GIS空间分析原理与方法 空间数据处理
GIS空间分析原理与方法
GIS空间分析原理与方法学院：资源与环境学院专业：地理信息系统班级：2011010班姓名：李松青学号：201101014GIS空间分析原理与方法地理信息系统是地理空间数据处理、分析的重要手段和平台。
在计算机软硬件的支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
地理信息系统的核心是功能是空间分析。
空间分析使GIS超越一般空间数据库、信息系统和地图制图系统，不仅能进行海量空间数据中隐藏的模式、关系和趋势，挖掘出对科学决策具有指导意义的信息，从而解决复杂的地学应用问题，进行地学综合研究。
以下是对本册内容的总结：第一章地理空间数据源分析与GIS本章简要回顾了20世纪50年代以来地理空间数据处理与建模领域，探讨了GIS 环境下空间分析的基本框架。
1.地理空间数据处理与建模1.1数量地理学讲述了数量地理学的发展、与传统地理学的比较及其地理分析模拟方法（地理系统分析，随机数学方法，地理系统数学模拟）。
1.2 地理信息系统主要介绍了GIS的概念与功能1.3 地理计算介绍了地理计算的概念与地理计算的模型和方法2.地理空间数据挖掘2.1 地理空间数据挖掘概述介绍了数据挖掘的概念、发展及其体系结构2.2 地理空间数据立方体介绍了数据立方体的基本思想与数据立方体概念所涉及的维度类型（非空间维度，空间-非空间维度，空间-空间维度），度量值（数值度量，空间度量）和成员属性2.3 联机分析处理技术介绍了OLAP概念以及与地理空间数据立方体的关系。
2.4 地理空间数据挖掘典型方法地理空间数据挖掘主要方法有：地理空间统计方法，地理空间聚类方法，地理空间关联分析，地理空间分类与预测分析，异常值分析3.GIS环境下的空间分析3.1 空间分析概念介绍了空间分析的概念与本质特征，空间分析的研究对象与目标3.2 空间分析的萌芽与发展介绍了空间分析的发展过程3.3 GIS与空间分析介绍了GIS与空间分析的关系以及地理信息系统未能大量引入专业空间分析模块的原因。
地理信息系统的原理与方法
地理信息系统的原理与方法地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用于收集、存储、整理、分析和展示地理空间数据的技术系统。
它结合了遥感、地图学、数据库、计算机科学等多个学科，可广泛应用于城市规划、环境保护、资源管理、农业等领域。
本文将介绍地理信息系统的原理与方法，并讨论其在实际应用中的意义。
一、地理信息系统的原理地理信息系统的原理包括数据输入、数据存储、数据处理和数据输出。
1. 数据输入地理信息系统的数据输入主要通过遥感技术和全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）获取地理空间数据。
遥感技术可利用卫星、飞机等平台获取地表特征、植被分布、地形等数据，而GPS可提供准确的地理位置信息。
这些数据经过获取和处理后，被输入到地理信息系统中。
2. 数据存储地理信息系统采用数据库管理系统存储地理空间数据。
数据库管理系统能够有效地组织和管理大量数据，并保证数据的完整性和一致性。
地理信息系统中的数据通常以矢量数据和栅格数据两种形式存储。
矢量数据以点、线、面等几何对象表示，适用于描述具体地理要素的位置和形状；栅格数据以像元（像素）形式表示，适用于描述连续变化的地理现象。
3. 数据处理地理信息系统的数据处理涉及数据编辑、数据分析、数据模型等多个方面。
数据编辑用于修正和更新地理空间数据，确保其准确性和时效性；数据分析通过空间统计、网络分析、空间插值等方法，从地理数据中提取有用的信息；数据模型则用于模拟地理现象的空间关系和动态变化。
4. 数据输出地理信息系统的数据输出通过地图制作、空间查询、专题分析等方式实现。
地图制作可将地理数据可视化展示，帮助人们更好地理解地理现象；空间查询则用于在地理数据库中检索和提取特定的地理要素；专题分析则基于地理数据进行特定的分析和研究，如土地利用评价、洪涝灾害风险评估等。
二、地理信息系统的方法地理信息系统的方法包括数据收集、数据处理、数据分析和数据可视化。
(GIS)第五章-空间分析原理与方法
Pi, j1
i1, j
i1, j1
• 计算对角线形成的矢量
aij P i1, j1 P i, j x, y, zi1, j1 zi, j bij P i1, j P i, j1 x, y, zi1, j zi, j1 o
