第三章4空间分析2013
第三章空间分布测度
第三章空间分布测度
第三章空间分布测度
第三章空间分布测度
▪ 从城市的纬向分布看, ▪ 我国城市以北纬30—40度间最为集中,其间
共有城市150个,约占全国城市总数的43.6%, 集中了我国60%的超大城市(人口300万以 上),70%的特大城市,51%的大城市, 62.7%的中等城市,以及67.5%的小城市。 ▪ 据计算,在这一区间内大约平均每一纬度分 布有15个城市,城市间平均南北垂直距离仅 约6公里;
第三章空间分布测度
▪ 从城市的经向分布图看,
▪ 我国城市以东经110—125度内最为集中,几 乎占城市总数的70%左右,其间分布了全国 70%的特大城市、90%的大城市、80%的中 等城市和将近一半的小城市;
▪ 东经100—110度次之,约占城市总数的20%, 其中分布了全国30%的特大城市,以及少数 大、中城市和较多的小城市;
第三章空间分布测度
举例:城市空间分布类型
第三章空间分布测度
城市空间分布发展演变模式
第三章空间分布Biblioteka 度城市空间演变具有明显的阶段性
▪ a图——离散阶段(低水平均衡阶段) 对应于自给自足式,以农业为主体的阶段, 以小城镇发展为主,缺少大中城市,没有 核心结构,构不成等级系统。
▪ b图——极化阶段 对应于工业化兴起、工业迅速增长并成为 主导产业的阶段,中心城市强化。
r1
rE
▪ rE 是理论的随机型的最临近平均距离,
1
r ▪
E= 2 D
1 2
▪ D是点的密度,
▪ 若R>1,均等分布;R=1,随机分布;
▪ R<1,凝聚分布
地理信息系统下的空间分析——第三章_空间分析的理论问题
4、顺序关系描述 顺序关系中的一类重要关系是方向关系,如东、西、 南、北等。 (1)方向关系的定量描述 方向关系的定量描述主要是使用方位角来进行
(2)方向关系的定性描述 方向关系的定性描述主要有投影法(projection)和锥形 法(cone)。 1)投影法:是将空间目标投影到特定的坐标轴上,通 过各目标投影间的关系去描述与定义方向关系。其中的投 影可以是正射投影,也可以是斜率投影。 2)锥形法:是将空间目标及其周围的区域分成带有方 向性的几个区域,通过各目标本身及方向区域之间的交的 结果来描述空间关系。
7)西南关系
South_West(Pi,Qj)=X(Pi)<X(Qj) And Y(Pi)<Y(Qj) 示意图如下:
8)东南关系
South_East(Pi,Qj)=X(Pi)>X(Qj) And Y(Pi)<Y(Qj) 示意图如下:
以上8种关系通过点的投影可以精确判断。对于任意两点, 上述8种关系必有一种满足。 这些关系具有传递性。 另外,一些关系可进行相互转换,如North_East(Pi,Qj)和 South_West(Qj,Pi)。
课堂练习: 请大家分别算 出8种面面关系 的4元组矩阵
8种面/面关系
………………….
三种点/线拓扑关系。 课堂练习:请大家分别算出3 种点线关系的4元组矩阵。
两种点/点拓扑关系。
课堂练习:请大家分别算出2种点 点关系的4元组矩阵。
三种点/面拓扑关系,请 写出4元组矩阵。
2、空间关系描述结果的评价: 完备性是指空间关系描述结果能包含目标间所有可能的定 性关系; 严密性是要求所推出的一组关系是实际存在的或正确的; 唯一性要求所有关系是互斥的; 通用性指描述方法应能处理各种形状的目标和各类关系。
线性系统理论-郑大钟(第二版)(2013)
从作用时间 1.连续时间系统 类型的角度 2.离散时间系统
连续系统按其参数 1.集中参数系统: 属有穷维系统 的空间分布类型 2.分布参数系统: 属于无穷维系统
本书中仅限于研究线性系统和集中参数系统
线性系统 线性系统理论的研究对象为线性系统,其模型方程具有线性属性即满足叠加原理。 若表征系统的数学描述为L 系统模型 系统模型是对系统或其部分属性的一个简化描述 ①系统模型的作用:仿真、预测预报、综合和设计控制器
状态和状态空间的定义 状态变量组: 一个动力学系统的状态变量组定义为 能完全表征其时间域行为的一个最小 内部变量组
u1
yq
u2
up
x1, x2 ,, xn
y2
yq
状态: 一个动力学系统的状态定义为由其状态变量组 x1 (t ), x2 t ,, xn (t )
所组成的一个列向量
x1 ( x n (t )
(1)整体性
1.结构上的整体性
(2)抽象性
(3)相对性 在系统的定义 中, 所谓“系统” 和“部分”这 种称谓具有相 对属性。
作为系统控制理论的研 究对象,系统常常抽去 2.系统行为和功能由整体 所决定 了具体系统的物理,自 然和社会含义,而把它 抽象为一个一般意义下 的系统而加以研究。
动态系统: 所谓动态系统,就是运动状态按确定规律或确定统计规律随时间演化 的一类系统——动力学系统。 动态系统是系统控制理论所研究的主体,其行为有各类变量间的关系来表征。 系统变量可区分为三类形式
1.2 线性系统理论的基本概貌
线性系统理论是一门以研究线性系统的分析与综合的理论和方法为基本任 务的学科。
线性系统理论着重研究线性系统状态的运动规律和改变这种规律的可能性 和方法,以建立和揭示系统结构、参数、行为和性能间确定的和定量的关系。 主要内容: 数学模型 → 分析理论 → 发展过程: 主要学派: 状态空间法 几何理论 把对线性系统的研究转化为状态空间中的相应几何问题, 并采用几何语言来对系统进行描述,分析和综合 综合理论
第三章立体的投影4习题课
台湾 架设第一条电报线,成为中国自
出行 (1)新式交通促进了经济发展,改变了人们的通讯手段和 , 方式 转变了人们的思想观念。
(2)交通近代化使中国同世界的联系大大增强,使异地传输更为便 捷。 (3)促进了中国的经济与社会发展,也使人们的生活
多姿多彩 。
[合作探究· 提认知]
电视剧《闯关东》讲述了济南章丘朱家峪人朱开山一家, 从清末到九一八事变爆发闯关东的前尘往事。下图是朱开山 一家从山东辗转逃亡到东北途中可能用到的四种交通工具。
平行于轴线 θ = 0°
