GIS空間分析與建模期末復(fù)習(xí)

1、空間分析與建模復(fù)習(xí)名詞解釋：空間分析：采用邏輯運算、數(shù)理統(tǒng)計和代數(shù)運算等數(shù)學(xué)方法，對空間目標(biāo)的位置、形態(tài)、分布及空間關(guān)系進(jìn)行描述、分析和建模，以提取和挖掘地理空間目標(biāo)的隱含信息為目標(biāo)，并進(jìn)一步輔助地理問題求解的空間決策支持技術(shù)?？臻g數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：是對空間數(shù)據(jù)的合理組織，是適合于計算機(jī)系統(tǒng)存儲、管理和處理地圖圖形的邏輯結(jié)構(gòu)，是地理實體的空間排列方式和相互關(guān)系的抽象描述與表達(dá)?？臻g量測：對GIS數(shù)據(jù)庫中各種空間目標(biāo)的基本參數(shù)進(jìn)行量算與分析，元數(shù)據(jù)：描述數(shù)據(jù)及其環(huán)境的數(shù)據(jù)。空間元數(shù)據(jù)：關(guān)于地理空間數(shù)據(jù)和相關(guān)信息的描述性信息。空間尺度：數(shù)據(jù)表達(dá)的空間范圍的相對大小以及地理系統(tǒng)中各部分規(guī)模的大小尺度轉(zhuǎn)換：信

2、息在不同層次水平尺度范圍之間的變化，將某一尺度上所獲得的信息和知識擴(kuò) 展或收縮到其他尺度上，從而實現(xiàn)不同尺度之間辨別、推斷、預(yù)測或演繹的跨越。地圖投影：將地球橢球面上的點映射到平面上的方法，稱為地圖投影。地圖代數(shù)：作用于不同數(shù)據(jù)層面上的基于數(shù)學(xué)運算的疊加運算重分類：將屬性數(shù)據(jù)的類別合并或轉(zhuǎn)換成新類，即對原來數(shù)據(jù)中的多種屬性類型按照一定的 原則進(jìn)行重新分類濾波運算：通過一移動的窗口，對整個柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾處理，將窗口最中央的像元的新值 定義為窗口中像元值的加權(quán)平均值鄰近度：是定性描述空間目標(biāo)距離關(guān)系的重要物理量之一，表示地理空間中兩個目標(biāo)地物距離相近的程度。緩沖區(qū)分析、泰森多邊形分析。緩沖區(qū)：是

3、指為了識別某一地理實體或空間物體對其周圍地物的影響度而在其周圍建立的具 有一定寬度的帶狀區(qū)域。緩沖區(qū)分析：對一組或一類地物按緩沖的距離條件，建立緩沖區(qū)多邊形，然后將這一圖層與需要進(jìn)行緩沖區(qū)分析的圖層進(jìn)行疊加分析，得到所需結(jié)果的一種空間分析方法泰森多邊形：所有點連成三角形，作三角形各邊的垂直平分線，每個點周圍的若干垂直平分線便圍成的一個多邊形網(wǎng)絡(luò)分析：是通過研究網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)以及模擬和分析資源在網(wǎng)絡(luò)上的流動和分配情況，對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其資源等的優(yōu)化問題進(jìn)行研究的一種空間分析方法。（理論基礎(chǔ)：計算機(jī)圖論和運籌學(xué)）自相關(guān)：空間統(tǒng)計分析所研究的區(qū)域中的所有的值都是非獨立的，相互之間存在相關(guān)性。在空間和時間范疇

4、內(nèi)，這種相關(guān)性被稱為自相關(guān)?？臻g統(tǒng)計分析：區(qū)域化變量理論為基礎(chǔ)，以變異函數(shù)為主要工具，研究具有地理空間信息特 性的事物或現(xiàn)象的空間相互作用和變化規(guī)律的學(xué)科局部多項式插值法：是將一個復(fù)雜的表面進(jìn)行分解，并用每個小平面的中心值來預(yù)測研究區(qū) 中每一點的值，從而擬合出更為準(zhǔn)確、真實表面的一種插值方法數(shù)字地形模型（DTM）：是地形表面形態(tài)屬性信息的數(shù)字表達(dá)，是帶有空間位置特征和地形 屬性特征的數(shù)字描述可視化：運用計算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)，將復(fù)雜的科學(xué)現(xiàn)象、自然景觀以及十分抽象的概念圖形化，以便理解現(xiàn)象，觀察其模擬和計算的過程和結(jié)果，發(fā)現(xiàn)規(guī)律和傳播知識空間數(shù)據(jù)挖掘：從大量的，不完整的、有噪聲的、模糊的、隨機(jī)

