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地理空间分析包括哪些

发布时间:2022-05-03 17:33:29

⑴ 空间分析方法

空间分析是对于地理空间现象的定量研究,其常规能力是操纵空间数据使之成为不同的形式,并且提取其潜在的信息。空间分析是GIS的核心。空间分析能力(特别是对空间隐含信息的提取和传输能力)是地理信息系统区别与一般信息系统的主要方面,也是评价一个地理信息系统成功与否的一个主要指标。GIS的空间分析是指以地理事物的空间位置和形态为基础,以地学原理为依托,以空间运算为特征,提取和产生新的空间信息技术和过程,如获取关于空间分布、空间形成及空间演变的信息。
空间信息量算空间信息量算是空间分析的定量化

空间分析基础。空间实体间存在着多种空间关系,包括拓扑、顺序、距离、方位等关系。通过空间关系查询和定位空间实体是地理信息系统不同于一般数据库系统的功能之一。如查询满足下列条件的城市:在京九线的东部, 距离京九线不超过200公里,城市人口大于100万并且居民人均年收入超过1万。整个查询计算涉及了空间顺序方位关系(京九线东部),空间距离关系(距离京九线不超过200公里),甚至还有属性信息查询(城市人口大于100万并且居民人均年收入超过1万)。空间信息量算包括:质心量算、几何量算、形状量算。
空间信息分类这是GIS功能的重要组成部分。对于线状地物求长度、曲率、方向,对于面状地物求面积、周长、形状、曲率等;求几何体的质心;空间实体间的距离等。

空间分析常用的空间信息分类的数学方法有:主成分分析法、层次分析法、系统聚类分析、判别分析等; r /> 缓冲区分析缓冲区分析是针对点、线、面等地理实体,自动在其周围建立一定宽度范围的缓冲区多边形。邻近度描述了地理空间中两个地物距离相近的程度,其确定是空间分析的一个重要手段。交通沿线或河流沿线的地物有其独特的重要性,公共设施的服务半径,大型水库建设引起的搬迁,铁路、公路以及航运河道对其所穿过区域经济发展的重要性等,均是一个邻近度问题。缓冲区分析是解决邻近度问题的空间分析工具之一。 所谓缓冲区就是地理空间目标的一种影响范围或服务范围。
叠加分析大部分GIS软件是以分层的方式组织地理景观,将地理景观按主题分层提取,同一地区的整个数据层集表达了该地区地理景观的内容。地理信息系统的叠加分析是将有关主题层组成的数据层面,进行叠加产生一个新数据层面的操作,其结果综合了原来两层或多层要素所具有的属性。叠加分析不仅包含空间关系的比较,还包含属性关系的比较。叠加分析可以分为以下几类:视觉信息叠加、点与多边形叠加、线与多边形叠加、多边形叠加、栅格图层叠加。
网络分析对地理网络(如交通网络)、城市基础设施网络(如各种网

空间分析线、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安排,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。网络分析包括:路径分析(寻求最佳路径)、地址匹配(实质是对地理位置的查询)以及资源分配。
空间统计分析GIS得以广泛应用的重要技术支撑之一就是空间统计与分析。例如, 在区

空间分析域环境质量现状评价工作中,可将地理信息与大气、土壤、水、噪声等环境要素的监测数据结合在一起,利用GIS软件的空间分析模块,对整个区域的环境质量现状进行客观、全面的评价,以反映出区域中受污染的程度以及空间分布情况。通过叠加分析,可以提取该区域内大气污染分布图、噪声分布图;通过缓冲区分析,可显示污染源影响范围等。可以预见,在构建和谐社会的过程中,GIS和空间分析技术必将发挥越来越广泛和深刻的作用。常用的空间统计分析方法有:常规统计分析、空间自相关分析、回归分析、趋势分析及专家打分模型等。空间自相关(spatial autocorrelation)可用Moran's I,半变异函数,LISA,Gi,SatScan检测;空间分异性(spatial stratified heterogeneity)可用地理探测器q-statistic检验。

