MAPGIS軟件應(yīng)用-空間分析

MAPGIS軟件應(yīng)用-空間分析第一頁(yè)，共33頁(yè)。柵格數(shù)據(jù)的圖形表示以規(guī)則的陣列來(lái)表示空間地物或現(xiàn)象分布的數(shù)據(jù)組織，組織中的每個(gè)數(shù)據(jù)表示地物或現(xiàn)象的非幾何屬性特征。GIS的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（raster）第二頁(yè)，共33頁(yè)。第三頁(yè)，共33頁(yè)。GIS的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（shape）矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通過(guò)記錄坐標(biāo)的方式盡可能精確的表示點(diǎn)、線和多邊形等地理實(shí)體。第四頁(yè)，共33頁(yè)。第五章空間分析5.1空間疊加分析5.2緩沖區(qū)分析5.3網(wǎng)絡(luò)分析5.4屬性分析5.5空間信息分類5.6軟件實(shí)例操作第五頁(yè)，共33頁(yè)。第五章空間分析5.1空間疊加分析5.2緩沖區(qū)分析5.3網(wǎng)絡(luò)分析5.4屬性分析5.5空間信息分類5.6軟件實(shí)例操作第六頁(yè)，共33頁(yè)。5.1空間疊加分析疊加分析定義疊加分析規(guī)律統(tǒng)一的空間參考系統(tǒng)下兩層或多層不同來(lái)源的GIS矢量數(shù)據(jù)一系列的幾何運(yùn)算，產(chǎn)生新數(shù)據(jù)的過(guò)程定義研究多層數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系、存在差異；地理現(xiàn)象的動(dòng)態(tài)變化特征（土地利用變化）；文件A（圖形+屬性）+文件B（圖形+屬性）=文件C（圖形+屬性）

