GIS總復(fù)習(xí).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(dòng)提取 基于DEM的信息提取 2 地表形態(tài)的自動(dòng)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(yīng)用 1 4DEM的應(yīng)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(gè)地理對(duì)象的圖層進(jìn)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(duì)象之間的空間對(duì)應(yīng)關(guān)系 1 1空間疊合分析 空間合成疊合空間統(tǒng)計(jì)疊合 2空間疊合分析的分類 2 1根據(jù)疊合對(duì)象圖形特征的不同點(diǎn)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(jié)構(gòu)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(lái)兩個(gè)輸入圖層的所有多邊形 Intersect相交 輸出層為保留原來(lái)兩個(gè)輸入圖層的公共多邊形 Identity識(shí)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(gè)經(jīng)過(guò)刪除處理后的圖層與一個(gè)新特征圖層進(jìn)行合并后的結(jié)果 Clip裁剪 輸出層按一個(gè)圖層的邊界 對(duì)另一個(gè)圖層的內(nèi)容要素進(jìn)行截取后的結(jié)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(jié)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(shí)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(jié)果文件 3 A 輸入層為1 操作層為2的識(shí)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(gè)圖層的要素均為矢量數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量小 但運(yùn)算過(guò)程比較復(fù)雜 2 2 2基于柵格數(shù)據(jù)的疊合分析 參與分析的兩個(gè)圖層的要素均為柵格數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大 但運(yùn)算過(guò)程比較簡(jiǎn)單 空間集合分析 概念 按照2個(gè)邏輯子集給定的條件進(jìn)行邏輯運(yùn)算布爾代數(shù) 運(yùn)算符號(hào)AND OR XOR NOT 及其組合 運(yùn)算結(jié)果 T F 即 1 0 C語(yǔ)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(gè)圓來(lái)表示 各種簡(jiǎn)單的布爾邏輯運(yùn)算結(jié)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(jìn)行布爾邏輯運(yùn)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(gè)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(duì)各個(gè)輸入數(shù)據(jù)層進(jìn)行邏輯運(yùn)算 輸出數(shù)據(jù)層是一個(gè)二值圖 1 3邏輯運(yùn)算 1 3邏輯運(yùn)算 例子 對(duì)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(duì)象的點(diǎn) 線 面實(shí)體 自動(dòng)建立它們周圍一定距離的帶狀區(qū)域 用以識(shí)別這些實(shí)體或主體對(duì)鄰近對(duì)象的輻射范圍 以便為某項(xiàng)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(gè)空間實(shí)體或集合 確定它們的鄰域 鄰域的大小由領(lǐng)域半徑R來(lái)確定 在進(jìn)行空間緩沖區(qū)分析時(shí) 通常要將研究的問(wèn)題抽象為以下三類因素來(lái)進(jìn)行分析 1 主體 表示分析的主要目標(biāo) 一般分為點(diǎn)源 線源和面源三種類型 2 鄰近對(duì)象 表示受主體影響的客體 例如行政界限變更時(shí)所涉及的居民 森林遭砍伐時(shí)所影響的水土流失范圍等等 3 作用條件 表示主體對(duì)鄰近對(duì)象施加作用的影響條件或強(qiáng)度 1 2緩沖區(qū)分析的組成要素 地理信息系統(tǒng)概論 點(diǎn)緩沖區(qū)以點(diǎn)為圓心 以一定距離為半徑畫圓所圍成的區(qū)域 用途 針對(duì)點(diǎn)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(duì)每一個(gè)頂點(diǎn)和每條邊生成緩沖區(qū) 然后對(duì)這些緩沖區(qū)多邊形進(jìn)行疊置操作 用途 針對(duì)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(zhǎng)的緩沖區(qū) 線緩沖區(qū) 然后與原始多邊形進(jìn)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(cè)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(duì)不同半徑的緩沖區(qū)進(jìn)行疊置操作 