5、的實際應(yīng)用數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)倉庫中提取隱含在其中的、人們事先不知道的、但又是潛在有用的信息、知識或模式的過程填空：空間分析目標(biāo)：1）認(rèn)知 2）解釋 3）預(yù)報 4）調(diào)控空間分析的研究內(nèi)容：1）空間位置 2）空間形態(tài) 3）空間分布 4）空間關(guān)系空間實體的維數(shù)有：1）零維 2）一維 3）二維 4）三維 5）分?jǐn)?shù)維目前，我國采用的大地坐標(biāo)系為1980年中國國家大地坐標(biāo)系 高程起算基準(zhǔn)面為1985國家高程基準(zhǔn)空間測量尺度：1）空間維度：（零維 一維 二維 三維） 2）分?jǐn)?shù)維度 3）屬性數(shù)據(jù)的測量尺度 （命名量、次序量、間隔量、比率量）空間幾何度量：位置、中心、重心、距離、長度面積、體積空間形態(tài)度量：方向

6、、曲率和彎曲度、破碎度和完整性空間分布度量：點模式（分布密度、分布中心、分布軸線和離散度、最近鄰分析、樣方分析） 線模式（密度、方向、最近鄰分析、聯(lián)通度） 區(qū)域模式（離散、連續(xù)區(qū)域模式分布） 點線面分布方式都為：離散和連續(xù)幾何數(shù)據(jù)的量測尺度： 0維（實體點、標(biāo)號點、面點標(biāo)識及節(jié)點等） 1維（線段、弦列、弧、拓?fù)溥B線、鏈、全鏈、面鏈、網(wǎng)鏈以及環(huán)） 2維矢量又稱為多邊形（面積、周長、中心、質(zhì)心）空間拓?fù)潢P(guān)系：1）拓?fù)湎噜?2）拓?fù)溧徑?3）拓?fù)潢P(guān)聯(lián) 4）拓?fù)浒瑢嶓w的空間關(guān)系：1）距離 2）方向 3）連通 4）拓?fù)涞貓D投影的變形方式：1）長度變形 2）面積變形 3）角度變形地圖投影變換：正解變換法

7、、反解變換法 地理空間坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換：大地坐標(biāo)系與空間直角坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換柵格疊置分析：柵格數(shù)據(jù)的疊加分析操作主要通過柵格之間的各種運算來實現(xiàn)?？梢詫螌訑?shù)據(jù)進(jìn)行各種數(shù)學(xué)運算如加、減、乘、除、指數(shù)、對數(shù)等，也可通過數(shù)學(xué)關(guān)系式建立多個數(shù)據(jù)層之間的關(guān)系模型。 柵格疊置分析方法：地圖代數(shù)、布爾邏輯運算（0，1、與、或、非、異或） 重分類、濾波運算（平滑、銳化、卷積模板，鄰域統(tǒng)計分區(qū)統(tǒng)計規(guī)律）現(xiàn)實世界中很多空間對象或過程對于周圍的影響并不是隨著距離的變化而固定不變的，需要建立動態(tài)緩沖區(qū)，根據(jù)空間物體對周圍空間影響度的變化性質(zhì)，可以采用不同的分析模型。1）當(dāng)緩沖區(qū)內(nèi)各處隨著距離變化，其影響度變化速度相等時

8、，采用線性模型；2）當(dāng)距離空間物體近的地方比距離空間物體遠(yuǎn)的地方影響度變化快時，采用二次模型；3）當(dāng)距離空間物體近的地方比距離空間物體遠(yuǎn)的地方影響度變化更快時，采用指數(shù)模型。資源分配：定位、分配、P中心空間統(tǒng)計分析包括兩個顯著的任務(wù)：1）揭示空間數(shù)據(jù)的相關(guān)規(guī)律2）利用相關(guān)規(guī)律進(jìn)行未知點預(yù)測。區(qū)域化變量的兩重性：隨機(jī)性、結(jié)構(gòu)性1）在局部的某一點，區(qū)域化變量的取值是隨機(jī)的；2）對于整體區(qū)域而言，存在一個總體或平均的結(jié)構(gòu)。區(qū)域化變量的其它屬性：1） 區(qū)域化變量在一定范圍內(nèi)呈一定程度的空間相關(guān)，當(dāng)超出這一范圍之后，相關(guān)性變?nèi)跎?至消失。2）對于任一區(qū)域化變量，特殊的變異性可以疊加在一般的規(guī)律之上。隨機(jī)