第七頁(yè)，共33頁(yè)。5.1空間疊加分析疊加分析類型多邊形疊加點(diǎn)與多邊形疊加線與多邊形疊加兩層中的多邊形要素疊加，產(chǎn)生輸出層中的新多邊形要素，屬性也聯(lián)系起來(lái)，滿足建立分析模型的需要。多邊形之和Union輸出保留兩個(gè)輸入的所有多邊形多邊形之積Intersect保留兩個(gè)輸入的共同覆蓋區(qū)域多邊形疊合Identity第二個(gè)輸入層所有多邊形第八頁(yè)，共33頁(yè)。5.1空間疊加分析疊加分析類型多邊形疊加點(diǎn)與多邊形疊加線與多邊形疊加實(shí)質(zhì)是計(jì)算包含關(guān)系，疊加的結(jié)果是為每點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)新的屬性。將多邊形要素層疊加到一個(gè)弧段層上，以確定每條弧段（全部或部分）落在哪個(gè)多邊形內(nèi)。礦井位置+規(guī)劃區(qū)河流+行政區(qū)劃學(xué)校位置+城市分區(qū)道路+城市分區(qū)第九頁(yè)，共33頁(yè)。5.1空間疊加分析5.1空間疊加分析疊加分析舉例任何空間特征都可以表示為地球表面的一個(gè)特定位置，而位置又依賴于特定的坐標(biāo)系來(lái)表示?；鶞?zhǔn)影像+高程+水文+邊界+土地利用+道路第十頁(yè)，共33頁(yè)。5.1空間疊加分析疊加分析舉例第十一頁(yè)，共33頁(yè)。5.1空間疊加分析疊加分析舉例疊加分析化工廠污染區(qū)與校區(qū)圖疊加（多邊形之積）某礦區(qū)不同重金屬區(qū)域疊加（多邊形之和）A.wp+B.wp=AB.wp吉林省綠化面積圖+四平市城市分布圖（多邊形疊合）第十二頁(yè)，共33頁(yè)。第五章空間分析5.1空間疊加分析5.2緩沖區(qū)分析5.3網(wǎng)絡(luò)分析5.4屬性分析5.5空間信息分類5.6軟件實(shí)例操作第十三頁(yè)，共33頁(yè)。5.2緩沖區(qū)分析緩沖區(qū)分析定義針對(duì)點(diǎn)、線、面實(shí)體定義周圍自動(dòng)建立一定寬度范圍以內(nèi)的緩沖區(qū)多邊形點(diǎn)要素：以點(diǎn)為圓心，以一定距離為半徑的圓。線要素：以線為中心軸線，距中心軸線一定距離的平行條帶多邊形。面要素：向外或向內(nèi)擴(kuò)展一定距離以生成新的多邊形。第十四頁(yè)，共33頁(yè)。5.2緩沖區(qū)分析緩沖區(qū)分析舉例湖泊與河流周圍的保護(hù)區(qū)的定界道路擴(kuò)建、工廠擴(kuò)建（縮建）汽車服務(wù)區(qū)的選擇民宅區(qū)遠(yuǎn)離娛樂(lè)場(chǎng)所的緩沖區(qū)建立居民區(qū)購(gòu)物超市的選擇第十五頁(yè)，共33頁(yè)。第五章空間分析5.1空間疊加分析5.2緩沖區(qū)分析5.3網(wǎng)絡(luò)分析5.4屬性分析5.5空間信息分類5.6軟件實(shí)例操作第十六頁(yè)，共33頁(yè)。5.3網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)分析定義對(duì)地理網(wǎng)絡(luò)（交通網(wǎng)絡(luò)）、城市基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)（各種網(wǎng)線、電力線、電話線、供排水管線等）進(jìn)行地理分析和模型化。運(yùn)籌學(xué)模型根本目的研究意義基本思想研究、籌劃網(wǎng)絡(luò)工程如何安排，并使其運(yùn)行效果最好。一定資源的最佳分配，從一地到另一地的運(yùn)輸費(fèi)用最低。人類活動(dòng)總是趨向于按一定目標(biāo)達(dá)到最佳效果的空間位置。第十七頁(yè)，共33頁(yè)。5.3網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)中基本組成成分和屬性網(wǎng)絡(luò)禁止網(wǎng)絡(luò)中流動(dòng)的點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中流動(dòng)的管線網(wǎng)絡(luò)鏈中分割結(jié)點(diǎn)資源增減的站點(diǎn)接受或分配資源的位置（阻力和需求）鏈（Link）障礙（Barrier）站點(diǎn)（Stop）中心（Center）拐角點(diǎn)（Turn）狀態(tài)屬性ImpedenceDemand第十八頁(yè)，共33頁(yè)。5.3網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)分析舉例第十九頁(yè)，共33頁(yè)。5.3網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)分析類型

1.路徑分析2.地址匹配3.資源分配靜態(tài)求最佳路徑動(dòng)態(tài)分段技術(shù)

N條最佳路徑分析最短路徑動(dòng)態(tài)最佳路徑分析路徑分析確定權(quán)值關(guān)系，讀出路徑的相關(guān)屬性，求出最佳路徑。一條路徑由多段聯(lián)系組成，標(biāo)注出某一段的相關(guān)屬性。確定起點(diǎn)、終點(diǎn)，求代價(jià)較小的N條路徑。確定起點(diǎn)、終點(diǎn)和所要經(jīng)過(guò)的中間點(diǎn)，求最短路徑。權(quán)值發(fā)生變化，臨時(shí)出現(xiàn)一些障礙，動(dòng)態(tài)計(jì)算路徑。第二十頁(yè)，共33頁(yè)。5.3網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)分析類型實(shí)質(zhì)是對(duì)地理位置的查詢，它涉及到地址的編碼（Geocode）。資源分配網(wǎng)絡(luò)模型：中心點(diǎn)（分配中心）、狀態(tài)屬性和網(wǎng)絡(luò)。兩種方式：分配中心向四周輸出——由四周向中心集中。解決資源的有效流動(dòng)和合理分配。與區(qū)位論中的中心地理論類似。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)流的阻力來(lái)研究中心的吸引區(qū)，為網(wǎng)絡(luò)中的每一連接尋找最近中心，實(shí)現(xiàn)最佳服務(wù)。地址匹配資源分配地址匹配與其它網(wǎng)絡(luò)分析功能集合，滿足非常復(fù)雜的分析要求。輸入數(shù)據(jù)：地址表、含地址范圍的街道網(wǎng)絡(luò)、待查詢地址的屬性值。第二十一頁(yè)，共33頁(yè)。第五章空間分析5.1空間疊加分析5.2緩沖區(qū)分析5.3網(wǎng)絡(luò)分析5.4屬性分析5.5空間信息分類5.6軟件實(shí)例操作第二十二頁(yè)，共33頁(yè)。5.4屬性分析