双曲线
平行于一条素线 过锥顶 θ =α 直线(三角形)
抛物线 直线
历史ⅱ岳麓版第13课交通与通讯 的变化资料
精品课件欢迎使用
[自读教材· 填要点] 一、铁路,更多的铁路 1.地位
铁路是
交通运输 建设的重点,便于国计民生,成为国民经济
发展的动脉。 2.出现 1881年,中国自建的第一条铁路——唐山 路建成通车。 1888年,宫廷专用铁路落成。 至胥各庄铁 开平
一、近代交通业发展的原因、特点及影响 1.原因 (1)先进的中国人为救国救民,积极兴办近代交通业,促
进中国社会发展。
(2)列强侵华的需要。为扩大在华利益,加强控制、镇压
中国人民的反抗,控制和操纵中国交通建设。
(3)工业革命的成果传入中国,为近代交通业的发展提供 了物质条件。
2.特点 (1)近代中国交通业逐渐开始近代化的进程,铁路、水运和
报先后发明。
(3)近代以来,交通、通讯工具的进步,推 动了经济与社会的发展。
关键词——交通和通讯不断进步、辛亥革命和国民大革命顺应 时 代潮流 图说历史 主旨句归纳 (1)1911年,革命党人发动武昌起义,辛亥
人文地理学第一章绪论2013.9
近代地理学时期
德国的洪堡为自然地理学、植物地理学奠定了 基础 德国的李希霍芬、法国的德马东为自然地理学 的发展做出了重要的贡献; 美国的戴维斯和德国的彭克分别创立了侵蚀轮 回学说和山坡平行后退理论,标志着地貌学的 建立; 奥地利沃汉恩的《气候学手册》、俄国沃耶伊 科夫的《全球气候及俄国气候》、德国柯本的 世界气候分类,为气候学奠定了基础;
序号 实践项目名称 学时
实践内容及目的
实践方式
备注实验、课堂讨论、案例分析、 课程小论文、专业技法等
1人地关系理论探索 2 讨论人地关系理论的演变 课堂讨论 2中国主要人口问题及其解决措施2 通过课后查阅文献,学会运用所学知识分析问题解决问题课程小论文 3中外城市化、城市体系案例分析2通过案例分析,增强学生分析问题的能力 案例分析 4所在地区旅游形象策划与推介2通过案例分析,增强学生分析问题的能力,理论联系实际解决问题 案例分析 5我国地缘政治格局分析2 通过课后查阅文献,学会运用所学知识分析问题 课堂讨论
1、关于地理环境
地理环境——影响人类活动的地球表 层的自然物及在此基础上形成的生产地域 组合和社会文化特征相互联系构成的整体。 地 自 然 物—自然地理环境—自然地理学 理 生产地域组合—经济地理环境—经济地理学 环 境 社会文化特征—人文地理环境—人文地理学
哥伦布、郑和航海图
2、近代地理学时期 (19世纪下半叶——20世纪50年代)
形成的标志:德国洪堡的《宇宙》和李 特尔的《地学通论》; 从描述地理环境发展到解释地理环境和 人地关系; 对各种地理现象进行条理化归纳,并对 它们之间的关系进行解体系,并分化 为自然地理和人文地理两大科学领域; 近代地理学是产业革命的产物,是随着工 业社会的发展而成熟起来的。这一时期, 各种学说纷起、学派林立。地理学的各部 门学科几乎都在这个时期出现和建立,因 此也是部门地理学蓬勃发展的时期:
第三章 空间数据的表达方法
(一)特点: 1.用离散的点或线描述地理现象及特征 2.用拓扑关系描述矢量数据之间关系
3.面向目标的操作
4.数据结构复杂且难以同遥感数据结合
5.难于处理位置关系
空间对象(实体)的地图表达
点:位置:(x,y) 属性:符号 线:位置:(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn) 1 1 2 2),„,(xn n 属性:符号—形状、颜色、尺寸
7 7 7 7ຫໍສະໝຸດ 7 7 7 77 7 7 7
7 7 7 7
7 7 7 7
7 7 7 7
空间单元人为划定成 大小相等的正方形网 格,有着统一的定位 参照系。每个空间 单元只记录其属性值, 而不记录它的坐标值。
2
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2 2 1 4 4 4 4 4 4 4
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地理信息系统为什么要研究数据模型
现实世界真实模型
空间数据处理
空间数据查询
空间数据分析
空间数据模型 空间数据复原 空间数据结构
数据库:空间数据物 理结构
空间信息 3.2 空间数据模型 3.3 空间数据结构 3.4 地貌的表达——数字化地形模型
有限空间作业安全
在围堤区域内,作业者身体暴露于物理或
化学危害之中;
围堤内可能存在比空气重的有毒有害气体。
第 36 页
特殊情况之二
动土或开渠
符合下列条件之一的动土或开渠,可视为有限空间:
动土或开渠深度大于1.2m,或作业时人员的头部在地面
以下的; 在动土或开渠区域内,身体处于物理或化学危害之中; 在动土或开渠区域内,可能存在比空气重的有毒有害气 体;
有限空间类型
有限空间分三类:密闭半密闭设备、地下 有限空间、地上有限空间。 1 密闭半密闭设备 如贮罐、车载槽罐、反应塔(釜)、压力容器、 管道、烟道、锅炉、工业炉窑等。 2 地下有限空间 如地下管道、暗沟、隧道、涵洞、地坑、 废井、地窖、污水池(井)、沼气池、化粪池、 下水道等。 3 地上有限空间 如储藏室、酒糟池、发酵池、垃圾站、料 仓等。
第十条 工贸企业实施有限空间作业前,应当将 有限空间作业方案和作业现场可能存在的危险 有害因素、防控措施告知作业人员。现场负责 人应当监督作业人员按照方案进行作业准备。 第十一条 工贸企业应当采取可靠的隔断(隔离) 措施,将可能危及作业安全的设施设备、存在 有毒有害物质的空间与作业地点隔开。
第十二条 有限空间作业应当严格遵守“先通风、 再检测、后作业”的原则。检测指标包括氧浓 度、易燃易爆物质(可燃性气体、爆炸性粉尘) 浓度、有毒有害气体浓度。检测应当符合相关 国家标准或者行业标准的规定。 未经通风和检测合格,任何人员不得进入有 限空间作业。检测的时间不得早于作业开始前 30分钟。 第十三条 检测人员进行检测时,应当记录检测 的时间、地点、气体种类、浓度等信息。检测 记录经检测人员签字后存档。 检测人员应当采取相应的安全防护措施,防 止中毒窒息等事故发生。
