GIS總復習.ppt

數(shù)字地面模型分析數(shù)字地面模型DTM DigitalTerrainModel 數(shù)字高程模型DEM DigitalElevationModel 規(guī)則格網(wǎng) c 1 2DEM的表示 1 地形因子的自動提取 基于DEM的信息提取 2 地表形態(tài)的自動分類3 剖面的繪制與分析4 利用DEM繪制等高線圖5 利用DEM繪制地貌暈渲圖6 基于DEM的可視性分析7 基于DEM的流域分析 1 4DEM的應用 1 4DEM的應用 指在統(tǒng)一空間參照系統(tǒng)條件下 每次將同一地區(qū)兩個地理對象的圖層進行疊加 以產(chǎn)生空間區(qū)域的多重屬性特征 或建立地理對象之間的空間對應關系 1 1空間疊合分析 空間合成疊合空間統(tǒng)計疊合 2空間疊合分析的分類 2 1根據(jù)疊合對象圖形特征的不同點與多邊形疊合線與多邊形疊合多邊形與多邊形疊合2 2根據(jù)所采用的數(shù)據(jù)結構的不同基于矢量數(shù)據(jù)的疊合基于柵格數(shù)據(jù)的疊合 Union合并 輸出層為保留原來兩個輸入圖層的所有多邊形 Intersect相交 輸出層為保留原來兩個輸入圖層的公共多邊形 Identity識別 輸出層為保留以其中一輸入圖層為控制邊界之內(nèi)的所有多邊形 Erase擦除 輸出層為保留以其中一輸入圖層為控制邊界之外的所有多邊形 Update更新 輸出層為一個經(jīng)過刪除處理后的圖層與一個新特征圖層進行合并后的結果 Clip裁剪 輸出層按一個圖層的邊界 對另一個圖層的內(nèi)容要素進行截取后的結果 2 1 3多邊形與多邊形的疊加分析 如下圖 表如示 文件3可能為 疊置的結果文件 A 輸入層為1 操作層為2的合并操作B 輸入層為1 操作層為2的識別操作C 輸入層為1 操作層為2的相交操作D 輸入層為2 操作層為1的相交操作 如下圖 表如示 文件3可能為 疊置的結果文件 3 A 輸入層為1 操作層為2的識別操作B 輸入層為2 操作層為1的裁剪操作C 輸入層為2 操作層為1的擦除操作D 輸入層為2 操作層為1的相交操作 2 2 1基于矢量數(shù)據(jù)的疊合分析 參與分析的兩個圖層的要素均為矢量數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)存儲量小 但運算過程比較復雜 2 2 2基于柵格數(shù)據(jù)的疊合分析 參與分析的兩個圖層的要素均為柵格數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)存儲量大 但運算過程比較簡單 空間集合分析 概念 按照2個邏輯子集給定的條件進行邏輯運算布爾代數(shù) 運算符號AND OR XOR NOT 及其組合 運算結果 T F 即 1 0 C語言 如果集合A是具有a屬性的集合 集合B是具有b屬性的集合 分別用兩個圓來表示 各種簡單的布爾邏輯運算結果 陰影部分 可表示為下圖所示 AANDBANOTBAORBAXORB 圖形表示 圖形表示 它是將輸入數(shù)據(jù)層變成二值圖層 0 1 然后進行布爾邏輯運算得到輸出數(shù)據(jù)層 基本步驟是 首先按是否滿足規(guī)定條件 將各個輸入數(shù)據(jù)層中的所有多邊形賦值為1 真 或0 假 變成二值圖 0 1 然后 對各個輸入數(shù)據(jù)層進行邏輯運算 輸出數(shù)據(jù)層是一個二值圖 1 3邏輯運算 1 3邏輯運算 例子 對于柵格數(shù)據(jù) 地理信息系統(tǒng)概論 1 1緩沖區(qū)分析的定義 緩沖區(qū) 影響區(qū) 影響帶 是指圍繞地理要素的一定寬度的區(qū)域 緩沖區(qū)分析 指根據(jù)分析對象的點 線 面實體 自動建立它們周圍一定距離的帶狀區(qū)域 用以識別這些實體或主體對鄰近對象的輻射范圍 以便為某項分析或決策提供依據(jù) 緩沖區(qū)分析的基本思想就是給定一個空間實體或集合 確定它們的鄰域 鄰域的大小由領域半徑R來確定 在進行空間緩沖區(qū)分析時 通常要將研究的問題抽象為以下三類因素來進行分析 1 主體 表示分析的主要目標 一般分為點源 線源和面源三種類型 2 鄰近對象 表示受主體影響的客體 例如行政界限變更時所涉及的居民 森林遭砍伐時所影響的水土流失范圍等等 3 作用條件 表示主體對鄰近對象施加作用的影響條件或強度 1 2緩沖區(qū)分析的組成要素 地理信息系統(tǒng)概論 點緩沖區(qū)以點為圓心 以一定距離為半徑畫圓所圍成的區(qū)域 用途 針對點要素的一定半徑范圍的分析 2緩沖區(qū)分析的類型 地理信息系統(tǒng)概論 線緩沖區(qū)分別對每一個頂點和每條邊生成緩沖區(qū) 