2緩沖區(qū)分析的類型 根據(jù)主體對(duì)鄰近對(duì)象作用性質(zhì)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(dāng)主體對(duì)鄰近對(duì)象的影響度 F 隨距離 r 的增大而呈線形形式衰減時(shí) 3 2二次模型 用于當(dāng)主體對(duì)鄰近對(duì)象的影響度隨距離的增大而呈現(xiàn)二次形式衰減時(shí) 3 3指數(shù)模型 用于當(dāng)主體對(duì)鄰近對(duì)象的影響度隨距離的增大而呈指數(shù)形式衰減時(shí) 3三種分析模型 1 網(wǎng)絡(luò)分析的基本概念 網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)由點(diǎn) 線的二元關(guān)系構(gòu)成的系統(tǒng) 通常用來(lái)描述某種資源或物質(zhì)在空間上的運(yùn)動(dòng) 在GIS中 網(wǎng)絡(luò)分析則是依據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系 線性實(shí)體之間 線性實(shí)體與結(jié)點(diǎn)之間 結(jié)點(diǎn)與結(jié)點(diǎn)之間的連接 連通關(guān)系 通過(guò)考察網(wǎng)絡(luò)元素的空間及屬性數(shù)據(jù) 以數(shù)學(xué)理論模型為基礎(chǔ) 對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能特征進(jìn)行多方面的一種分析計(jì)算 其中 網(wǎng)絡(luò)圖論與數(shù)學(xué)模型是網(wǎng)絡(luò)分析的重要理論基礎(chǔ) 目前 網(wǎng)絡(luò)分析在電子導(dǎo)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(shè)計(jì)中發(fā)揮了重要的作用 1 鏈 Link 網(wǎng)絡(luò)中流動(dòng)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(luò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本組成部分和屬性 2 結(jié)點(diǎn) Node 網(wǎng)絡(luò)中鏈的結(jié)點(diǎn) 如港口 車站等 其狀態(tài)屬性包括阻力和需求等 拐點(diǎn) GIS要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析 首先需要解決網(wǎng)絡(luò)的表達(dá)和存儲(chǔ)問(wèn)題 某局部道路網(wǎng)絡(luò)如圖2所示 p1 p9是結(jié)點(diǎn)編號(hào) 括號(hào)中的數(shù)字是道路阻強(qiáng) 1 結(jié)點(diǎn)p5是一公共汽車站點(diǎn) 平均每天上車人數(shù)為200人 下車人數(shù)為300人 具體表達(dá)為 2 道路p1p7是一雙行道 且正向阻強(qiáng)為40km s 負(fù)向阻強(qiáng)為35km s 具體表達(dá)為 3 道路p6p8是一單行道 且阻強(qiáng)為20km s 具體表達(dá)為 3 空間網(wǎng)絡(luò)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(quán)有向圖 作業(yè)2 求V1到其他各點(diǎn)的最短路徑 請(qǐng)應(yīng)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(wèn)題的一般步驟 1 明確目的 約束要求2 準(zhǔn)備數(shù)據(jù)3 確定GIS空間分析步驟4 分析并輸出結(jié)果 將結(jié)果以地圖或圖表的形式的打印輸出 2GIS應(yīng)用模型舉例 C語(yǔ)言 實(shí)例一 某一單位準(zhǔn)備建立一個(gè)養(yǎng)殖試驗(yàn)室 請(qǐng)利用GIS空間分析方法確定適合建立養(yǎng)殖試驗(yàn)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(yīng)用模型舉例 分析目的 解決養(yǎng)殖試驗(yàn)室的選址問(wèn)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(jìn)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(jìn)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(shí)驗(yàn)室的候選區(qū)域 2 1系統(tǒng)分析2 2系統(tǒng)設(shè)計(jì)2 3系統(tǒng)實(shí)施2 4系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù) 第二節(jié)GIS的設(shè)計(jì) 第三節(jié)地理信息的標(biāo)準(zhǔn)化 地理信息標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一的名詞術(shù)語(yǔ)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(biāo)準(zhǔn) 屬性數(shù)據(jù)指標(biāo)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(jié)構(gòu)