pt
pb
0, y,
zi1, j
zi1, j 1 zi, j 2
zi,
j 1
• 曲面面积Si,j的计算
Si,j n'
y2 zi, j1 zi1, j1 zi, j zi1, j 2 x2 zi1, j zi1, j1 zi, j zi, j1 2 4x2y2 2
z 4 i1 zk
• 以格网的平均高程与研究区域某一最低点高程之差定义为该单元的
相对高程 2. 高程变异
1 4
Ds 4 i1 zk zmin
高程变异是反映地表单元格网各顶点高程变化的指标，它以格网单
元顶点的标准差与平均高程的比值来表示。 V s z
（五）谷脊特征分析
y
Pi1, j Pi, j
ni j
Pi1, j1 a b
Pi, j1
• 左中点Pl的坐标：
xi, j
xi1, j 2
,
yi, j
yi1, j 2
,
zi, j
zi1, j 2
i1, j
i1, j1
• 右中点Pr的坐标：
•
o
答用户所提出的问题。 • 产生式分析：数字地形模型分析，叠合分析，空间临近
性分析、空间网络分析，空间统计分析等，旨在通过分 析获取新的信息，尤其是综合信息。
GIS空间数据处理与分析
栅格单元(i,j)四角点坐标的计算:
X(i1,i2)=(j-1)*DX和J*DX Y(i1,i2)=(i-1)*DY和i*DY I,j:栅格单元行列值; DX,DY:栅格单元边长
⑴:识别内边界,并将内边界端点坐标置零. 判别方法: 判断与栅格单元某条边相邻的另一栅 格单元的值,若值小于零,则该边为内边界. 内边界端点坐标置零: 边界起点和终点坐标置零.
分区数据的方法就称为空间数据的内插。
第五节 空间数据的内插方法
1、点的内插：研究具有连续变化特征现象 的数值内插方法。
步骤： 数据取样；数据处内插；数据记录
第五节 空间数据的内插方法
2、区域的内插
研究根据一组分区的已知数据来推求
同一地区另一组分区未知数据的内插方法。
区域内插方法：
2.1 叠合法：认为源和目标区的数据是均匀 分布的，首先确定两者面积的交集，然后 计算出目标区各个分区的内插值。
1、遥感与GIS数据的融合：
遥感技术的优势 融合必要性 GIS技术的优势 遥感图像与图形的融合 融合方法： 遥感数据与DEM的融合 遥感数据与地图扫描图像的融合第三节 多源 Nhomakorabea间数据的融合
2、不同格式数据的融合
不同格式数据的融合方法主要有：
2.1基于转换器的数据融合：
一种软件的数据格式输出为交换格式，然后用于另
P3
P
0
x
判断点是否在多边形内，从该点向左引水平扫描线，计算此 线段与区域边界相交的次数，若为奇数，该点在多边形内；若为 偶数，在多边形外。利用此原理，直接做一系列水平扫描线，求 出扫描线和区域边界的交点，对每个扫描线交点按X值的大小进 行排序，其两相邻坐标点之间的射线在区域内。
第二节
gis技术的基本原理
gis技术的基本原理
GIS技术的基本原理是通过空间数据的采集、存储、管理、处
理和可视化，实现对地理信息进行分析、展示和决策支持的一种技术体系。
1. 空间数据采集：GIS技术通过使用测量仪器、遥感影像、卫
星图像以及地理位置传感器等设备，采集地球表面上的空间数据。
这些数据包括地图、点、线、面等等。
2. 空间数据存储：采集到的空间数据需要被储存在计算机系统中，通常使用数据库来存储地理数据。
GIS技术能够将地理数
据按照其几何特征和属性信息进行组织和储存，以便后续的分析和处理。
3. 空间数据管理：地理信息系统中的管理涉及数据的更新、维护、查询和编辑等操作。
通过管理，GIS技术能够提供有效的
数据共享和协作，每个用户都可以共享、编辑和更新地理数据。
4. 空间数据处理：GIS技术通过各种地理分析算法和模型，对
空间数据进行处理和分析，以提取出有价值的信息。
常见的空间数据处理算法包括缓冲区分析、栅格分析、空间插值等。
5. 空间数据可视化：地理信息系统能够将处理后的数据以图表、地图、图像等形式进行可视化展示。
通过可视化，用户可以更直观地理解和分析地理数据，为决策提供支持。
综上所述，GIS技术的基本原理包括空间数据采集、存储、管
理、处理和可视化等环节。
通过这些环节的组合与应用，能够实现对地理信息的高效利用和分析。
GIS数据处理与空间分析教程
GIS数据处理与空间分析教程引言：地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将地理空间数据与属性数据进行捆绑组织、存储、查询、分析、可视化并生成可输出图形报告的系统。