GIS空间分析第三章栅格数据分析
GIS空间分析第三章栅格数据分析栅格数据分析是GIS空间分析的重要组成部分,它是通过对栅格数据进行数学计算、空间统计和空间模型构建来揭示地理现象和解决实际问题的过程。
本文将围绕栅格数据的分类、栅格数据的操作、栅格数据的转换和栅格数据的模型构建展开阐述。
首先,栅格数据可以分为单波段栅格数据和多波段栅格数据。
单波段栅格数据是指只包含一个变量的栅格数据,如高程数据、遥感影像数据等;而多波段栅格数据则是指包含多个变量的栅格数据,如遥感影像的RGB波段数据。
栅格数据的操作包括栅格数据的重分类、栅格数据的代数运算和栅格数据的空间过滤。
栅格数据的重分类是指将栅格数据的属性值按照一定的标准进行重新划分,以便于后续的分析和应用;栅格数据的代数运算是指对栅格数据进行加、减、乘、除等数学运算,以获得新的栅格数据;栅格数据的空间过滤是指通过设定空间窗口大小和权重来对栅格数据进行平滑或者锐化处理,以揭示地理现象的模式和变化。
栅格数据的转换包括栅格数据的样本导出、栅格数据的统计和栅格数据的可视化。
栅格数据的样本导出是指从栅格数据中提取一部分样本数据,用于建立统计模型或者进行其他分析;栅格数据的统计分析是指对栅格数据进行均值、方差、标准差等统计指标的计算,以了解栅格数据的分布特征;栅格数据的可视化是指通过色彩、阴影和填充等方式将栅格数据以图像的形式展示出来,以便于人们对其进行直观的理解和分析。
最后,栅格数据的模型构建是指根据栅格数据的特征和空间关系建立数学模型,用于解决实际问题。
常见的栅格数据模型包括地形模型、遥感模型和景观模型。
地形模型是通过栅格数据的高程信息构建的,它可以用来进行地形分析、地形模拟和洪水预测等;遥感模型是通过栅格数据的反射率信息构建的,它可以用来进行植被分析、土地利用分类和环境监测等;景观模型是通过栅格数据的空间分布和格网图案构建的,它可以用来进行景观格局分析和景观生态研究等。
总之,栅格数据分析是GIS空间分析中一种重要的数据分析方法,它通过对栅格数据进行分类、操作、转换和模型构建来揭示地理现象和解决实际问题。
第三章---第三讲--同坡屋顶的画法及本章重点难点解析
画图原则----
1 先交先画。
2 注意封口符合 同坡屋顶的 投影特 点。
3 正面投影中左 右四屋面为正垂面。
4 注意三等关系 (长对正)!
注意
§3.5 同坡屋顶的画法
• 例:根据屋檐的水平投影及屋面的水平倾角,作出屋 顶的两面投影图。
§3.5 同坡屋顶的画法
•• 例:根据屋檐的水平投影及屋面的水平倾角,作出 屋顶的两面投影图。
屋脊
屋面底边:屋檐
同坡屋顶的特点
屋檐平行的两屋面 相交于屋脊。
相邻两屋面必交 于斜脊或天沟,其 水平投影必过屋檐 水平投影的交点且 呈角平分线。
屋脊
屋顶上有两条交 线时必有第三条交 线存在,且三交线 共点。
屋顶三交线中必 有一条水平的屋脊 和另两条傾斜 的斜脊或一条斜脊及一条天沟。
例 已知同坡屋顶的水平投影轮廓和屋面坡 角为45度,求其水平投影及正面投影。
•
水平投影作图过程动画
已知
作图
描粗
自动演播
重点、难点:
1、投影的概念及分类; 2、正投影的概念; 3、平行投影的基本特性; 4、三面体系中点的投影规律; 5、点的投影与直角坐标的关系; 6、掌握两点的相对位置关系及的作图方法; 7、重影点的判别及的作图方法。
本章关键点:直线与平面、 平面与平面的相对位置
3.4.1 空间几何元素定位问题
例14 已知三条直线CD、EF和GH,求作一直线AB与CD平
行,并且与EF、GH均相交。
e
d
c X
c
g
h
f
O
g
h f
d e
分析
DE B F
G
C
A
H
测绘高级工程师答辩题库
测绘高级工程师答辩题库答辩题目第一章:地形测量、数字化测图、地籍测量1、需要测区1:2000的地形图,请说明可采用那些方法得到?答:野外数字采集、原图数据采集、数字摄影测量2、不同比例尺地形图的转换需要考虑哪些因素?答:考虑比例尺大小、地域范围、内容详略程度等因素。
3、如何将纸质地形图转换成数字化图?有哪些环节?答:有两种方法可以转化:手扶跟踪数字化法和扫描屏幕数字化法。
扫描屏幕数字化法主要有图上的位置点信息转化成数字化的平面坐标点信息,并输入给计算机。
手扶跟踪数字化法就是对地形、地物的每一特征点的点位坐标进行采集,然后输入其属性信息和点的连接信息。
4、什么是地形图比例尺?有什么作用?答:地形图比例尺:地图上其中一线段的长度与实际相应线段水平长度之比。
地形比例尺的作用:根据地图上的比例尺,可以量算图上两地之间的实地距离;根据两地的实际距离和比例尺,可计算两地的图上距离。
5、什么是地物、地貌和地形?地形图和平面图的区别是什么?答:地物:地面上固定性物体的总称,包括建筑物、构筑物、道路、江河等;地貌:地面上各种起伏形态的总称;地形:地面上地物、地貌的总称;地形图和平面图的区别是:平面图是用符号表示的,而地形图则是立体的表现形式。
6。
请说明数字测图的外业作业模式?答:数字测图的作业模式是指数字化测图内外业作业方法、接口方式和流程的总称。
一般来说,数字测图的作业模式大致分为编码法、草图法、电子平板、原图数字化等。
7。
简述数字测图系统由野外数据采集到内业自动成图的方法和步骤?答:1、野外电子手薄简码→数据通讯至便携机→简码转化成全编码8。
简述小平板仪和经纬仪联合测图法及经纬仪测绘法的原理?答:平板仪和经纬仪联合测图法原理:用平板仪安置在测站上,对中整平定向,照准碎部点,得出测站点至碎部点的方向线;水平距离则由安置在测站胖的经纬仪测定;经纬仪测绘法原理:采用经纬仪测角和视距或测距仪测距,在图板上展点以测绘地形图。
空间量测与计算
精选ppt
2维空间目标的量测: 面积、周长、中心、质心等
精选ppt
✓面积是物体在2维空间中的一个重要表现 形式,如城市的大小、森林的覆盖面积 等。