9、變量是在一定范圍內(nèi)以一定的概率分布隨機(jī)取值的變量，按照隨機(jī)變量可能取得的值，可區(qū)分為離散型隨機(jī)變量和連續(xù)型隨機(jī)變量兩種基本類型。通過檢測一個位置上的變異是否依賴于鄰近位置的變異來判斷該變異是否存在空間自相關(guān)性根據(jù)變異的性質(zhì)可以將變異分為三種類型：絕對型變異，等級型變異和連續(xù)型變異。確定性插值法按使用樣本點數(shù)量分為：全局多項式插值法，局部多項式插值法可視化的探索數(shù)據(jù)分析（圖像EDA方法）：1）直方圖 2）莖葉圖 3）箱線圖 4）散點圖5）平行坐標(biāo)圖 6）QQplot圖 7）空間趨勢分析回歸分析模型：一元線性回歸模型、多元線性回歸模型DTM主要應(yīng)用于描述地面起伏情況，可用于提取各種地形參數(shù)，如坡度

10、、坡向、粗糙度等。DEM表示方法分類：1）數(shù)學(xué)方法 2）圖形方法（線模式、點模式）DEM主要表示模型：1）等高線模型 2）規(guī)則格網(wǎng)（RSG）模型 3）不規(guī)則三角網(wǎng)（TIN）模型地形數(shù)據(jù)采集：1）數(shù)字?jǐn)z影測量/遙感影像數(shù)據(jù) 2）地形圖 3）地面實測數(shù)據(jù) 4）既有DEM數(shù)據(jù)地形因子分析：1）坡度（slope）和坡度變率 2）坡向（aspect）和坡向變率 3）地面曲率 4）地表粗糙度 5）地表面積 6）投影面積 7）體積 8）山體陰影（hill shade）創(chuàng)建三維可視化場景顯示的工具：OpenGL、Direct 3D、Java 3D、IDL和VRML等地形可視化分析：1）剖面分析 2）通視分析（

11、點對點通視、點對線通視、點對區(qū)域通視） 3）水文分析 4）其他可視化分析 P194-202（選）反距離權(quán)重插值法屬于全局/局部？確定性插值法按擬合程度分為：精確性插值法，非精確性插值法（選）規(guī)則樣條函數(shù)插值法屬于精確/非精確？論述：GIS下空間分析框架：1） 幾何分析：空間量算、空間查詢、疊加分析、緩沖區(qū)分析、拓?fù)浞治?、相似度分析、Voronoi圖分析等2） 地形分析：坡向坡度分析、剖面分析、通視分析、DTM/DEM數(shù)據(jù)分析、三維景觀分析、虛擬現(xiàn)實等3） 柵格分析：遙感影像分析、空間濾波、高程-影像疊加分析等4） 網(wǎng)絡(luò)分析：最優(yōu)路徑分析、網(wǎng)絡(luò)流分析、通達(dá)性分析等5） 統(tǒng)計分析：空間插值、主成分

12、分析、聚類分析、相關(guān)分析、回歸分析、趨勢面分析等6） 綜合模型分析：布局優(yōu)化模型、頻率指配模型、疾病傳輸模型、城市空間發(fā)展模型等簡答：實體屬性特征編碼方法：1） 層次分類編碼法：按照分類對象的從屬和層次關(guān)系為排列順序的一種編碼方案，優(yōu)點是能明確的表示出分類對象的類別，代碼結(jié)構(gòu)有嚴(yán)格的隸屬關(guān)系2） 多源分類編碼法：又稱獨立分類編碼法，是對于一個特定的分類目標(biāo)，根據(jù)諸多不同的分類依據(jù)分別進(jìn)行編碼，各位數(shù)字代碼之間并沒有隸屬關(guān)系空間分析研究的目標(biāo)：1）認(rèn)知：有效獲取空間數(shù)據(jù)，并對其進(jìn)行科學(xué)的組織描述，利用數(shù)據(jù)再現(xiàn)事物本身2）解釋：理解和解釋地理空間數(shù)據(jù)的背景過程，認(rèn)識事件的本質(zhì)規(guī)律（住房價格中的地理

