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GIS空间分析
马雷
合肥工业大学
资源与环境工程学院
■字面定义:空间数据的分析和数据的空间分析。
●空间数据分析
1、描述空间对象的非空间特性
2、方法:概率、数理统计等数学方法
3、特点:①几何特征不是主要限制因子(例:聚类分析)②数据处理与一般的数据统计分析基本一致③分析结果依托于地理空间,描述的是空间过程,揭示空间规律和机制。
●数据空间分析
1、描述空间对象的空间位置、关系,对空间对象进行定量描述
2、方法:空间统计学、图论、拓扑学、计算几何等。
3、特点:①非严格意义的分析,是空间事物的描述和说明,特征提取和参数计算②回答是什么、在那里、有多少和怎么样,并不回答为什么。
■定义:空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术,其目的在于提取和传输空间信息。
空间分析的定义
空间分析的主要内容
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。
空间分析类型(方法)
基本的空间分析包括以下方面:
空间查询
空间量算
缓冲区分析
叠加分析
网络分析
空间统计分析
空间插值
数字高程模型(数字地形模型)
空间建模与空间决策支持系统
面向应用的分析
简单的空间分析
复杂的空间分析
空间分析步骤
根据要进行的空间分析类型的不同,空间分析的步骤会有所不同。通常,所有的空间分析都涉及以下的基本步骤,具体在某个分析中,可以作相应的变化。
空间分析的基本步骤:
1. 确定问题并建立分析的目标和要满足的条件;
2. 针对空间问题选择合适的分析工具;
3. 准备空间操作中要用到的数据;
4. 定制一个分析计划然后执行分析操作;
5. 显示并评价分析结果。
例如:查找工大新区1000m(步行距离)范围内的餐馆,首先工大区或点图层进行外扩1000m(缓冲区范围),然后做叠加分析或者空间查询分析。
空间分析步骤
第1步: 确定问题
第2步:选择分析工具
第3步:准备空间数据
第4步:制定空间分析流程
第5步:展示并解释分析结果
检查结果、修改条件
优化空间分析处理结果
(1)空间分析——空间查询
图形查询:实体之间的空间关系查询,实体的属性信息查询等。
属性查询:基于实体的属性信息进行查询,与一般的数据库查询相同,只不过最后查询的结果需要再与图形关联起来。
图形属性互查:将空间关系和属性结合起来进行查询,并将最后结果以图形和属性两种方式显示出来。如:查询京九线沿线人口大于100万的城市及各种属性信息。
地址匹配:根据一个地理名字(如学校名字)来定位相关实体并获得其属性信息。其基础是地理编码,即将一个地理名字与一个或若干个空间实体关联起来、或者与实体的某个属性关联起来、或者与某个地理坐标关联起来。
(2)空间分析——空间量算
几何量算
点:坐标
线:长度、曲率、方向
面:面积、周长、形状、曲率等
形状量算

质心量算:面或离散实体的分布中心
距离量算:实体之间的各种距离计算
(如大地测量距离)。
r<1为紧凑面;r=1为圆;r>1为膨胀面
(3)空间分析——缓冲区分析
(3)空间分析——缓冲区分析