✓周长本身作为线划要素应在1维空间中表 示,但周长总是依附于空间物体存在, 若没有空间物体,周长就没有意义,而 这一空间物体可以是面状或体状的,因 此周长的量测是在2维或3维空间中进行 的。
3维空间对象包括体元、标识体元、 3维组合空间目标、体空间等。
精选ppt
3维空间目标的量测可以获得体积、表面积、 表周长等信息,目前还没有成型的真3维GIS空 间分析处理软件,对于垂直方向的第3维信息通 常抽象成一个属性值(如高程、气压、温度等), 然后进行空间分析和处理。
通常意义上,3维指立体空间,此外还可以 表示2维+时间维,例如在GIS中分析土地、沙漠、 洪水、火灾等2维空间目标随时间变化的发展过 程,获得空间目标变化的宏观信息,决策者可以 根据这些变化的特点和规律进行宏观管理与决策。
精选ppt
4维空间目标与空间量测
4维空间是在3维空间的基础上加上时 间维,4维空间量测通过测量值来体现3维 立体目标物在时间上的变化。与2维+时间维 相比,4维空间所描述的对象由平面变为立 体。平面目标随时间的变化限于平面内的各 个方向,而立体空间目标的变化存在360个 方向角,变化形式多种多样,因此4维空间 目标包含更多的空间信息。
精选ppt
0维空间目标与空间量测
0维就是空间中的一个点(Point), 即点是0维的表示。在2维欧氏空间中点用
惟一的实数对(x, y)来表示,在3维欧氏 空间中用惟一的数组(x, y, z)来表示。在
第三四章 空间效应表达
其中, k j 表示交通方式 j 的相对重要性;对交通方式 j 求和, d ij 表示空间单元 i 和 j 之间的距离; a , b , c j 是待估计参数。 在区域经济学的许多应用中,权重矩阵基于距离关系和简单邻近性的结合。 所涉及的距离是最一般意义上的概念,可以基于路径时间,一般距离( Isard, 1969) ,或者来自于多维测度分析(Gatrell,1979) 。7 在权重中结合参数产生了一个重要的问题:权重是外生的,而参数值是先验 8 确定的或者与余下的空间分析是分离的。 这样, 估计和解释结果就出现了问题。 特别的,因为估计的有效性由空间结构在权重中被正确反映的程度所事先决定, 估计结果可能潜在地导致虚假关系的推论。更重要的是,它能够导致循环推理, 在推理过程中, 分析家期望在数据中发现的空间结构必须在分析数据之前就假定 是已知的。以后章节中,我还会回到这个重要的问题。 总之,在空间经济计量学分析中应该用哪种权重矩阵尚未达到统一意见。 Arora、Brown(1977)和 Hordijk(1979)建议处理空间模型误差项时用中性权 重——他们认为中性权重和二进制邻近一样。而 Hordijk(1979)同样建议在空 间经济计量模型的函数说明中用一般权重矩阵,其中的元素是先验的。 Anselin(1980,1984a)认为应当慎重选择并入空间权重矩阵中的空间依赖 性结构, 并且与空间相互作用理论中的一般概念相联系,比如可达性和潜在性的 概念。 根据空间计量经济学的模型驱动方法,权重矩阵应该和依赖结构的理论构 想有直接的联系,而不是反映一个专门的空间模式的描述。 权重矩阵用于假设检验时要求不那么严格。由于原假设是一个独立的空间, 为了最大化检验力度, 权重矩阵应当与空间依赖性的其他有关假设相联系。 然而, 即使是使用一个不太合适的权重矩阵, 拒绝原假设的普遍解释仅仅意味着缺乏独 立性,而不是一个特定的依赖类型。尽管测试的力度将会受到影响,得出虚假结 论的潜在可能并不像在模型的函数说明中那么大。 最后,应该注意到,应用简单二进制邻近矩阵——作为和时间序列分析平行 的方法——所经常引用的论据并不真正起作用。 确实, 从一个严格的统计学角度, 对于允许的空间结构,必要的假设和含意是非常严格的。 Hooper 和 Hewings (1981)书中所示,正式的要求只满足几个常规的方格结构,它们对应用区域科 学的实证分析没有用处。这个问题的更多细节在 5.1 中讨论,在那我们将从一个 正式的出发点考虑空间随机过程。 3.1.4 空间滞后算子 在空间经济计量学模型的说明中,应用空间权重矩阵的最终目的是把空间中 一个点的变量值和这个变量在系统中其他空间单元的观测值联系起来。 时间序列 中,通过运用一个滞后算子,变量从时间上移动了一期或更多期( Box 和 Jenkins1976,Dhrymes,1981) 。例如:
工程制图第3章 基本体
选择适当的平面作为辅助平面。
为了简化作图,辅助平面的选择原则是:要使辅助平 面与两立体表面的截交线的投影简单易画,例如由直线或 圆组成的图形。而且辅助平面一般应选投影面平行面。
辅助平面法求相贯线的原理
圆柱面 辅助平面 圆锥面
想象空间形状。
作出圆锥面上双曲线的投影。
作出大圆柱面和小圆柱面平行与轴线的两条直线的投影。
§3-3 相贯体的投影
1. 定义:相交两立体表面的交线称为相贯线。
平面体与回转体相贯
回转体与回转体相贯
三体相贯
2.相贯线的形状
(1) 取决于相贯表面的形状、大小和相对位置 (2) 其投影取决于相贯物体对投影面的相对位置
找出中间点4、点5的三视图
用光滑曲线顺次连接各点
整理图形
两圆柱垂直相交在物体中相贯线的三种形式
轴线垂直相交的两圆柱直径变化时,相贯线的变化趋势
水平圆柱大
两圆柱直径相等
水平圆柱小
轴线垂直相交的两圆柱位置变化时,相贯线的变化趋势
两轴线垂直相交
两轴线垂直交叉
两轴线平行
二、 辅助平面法求相贯线
一、表面取点法
就是根据投影具有积聚性的特点,由两回转体表面上若干 共有点的已知投影求出其它未知投影,从而画出相贯线的投 影。 例 求作两垂直相交的圆柱的相贯线。
作图方法:
• 先找特殊点 • 再求中间点 (用表面取点法) • 连接各点并判可见性
找特殊点(最左点2, 最右点1, )的三视图
找特殊点(最低点3 )的三视图
yy
1
5
用辅助平面法找出点3 和点7 的俯视图与左视图。
第三章 GIS空间分析的数据模型
如何寻找到一个最短和最经济的路径,保证访问
到所有站点,同时最快最省地完成一次行程呢?