13、 鄰居效應(yīng)）3）預(yù)報：在了解、掌握事件發(fā)生現(xiàn)狀與規(guī)律的前提下，運用有關(guān)預(yù)測模型對未來的狀況做 出預(yù)測（傳染病的爆發(fā)）4）調(diào)控：對地理空間發(fā)生的事件進(jìn)行調(diào)控（合理分配資源）矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及各自優(yōu)缺點：柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：最簡單直觀的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，將空間分割成大小規(guī)則、緊密相鄰、均勻分布的網(wǎng)格陣列，每個網(wǎng)格給出相應(yīng)的屬性值來表示地理實體的一種數(shù)據(jù)表達(dá)形式。矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：是一種通過記錄坐標(biāo)方式，利用歐幾里得幾何學(xué)中的點線面及其組合體來表示地理實體空間分布的數(shù)據(jù)表達(dá)方式。柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，數(shù)據(jù)量大，易數(shù)據(jù)交換結(jié)構(gòu)緊湊，數(shù)據(jù)量小，數(shù)據(jù)共享難圖形精度低，圖形運算簡單、低效圖形精度高，

14、圖形運算復(fù)雜、高效圖形輸出直觀、成本低廉圖像輸出抽象、成本高昂難以表達(dá)拓?fù)洌阌诏B置分析提供拓?fù)渚幋a，利于網(wǎng)絡(luò)分析與遙感影像匹配分析，便于圖像處理難以與遙感影像匹配，不便于圖像處理地圖投影轉(zhuǎn)換困難易于地圖投影轉(zhuǎn)換矢量-柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化：矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成柵格數(shù)據(jù)后，圖形的幾何精度必然要降低，所以選擇柵格尺寸的大小要盡量滿足精度要求，使之不過多地?fù)p失地理信息。為了提高精度，柵格需要細(xì)化，但柵格細(xì)化，數(shù)據(jù)量將以平方指數(shù)遞增，因此，精度和數(shù)據(jù)量是確定柵格大小的最重要的影響因素點、線（直線插補法、掃描線法）、面柵格化（邊界代數(shù)、射線算法、內(nèi)部點擴(kuò)散）柵格-矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化：1）多邊形邊界提?。翰捎酶咄V波將柵格圖

15、像二值化或者以特殊值標(biāo)識邊界點2）邊界線追蹤：邊界線跟蹤的目的就是將寫入數(shù)據(jù)文件的細(xì)化處理后的柵格數(shù)據(jù)，整理為 從結(jié)點出發(fā)的線段或閉合的線條，并以矢量形式存儲于特征柵格點中心的 坐標(biāo)3）拓?fù)潢P(guān)系生成：對于矢量表示的邊界弧段，判斷其與原圖上各多邊形空間關(guān)系，形成完 整的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并建立與屬性數(shù)據(jù)的聯(lián)系。4）去除多余點及曲線圓滑：由于搜索是逐個柵格進(jìn)行的，必須去除由此造成的多余點記錄，以減少冗余。（點線面的矢量化是計算機(jī)自動進(jìn)行的轉(zhuǎn)化，由柵格行列號變?yōu)樽鴺?biāo)）尺度轉(zhuǎn)化的方法有哪些？尺度變換：將某一尺度上所獲得的信息和知識擴(kuò)展到其他尺度上，實現(xiàn)跨越不同尺度的辨識、推斷、預(yù)測或推繹，1） 向上尺度轉(zhuǎn)換法

16、：將較小尺度的信息轉(zhuǎn)化到較大的尺度范圍，通過對樣本的比較精確的信息分析，獲取更大范圍的一般信息。（點與多邊形疊置、地統(tǒng)計分析）2） 向下尺度轉(zhuǎn)換法：將信息從模糊的尺度向精確的尺度拆分的過程，分為有輔助變量的向下尺度轉(zhuǎn)換（修正的面域加權(quán)、小區(qū)域統(tǒng)計學(xué)）和無輔助向下尺度轉(zhuǎn)換（面域加權(quán)、最大化保留）什么是空間尺度？可細(xì)分為什么？什么是大尺度？空間尺度：數(shù)據(jù)表達(dá)的空間范圍的相對大小以及地理系統(tǒng)中各部分規(guī)模的大小?？臻g尺度可細(xì)分為：地圖比例尺、地理尺度、有效尺度和空間分辨率等四種尺度。大尺度數(shù)據(jù)在空間上表現(xiàn)為：相對于共同參照的地球表面或其他次級區(qū)域，占有較大的空間范圍，反映地理過程和現(xiàn)象的整體、抽象、輪