在各个领域，如城市规划、环境管理、资源分配、农业发展等都有广泛的应用。
本教程将就GIS数据处理与空间分析的相关内容进行深入的介绍和讲解。
第一章：GIS数据处理的基础知识GIS数据由地理空间数据和属性数据组成，地理空间数据包括点、线、面等地理要素。
在这一章节，我们将学习地图投影的基本知识，了解常见的地理坐标系和地图投影方式，并介绍GIS数据的各种数据格式，如Shapefile、GeoJSON等。
第二章：GIS数据获取与预处理本章节将介绍如何获取地理空间数据，包括地理信息系统数据和其他来源的数据。
我们将探讨如何使用GPS设备采集地理数据，并学习如何使用影像处理软件提取图像中的地理信息。
另外，还将涉及数据预处理的工作，如数据清洗、数据转换和数据拓扑校正等。
第三章：GIS数据管理与存储GIS数据管理与存储是GIS应用中关键的一环，本章节将重点介绍如何进行数据管理和数据存储。
我们将学习如何使用数据库管理系统（DBMS）对GIS数据进行组织和存储，并了解属性数据表的设计和建立。
此外，还将介绍如何维护和更新数据，以及数据备份和恢复的相关策略。
第四章：GIS空间分析基础在进行GIS空间分析之前，我们需要了解一些基础概念和方法。
本章节将介绍GIS空间分析的基本概念，如空间关系、空间查询和空间操作等。
我们还将学习常见的空间分析方法，如缓冲区分析、叠加分析和网格分析等，并通过具体案例来加深理解。
第五章：GIS空间分析进阶本章节将介绍一些进阶的GIS空间分析方法和技术，如网络分析、三维分析和时空分析等。
我们将详细讲解这些方法的原理和应用场景，并通过实际案例来展示如何使用这些方法进行空间分析。
第六章：GIS可视化和报告生成通过可视化和报告生成，我们可以有效地展示和传达GIS数据和分析结果。
使用GIS技术进行地理数据空间分析的实用指南
使用GIS技术进行地理数据空间分析的实用指南地理信息系统(GIS)技术已经成为现代社会中不可或缺的工具之一。
通过GIS技术，我们能够有效地处理和分析地理数据，了解地理空间中的事物和现象。
本文将为读者提供一份使用GIS技术进行地理数据空间分析的实用指南，帮助读者更好地利用该技术。
一、GIS技术的基本原理在深入了解GIS技术之前，我们需要了解其基本原理。
GIS是一种以计算机为基础的技术，通过将地理空间数据与属性数据进行关联，创建一个具有可视化效果的地图。
GIS技术的核心是空间分析，它能够帮助我们理解地理空间中的关系和模式，并利用这些信息做出决策。
二、数据获取与准备在进行地理数据空间分析之前，我们首先需要获取需要分析的数据。
可以通过多种途径获取地理数据，如航拍图像、卫星影像、遥感数据、传感器数据等。
一旦获取到数据，我们需要对其进行清理和准备工作，包括数据的格式转换、去除异常值等。
这一步不仅能够提高数据的质量，还能够减少后续分析的困难和误差。
三、空间数据分析方法1. 空间查询：空间查询是最常见的地理数据空间分析方法之一。
通过空间查询，我们可以从地图中选择特定区域或特定属性的要素。
例如，我们可以查询某个地区的人口密度或土地利用类型。
空间查询的结果可以帮助我们找出特定地点的相关信息，从而为后续分析提供支持。
2. 空间统计：空间统计能够帮助我们理解和描述地理空间中的模式和关系。
通过空间统计，我们可以探索地理空间中的聚集现象、空间自相关性等。
这些统计结果可以帮助我们了解特定环境下的特征和规律，从而更好地进行决策和规划。
3. 空间插值：空间插值是一种用于填充无数据区域的方法。
通过空间插值，我们可以根据已知的数据点推算出未知区域的数值。
这在地理数据分析中尤为重要，可以帮助我们填补数据缺失的空白，提高数据的完整性和准确性。
四、地理数据可视化地理数据可视化是GIS技术的一大特点，它能够将抽象的地理数据转化为可视化的地图或图表。
GIS空间分析方法研究
GIS空间分析方法研究一、本文概述地理信息系统（GIS）作为现代信息科学的重要组成部分，已经在众多领域展现出其独特的空间分析优势。
GIS空间分析方法研究，旨在探讨如何利用GIS技术有效地处理和解析地理空间数据，从而提取出有价值的信息，为决策提供支持。
本文将对GIS空间分析的基本概念、主要方法、应用领域以及未来发展趋势进行深入研究，以期为读者提供一个全面而系统的理解。