23
常用的网络模型:
资源分配(Allocate)
反映现实世界网络中资源的供需关系模型。
• “供”代表一定数据的资源或货物,位于“中 心CENTER”设施中。 • “需”指对资源的利用。 分配分析:在空间中的一个或多个点间分配资源。
武汉大学遥感信息工程学院遥感科学与技术本科生教案(2012年)
第三章 GIS空间分析的数据模型
秦昆 qinkun163@
1
空间分析是基于地理对象的位置和形态 特征的空间数据分析技术。
空间分析方法受空间数据表示形式的制 约和影响, 研究空间分析必须考虑空间数据的表示 方法和空间数据模型。
应用专 题图
水污染评 价图
富营养化 图
水质分区 图 透明度矢 量专题图 水污染评 价矢量图
矢量专题 图
传感器名称 叶绿素矢 量专题图 富营养化 矢量图 影像编号 卫星名称 产品等级
包含
获取日期 总悬浮物 矢量专题 图
原始遥感 影像
分辨率 水质分区 矢量图 波段 数据格式 地理投影 地理坐标
遥感数据 的ER图
4
3.2 空间数据模型
空间数据模型:是关于GIS中空间数据组织的概念, 反映现实世界中的空间实体,及其相互之间的联系, 为空间数据组织和空间数据库模式设计提供基本的概 念和方法。
5
GIS数据模型的三个层次: 概念数据模型
逻辑数据模型
物理数据模型
6
GIS空间数据模型的概念模型:
基本任务:确定感兴趣的现象和基本特性,描述实 体间的相互联系织地理时空对象。 每个地理时空对象中封装了对象的时态性、空间 特性、属性特性和相关的行为操作及与其他对象 的关系。 时间、空间及属性在时空对象中具有同等重要的 地位。
新教材高中地理第三章区域合作第四节“一带一路”倡议与国际合作课件湘教版选择性必修第二册
[答案] 差异性和开放性。
(2) 我国提出的“一带一路”倡议给中亚地区国家经济发展带来了哪些机遇?
[答案] 中亚地区国家位于亚欧大陆要冲,自然资源丰富,但由于地处内陆,长期深受交通不便的制约和困扰,发展相对落后,急需资金、技术,而“一带一路”的互联互通建设为中亚地区国家向东、向西发展提供了可能,并且还可以在能源、交通基础设施、农业、商业、旅游业等多方面加强与相关国家的合作交流。
D
[解析] “一带一路”能促进跨区域文化旅游业的发展,加强国际金融联系,加快基础设施建设,给相关产业带来发展机遇。
4. “一带一路”国际合作的意义是( )A. 在全球层面,有利于促进资金融通B. 对区域而言,有利于顺应文化多样化潮流C. 对相关国家而言,有利于实现贸易畅通D. 对我国而言,有助于推进新一轮对外开放
探究活动二 “一带一路”与共赢共享
2. 阅读材料,回答下列问题。 我国提出的“一带一路”倡议,主要是通过政策、道路、贸易、货币等互通带动区域经济发展,得到相关国家积极响应。近年来我国光伏发电、煤化工、多晶硅、风电设备、平板玻璃、船舶制造等产业逐步被列入产能过剩行业,“一带一路”为我国产业转移和过剩产能化解提供了广阔的战略迂回空间。
从我国沿海港口过南海到南太平洋
2.“一带一路”倡议的地理背景
3.我国倡导“一带一路”的背景 (1)产能过剩、外汇资产过剩。 (2)油气资源、矿产资源对国外的依存度高。 (3)工业和基础设施集中于沿海,如果遇到外部打击,容易失去核心设施。 (4)我国边境地区整体状况处于历史最好时期,邻国与我国加强合作的意愿普遍上升。
1. “一带一路”走向涉及地区中适合将太阳能技术与海水淡化工程相“嫁接”的是( )A. 东南亚 B. 中亚 C. 南亚 D. 西亚
第三章-空间数据模型
2)邻接性: (同类元素之 间)
多边形之间、结点之间。
邻接矩阵
重叠:-- 邻接:1 不邻接: 0
P1 P2 P3 P4 P1 -- 1 1 1 P2 1 -- 1 0 P3 1 1 -- 0 P4 1 0 0 --
3)连通性:与邻接性相类似,指对弧段连接的判别,如用于网络 分析中确定路径、街道是否相通。
连通矩阵: 重叠:-- 连通:1 不连通:0
V1 V2 V3 …
V1 -- 1 0 V2 1 -- 1 V3 0 1 --
4)拓扑包含:指面状实体包含了哪些线、点或面状实体。
主要的拓扑关系:拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含。
P2
P1
P2
P3 P2
P1 P1
P2
拓扑关系的表达 拓扑关系具体可由4个关系表来表示: (1) 面--链关系: 面 构成面的弧段 (2) 链--结点关系: 链 链两端的结点 (3) 结点--链关系: 结点 通过该结点的链 (4) 链—面关系: 链 左面 右面
2 杨树 x1, y1;x2, y2;…; 林 xn, yn; x1, y1
3 松树 x1, y1;x2, y2;…; 林 xn, yn; x1, y1
空间对象的矢量数据模型
3.4 空间逻辑数据模型
二、栅格数据模型
在栅格数据模型中,点实体是一 个栅格单元(cell)或像元,线实体 由一串彼此相连的像元构成,面实 体则由一系列相邻的像元构成,像 元的大小是一致的。
象)
分类
子类/超类 等效
空间关系 非空间关系 时间关系
地理空间 空间要素
几何坐标
子部分 超部分
非空间属性
第三章-立体表面交线的三视图画法
解题步骤: ★ 求特殊点 ★ 用辅助平面法求中间点 ★ 光滑连接各点并整理
实践操作
例:已知主视图,求截口圆柱的俯视图和左视图。
1(2)
解题步骤:
★空间及投影分析 截平面与体的相对位置 截平面与投影面的相对位置
★求截交线
★分析圆柱体轮廓线的投影
II I
1(2) 2 1
2
1
II I
例:已知主视图,求截口圆柱俯视图和左视图。
椭圆的长、短轴随 截平面与圆柱轴线 夹角的变而改变。
45°
什么情况下投
影为圆呢?