17、廓趨勢，但空間分辨率和精度較低緩沖區(qū)實現(xiàn)有兩種基本算法：矢量方法和柵格方法。1） 角平分法基本思想：1.在軸線兩端點處做軸線的垂線，按兩側(cè)緩沖區(qū)半徑R截去超出部分，獲得左右邊線的起點和終點 2.在軸線其他各轉(zhuǎn)折處，用偏移量為R的左右平行線的交點來確定該轉(zhuǎn)折點左右平行線的對應(yīng)頂點 3.最終由短點、轉(zhuǎn)折點和左右平行線形成的多邊形就構(gòu)成了所需要的緩沖區(qū)多邊形。不足：1.難以最大限度地保證緩沖區(qū)左右邊線的等寬性 2.校正過程復(fù)雜 3.算法模型欠結(jié)構(gòu)化2）凸角圓弧法基本思想：在軸線兩端點處按緩沖區(qū)半徑作圓弧進(jìn)行擬合。在軸線的其他各轉(zhuǎn)折點處，首先 判斷改點的凹凸性，在凸側(cè)用圓弧擬合，在凹側(cè)用與該轉(zhuǎn)折點關(guān)聯(lián)

18、的偏移量為R 左右平行線的交點來確定對應(yīng)頂點。凸角圓弧法對于凸部的圓弧處理使其能最大 限度地保證左右平行曲線的等寬性，避免了角分線法所帶來的異常情況。 凸角圓弧法的算法實施步驟為：1.直線性判斷2.折點凸凹性的判斷3.凸頂點圓弧的嵌入 4.邊線關(guān)系的判別和處理5.緩沖區(qū)邊界最終形成泰森多邊形的特性：1）每個泰森多邊形內(nèi)僅含有一個控制點數(shù)據(jù)；2）泰森多邊形內(nèi)的點到相應(yīng)控制點的距離最近；3）位于泰森多邊形邊上的點到其兩邊控制點的距離相等；4）在判斷一個控制點與其他哪些控制點相鄰時，可直接根據(jù)泰森多邊形得出結(jié)論，即若泰森多邊形是n邊形，則與n個離散點相鄰。Delaunay三角網(wǎng)特征：1）Delaun

19、ay三角網(wǎng)是惟一的；2）三角網(wǎng)的外邊界構(gòu)成了給定點集的凸多邊形“外殼”；3）沒有任何點在三角形的外接圓內(nèi)部，反之，如果一個三角網(wǎng)滿足此條件，那么它就是Delaunay三角網(wǎng)4）如果將三角網(wǎng)中的每個三角形的最小角進(jìn)行升序排列，則Delaunay三角網(wǎng)的排列得到的數(shù)值最大，從這個意義上講，Delaunay三角網(wǎng)是“最接近于規(guī)則化” 的三角網(wǎng)。 網(wǎng)絡(luò)分析包括了：1） 路徑分析：網(wǎng)絡(luò)分析的最基本功能之一，其核心是對最佳路徑的求解。從網(wǎng)絡(luò)模型的角度來看，最佳路徑的求解就是在指定網(wǎng)絡(luò)的兩個節(jié)點之間找一條阻抗度最小的路徑。包括了最短路徑問題、戴克斯徒拉算法、弗洛伊德算法、矩陣乘法等2） 連通性分析：求解過程

20、實質(zhì)上是對應(yīng)圖的生成樹求解過程。包括了最小生成樹算法等（克羅斯克爾Kruskal算法、波萊姆Prim算法）3）資源分配分析：多數(shù)的應(yīng)用中，需要解決在網(wǎng)絡(luò)中選定幾個供應(yīng)中心，并將網(wǎng)絡(luò)的各邊和點分配給某一中心，使各中心所覆蓋范圍內(nèi)每一點到中心的總的加權(quán)距離最小，實際上包括定位與分配兩個問題。 定位：指已知需求源的分布，確定在哪里布設(shè)供應(yīng)點最合適的問題； 分配：的是已知供應(yīng)點，確定其為哪些需求源提供服務(wù)的問題。 網(wǎng)絡(luò)的中心點：使最大距離達(dá)到最小的位置 網(wǎng)絡(luò)的中位點：使最大距離總和達(dá)到最小的位置4） 流分析：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)元素的性質(zhì)選擇將目標(biāo)經(jīng)輸送系統(tǒng)由一個地點運送至另一個地點的優(yōu) 化方案，網(wǎng)絡(luò)元素的性質(zhì)決