⑵ 地理空间分析的三大要素是什么

人口、公路、气候

⑶ 什么是空间分析

空间分析是基于地理对象的位置和形态的空间数据的分析技术,其目的在于提取和传输空间信息。空间分析是地理信息系统的主要特征。空间分析能力(特别是对空间隐含信息的提取和传输能力)是地理信息系统区别与一般信息系统的主要方面,也是评价一个地理信息系统成功与否的一个主要指标。自从有了地图,人们就自觉或者不自觉地进行着各种类型的空间分析。比如,在地图上测量地理要素之间的距离、面积,以及利用地图进行战术研究和战略决策等。随着现代科学技术,尤其是计算机技术引入地图学和地理学,地理信息系统开始孕育、发展。以数字形式存在于计算机中的地图,向人们展示了更为广阔的应用领域。利用计算机分析地图、获取信息,支持空间决策,成为地理信息系统的重要研究内容,“空间分析” 这个词汇也就成为了这一领域的一个专门术语。 空间分析是GIS的核心和灵魂,是GIS区别于一般的信息系统、CAD或者电子地图系统的主要标志之一。 空间分析,配合空间数据的属性信息,能提供强大、丰富的空间数据查询功能。 因此,空间分析在GIS中的地位不言而喻。 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。 空间分析主要通过空间数据和空间模型的联合分析来挖掘空间目标的潜在信 空间分析 息,而这些空间目标的基本信息,无非是其空间位置、分布、形态、距离、方位、拓扑关系等,其中距离、方位、拓扑关系组成了空间目标的空间关系,它是地理实体之间的空间特性,可以作为数据组织、查询、分析和推理的基础。通过将地理空间目标划分为点、线、面不同的类型,可以获得这些不同类型目标的形态结构。将空间目标的空间数据和属性数据结合起来,可以进行许多特定任务的空间计算与分析。 不少空间分析方法已经在GIS软件中实现,ArcGISToolsBox中就集成了大量的空间分析工具,例如空间信息分类、叠加、网络分析、领域分析、地统计分析等等,另外,还有一系列适应地理空间数据的高性能计算模型和方法,例如人工神经网络、模拟退火算法、遗传算法等等。但总的来说,在GIS软件中实现的专业空间分析模块还比较少,由于空间分析理论自身的不完善,也使得还没有比较全面、权威的软件包集成于GIS软件中。GIS软件与空间分析软件相结合的方式有两种,一种是高度耦合,一种是松散耦合。 高度耦合结构即把空间分析模块嵌入到GIS软件包中,供用户直接从图形界面中选择各种功能,GIS中相关的数据直接可以参与到空间分析计算中,这种方式方便了用户,但代价是开发费用较高,实现周期长。也只有少数的大型GIS公司才会深入的涉足到高耦合结构GIS软件的设计与开发中,例如美国ESRI公司。 松耦合结构则是在相对独立的GIS软件和空间分析软件之间使用一个数据交换接口,GIS软件中的数据通过接口为空间分析软件提供基本的分析数据源,经空间分析软件计算出的结果通过接口以图形的方式显示在GIS软件中,实现这种架构方式相对容易,费用也相对较低,一般可以使用开源的GIS软件即可实现这种结构。 [编辑本段]空间分析的基本方法 1.空间信息量算 空间信息量算是空间分析的定量化 空间分析 基础。 空间实体间存在着多种空间关系,包括拓扑、顺序、距离、方位等关系。