截平面与轴线 成45°夹角时
● ●
●
● ● ● ●
●
●
●
●
●
★找特殊点 ★补充中间点 ★光滑连接各点
★分析轮廓线的投影
分析: 圆柱的轴线是铅垂线,截平面为正垂面且与圆
柱轴线倾斜,斜切圆柱体的截交线为椭圆,截交线 的正面投影积聚为直线,水平投影积聚在圆周上, 侧面投影为椭圆。
辅助平面的选择原则:
一般选择投影面平行面使辅助平面与两回转体 表面的截交线的投影简单易画,例如直线或圆。
例:圆柱与圆锥相贯,求其相贯线的投影。
●
●
●
P
●
假想用水平面P截切立体,P面与圆柱体的截交线 为两条直线,与圆锥面的交线为圆,圆与两直线的交 点即为相贯线上的点。
● ●
● ●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
不同直径圆柱体相贯的情况
交线总向大圆 柱的轴线弯曲
交线为两条平面 曲线(椭圆)
5.辅助平面法:
根据三点共面的原理,利用辅助平面求出两回转体 表面上的若干共有点,从而画出相贯线的投影。
2013-2014学年高中地理 第三章 地理信息技术应用单元知识总结 湘教版必修3
【成才之路】2013-2014学年高中地理第三章地理信息技术应用单元知识总结湘教版必修3一、单项选择题棉花遥感识别是棉花种植面积遥感估算的关键,以下是我国北疆地区不同日期棉花光谱信息与其他作物光谱信息的曲线分析图。
图中前3个波段为可见光波段(分别为蓝波段、绿波段、红波段),第4波段为近红外波段。
读图,完成1~3题。
1.容易将棉花从其他作物中识别出来的最佳波段是( )A.蓝波段 B.绿波段C.红波段 D.近红外波段解析:4波段为近红外波段,棉花与番茄、玉米反射率差异明显,故选D项。
答案:D2.根据图XX息及相关知识判断,下列叙述正确的是( )A.6月份和9月份相比,棉花遥感识别最佳时相期在6月份B.盛絮期棉花反射率在1~3波段明显降低C.北疆地区是我国最重要的棉花产区D.北疆地区发展棉花种植业的优势是耕地面积广布,便于大规模的机械化耕作解析:从坐标图可知,棉花盛絮期为棉花遥感识别最佳时相期,这一时相期棉花反射率在前3个波段明显降低。
我国有三大产棉区,南疆地区是其中之一。
答案:B3.不同的地物和地物的不同状况有不同的反射率,据此原理,可以利用遥感监测的有( ) ①近海赤潮灾害②人口分布③海上石油污染④工业生产总值A.②④ B.②③ C.①④ D.①③解析:遥感不能监测人口分布和工业生产总值,故选D项。
答案:D(2013·XX文综)下图为某城市主要公路分布图,标注数字表示道路长度。
读下图回答4~6题。
4.同学们从学校乘车到科技馆参观,到路口A 时为保证到科技馆的距离最短,汽车应选择的行驶方向为( )A.东 B.南 C.西 D.北解析:根据线路图进行计算。
看清图中的指向标,如果行驶的方向向东,距离为(24+25+20+40=109);如果行驶的方向向南,距离为(33+20+23+27=103);如果行驶的方向向西,距离为(15+17+19+23+27=101);向北行驶路程明显过长。
所以本题选择C选项。
新教材高中地理第三章区域合作第四节“一带一路”倡议与国际合作作业含解析湘教版选择性必修第二册
第四节“一带一路”倡议与国际合作“一带一路”是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称。
2013年9月,我国首次提出了共同建设“丝绸之路经济带”的倡议;10月,我国又明确提出共同建设“21世纪海上丝绸之路”的合作倡议。
据此完成下面两题。
1.关于“丝绸之路经济带”东、西部沿海地区差异的描述,正确的是( )A.东部人口稠密,西部地广人稀B.东部城镇化进程快,西部城镇化水平高C.东部产业结构层次高,西部资源密集型产业发达D.东部农业机械化程度高,西部农牧业发达答案:B解析:“丝绸之路经济带”东部人口稠密,西部人口密度也大,均为人口稠密区;东部城镇化进程快,城镇化水平较低,西部城镇化水平高,目前城镇化速度慢;东部产业结构层次较低,西部知识、技术密集型产业发达;东部农业机械化程度较低,西部工农业发达,农业中乳畜业占重要地位。
2.共建“一带一路”带来的直接影响有( )①推进相关国家经济发展战略的交流对接②促进投资和消费,创造需求和就业③增进相关国家人民的人文交流和文明互鉴④带动全国各地的城镇化建设A.①②④B.①③④C.①②③D.②③④答案:C解析:共建“一带一路”可以推进相关国家经济发展战略的交流对接,①正确;共建“一带一路”可以促进投资和消费,创造需求和就业,②正确;共建“一带一路”可以增进相关国家人民的人文交流和文明互鉴,③正确;共建“一带一路”不能带动全国各地的城镇化建设,④错误。
随着亚太经合组织会议的召开,“一带一路”概念成了大家热议的焦点。
“一带一路”将改变中国区域发展版图,更多强调省区之间的互联互通,产业承接与转移,有利于加快我国经济转型升级。
据此完成下面两题。
3.“一带一路”建设应分阶段实施,近期目标重点是道路、能源管线、电信、港口等基础设施共建和互联互通,提高贸易和投资便利化程度。