21、定了優(yōu)化的規(guī)則。包括了網(wǎng)絡(luò)最大流、最小費用最 大流最大流問題指的是在一個網(wǎng)絡(luò)中怎樣安排網(wǎng)上的流，使從發(fā)點到收點的流 量達(dá)到最大；在實際應(yīng)用中，不僅要使網(wǎng)絡(luò)上的流量達(dá)到最大，或達(dá)到要求的 預(yù)定值，而且要使運送流的費用或代價最小，即最小費用流問題。（流的概念 P116P117）5） 動態(tài)分段技術(shù)：是一種新的線性特征的動態(tài)分析、顯示和繪圖技術(shù)?？梢詷O大地增強(qiáng)線 性特征的處理功能。包括了“弧段-節(jié)點”模型、動態(tài)分段模型6） 地址匹配：是一種基于空間定位的技術(shù)，是地理編碼的核心技術(shù)，它提供了一種把描述 成地址的地理位置信息轉(zhuǎn)換成可以被用于GIS系統(tǒng)的地理坐標(biāo)的方式，它將 只有屬性數(shù)據(jù)的源表中記錄的某個字

22、段的值與地址數(shù)據(jù)庫中的地理實體的對 應(yīng)字段的屬性值進(jìn)行匹配嘗試，如果匹配成功，就將地理實體的地理坐標(biāo)賦 給源表中的記錄，從而實現(xiàn)源表記錄的地理編碼?？肆_斯克爾（Kruskal）算法（避圈法）設(shè)圖G是由m個結(jié)點構(gòu)成的連通賦權(quán)圖，則構(gòu)造最小生成樹的步驟如下：1） 先把圖G中的各邊按權(quán)數(shù)從小到大重新排列，并取權(quán)數(shù)最小的一條邊為生成樹T中的邊；2） 在剩下的邊中，按順序取下一條邊，若該邊與生成樹中已有的邊構(gòu)成回路，則舍去該邊，否則選擇進(jìn)入生成樹中3） 重復(fù)步驟2，直到有m-1條邊被選進(jìn)T中，這m-1條邊就是圖G的最小生成樹Prim算法假設(shè)N = (V, E)是連通網(wǎng)，生成的最小生成樹為T = (V,

23、TE)，求T的步驟如下： 1） 初始化設(shè)置一個只有結(jié)點u0的結(jié)點集U=u0和最小生成樹的邊集TE2） 在所有 uU，vV-U 的邊（u, v）E中，找一條權(quán)最小的邊（u0, v0），TE+（u0, v0）TE，v0+UU3） 如果U = V，則算法結(jié)束，否則重復(fù)步驟2；4） 最后得到最小生成樹T = <V, TE>，其中TE為最小生成樹的邊集空間數(shù)據(jù)挖掘的對象：空間數(shù)據(jù)庫空間數(shù)據(jù)挖掘的目的：從空間數(shù)據(jù)庫中抽取隱含的、人們感興趣的空間模式和特征空間數(shù)據(jù)挖掘的主要任務(wù)：1）空間數(shù)據(jù)特征比較 2）空間聚類分析 3）空間分類 4）空間關(guān)聯(lián) 5）空間模式分析空間數(shù)據(jù)挖掘的方法：主要包括概率論

24、、空間統(tǒng)計數(shù)、規(guī)則歸納、聚類分析、空間分析、模糊集、云模型、數(shù)據(jù)場、粗集、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、可視化、決策樹、空間在線數(shù)據(jù)挖掘等空間數(shù)據(jù)挖掘方法分類：常規(guī)統(tǒng)計方法回歸分析、主成分分析、相關(guān)分析機(jī)器學(xué)習(xí)方法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策樹、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)數(shù)字圖像識別小波分析、監(jiān)督分類、CONQUEST不確定性分析粗集、模糊集理論、云理論空間統(tǒng)計分析的重要任務(wù)：揭示空間數(shù)據(jù)的相關(guān)規(guī)律和利用相關(guān)規(guī)律進(jìn)行未知點預(yù)測。由于空間統(tǒng)計分析包含這兩個顯著的任務(wù)，所以涉及兩次使用樣點數(shù)據(jù)，第一次用作估計空間自相關(guān)，第二次用作未知點預(yù)測。全局多項式插值法適用的情況有： 1）當(dāng)一個研究區(qū)域的表面變化緩慢，可以采用全局多項式插值法進(jìn)行表