本文首先将对GIS空间分析的基本概念进行阐述，包括空间数据、空间关系、空间模型等基本要素，以及它们在空间分析中的作用。
接着，将详细介绍几种常用的GIS空间分析方法，如缓冲区分析、叠置分析、网络分析等，并通过具体案例解析这些方法的实际应用。
本文还将对GIS空间分析在环境保护、城市规划、交通运输、资源管理等领域的应用进行探讨，展示其在解决实际问题中的重要作用。
本文还将对GIS空间分析方法的未来发展趋势进行展望，分析新技术、新方法对GIS空间分析的影响，以及它们在推动GIS领域发展中的重要作用。
通过本文的研究，读者将能够深入理解GIS空间分析的基本原理和应用方法，为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
二、GIS空间分析的基础理论GIS空间分析是地理信息系统（GIS）的核心功能之一，它基于地理学、数学、计算机科学等多学科的理论和方法，对地理空间数据进行处理、分析和模拟，以揭示地理现象的空间分布、格局、关联和演化规律。
其基础理论主要涵盖以下几个方面。
空间数据模型：空间数据模型是GIS空间分析的基础，用于描述地理实体的空间关系、属性和行为。
常见的空间数据模型包括矢量数据模型和栅格数据模型。
矢量数据模型使用点、线、面等几何元素来表示地理实体，而栅格数据模型则将地理空间划分为规则的网格，每个网格单元具有相同的空间分辨率和属性值。
空间关系与空间运算：空间关系描述了地理实体之间的空间联系和相互作用，如拓扑关系、距离关系、方向关系等。
空间运算则是对这些关系进行量化和处理的过程，包括空间叠加、缓冲区分析、空间量算等。
GIS的基本工作原理
GIS的基本工作原理GIS（地理信息系统）是一种将地理空间数据与非空间数据相结合的技术工具，用以管理、分析和可视化地理信息。
它的基本工作原理包括数据采集、数据存储、数据处理、数据分析和地图制作等环节。
首先，数据采集是GIS的第一步。
地理空间数据可以通过多种方式获取，包括地面测量、遥感技术、GPS定位等。
地面测量是通过直接在地面上测量点、线和面等要素的坐标位置来获取数据。
遥感技术则是利用卫星、飞机或无人机等进行地面信息获取的方法。
同时，GPS定位可以用来获取点位信息或导航路径等数据。
通过这些方式，可以获得不同类型的地理空间数据，例如地形、土地利用、交通网络等。
其次，数据存储是GIS的关键环节之一、GIS系统需要将采集到的数据进行存储和管理，以便后续的数据查询和分析。
常用的数据存储方式包括关系数据库（如Oracle、MySQL等）、文件数据库（如Shapefile、GeoJSON等）和面向对象数据库（如ArcSDE等）。
不同的存储方式可根据数据类型和存储需求进行选择。
在数据处理的基础上，GIS系统可以进行各种数据分析。
数据分析主要包括空间分析和属性分析。
空间分析是基于地理要素之间的关系进行的分析，如缓冲区分析、距离分析、交叉分析等。
属性分析是基于地理要素上的属性数据进行的分析，如统计数据、分布分析、预测建模等。
这些分析可以帮助用户更好地理解地理现象和问题，以及做出科学决策。
最后，GIS系统可以将结果制作成地图，以便用户直观地展示和共享分析结果。
地图的制作可以根据用户需求进行设计，包括地图的显示风格、符号样式和标注等。
地图的输出可以采用不同的格式，如打印版地图、Web地图和移动设备地图等。
总结起来，GIS的基本工作原理涵盖了数据采集、数据存储、数据处理、数据分析和地图制作等环节。
通过这些环节的有机结合，GIS系统可以帮助用户管理、分析和可视化地理信息，为决策者提供有效的决策支持。
gis空间分析原理与方法
gis空间分析原理与方法GIS（地理信息系统）是一种以地理空间数据为基础，利用计算机技术进行数据管理、空间分析和空间可视化的系统。
GIS空间分析是GIS系统中最核心和重要的功能之一，它基于地理空间数据，通过一系列的理论和方法，揭示地理现象之间的空间关系和规律。
本文将介绍GIS空间分析的原理和方法。
一、GIS空间分析的原理GIS空间分析的原理包括空间对象和空间关系。
1. 空间对象在GIS中，地理空间数据可以表示为不同的空间对象，如点、线、面等。
每个空间对象都有其特定的几何形状和属性信息。
2. 空间关系空间关系指的是空间对象之间的相对位置和相互作用。
常见的空间关系有邻接关系、包含关系、重叠关系等。
空间关系能够帮助我们理解地理现象之间的联系和相互影响。
二、GIS空间分析的方法GIS空间分析方法包括空间查询、空间统计、空间插值和空间模型等。