在这个阶段新疆的建设应该着眼于( )A.交通枢纽中心和物流中心B.火车制造中心和物流中心C.计算机制造中心和科技信息中心D.输气管线和油气加工中心答案:A解析:新疆是我国通往中亚、欧洲地区陆上通道的必经之处,为了实现“一带一路”的建设目标,现阶段新疆应加快交通等基础设施建设,使其成为交通枢纽中心和物流中心。
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等高线绘制
透视图绘制
渲染图制作
0 Z 01 2 2 tan X X Z 01 Z11 Z 00 Z10 2 2 tan Y Y
PO PO QO tan sin 1 RO QO RO PO PO QO tan Y tan sin 2 tan cos 1 SO QO SO 2 2 2 X Y tan X
三、 数据的统计分析
1. 单个图元:线长度、两点间距离、区域面积、区域重心等。 2. 图元的某属性项:总和、最大值、最小值、平均值、字段在某范围内的 记录数、四则运算、函数运算等。
3. 空间量算:填、挖土方体积等。
四、 叠加分析
地图的叠置:就是将两幅或多幅地图重叠在一起,产生新数据层和新数 据层上的属性(即提取感兴趣的数据)。 1、 栅格系统的置加分析 在栅格系统中,层间叠加可通过像元之间的各种运算来实现。 (1)各层属性数据的平均值(算术平均或加权平均) (2)各层属性数据的最大值或最小值 (3)算术运算 (4)逻辑条件组合 优点:容易实现。 缺点:图元间拓扑关系信息丢失。
⑶ 连通分析 从某一结点或网线出发能够到达的全部结点或网线,称为连通分量求解。 例如:当地震发生时,救灾指挥部需要知道,把所有被破坏的公路和桥梁考虑在内, 救灾物质能否从集散地出发送到每个居民点,如果有若干居民点与物质集散地不在一个连 通分量之内,指挥部就不得不采用特殊的救援方式(如派遗直升机)。 ⑷ 流分析 所谓流,就是将资源由一个地点运送到另一个地点。流分析的问题主要是按照某种最 优化标准(如时间最少、费用最低、路程最短或运送量最大等)设计运送方案。 ⑸ 选址 该功能涉及在某一指定区域内选择服务性设施的位置。 例如:市郊商业区、消防站、工厂、飞机场、仓库等的最佳位置的确定。
P 1 5 8 : 36
No 1 2 3 : 11
P1 1 1 4 : 6
P2 2 3 5 : 7
坐标与高程值表
三角形表
4、DEM主要用途 ① 在国家数据库中存储数字地形图的高程数据; ② 计算道路设计、其他民用和军事工程中挖填土石方量; ③ 为军事目的(武器导向系统、驾驶训练)的地表景观设计与规划(土地景观构筑)等显 示地形的三维图形; ④ 越野通视情况分析(也是为了军事和土地景观规划等目的); ⑤ 规划道路线路、坝址选择等; ⑥ 不同地面的比较和统计分析; ⑦ 计算坡度、坡向图,用于地貌晕渲的坡度剖面图。帮助地貌分析,估计浸蚀和径流等; ⑧ 显示专题信息或将地形起伏数据与专题数据如土壤、土地利用、植被等进行组合分析的 基础; ⑨ 提供土地景观和景观处理模型的影象模拟需要的数据; ⑩ 用其他连续变化的特征代替高程后,DEM还可以表示如下一些表面:通行时间和费用、 人口、直观风景标志、污染状况、地下水水位等。
二、 空间分析的步骤
1. 确定分析目的和评价标准 分析目的是定义打算利用地理数据库解决什么问题。评价标准是规定将如何 利用GIS回答用户所提出的问题。 2. 收集、输入空间和属性数据 包括地理底图数据、地形数据等。 3. 作空间位置的处理和分析 作空间位置的处理和分析(包括检索、提取,缓冲区分析、叠加分析等); 作属性数据的处理和分析(加所需的属性项)。 4. 获得简要分析结果(包括地图和表格) 5. 解释和评价结果 解释和评价结果,若不满意,返回1、2、3任一处重做。 6. 以专题地图,文字报表形式作为正式结果,供决策用。
3、TIN模型建立 ⑴人工方法: 地形测量员注意选取地面上的转折点并且在测量中携带一幅野外草图,用以表示由哪 些测点构成地性线。在这些资料的基础上,人工构成三角形时,以可能的最短的边来构成 三角形,并保证每条边位于地面上而不是悬空通过或贯穿地球表面。 ⑵TIN自动建立: 首先在所有可能的线段中寻找最短的一条,用它作为第一个三角形的基线。选出到这 条基线两端的距离之和为最小的那一点作为三角形的顶点。接着,搜索次最短线段作为下 一个三角形的基线。这样可使作为先前生成的三角形的一部分而被存贮起来的诸边不再被 选取为基线。再寻找一个顶点,把新发现的各边存贮起来,这个过程反复进行,直到所有 的数据点被三角形的各边都连接起来为止。在决定新三角形任何一条边(包括基线)以前, 要检查它是否不与已存贮的任何一条边或任何一条地性线相交,如果发生这种情况,正在 予以考虑的那条边就被放弃而去搜索另一条。
结果文件形式 区文件 线文件 点文件 区文件 点文件
点与多边形叠加: 实际上是计算多边形对点的包含关系。
线与多边形的叠加: 比较线上坐标与多边形坐标的关系, 判断线是否落在多边形内。
多边形叠加: 将两个或多个多边形图层进 行叠加产生一个新多边形图 层的操作。
五、缓冲区分析
