GIS空間統(tǒng)計與分析

數據采集與輸入數據編輯與更新數據存儲與管理空間查詢與分析數據顯示與輸出緩沖區(qū)分析疊合分析空間查詢網絡分析地形分析……GIS基本功能GIS能作什么？GIS空間統(tǒng)計與分析一、空間分析的含義二、空間數據的統(tǒng)計分析三、緩沖區(qū)分析四、疊置分析五、空間集合分析一、空間分析的含義空間分析是基于地理對象的位置和形態(tài)特征的空間數據分析技術，是從地理信息系統(tǒng)目標之間的空間關系中獲取派生的信息和新的知識，包括了諸如數據格式轉換、多邊形疊合等操作和按一定模式關系進行的各種數據運算（算術、關系、邏輯、函數運算）。根據確定的分析模式，提高分析評價、管理與決策的能力，這是地理信息系統(tǒng)的核心功能，是地理信息系統(tǒng)區(qū)別于計算機制圖系統(tǒng)的顯著標志之一?？臻g分析模型是指用于GIS空間分析的數學模型，是在GIS空間數據基礎上建立起來的模型，是通過作用于原始數據和派生數據的一組順序的、交互的空間分析操作命令，對一個空間決策過程進行的模擬。地理信息系統(tǒng)具有的各種應用模型，是判別一個系統(tǒng)優(yōu)劣的重要標志，也是空間分析的基礎。空間分析內容包括：統(tǒng)計分析、緩沖區(qū)分析、疊置分析、集合分析、地學分析、地形分析等。二、空間數據的統(tǒng)計分析（一）屬性數據的特征值（二）統(tǒng)計數據的分類分級（三）相關分析（四）趨勢分析（一）屬性數據的特征值⑴頻率⑵均值⑶眾數⑷中數⑸總和⑺方差⑻變差系數⑼其他參數（二）統(tǒng)計數據的分類分級為了將地理數據中的統(tǒng)計數據用專題地圖的形式表示出來，需要對統(tǒng)計數據進行分類分級。分級分類的方法很多，經常用到的有：

⑴變量篩選法：多用主成分分析法實現(xiàn)。

⑵系統(tǒng)聚類法：按性質上的相近程度分類。

⑶最優(yōu)分割分級法：使其分割的級內離差平方和為最小，級間離差平方和為最大的一種方法。（三）相關分析相關分析主要做三件事：建立相關關系，分析相關程度、討論相關誤差等。（四）趨勢分析趨勢分析主要是模擬地理特征的空間分析與時間過程。

三、緩沖區(qū)分析（一）緩沖區(qū)分析的定義（二）緩沖區(qū)的三種情況（三）緩沖區(qū)分析的意義（一）緩沖區(qū)分析的定義緩沖區(qū)分析是確定不同地理特征的空間接近度或臨近性的操作，是針對點線、面實體，自動建立其周圍一定范圍的緩沖區(qū)多邊形。其數學表達式為：（二）緩沖區(qū)的三種情況點要素的緩沖區(qū)原理通常是以點為圓心、一定距離為半徑畫圓圖例點要素的緩沖區(qū)分析實例線要素的緩沖區(qū)原理分別對每個頂點和每條邊生成緩沖區(qū)，然后對這些緩沖區(qū)進行疊置操作。通常形成以線為中心軸線、距其一定距離的平行條帶多邊形圖例線要素的緩沖區(qū)分析實例面要素的緩沖區(qū)原理面要素的緩沖區(qū)，通常是以面的閉合線為基礎、向內或向外生成的距其一定距離的多邊形。圖例（三）緩沖區(qū)分析的意義緩沖區(qū)分析是地理信息系統(tǒng)重要的和基本的空間分析功能之一。如制定自然保護區(qū)時，要求在距保護區(qū)一定范圍內規(guī)定出禁止砍伐樹木，就需要用緩沖區(qū)來實現(xiàn)。應用緩沖區(qū)操作生成的緩沖區(qū)多邊形將構成新的數據層，這個新的數據層就是需要的有用的信息。四、疊置分析（一）疊置分析的定義（二）疊置分析的原理（三）疊置分析的分類（四）疊置分析與視覺信息復合的區(qū)別

（一）疊置分析的定義疊置分析是將兩層或多層地圖要素進行疊加產生一個新要素層及其屬性的操作。這個新的要素層綜合了原有各圖層所具有的屬性。（二）疊置分析的原理（三）疊置分析的分類不論是屬性數據還是空間數據，建庫時都是按屬性分層錄入的，這樣便形成了若干個不同屬性的數據層，如河流是一層，公路是一層，鐵路又是一層等。各層都有不同的屬性定義，如河流為弧線，公路為平行線，鐵路為黑白相間線等。將同一地區(qū)，同一比例尺的兩組或更多的多邊形要素的數據層進行疊置，會出現(xiàn)兩種成果形式，一種是根據兩組多邊形邊界的交點來建立具有多重屬性的多邊形，稱為合成疊置；另一種是進行多邊形范圍的屬性特征的統(tǒng)計分析，稱為統(tǒng)計疊置。合成疊置：一種是根據兩組多邊形邊界的交點來建立具有多重屬性的多邊形。合成疊置得到一張新的疊置圖，產生了許多新的多邊形，每個多邊形內都具有兩種以上的屬性，通過區(qū)域多重屬性的模擬，尋找和確定同時具有幾種地理屬性的分布區(qū)域。合成疊置統(tǒng)計疊置統(tǒng)計疊置：是進行多邊形范圍的屬性特征的統(tǒng)計分析。統(tǒng)計疊置得到的是新的屬性數據，得到的新屬性值可能與原數據層的屬性意義不一致，因為得到的結果可能是名稱、分類值，也可能是分析后的結果。（四）疊置分析與視覺信息復合的區(qū)別疊置分析與視覺信息復合不同，疊置分析是把參與疊加的各數據層經過算術的、幾何的、邏輯的運算生成新的數據層；而視覺信息復合僅是把不同的數據層同時顯示到一個屏幕上或繪制在一幅圖形里，各數據層間不存在邏輯關系，沒有生成新的數據文件，在同一區(qū)域內，地圖投影與比例尺相同便可進行視覺信息復合。由于數據結構的不同，基于矢量結構與柵格結構的疊置方法是不一樣的。

五、空間集合分析（一）空間集合分析的定義（二）疊置分析和空間集合分析的區(qū)別（一）空間集合分析的定義空間集合分析是在疊置分析的基礎上進行的邏輯選擇過程，通常是按照兩個邏輯子集給定的條件進行邏輯交運算、邏輯并運算、邏輯差運算等。邏輯交運算邏輯交運算提取的數據是各數據層中共有（重疊）部分，與數學里的交運算相同（同時滿足所給條件）。邏輯并運算提取的數據是各數據層中任一滿足條件的所有部分，而非僅僅是重疊部分，與數學里的并運算相同（滿足任何所給條件都為滿足條件）。邏輯差運算提取的數據是從某一個數據層減去與另一個數據層共有（重疊）部分，與數學里的差運算相同。（二）疊置分析和空間集合分析的區(qū)別疊置分析和空間集合分析雖然都可以在基于