通过空间关系查询和定位空间实体是地理信息系统不同于一般数据库系统的功能之一。如查询满足下列条件的城市:在京九线的东部, 距离京九线不超过200公里, 城市人口大于100万并且居民人均年收入超过1万。整个查询计算涉及了空间顺序方位关系(京九线东部),空间距离关系(距离京九线不超过200公里),甚至还有属性信息查询(城市人口大于100万并且居民人均年收入超过1万)。 空间信息量算包括:质心量算、几何量算、形状量算。 2.空间信息分类 这是GIS功能的重要组成部分。 对于线状地物求长度、曲率、方向,对于面状地物求面积、周长、形状、曲率等;求几何体的质心;空间实体间的距离等。 空间分析 常用的空间信息分类的数学方法有:主成分分析法、层次分析法、系统聚类分析、判别分析等; 3. 缓冲区分析 缓冲区分析是针对点、线、面等地理实体,自动在其周围建立一定宽度范围的缓冲区多边形。 邻近度描述了地理空间中两个地物距离相近的程度,其确定是空间分析的一个重要手段。交通沿线或河流沿线的地物有其独特的重要性,公共设施的服务半径,大型水库建设引起的搬迁,铁路、公路以及航运河道对其所穿过区域经济发展的重要性等,均是一个邻近度问题。缓冲区分析是解决邻近度问题的空间分析工具之一。 所谓缓冲区就是地理空间目标的一种影响范围或服务范围。 4.叠加分析 大部分GIS软件是以分层的方式组织地理景观,将地理景观按主题分层提取,同一地区的整个数据层集表达了该地区地理景观的内容。地理信息系统的叠加分析是将有关主题层组成的数据层面,进行叠加产生一个新数据层面的操作,其结果综合了原来两层或多层要素所具有的属性。叠加分析不仅包含空间关系的比较,还包含属性关系的比较。叠加分析可以分为以下几类:视觉信息叠加、点与多边形叠加、线与多边形叠加、多边形叠加、栅格图层叠加。 5.网络分析 对地理网络(如交通网络)、城市基础设施网络(如各种网 空间分析 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安排,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。 网络分析包括:路径分析(寻求最佳路径)、地址匹配(实质是对地理位置的查询)以及资源分配。 6.空间统计分析 GIS得以广泛应用的重要技术支撑之一就是空间统计与分析。例如, 在区 空间分析 域环境质量现状评价工作中,可将地理信息与大气、土壤、水、噪声等环境要素的监测数据结合在一起,利用GIS软件的空间分析模块,对整个区域的环境质量现状进行客观、全面的评价,以反映出区域中受污染的程度以及空间分布情况。通过叠加分析,可以提取该区域内大气污染布图、噪声分布图;通过缓冲区分析,可显示污染源影响范围等。可以预见,在构建和谐社会的过程中,GIS和空间分析技术必将发挥越来越广泛和深刻的作用。 常用的空间统计分析方法有:常规统计分析、空间自相关分析、回归分析、趋势分析及专家打分模型等。 空间分析主要内容 空间位置: 借助于空间坐标系传递空间对象的定位信息,是空间对象表述的研究基础,即投影与转换理论。 空间分布:同类空间对象的群体定位信息,包括分布、趋势、对比等内容。 空间形态:空间对象的几何形态 空间距离:空间物体的接近程度 空间关系:空间对象的相关关系,包括拓扑、方位、相似、相关等。