缓冲区分析是解决邻近度问题的空间分析工具之一。缓冲区是指地理空间目标的一种 影响范围或服务范围。 缓冲分析是在点、线、面实体(或称缓冲目标)周围建立一定宽度范围的多边形。缓 冲区的产生有三种情况:一是基于点要素的缓冲区,通常以点为圆心、以一定距离为半径的 圆;二是基于线要素的缓冲区,通常是以线为中心轴线,距中心轴线一定距离的平行条带 多边形;三是基于面要素多边形边界的缓冲区,向外或向内扩展一定距离以生成新的多边形。 任何目标所产生的缓冲区总是一些多边形,这些多边形将构成新的数据层。
尽管DEM是为了模拟地面起伏而发展起来的,但也可以用来模拟其他二维表面上连 续变化的特征,比如说还可以表示地面景观的属性,地面温度、降水、地球磁力、重力、 土地利用、土壤类型等其它地面特性信息,此时的DEM也称为数字地形模型(Digital Terrain Models),简称DTM。关于DTM和DEM的含义,无论在国外或国内文献中都存在着 不同的理解,DTM包含着地面起伏和属性两个含义,所以DEM和DTM是有区别的。
叠加结果产生许多新多边形,每个多边 形都具有两实体属性。 结果是一些弧段,这些弧段也具有它们 所在的多边形的属性。 计算包含关系,叠加结果是一串带有附 加属性的点要素,点所在的多边形的属 性被连接到点的属性中。 结果是只保留有点落在上面的多边形, 且其属性不变(即不作属性连接) 保留所有点,找到离点最近的线,并将 线号和点到离它最近的线的距离记录到 该点的属性中。
2、常规的网络分析功能 ⑴ 路径分析 求解最佳路径和最短路径。 最佳路径:在指定网络中两结点间找一条阻碍强度最小的路径。 最短路径:当网线在顺逆两个方向上的阻碍强度都是该网线的长度,而结点无转角 数据(阻碍强度)或转角数据为零,最佳路径就成为最短路径。 ⑵ 资源分配 就是为网络中的网线和结点寻找最近(远近按阻碍强度的大小来确定)的中心(资 源发散或汇集地)。 例如:资源分配能为城市中的每一条街道上的学生确定最近的学校。
一、空间分析的主要内容
①空间位置—借助于空间坐标系传递空间对象的定位信息,是空间对象表述 的研究基础,即投影与转换理论。 ②空间分布—同类空间对象的群体定位信息,包括分布、趋势、对比等内容。 ③空间形态—空间对象的几何形态。 ④空间距离—空间物体的接近程度。 ⑤空间关系—空间对象的相关关系,包括拓扑、方位、相似、相关等。
⑵不规则三角网(TIN)表示法,能根据区域的有限个点集将区域划分为三角面网络, 数字高程由连续的三角面组成,三角面的形状和大小取决于不规则分布的测点的密度和 位置,能够避免地形平坦时的数据冗余,同时还能按地形特征点如山脊、山谷及其它重 要地形特征获得DEM数据。但其结构复杂。
DEM数据网格化 插值计算
七、数字高程模型
数据高程模型(Digital Elevation Model),简称DEM,是以数字的形式按一定结 构组织在一起,表示实际地形特征空间分布的数字模型,也是地形形状大小和起伏的数 字描述。 DEM的核心是地形表面特征点的三维坐标数据和一套对地表提供连续描述的算法, 最基本的DEM是由一系列地面点x,y位置及其相联系的高程Z所组成,用数学函数式的表 达是:Z=f(x,y),(x,y)∈DEM所在的区域。
1、 网络数据模型及基本概念 网络数据模型:真实世界中网络系统(如交通网、通迅网、自来水管网、煤气管网等) 的抽象表示。 网线:构成网络的线性实体,是资源传输或通讯联络的通道,可以代表公路、铁路、 航线、水管、煤气管、河流等。 结点:网线的端点,又是网线汇合点,可以表示交叉路口、中转站、河流汇合点等。 网线的阻碍强度:为了实施路径分析和资源分配,网线数据应包含正反两个方向上的 阻碍强度(如流动时间、耗费等)。 结点转角数据:可以更加细致地模拟资源流动时的转向特性,即每个结点可以拥有一 个转向表,其中的每一项说明了资源从某一网线经该结点到另一网线时所受的阻碍强度。
六 网络分析
网络是地理信息系统中一类独特的数据实体,它由若干个线性实体通过结点连结而成。 网络分析是空间分析的一个重要方面,是依据网络拓朴关系(线性实体之间,线性实 体与结点之间、结点与结点之间的连结、连通关系),并通过考察网络元素的空间,属性 数据,对网络的性能特征进行多方面的分析计算。目的是研究、筹划一项工程的安排,使 其运行效果最好。
TIN 自动 建立
1 3 2 3 4 5 9 9 4
5 7 6
1
2
6
8 11
7 8
TIN存储方式:
10
10 P3 3 4 1 : 8
No 1 2 3 : 10
X 90.0 50.7 67.2 : 10.0
Y 10.0 10.0 23.9 : 90.0
Z 43.5 67.3 62.6 : 81.0
tan tan tan
坡度坡向渲染图
2、矢量系统的叠加分析
⑴ 矢量系统叠加分析的步骤
① ② ③ ④ 对原始数据(多边形)形成拓扑关系。 多层多边形数据的空间叠置,形成新的层。 对新层中的多边形重新进行拓扑组建。 剔除多余的多边形,提取出感兴趣的部分。
⑵ 叠加分析的主要内容
叠加分析实体 多边形与多边形 线对多边形 点对多边形 多边形对点 点对线 叠加类型 合并、相交、 相减、判别 相交、相减、 判别 相交、判别 相减、相交 点与线的距离 特点