拐)。

(4)中心(Centers)，是接受或分配资源的位置,如水库、商业中心、电站等,其状态属性包括资源容量,如总的资源量；阻力限额，如中心与链之间的最大距离或时间限制。

(5)站点(Stops)，在路径选择中资源增减的站点,如库房、汽车站等,其状态属性有要被运输的资源需求，如产品数。

网络中的状态属性有阻力和需求两项，实际的状态属性可通过空间属性和状态属性的转换，根据实际情况赋到网络属性表中。

1)路径分析

(1)静态求最佳路径:由用户确定权值关系后，即给定每条弧段的属性，当需求最佳路径时，读出路径的相关属性，求最佳路径。

(2)动态分段技术:给定一条路径由多段联系组成，要求标注出这条路上的公里点或要求定位某一公路上的某一点，标注出某条路上从某一公里数到另一公里数的路段。

(3)N条最佳路径分析:确定起点、终点，求代价较小的N�条路径，因为在实践中往往仅求出最佳路径并不能满足要求，可能因为某种因素不走最佳路径，而走近似最佳路径。

(4)最短路径:确定起点、终点和所要经过的中间点、中间连线，求最短路径。

(5)动态最佳路径分析:实际网络分析中权值是随着权值关系式变化的，而且可能会临时出现一些障碍点，所以往往需要动态地计算最佳路径。

2)地址匹配

地址匹配实质是对地理位置的查询，它涉及到地址的编码(Geocode)。地址匹配与其它网络分析功能结合起来，可以满足实际工作中非常复杂的分析要求。所需输入的数据,包括地址表和含地址范围的街道网络及待查询地址的属性值。

3)资源分配

资源分配网络模型由中心点(分配中心)及其状态属性和网络组成。分配有两种方式，一种是由分配中心向四周输出，另一种是由四周向中心集中。这种分配功能可以解决资源的有效流动和合理分配。其在地理网络中的应用与区位论中的中心地理论类似。在资源分配模型中，研究区可以是机能区，根据网络流的阻力等来研究中心的吸引区，为网络中的每一连接寻找最近的中心，以实现最佳的服务。还可以用来指定可能的区域。

资源分配模型可用来计算中心地的等时区，等交通距离区，等费用距离区等。可用来进行城镇中心，商业中心或港口等地的吸引范围分析，以用来寻找区域中最近的商业中心，进行各种区划和港口腹地的模拟等。

缓冲区分析(Buffer Analysis)
缓冲区分析是针对点、线、面实体，自动建立其周围一定宽度范围以内的缓冲区多边形。缓冲区的产生有三种情况：一是基于点要素的缓冲区，通常以点为圆心、以一定距离为半径的圆；二是基于线要素的缓冲区，通常是以线为中心轴线，距中心轴线一定距离的平行条带多边形；三是基于面要素多边形边界的缓冲区，向外或向内扩展一定距离以生成新的多边形。

缓冲区分析是地理信息系统重要的空间分析功能之一，它在交通、林业、资源管理、城市规划中有着广泛的应用。例如：湖泊和河流周围的保护区的定界,汽车服务区的选择,民宅区远离街道网络的缓冲区的建立等。

空间统计分析(Spacial Analysis)
1)常规统计分析

常规统计分析主要完成对数据集合的均值、总和、方差、频数、峰度系数等参数的统计分析。

2)空间自相关分析

空间自相关分析是认识空间分布特征、选择适宜的空间尺度来完成空间分析的最常用的方法。目前,普遍使用空间自相关系数——
MoranI指数，其计算公式如下：

其中：N表示空间实体数目;xi表示空间实体的属性值;x是xi的平均值;Wij=1表示空间实体i与j相邻,Wij=0表示空间实体i与j不相邻I的值介于1与I之间，I=1表示空间自正相关，空间实体呈聚合分布；I=1表示空间自负相关，空间实体呈离散分布；I=0则表示空间实体是随机分布的。Wij表示实体i与j的空间关系，它通过拓扑关系获得。

3)回归分析

回归分析用于分析两组或多组变量之间的相关关系，常见回归分析方程有：线性回归、指数回归、对数回归、多元回归等。

4)趋势分析

通过数学模型模拟地理特征的空间分布与时间过程，把地理要素时空分布的实测数据点之间的不足部分内插或预测出来。

5)专家打分模型

专家打分模型将相关的影响因素按其相对重要性排队，给出各因素所占的权重值；对每一要素内部进行进一步分析，按其内部的分类进行排队，按各类对结果的影响给分，从而得到该要素内各类别对结果的影响量，最后系统进行复合，得出排序结果，以表示对结果影响的优劣程度，作为决策的依据。

专家打分模型可分二步实现。第一步——打分：用户首先在每个feature的属性表里增加一个数据项，填入专家赋给的相应的分值；第二步——复合：调用加权符合程序，根据用户对各个feature给定的权重值进行叠加，得到最后的结果。