1. 空间查询空间查询是根据特定的空间条件，在地理空间数据集中提取与条件匹配的数据信息。
常见的空间查询操作有点查询、线查询和面查询等。
2. 空间统计空间统计是通过对地理空间数据的属性信息进行统计和分析，揭示地理现象的空间分布和规律。
常见的空间统计方法有点密度分析、热力图和聚类分析等。
3. 空间插值空间插值是通过已知的有限样本点，推算未知位置处的属性值。
常见的空间插值方法有反距离加权插值法、克里金插值法和样条插值法等。
4. 空间模型空间模型是对地理现象和过程进行建模和模拟，从而预测和分析未来的空间变化。
常见的空间模型有流域模型、土地利用模型和城市增长模型等。
三、GIS空间分析的应用GIS空间分析在各个领域都有广泛的应用，如城市规划、环境保护、农业管理和风险评估等。
1. 城市规划GIS空间分析可以帮助城市规划师分析和评估不同用地类型之间的空间关系，进行最优用地布局和交通规划。
2. 环境保护GIS空间分析可以用于环境监测和评估，分析污染源的扩散范围和影响程度，制定环境保护措施和应急预案。
gis与空间分析原理与方法
gis与空间分析原理与方法地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将地理空间信息与属性数据相结合的技术和工具，用于收集、存储、查询、分析和显示地理信息的系统。
空间分析是GIS的重要组成部分，它是通过对地理空间数据进行处理和分析，挖掘地理空间特征和关联关系的一种方法。
本文将介绍GIS与空间分析的原理和常用方法，以及其在实际应用中的意义与挑战。
一、GIS的基本原理GIS的基本原理是将地理空间信息与属性数据进行关联，通过空间参考和属性链接来实现地理数据的管理和分析。
地理空间信息可以是点、线、面等地理实体，属性数据则包括这些地理实体所具有的属性信息，如名称、面积、人口等。
GIS根据地理实体的属性数据和空间坐标，将其存储为地理特征，通过属性查询和空间查询等方法来实现对地理实体的查询和分析。
二、常用的空间分析方法1. 空间查询空间查询是GIS中最常用的空间分析方法之一，它可以根据空间位置和属性属性对地理实体进行查找和分析。
常见的空间查询方法有点查询、线查询和面查询等。
通过空间查询，可以找出特定地区的地理实体，并进行相关的空间分析。
2. 空间插值空间插值是一种通过已知的空间点数据来估计未知位置上的值的方法。
常见的空间插值方法有反距离加权法（IDW）、克里金插值法等。
空间插值可以用来推测地理空间的连续性属性，如温度、降雨量等。
3. 空间连接空间连接是指通过地理空间位置的关联，将不同数据集中的相关要素连接起来，以实现地理实体之间的关联分析。
常见的空间连接方法有点点连接、点线连接和面面连接等。
空间连接能够帮助我们发现地理实体之间的关联关系，如道路和学校的连接关系等。
4. 空间缓冲区分析空间缓冲区分析是通过在地理实体周围创建缓冲区，来研究缓冲区内的空间特征和关联关系。
常见的空间缓冲区分析方法有单一缓冲区分析、多重缓冲区分析等。
空间缓冲区分析可以用于研究城市规划、环境保护等问题。
gis空间分析
gis空间分析【GIS空间分析】GIS空间分析（Geographic Information System）是指利用计算机和特殊软件技术对地理、地貌、地质、水文等地球表层信息进行科学分析和处理的一种技术手段。
它通过空间数据的获取、管理、分析和可视化展示，帮助人们深入了解地理空间关系，从而在地理决策、规划和管理中发挥重要作用。
本文将从GIS空间分析的定义、原理、应用以及未来发展等方面进行探讨，以期给读者对这一领域有一个系统、全面的了解。
一、GIS空间分析的定义GIS空间分析是通过对空间数据进行处理和分析，以实现地理空间信息的获取、提取、融合和展示的一种技术手段。
它结合了计算机科学、地理学、数学和统计学等多学科的知识，通过对地理空间数据进行空间关系、属性关系和统计关系的分析，从而揭示地理空间的内在规律。
GIS空间分析可以对地理空间数据进行分类、查询、计算和模拟，进而为地理决策提供科学支持。
二、GIS空间分析的原理GIS空间分析的原理基于空间数据的统计分析和空间拓扑分析，主要包括以下几个方面：1. 空间统计分析：通过统计学方法对地理空间数据进行描述、分布和变异等分析，揭示地理现象的空间规律。
例如，可以通过点密度分析、缓冲区分析和空间插值等方法，推测出分布在特定区域的事件规律，为决策提供依据。