單屬性分析、雙屬性分析—分析對(duì)象：屬性/表格數(shù)值型總和最大值最小值平均值圖元個(gè)數(shù)單屬性統(tǒng)計(jì)B1B3B2B4第二十三頁(yè)，共33頁(yè)。5.4屬性分析

單屬性累計(jì)統(tǒng)計(jì)利用橫向直方圖表示，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將屬性字段范圍劃分成幾個(gè)等分。橫坐標(biāo)：鐵含量；縱坐標(biāo)：鐵含量劃分的范圍。

單屬性累計(jì)頻率統(tǒng)計(jì)計(jì)算出在某范圍內(nèi)所含的鐵含量占鐵含量總量的比例。橫坐標(biāo)：鐵含量比例；縱坐標(biāo)：鐵含量劃分的范圍。第二十四頁(yè)，共33頁(yè)。第五章空間分析5.1空間疊加分析5.2緩沖區(qū)分析5.3網(wǎng)絡(luò)分析5.4屬性分析5.5空間信息分類5.6軟件實(shí)例操作第二十五頁(yè)，共33頁(yè)。5.5空間信息分類地圖上所載負(fù)的數(shù)據(jù)是經(jīng)過(guò)專門(mén)分類和處理過(guò)。存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)則具有原始數(shù)據(jù)的性質(zhì)，根據(jù)不同使用目的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行特殊地提取和分析。大量未經(jīng)分類的地理數(shù)據(jù)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)用戶建立的具體分類算法第二十六頁(yè)，共33頁(yè)。5.5空間信息分類空間信息分類--數(shù)學(xué)方法（4）分析困難要素多復(fù)雜性地理問(wèn)題分析困難要素多復(fù)雜性地理問(wèn)題涉及大量相互關(guān)聯(lián)的自然和社會(huì)要素。要素過(guò)多，分析困難且麻煩，耗費(fèi)大量時(shí)間。大數(shù)據(jù)量增加了運(yùn)算的復(fù)雜性。

主成分分析方法（PCA-PrincipalComponentAnalysis）第二十七頁(yè)，共33頁(yè)。5.5空間信息分類空間信息分類--數(shù)學(xué)方法主成分分析數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法眾多要素信息壓縮合成變量代表性克服變量選擇時(shí)的冗余和相關(guān)；選擇信息量最豐富的少數(shù)因子進(jìn)行各種聚類分析。構(gòu)造矩陣特征值第二十八頁(yè)，共33頁(yè)。5.5空間信息分類空間信息分類--數(shù)學(xué)方法層析分析法（AHP-AnalyticHierarchyProcess）

各要素對(duì)問(wèn)題的分析有著不同程度的重要性1對(duì)目標(biāo)的重要性序列

相互關(guān)聯(lián)的要素按隸屬關(guān)系劃分為若干層次2對(duì)各層次各要素的相對(duì)重要性給出定量指標(biāo)3綜合意見(jiàn)給出各層次各要素的重要性權(quán)值4利用數(shù)學(xué)方法綜合分析基礎(chǔ)第二十九頁(yè)，共33頁(yè)。5.5空間信息分類空間信息分類--數(shù)學(xué)方法系統(tǒng)聚類分析：根據(jù)多種地學(xué)要素對(duì)地理實(shí)體劃分類別的方法。土地分等定級(jí)、水土流失強(qiáng)度分級(jí)實(shí)體間的相似程度合并若干類別距離相似系數(shù)絕對(duì)值距離歐式距離切比雪夫距離馬氏距離第三十頁(yè)，共33頁(yè)。5.5空間信息分類空間信息分類--數(shù)學(xué)方法判別分析：同屬分類問(wèn)題，根據(jù)理論與實(shí)踐，預(yù)先確定等級(jí)序列的