Arcgis第四章 空间分析

• 形状量算
☆ 形状系数R
Wi X i
X G i Wi
i
WiYi YG i Wi
i
XG 、YG 是质心坐标， Xi、Yi 为第i个离散目标的坐标， Wi 为第i个目标的权重。
☆ R<1，目标物为紧凑型
☆ R=1，目标物为一个标准园 ☆ R>1，目标物为膨胀型
R P , P为周长，A为面积 2 A
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➢空间分析与GIS
空间分析使地理信息系统不仅体现在地图 制图功能上，而且用户还可以通过与系统交互 而将地理数据经过分析转换为对自己有用的信 息。
一个地理信息系统如果不提供空间数据的 分析处理功能，实际上它就蜕化为一个地理数 据库；
相反，一个地理数据库如果加强了空间数 据的分析处理功能，它就升格为一个地理信息 系统。
✓ 面要素缓冲区
多线缓冲区
单面缓冲区
多面缓冲区
线变距缓冲区
面变距缓冲区 15
特殊情况缓冲区的处理
✓ 缓冲区重叠问题的处理
• 缓冲区融合的实现 • 融合的字段
✓ 变距缓冲区的实现
单个对象缓冲区重叠处理
多个对象缓冲区重叠处理
字段（Field）：距离来源于该数据中某一字段值，如道路的宽度 （属性值缓冲区）
✓ 多级缓冲区
制作地图晕线
✓ 缓冲区端点处理
圆形：round 直角形：flat
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☆频数统计
用于计算某一属性值或某几项属性的组合值出现的频率，并可对该频 率下的各项属性进行汇总
ArcGIS中打开ArcToolbox > Analysis tools >Statistics > Frequency
ArcGIS频率统计工具（Frequency）对话框
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☆多元统计
按某一字段中的各类值分别统计各字段的各类统计值 ArcGIS中打开ArcToolbox Analysis tools > Statistics > Summary Statistics
第4章 空间分析
➢ 空间分析概述 ➢ 矢量数据分析方法 ➢ 栅格数据分析 ➢ DTM与三维分析 ➢ 空间分析建模 ➢ 复习思考题 ➢ 实验
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§1 空间分析概述
✓ 不同的学者对此有着不同的看法
陈述彭 、黄杏元 、Haining 、汤国安、郭仁忠等对空间分析的定 义有所不同，但都大同小异，都认为空间分析是空间数据分析技术，是 地理信息系统的核心功能 。
☆单项属性的常规统计
ArcGIS中 ，可利用属性表中的Statistics…字段统计对话框 ，对字段的 数量（Count）、最小值（Minimum）、最大值（Maximum）、总和 （Sum）、平均值（Mean）、标准差（Standard Deviation） 进行统计。
ArcGIS属性字段统计对话框
4、ArcGIS 具有极强的空间分析能力，其空间处理的主要内容包括分析工具、数 据管理、转换工具、空间分析工具、3D分析工具、地理编码工具、线性 参考工具coverage工具等。
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§2矢量数据分析方法
➢统计分析 ➢量算分析 ➢邻近性分析 ➢叠加分析 ➢空间网络分析
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➢ 特征数统计方法
• 统计分析
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➢常用GIS软件空间分析功能
1、 Mapinfo软件 能生成各种专题地图，能够进行一些空间查询和空间分析运算，如
缓冲区等，并通过动态图层支持GPS数据，但因Mapinfo图元数据不含拓 扑结构，它的制图及空间分析能力相对弱。
2、MapGIS 空间分析提供了包括DTM分析、空间叠加分析、网络分析等一系列
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➢空间分析的主要内容
基于GIS的空间分析包括的内容很多，较为 常用的有以下几种分析方法： ☆ 叠加分析 ☆ 邻近性分析 ☆ 网络分析 ☆ 统计分析
此外，分析空间分析还包括： 空间查询与 量算、三维空间分析、空间插值方法、聚合分 析、地形分析及其他应用分析模型等。
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➢ 空间分析的基本过程
1、明确分析目标与方法 2、准备空间数据 3、进行空间分析操作 4、分析结果的解释与评价 5、结果输出
空间分析功能，具有较强的制图能力，但空间分析中包含的网络分析、空 间统计类分析等方面略逊一筹。
3、SuperMap 完成数据管理、地图编辑、拓扑处理、空间分析和三维建模等任务，
其中具有较强的网络分析、空间统计类分析等，而在缓冲区分析、叠置分 析等方面稍有欠缺，此外在海量地理空间数据分析方面存在较大局限 。
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建立缓冲区的算法
• 缓冲区的种类 ☆点：圆形、三角形、矩形、环形。 ☆线：单侧、双侧对称、双侧不对称 ☆面：内侧、外侧
• 缓冲区的建立——中心线扩张法 主要包括：角平分线法 凸角圆弧法
角平分线法
凸角圆弧法
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缓冲区的不同形式
✓ 点要素缓冲区
单点缓冲区
✓ 线要素缓冲区
多点缓冲区
点变距缓冲区
单线缓冲区
总的来说，空间分析是在获取了派生信息和新知识的基础上，借助 计算机技术，基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术。
✓ 空间分析就是对空间问题的求解，获取空间信息是解决空 间问题的必要手段。
✓ 现代意义的空间分析是指在计算机技术的支撑下，提取地 理对象在位置、属性、关系等方面的信息wenku.baidu.com以支持特定的 空间决策问题。
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➢邻近性分析
• 缓冲区分析 (Buffer)
☆ 缓冲区：空间对象在一定半径或一定条件下的邻域。 ☆ 缓冲区分析：指以点、线、面实体为基础，在其周
围建立一定宽度范围内的缓冲区多边形，用以分析 实体的邻近性或对周围的影响，从而实现空间数据 在水平方向得以扩展的空间分析方法
点的缓冲区
线的缓冲区
面的缓冲区
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➢量算分析
• 几何量算
☆ 点：坐标
☆ 线状目标：长度、曲率、方向
☆ 面状目标：面积、周长等
☆体状目标：表面积、体积等
• 质心量算：它是描述地理目标空间分布的最有用的单一量算量
☆求取目标的重心位置，用于跟踪某些地理分布的变化，如人口重心的变化、 土地利用重心的迁移等
☆对目标坐标值进行加权平均（ARCGIS中需要使用calculate geometry工具）
ArcGIS多元统计工具（Summary Statistics）对话框
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• 常用的数理统计方法 ☆相关分析与回归分析 ☆主成分分析（PCA, Principal Component Analysis) ☆层次分析(AHP，Analytic Hierarchy Process) ☆聚类分析 ☆判别分析