2. 空间拓扑分析：通过对地理空间数据进行空间关系和拓扑关系分析，揭示地物之间的相互作用和约束关系。
例如，可以使用拓扑关系分析方法，判断道路网的连通性和阻断情况，为交通规划和设施布局提供支持。
3. 空间模拟分析：通过对地理空间数据进行模拟和预测，揭示不同因素对地理现象的影响和变化趋势。
例如，可以使用地理模型和算法，模拟城市扩张、环境变化等情景，并评估不同决策方案的效果。
4. 空间可视化分析：通过将分析结果以图形、图像或动画的形式展示，帮助人们直观地理解和掌握地理空间的特征和规律。
例如，通过空间分析结果的可视化呈现，可以使决策者更好地理解地理现象，从而做出科学决策。
GIS原理实验四实验报告
实习报告实验四空间分析操作一、空间分析原理1.空间分析是基于地理对象的位置和形态的空间数据的分析技术，其目的在于提取空间信息或者从现有的数据派生出新的数据，是将空间数据转变为信息的过程。
2.空间分析是地理信息系统的主要特征。
空间分析能力（特别是对空间隐含信息的提取和传输能力）是地理信息系统区别与一般信息系统的主要方面，也是评价一个地理信息系统的主要指标。
3.空间分析赖以进行的基础是地理空间数据库。
4.空间分析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。
5.空间分析可以基于矢量数据或栅格数据进行，具体是情况要根据实际需要确定。
二、空间分析过程1.确定问题并建立分析的目标和要满足的条件2.针对空间问题选择合适的分析工具3.准备空间操作中要用到的数据。
4.定制一个分析计划然后执行分析操作。
5.显示并评价分析结果三、空间分析操结果（含实验操作过程和实验结果分析）1.矢量数据与栅格数据间的相互转换（1）在ArcCatalog下新建一个要素类（要素类型为:多边形），命名为：ClipPoly.shp（2）在ArcMap中，加载栅格数据：Landuse.lyr和ClipPoly.shp（3）编辑ClipPoly图层，根据要剪切的区域，绘制一个如下图所示的多边形，并在属性表中将多边形的字段“ID”的值修改为1，保存修改，停止编辑。
（4）打开“空间分析”工具栏，执行命令：<空间分析>－<转换>--<要素到栅格>，并按下图所示操作。
（5）执行命令: <空间分析>-<栅格计算器>，并按如下方式进行计算，最后求值。
（6）最后得到我们所需要的栅格数据，如下图所示：结果分析：通过此操作，我们可以将我们需要的那部分要素集通过剪切和转换来得到我们需要的栅格数据。
2.栅格重分类(Raster Reclassify)（1）在ArcMap中，新建地图文档，加载栅格数据Slope1，打开“空间分析”工具栏，执行菜单命令“重分类”。
GIS原理及应用
GIS原理及应用GIS（Geographic Information System）地理信息系统是一种将地理学、计算机科学和信息技术相结合的综合性技术和工具。
它通过对地理空间数据进行采集、存储、管理、分析和展示，提供了一种综合表达空间关系和地理现象的方法。
GIS的原理和应用涉及到数据的获取与处理、空间数据模型、地理分析和地图输出等方面。
下面将对GIS的原理和应用进行详细说明。
1.数据获取与处理：GIS的原理首先涉及到数据的获取与处理。
数据可以来自各种各样的源头，如遥感影像、地理位置数据、数字地图、统计数据等。
这些数据需要经过预处理和清理，以确保其质量和一致性。
预处理包括去噪、填充空洞、纠正空间误差等。
清理则包括去除错误和重复数据、调整数据格式等。
2.空间数据模型：GIS利用空间数据模型来表示地理空间现象。
常见的空间数据模型有点模型、线模型和面模型。
点模型用于表示地理实体的离散点，如城市的坐标点、河流的源头等；线模型用于表示连接两个或多个点的路径，如道路、河流等；面模型用于表示具有一定边界的空间区域，如国家、省份等。
通过这些模型，可以建立地理现象的空间拓扑关系和属性信息。
3.地理分析：GIS的一个重要应用是地理分析。
地理分析是通过对空间数据进行计算和处理，从中提取出与地理问题相关的信息。
地理分析的方法包括空间距离分析、网络分析、缓冲区分析、空间插值分析等。
通过地理分析，可以揭示地理现象的规律、关联性和趋势，从而为决策和规划提供科学依据。
4.地图输出：GIS可以通过生成地图来展示地理空间数据的结果。
地图输出是将计算结果可视化呈现的过程。
地图可以表达地理现象的分布、密度、关联性等信息，可以使用不同的符号、颜色和渐变来表达不同的属性和现象。