⑷ 空间分析分哪几个层次啊

空间分析是基于地理对象的空间布局的地理数据分析技术”。 简单地说,可以认为所谓空间分析,就是利用计算机对数字地图进行分析。

自从有了地图,人们就自觉或者不自觉地进行着各种类型的空间分析。比如,在地图上测量地理要素之间的距离、面积,以及利用地图进行战术研究和战略决策等。随着现代科学技术,尤其是计算机技术引入地图学和地理学,地理信息系统开始孕育、发展。以数字形式存在于计算机中的地图,向人们展示了更为广阔的应用领域。利用计算机分析地图、获取信息,支持空间决策,成为地理信息系统的重要研究内容,“空间分析” 这个词汇也就成为了这一领域的一个专门术语。

空间分析是GIS的核心和灵魂,是GIS区别于一般的信息系统、CAD或者电子地图系统的主要标志之一。 空间分析,配合空间数据的属性信息,能提供强大、丰富的空间数据查询功能。 因此,空间分析在GIS中的地位不言而喻。

一般来说, 空间分析包括以下的内容,这些功能在GIS平台软件(比如ESRI公司的ArcGIS,计算所的VegaGIS,中地公司的MAPGIS等)中都提供:

1.基于空间关系的查询

空间实体间存在着多种空间关系,包括拓扑、顺序、距离、方位等关系。通过空间关系查询和定位空间实体是地理信息系统不同于一般数据库系统的功能之一。如查询满足下列条件的城市:在京九线的东部, 距离京九线不超过200公里, 城市人口大于100万并且居民人均年收入超过1万。整个查询计算涉及了空间顺序方位关系(京九线东部),空间距离关系(距离京九线不超过200公里),甚至还有属性信息查询(城市人口大于100万并且居民人均年收入超过1万)。

2.空间量算

对于线状地物求长度、曲率、方向,对于面状地物求面积、周长、形状、曲率等;求几何体的质心;空间实体间的距离等。

3. 缓冲区分析

邻近度描述了地理空间中两个地物距离相近的程度,其确定是空间分析的一个重要手段。交通沿线或河流沿线的地物有其独特的重要性,公共设施的服务半径,大型水库建设引起的搬迁,铁路、公路以及航运河道对其所穿过区域经济发展的重要性等,均是一个邻近度问题。缓冲区分析是解决邻近度问题的空间分析工具之一。 所谓缓冲区就是地理空间目标的一种影响范围或服务范围。

4.叠加分析

大部分GIS软件是以分层的方式组织地理景观,将地理景观按主题分层提取,同一地区的整个数据层集表达了该地区地理景观的内容。地理信息系统的叠加分析是将有关主题层组成的数据层面,进行叠加产生一个新数据层面的操作,其结果综合了原来两层或多层要素所具有的属性。叠加分析不仅包含空间关系的比较,还包含属性关系的比较。叠加分析可以分为以下几类:视觉信息叠加、点与多边形叠加、线与多边形叠加、多边形叠加、栅格图层叠加。

5.网络分析

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安排,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。

6.空间统计分类分析

多变量统计分析主要用于数据分类和综合评价。在大多数情况下,首先是将大量未经分类的数据输入信息系统数据库,然后要求用户建立具体的分类算法,以获得所需要的信息。分类评价中常用的几种数学方法有:主成分分析、层次分析、聚类分析、判别分析。

GIS得以广泛应用的重要技术支撑之一就是空间统计与分析。例如, 在区域环境质量现状评价工作中,可将地理信息与大气、土壤、水、噪声等环境要素的监测数据结合在一起,利用GIS软件的空间分析模块,对整个区域的环境质量现状进行客观、全面的评价,以反映出区域中受污染的程度以及空间分布情况。通过叠加分析,可以提取该区域内大气污染布图、噪声分布图;通过缓冲区分析,可显示污染源影响范围等。可以预见,在构建和谐社会的过程中,GIS和空间分析技术必将发挥越来越广泛和深刻的作用。

⑸ 什么是gis空间分析

空间分析是对分析空间数据有关技术的统称。根据作用的数据性质不同,可以分为:1.基于空间图形数据的分析运算;2。基于非空间属性的数据运算;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。

⑹ 什么是地理空间

GIS是世界上独一无二的一种数据库――空间数据库(Geodatabase)。它是一个“用于地理的信息系统”。从根本上说,GIS是基于一种使用地理术语来描述世界的结构化数据库。

这里我们来回顾一些在空间数据库中重要的基本原理。

· 地理表现形式

作为GIS空间数据库设计工作的一部分,用户要指定要素该如何合理的表现。例如,地块通常用多边形来表达,街道在地图中是中心线(centerline)的形式,水井表现为点等等。这些要素会组成要素类,每个要素类都有共同的地理表现形式。

