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更新时间:2024-07-29 05:32:01
gis
第八章 空间分析 导读:空间分析源于 60 年代地理和区域科学的计量革命,在开始阶段,主要是应用 定量(主要是统计)分析手段用于分析点、线、面的空间分布模式。后来更多的是 强调地理空间本身的特征、空间决策过程和复杂空间系统的时空演化过程分析。实 际上自有地图以来,人们就始终在自觉或不自觉地进行着各种类型的空间分析。如 在地图上量测地理要素之间的距离、方位、面积,乃至利用地图进行战术研究和战 略决策等,都是人们利用地图进行空间分析的实例,而后者实质上已属较高层次上 的空间分析。 地理信息系统集成了多学科的最新技术,如关系数据库管理,高效图形算法,插值, 区划和网络分析,为空间分析提供了强大的工具,使得过去复杂困难的高级空间分 析任务变得简单易行。目前绝大多数地理信息系统软件都有空间分析功能。空间分 析早已成为地理信息系统的核心功能之一,它特有的对地理信息(特别是隐含信息) 的提取、表现和传输功能,是地理信息系统区别于一般信息系统的主要功能特征。 空间分析是对分析空间数据有关技术的统称。根据作用的数据性质不同,可以分为: (1)基于空间图形数据的分析运算;(2)基于非空间属性的数据运算;(3)空间和 非空间数据的联合运算。空间分析赖以进行的基础是地理空间数据库,其运用的手 段包括各种几何的逻辑运算、数理统计分析,代数运算等数学手段,最终的目的是 解决人们所涉及到地理空间的实际问题,提取和传输地理空间信息,特别是隐含信 息,以辅助决策。 本章介绍 GIS 中实现空间分析的基本功能,包括空间查询与量算,缓冲区分析、叠 加分析、路径分析、空间插值、统计分类分析等,并描述了相关的算法,以及其中 的计算公式。 1.空间查询与量算 查询和定位空间对象,并对空间对象进行量算是地理信息系统的基本功能之一,它是地 理信息系统进行高层次分析的基础。在地理信息系统中,为进行高层次分析,往往需要查询 定位空间对象,并用一些简单的量测值对地理分布或现象进行描述,如长度,面积,距离, 形状等。实际上,空间分析首先始于空间查询和量算,它是空间分析的定量基础。 1.1 空间查询 图形与属性互查是最常用的查询,主要有两类:第一类是按属性信息的要求来查询定位 空间位置,称为“属性查图形”。如在中国行政区划图上查询人口大于 4000 万且城市人口大 于 1000 万的省有哪些,这和一般非空间的关系数据库的 SQL 查询没有区别,查询到结果后, 再利用图形和属性的对应关系,进一步在图上用指定的显示方式将结果定位绘出。第二类是 根据对象的空间位置查询有关属性信息,称为“图形查属性”。如一般地理信息系统软件都