通过地图，人们可以直观地了解地理空间现象，作出更好的决策。
GIS的应用非常广泛，几乎涉及到各个领域。
下面列举一些典型的应用：1.环境保护与资源管理：GIS可以用来分析环境问题和管理自然资源。
地理信息系统原理和方法
地理信息系统原理和方法地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种涉及地理空间数据管理、空间数据处理和地图制作的技术系统。
它基于计算机硬件和软件，用于收集、存储、分析和管理地理空间数据，并将数据可视化为地图或图表。
本文将介绍地理信息系统的原理和方法。
一、地理信息系统的原理地理信息系统的原理涉及以下几个方面：1. 空间数据的获取与存储：地理空间数据的获取可以通过GPS定位、空间遥感技术等手段进行，然后将数据以合适的格式存储在计算机系统中，如数据库或文件系统。
此外，还需要考虑数据的质量和准确度，以确保系统的可靠性。
2. 空间数据的处理与分析：地理信息系统提供了丰富的空间数据处理和分析功能，可以进行空间查询、空间分析、空间统计等操作。
通过这些功能，我们可以从大量的地理数据中提取有用的信息，帮助决策者进行决策。
3. 地理数据的可视化与表达：地理信息系统可以将地理数据以图形、图表等形式进行可视化，使数据更直观、易于理解。
这不仅有助于数据的传达和共享，还可以帮助用户更好地理解地理现象和模式。
二、地理信息系统的方法地理信息系统的方法包括以下几个方面：1. 数据采集：数据采集是地理信息系统的基础工作，可以通过现场调查、遥感影像解译、GPS测量等方式获取地理空间数据。
在采集数据时，需要注意数据的准确性和完整性，避免错误或遗漏。
2. 数据处理和管理：在数据采集之后，需要对数据进行处理和管理。
包括数据的转换、拓扑校正、数据完整性检查等步骤，以确保数据的质量和准确性。
同时，还需要建立数据字典和元数据来描述数据的属性和特征。
3. 空间分析与建模：地理信息系统提供了多种空间分析方法和模型，可以对地理空间数据进行空间关系分析、空间插值分析、空间模拟等操作。
这些分析结果可以帮助我们揭示地理现象和规律，为决策提供支持。
4. 地图制作和可视化：地理信息系统可以将地理数据制作成地图，并通过图形、图表等方式进行可视化呈现。
地理信息系统原理与应用4 空间数据获取和处理1.4 第四章 数据的处理和集成
第四章 空间数据的获取与处理
4.1 空间数据的获取 4.1.2 空间数据的采集
1.图形数据的采集 2.属性数据的采集
对于要输入属性库的属性数据，通过键盘直接键 入或文件、表格、数据库导入。 对于要直接记录到栅格或矢量数据文件中的属性 数据，则必须进行编码输入。
人口普查 社会经济调查 各种统计资料
统计图表
文件 统计数据 实验数据
电子数据 地全球站物仪遥理、感、G数地P据S球数化据学已建G各IS种数数据据库
野外调查的原始记录等
4.1.1 数据源的种类
确定应用哪些类型的数据是由系统的功能确定。
土地的适宜性和承载力的信息系统： 地形、土壤类型、降雨、地下水位、运输条件等。
第四章 空间数据的 获取与处理
复习：
地理信息系统 GIS的组成
GIS是由计算机硬件、软件和不 同方法组成的系统，该系统设计 支持空间数据的采集、管理、处 理、分析、建模和显示，以便解 决复杂的规划和管理问题。
系统管理操作人员
系系 空间 统 统 数据 硬 软
件件
复习：
空间数据特征
空间位置 属性特征 时态特征
<1 m ： 1 1 ~ 2 m： 2 2 ~ 5 m： 3 5 ~ 20 m： 4 20 ~ 50 m：5 >50m： 6
5 ~ 10 m ： 1 10 ~ 20 m： 2 20 ~ 30 m： 3 30 ~ 60 m： 4 60 ~ 120 m： 5 120 ~300 m：6 300 ~500 m：7 >500m： 8
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第四章 空间数据的获取与处理
GIS地理信息系统空间分析
视觉信息叠加 矢量图层叠加
点与多边形叠加 线与多边形叠加 多边形叠加
栅格图层叠加
空间叠加地学原理
地理学原理 在进行地学综合分析时，有时需 要提取同一地区不同专题的属性。 例如，某地在进行农作物估产时， 需要提取该地区的土地利用、气 温、降水、日照时间等基本信息 (这些信息常常是分布于不同的 专题地图中)，然后再应用估产 模型进行分析。 实现方法 传统的透明材料叠加方法 GIS中实现方法