每个GIS数据集都提供了对世界某一方面的空间表达,包括:

· 基于矢量的要素(点、线和多边形)的有序集合

诸如数字高程模型和影像的栅格数据集

网络

地形和其它地表

测量数据集

其他类型数据,诸如地址、地名和制图信息

描述性的属性
除了地理表现形式以外,地理数据集还包括传统的描述地理对象的属性表。许多表和空间对象之间可以通过它们所共有的字段(也常称为“关键字”)相互关联。就像它们在传统数据库应用中一样,这些以表的形式存在的信息集和信息关系在GIS数据模型中扮演着非常关键的角色。

空间关系:拓扑和网络
空间关系,比如拓扑和网络,也是一个GIS数据库的重要部分。使用拓扑是为了管理要素间的共同边界、定义和维护数据的一致性法则,以及支持拓扑查询和漫游(比如,确定要素的邻接性和连接性)。拓扑也用于支持复杂的编辑,和从非结构化的几何图形来构建要素(例如,用线来构建多边形)。

地理要素共享几何形状。可以使用节点、边、面的关系来描述要素的几何形状

在这个网络示例中,街道要素代表连接它们的端点(称为“连接”)的边。
转向模型可用于控制从一边到另一边的通行能力

· 专题图层与数据集

GIS将空间数据组织成一系列的专题图层和表格。由于GIS中的空间数据集具有地理参考,因此它们具有现实世界的位置信息并互相叠加。

GIS集成了多种类型的空间数据
在一个GIS中,同类型的地理对象集合被组织成图层,例如地块、水井、建筑物、正射影像以及基于栅格的数字高程模型(DEM)。明确定义的地理数据集对于一个实用的地理信息系统是相当重要的,同时专题信息集合使用层来组织,这样的思想也是GIS数据集一个关键的思想。

数据集可以用于表达:

原始量测值(例如卫星影像)
经过解译的信息 l 通过空间分析和建模处理而得来的数据
通过层之间共同的地理位置,我们可以很容易地得到多个层之间的空间关系。

GIS使用普通的对象类来管理这些简单的图层,同时凭借一套功能丰富的工具获取数据层之间的关键联系。

GIS会使用通常是来自不同组织机构,并且具有各种表现方式的大量数据集。因此对于GIS数据集很重要的是:

· 使用简单并易于理解
· 易于同其他的地理数据集结合使用
· 能够被有效地编辑与校验
· 能够形成具有内容详实,使用和目标描述明确的清晰文档
任何的GIS数据库或者用基于文件的数据组织方式都遵循这些共同的原则与概念。每个GIS都需要有一个机制依据这些原则来描述地理数据,并且通过一套综合的工具来使用和管理此信息。

⑺ 什么是空间分析方法有哪些

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。空间分析是GIS的核心和灵魂,是GIS区别于一般的信息系统、CAD或者电子地图系统的主要标志之一。

当前空间分析研究主要有3个主要专业研究: 地理学、测绘学和建筑学。

空间分析的基本方法有:空间信息量算、空间信息分类、缓冲区分析、叠加分析、网络分析、空间统计分析。最常用的就是缓冲区分析,空间查询,路径分析。具体怎么用,建议看看Arcgis的教程,或者推荐你去华夏论坛学习

⑻ 试述地理空间分析的主要方法,并举例说明其应用

像考试般
1.你要大概知道这个地区的空间感觉:哪里什么资源多,哪里分布不均
2.然后用你的地理知识解答,例:自然环境,社会经济条件^^^
不会讲啦~

举例好了,像中国的南水北调工程
南水北调工程是优化我国水资源时空配置的重大举措,是解决我国水资源空间分布的不均.
华北地区工农业发达,用水量多...

哈...我看你还是找南水北调的资料吧!有很多..我怕我会引导你出错...表达能力太差了....

⑼ 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。

⑽ 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。

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