25、面插值； 2）檢驗長期變化的、全局性趨勢的影響時一般采用全局多項式插值法局部多項式插值法適用的情況有： 1）局部多項式插值法適于用特定的多項式方程對指定的相鄰區(qū)域內(nèi)的所有點進(jìn)行插值 2）當(dāng)數(shù)據(jù)集中含有短程變異時，局部多項式插值表面則能更好地描述這些短程變異。局部多項式插值法的實質(zhì)：局部加權(quán)最小二乘法局部多項式插值法的算法原理： 1）選擇插值函數(shù) 2）確定權(quán)重：a.鄰域范圍b.分布距離c.權(quán)重系數(shù) 3）確定相應(yīng)節(jié)點值克立格插值法的概念？常用方法有哪些？他們之間的區(qū)別是什么？克立格插值法：是建立在半變異函數(shù)理論分析基礎(chǔ)上的，是對有限區(qū)域內(nèi)的區(qū)域化變量取值 進(jìn)行無偏最優(yōu)估計的一種方法常用方法：1）普

26、通克立格模型 2）簡單克立格模型 3）泛克立格模型 4）指示克立格模型 5）析取克立格模型 6）協(xié)同克立格模型 7）概率克立格模型區(qū)別：1）當(dāng)區(qū)域化變量Z(x)的數(shù)學(xué)期望EZ(x)=m為未知常數(shù)時，常采用普通克立格法進(jìn)行局部估計。當(dāng)假設(shè)屬性值的期望值是確定的但是未知的，選用普通克里格。2）當(dāng)假設(shè)屬性值的期望值為某一已知常數(shù)時，選用簡單克里格。簡單克立格法可以使用半變異函數(shù)或協(xié)方差函數(shù)進(jìn)行分析，可進(jìn)行變換和剔除趨勢，也可進(jìn)行測量誤差分析。3）當(dāng)數(shù)據(jù)存在主導(dǎo)趨勢時，選用泛克里格。4）應(yīng)用二進(jìn)制變量后，指示克立格法的預(yù)測精度將超過普通克立格法。在處理特高值和特低值的分布方面，具有明顯的優(yōu)勢。當(dāng)只需了

27、解屬性值是否超過某一閾值時，選用指示克里格差值。得到的差值地圖中各點的預(yù)測值就表示高于（或低于）閾值的概率。5）若數(shù)據(jù)不服從簡單分布（高斯或?qū)?shù)正態(tài)等）時，選用析取克里格。將指示克立格法的指示函數(shù)進(jìn)行一般化處理便得到析取克立格法的指示函數(shù)表達(dá)式，它是一種非線性的估值方法。6）當(dāng)同一事物的兩種屬性存在相關(guān)關(guān)系，且一種屬性不易獲取時，可選用協(xié)同克里格方法，借助另一屬性實現(xiàn)該屬性的空間內(nèi)插。協(xié)同克立格法應(yīng)用過程中引用了協(xié)同變量，以求預(yù)測的結(jié)果更好。Moran指數(shù)在全局空間自相關(guān)和局部空間自相關(guān)分別代表什么含義？全局空間自相關(guān)：若在區(qū)域內(nèi)有n個空間單元，每個空間單元皆有一個觀察值X，空間單元i與空間單

28、元j的空間關(guān)系構(gòu)成Wij的空間相鄰矩陣，以1表示i和j相鄰，以0表示i和j不相鄰。其簡單定義為Wijn×n其中，Wij為表示區(qū)位相鄰矩陣，Wij=1表示區(qū)位相鄰，Wij=0則表示區(qū)位不相鄰。I值結(jié)果一定介于-1到1之間；I>0為正相關(guān)，數(shù)值越大表示空間分布的相關(guān)性越大，即空間上聚集分布的現(xiàn)象越明顯；I<0為負(fù)相關(guān)，數(shù)值越小代表示相關(guān)性小；I趨于0時，代表空間分布呈現(xiàn)隨機(jī)分布的情形。局部空間自相關(guān)：P152 Moran散點圖簡述OpenGL，其優(yōu)點和主要技術(shù)OpenGL：是Open Graphics Lib的縮寫。它是一套三維圖形處理庫，也是該領(lǐng)域的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，是繪制高真實感

29、三維圖形，實現(xiàn)交互式視景仿真和虛擬顯示的高性能開發(fā)軟件包。OpenGL是一種與硬件、操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境無關(guān)的編程界面，可以建立活動的三維幾何對象的交互式程序。其執(zhí)行模式是客戶機(jī)/服務(wù)器模式。OpenGL優(yōu)點：1）大大降低了開發(fā)高質(zhì)量圖形軟件對軟、硬件的依賴程度 2）跨平臺，符號基本上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 3）學(xué)習(xí)容易，上手快。主要技術(shù)：1） 變換操作 2）雙緩存技術(shù) 3）庫函數(shù)簡述VRML，其特點、不足VRML：譯為虛擬現(xiàn)實建模語言，是一種3D交換格式，其定義了三維可視化中絕大多數(shù)常見 概念，諸如對象的移動、旋轉(zhuǎn)、視點、光照、材質(zhì)屬性、紋理映射、動畫、霧以及嵌 套結(jié)構(gòu)等。特點：低帶寬、開放的標(biāo)準(zhǔn)、跨平臺