然后對這些緩沖區(qū)多邊形進行疊置操作 用途 針對線要素的一定范圍帶狀范圍的分析 2緩沖區(qū)分析的類型 地理信息系統(tǒng)概論 面緩沖區(qū)首先生成多邊形周長的緩沖區(qū) 線緩沖區(qū) 然后與原始多邊形進行疊置操作 多邊形緩沖區(qū)有內(nèi)外之分 外緩沖區(qū)在面狀地物的外圍形成緩沖區(qū) 內(nèi)緩沖區(qū)則在面狀地物的內(nèi)側形成緩沖區(qū) 多重緩沖區(qū)生成以不同的半徑首先分別生成一定寬度的緩沖區(qū) 然后對不同半徑的緩沖區(qū)進行疊置操作 2緩沖區(qū)分析的類型 根據(jù)主體對鄰近對象作用性質的不同 一般可采用以下三種不同的分析模型 3 1線形模型 用于當主體對鄰近對象的影響度 F 隨距離 r 的增大而呈線形形式衰減時 3 2二次模型 用于當主體對鄰近對象的影響度隨距離的增大而呈現(xiàn)二次形式衰減時 3 3指數(shù)模型 用于當主體對鄰近對象的影響度隨距離的增大而呈指數(shù)形式衰減時 3三種分析模型 1 網(wǎng)絡分析的基本概念 網(wǎng)絡是一個由點 線的二元關系構成的系統(tǒng) 通常用來描述某種資源或物質在空間上的運動 在GIS中 網(wǎng)絡分析則是依據(jù)網(wǎng)絡拓撲關系 線性實體之間 線性實體與結點之間 結點與結點之間的連接 連通關系 通過考察網(wǎng)絡元素的空間及屬性數(shù)據(jù) 以數(shù)學理論模型為基礎 對網(wǎng)絡的性能特征進行多方面的一種分析計算 其中 網(wǎng)絡圖論與數(shù)學模型是網(wǎng)絡分析的重要理論基礎 目前 網(wǎng)絡分析在電子導航 交通旅游 城市規(guī)劃管理以及電力 通訊等各種管網(wǎng)管線的布局設計中發(fā)揮了重要的作用 1 鏈 Link 網(wǎng)絡中流動的管線如街道 河流 水管 其狀態(tài)屬性包括阻力和需求 2 2網(wǎng)絡數(shù)據(jù)結構的基本組成部分和屬性 2 結點 Node 網(wǎng)絡中鏈的結點 如港口 車站等 其狀態(tài)屬性包括阻力和需求等 拐點 GIS要進行網(wǎng)絡分析 首先需要解決網(wǎng)絡的表達和存儲問題 某局部道路網(wǎng)絡如圖2所示 p1 p9是結點編號 括號中的數(shù)字是道路阻強 1 結點p5是一公共汽車站點 平均每天上車人數(shù)為200人 下車人數(shù)為300人 具體表達為 2 道路p1p7是一雙行道 且正向阻強為40km s 負向阻強為35km s 具體表達為 3 道路p6p8是一單行道 且阻強為20km s 具體表達為 3 空間網(wǎng)絡分析的方法3 1路徑分析最短路徑分析連通性分析 最小生成樹 例子 帶權有向圖 作業(yè)2 求V1到其他各點的最短路徑 請應用克羅斯克爾算法確定下圖的最小生成樹 含步驟 作業(yè) GIS解決空間問題的一般步驟 1 明確目的 約束要求2 準備數(shù)據(jù)3 確定GIS空間分析步驟4 分析并輸出結果 將結果以地圖或圖表的形式的打印輸出 2GIS應用模型舉例 C語言 實例一 某一單位準備建立一個養(yǎng)殖試驗室 請利用GIS空間分析方法確定適合建立養(yǎng)殖試驗室的侯選區(qū)域 需參考的條件是 距離排水管道在300米之內(nèi) 是灌木林地 土地利用類型 且是濕地 土壤類型 2GIS應用模型舉例 分析目的 解決養(yǎng)殖試驗室的選址問題 即確定合適的區(qū)域約束條件 土地利用類型為灌木林地 適宜開發(fā)的土壤類型為濕地 距離排水管道在300米之內(nèi) 所需數(shù)據(jù) 土地利用類型圖 土壤類型圖 排水管網(wǎng) 具體步驟 1將土地利用類型圖和土壤類型圖進行疊置分析 合并分析或相交分析 2按給定距離建立距離為300米的緩沖區(qū) 3利用合并后的圖層與排水管道緩沖區(qū)進行疊置分析 裁剪分析 4SQL查詢滿足 土地利用類型 灌木林地 且 土壤類型 濕地 的區(qū)域 所選擇的區(qū)域即為適合建立實驗室的候選區(qū)域 2 1系統(tǒng)分析2 2系統(tǒng)設計2 3系統(tǒng)實施2 4系統(tǒng)運行和維護 第二節(jié)GIS的設計 第三節(jié)地理信息的標準化 地理信息標準化統(tǒng)一的名詞術語內(nèi)涵統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集原則統(tǒng)一的空間 地理 定位控制統(tǒng)一的數(shù)據(jù)分類標準 屬性數(shù)據(jù)指標體系 統(tǒng)一的數(shù)據(jù)編碼系統(tǒng) 數(shù)據(jù)文件命名規(guī)則 統(tǒng)一的數(shù)據(jù)組織結構