生成缓冲区的 主要目的是为 了进一步进行 空间叠加分析 或图形运算。
网络分析
地学原理 数据结构 基本功能
网络分析地学原理
网络分析是运筹学模型中的一个基本模型，它的根本 目的是研究、筹划一项网络工程如何安排，并使其运 行效果最好，如一定资源的最佳分配，从一地到另一 地的运输费用最低等。其基本思想则在于人类活动总 是趋于按一定目标选择达到最佳效果的空间位置。这 类问题在社会经济活动中不胜枚举。 对地理网络(如交通网络)、城市基础设施网络(如各种 网线、电力线、电话线、供排水管线等)进行地理分析 和模型化，是地理信息系统中网络分析功能的主要目 的。
缓冲区分析应用举例
在进行缓冲区分析时，通常将研究问题抽象为 以下三类因素进行分析
确定主体，表示分析的主要目标 确定客体，表示受到主体影响的地理实体 确定作用条件，表示主体对客体施加影响的方式。 （线性模型，指数模型，对数模型等）
线缓冲分析 多重缓冲分析
线缓冲分析
多重缓冲分析
分析讨论
DTM模型的应用
地形因子的自动提取
空间矢量分析 坡度提取 坡向提取 其他因子的提取
GIS空间分析原理与方法
第一节 地理信息系统的空间分析模型
GIS分析建模可采用如下步骤： （1）系统描述与数据分析； （2）理论推导 ； （3）简化表达； （4）参数确定； （5）分析模型建立。
第一节 地理信息系统的空间分析模型
四、空间分析的步骤 1. 建立分析的目的和标准 2. 准备空间操作的数据 3. 进行空间分析操作 4. 结合分析的目的和任务，对获得的新空间
数据进行分析 5. 结果评价和解释 6. 产生最终的结果图和报表
第二节 栅格数据分析的基本模式
一栅格数据的聚类、聚合分析 1）聚类分析：根据设定的聚类条件对原有数
据系统进行有选择的信息提取而建立新的 栅格数据系统的方法 2）聚合分析：是指根据空间分辨率和分类表， 进行数据类型的合并或转换以实现空间地 域的兼并。
要求： 理解GIS中模型的概念、特点和作用 掌握GIS空间分析的一般步骤 了解视觉信息复合分析的类型和用途 理解叠置分析的概念和类型，掌握多边形叠置分 析的步骤和方法 理解缓冲区的概念和作用，并能说明其应用方法
第一节 地理信息系统的空间分析模型
一、地学模型概述 模型概念：就是将系统的各个要素，通过适当的筛选，用一
Ⅰ 农用地 Ⅱ 建设用地 Ⅲ 未利用土地
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅲ
第二节 栅格数据分析的基本模式
二栅格数据的信息复合分析
信息复合模型包括两类：简单的视觉信息复 合和较为复杂的叠加分类模型
1视觉信息复合：将不同专题的内容叠加显示 在结果图件上，以便系统系统使用者判断 不同专题地理实体的相互空间关系，获得 更为丰富的信息。
定的表现规则所描写出来的简明映像，是对现实世界的简 化表达。 地学模型：用来描述地理系统各地理要素之间的项目关系和 客观规律信息的语言的、数学的或其他的表达形式，通常 反映了地学过程及其发展趋势或结果。 地学模型主要包含以下几种形式： （1）逻辑模型（2）物理模型（3）数学模型（4）图像模 型
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1
实验五 空间数据处理
—xxxxxxxxx xxx
一、 实验目的
掌握空间数据处理的基本方法，原理。
领会其用途。
掌握地图投影变换的基本原理与方法。
熟悉Arcgis 中投影的应用与投影的变换方法、技术。
了解地图投影及其变换在实际中的应用。
二、实验准备
1、数据准备：
云南县界.Shp 2、软件准备：
ArcGIS DeskTop 9.3
三、实验内容及步骤 3.1添加数据
在Arcgis 中添加数据：
2
3.2裁剪要素
在Arccatalog 中选择裁剪工具，按如下配置数据。
依次重复操作，在Clip 图层中选择不同的区域，完成操作后将得到共四个图层。
3
3.3、拼接图层
在
ArcMap 中新建地图文档，加载你在裁剪要素操作中得到的四个图层:
效果图：
4
导出地图：
3.4 、要素融合
操作如下：
5
3.5
、图层合并
添加数据：
6
配置参数：
效果图：
3.6 、图层相交
操作如下：
效果图：
7
8
3.7、定义投影
操作如下：
打开Arctoolbox，执行命令“定义投影”
9
10
GIS空间分析原理与方法实验五
四、实验总结
11。