30、的 VRML采用“可執(zhí)行代碼”技術(shù)，有效克服網(wǎng)絡(luò)帶 寬造成的瓶頸?？蓴U(kuò)展性好，性價比高。不足：瀏覽器的控制比較困難；VRML與外界的通信能力比較差；VRML與用戶的交互界面 比較弱。地形特征提?。狐c特征提取、面特征提取P181/182DEM的構(gòu)建：格網(wǎng)DEM的數(shù)據(jù)組織類似于圖像柵格數(shù)據(jù)，每個像元的值為高程值。在原始數(shù)據(jù)呈離散分布，或原有格網(wǎng)DEM密度不夠時，一般運用離散點構(gòu)建格網(wǎng)DEM。其基本思路是選擇一個合理的數(shù)學(xué)模型，利用巳知點的信息求出函數(shù)的待定系數(shù)，再求算格網(wǎng)點上的高程值。三維場景制作流程：三維建模>>>>>數(shù)據(jù)預(yù)處理>>>>>

31、;參數(shù)設(shè)置>>>>>幾何變換>>>>>三維裁剪>>>>>視口變換>>>>光照模型>>>>>紋理映射>>>>>>三維場景 P194主要坐標(biāo)系統(tǒng)有哪兩種？轉(zhuǎn)換方法空間直角坐標(biāo)（X,Y,Z）和大地坐標(biāo)（L,B,H）PPT第4章41其他：高斯克呂格投影（等角橫切橢圓錐） 建立：以橢圓柱面作為投影面，將橢圓柱橫放并與橢球體面相切于一條經(jīng)線上，即為中央經(jīng)線，按等角條件將中央經(jīng)線東西一定范圍內(nèi)的區(qū)域投影到橢圓柱表面上，再展成平面，

32、便構(gòu)成了橫軸等角切橢圓柱投影 經(jīng)緯線的形狀：除中央經(jīng)線與赤道為互相垂直的直線外，其他經(jīng)線均為對稱于中央均線并交于兩極的凹向曲線，其他緯線均為對稱于赤道并彎向兩極的凸向曲線，經(jīng)緯線成正交關(guān)系。 變形：此投影無角度變形，中央經(jīng)線長度比m0=1，沒有長度變形，其余經(jīng)線長度比均大于1，距中央經(jīng)線愈遠(yuǎn)變形愈大，最大長度變形在赤道與邊緣經(jīng)線的交點上 分帶：1：1萬比例尺地形圖采用按經(jīng)差3°分帶，1：2.5萬1：50萬比例尺地形圖采用按6°分帶。6°分帶從本初子午線開始，按經(jīng)差6°為一個投影帶自西向東劃分，全球共分60個投影帶； 0° 6°E為第1

33、個投影帶，6°W0°為第60個投影帶。3°分帶是從東經(jīng)1°30開始，按經(jīng)差3°為一個投影帶自西向東劃分，全球共分120個投影帶坐標(biāo)系統(tǒng)的建立與坐標(biāo)值規(guī)定 ：規(guī)定以中央經(jīng)線為X軸，赤道為Y軸，中央經(jīng)線與赤道的交點為坐標(biāo)原點，值在北半球為正，南半球為負(fù)，值在中央經(jīng)線以東為正，以西為負(fù)。為避免值出現(xiàn)負(fù)值，將投影帶的坐標(biāo)縱軸西移500公里。各帶之間都有相同坐標(biāo)值的點位，為了使各帶的點位能夠加以區(qū)分，規(guī)定在每個點位橫坐標(biāo)值的百千米位數(shù)前加上帶號。墨卡托投影是正軸等角圓柱投影墨卡托投影：圓柱的軸與地軸方向一致，圓柱的表面與地球表面相切或相割，將球面上的經(jīng) 緯網(wǎng)按等角條件投影于圓柱面上，然后將圓柱面沿一條母線剪開展成平面。墨卡托投影經(jīng)緯網(wǎng)特點：經(jīng)緯線是互相垂直的平行直線，經(jīng)線間隔相等，緯線間隔由赤道向 兩極逐漸擴(kuò)大墨卡托投影對航海，航空具有重要的實際應(yīng)用價值UTM：等角