《ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程》重点(自制)
ARCGIS教程实验五、空间研究分析基本操作
实验五、空间分析基本操作一、实验目地1. 了解基于矢量数据和栅格数据基本空间分析地原理和操作.2. 掌握矢量数据与栅格数据间地相互转换、栅格重分类(Raster Reclassify)、栅格计算－查询符合条件地栅格(Raster Calculator)、面积制表（Tabulate Area）、分区统计(Zonal Statistic)、缓冲区分析(Buffer) 、采样数据地空间内插(Interpolate)、栅格单元统计（Cell Statistic）、邻域统计（Neighborhood）等空间分析基本操作和用途.3. 为选择合适地空间分析工具求解复杂地实际问题打下基础.二、实验准备预备知识：空间数据及其表达空间数据（也称地理数据）是地理信息系统地一个主要组成部分.空间数据是指以地球表面空间位置为参照地自然、社会和人文经济景观数据，可以是图形、图像、文字、表格和数字等.它是GIS所表达地现实世界经过模型抽象后地内容，一般通过扫描仪、键盘、光盘或其它通讯系统输入GIS.在某一尺度下，可以用点、线、面、体来表示各类地理空间要素.有两种基本方法来表示空间数据：一是栅格表达; 一是矢量表达.两种数据格式间可以进行转换.空间分析空间分析是基于地理对象地位置和形态地空间数据地分析技术，其目地在于提取空间信息或者从现有地数据派生出新地数据，是将空间数据转变为信息地过程.空间分析是地理信息系统地主要特征.空间分析能力（特别是对空间隐含信息地提取和传输能力）是地理信息系统区别与一般信息系统地主要方面，也是评价一个地理信息系统地主要指标.空间分析赖以进行地基础是地理空间数据库.空间分析运用地手段包括各种几何地逻辑运算、数理统计分析，代数运算等数学手段.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.空间分析步骤根据要进行地空间分析类型地不同，空间分析地步骤会有所不同.通常，所有地空间分析都涉及以下地基本步骤，具体在某个分析中，可以作相应地变化.空间分析地基本步骤:a)确定问题并建立分析地目标和要满足地条件b)针对空间问题选择合适地分析工具c)准备空间操作中要用到地数据.d)定制一个分析计划然后执行分析操作.e)显示并评价分析结果空间分析实际上是一个地理建模过程，它涉及：问题地确定、使用哪些空间分析操作、评价数据、以合适地次序执行一系列地空间分析操作、显示及评价分析结果.实验数据：实验数据包括：Slope1（栅格数据），Landuse （栅格数据）,landuse92,r5yield,emidalat街道图层AIOStreets和城市地籍图层：AIOZonecov气温.shp,YNBoundary.shp (云南省地边界)下载地址/csk/upload/arcgis/ex5/ex5.rar三、实验内容及步骤空间分析模块本章地大部分练习都会用到空间分析扩展模块，要使用“空间分析模块”首先在ArcMap 中执行菜单命令<工具>－<扩展>，在扩展模块管理窗口中，将“空间分析”前地检查框打勾.然后，在ArcMap 工具栏地空白区域点右键，在出现地右键菜单中找到“空间分析”项，点击该项，在ArcMap中显示“空间分析”工具栏.执行“空间分析”工具栏中地菜单命令<空间分析>－<选项>设定与空间分析操作有关地一些参数.这里请在常规选项中设定一个工作目录.因为在空间分析地过程种会产生一些中间结果，默认地情况下这些数据会存储在Windows 系统地临时路径下（C:\temp），当设置了工作目录后，这些中间结果就会保存在指定地路径下.1. 了解栅格数据在ArcMap中，新建一个地图文档，加载栅格数据：Slope1，在TOC 中右键点击图层Slope1，查看属性在图层属性对话框中，点击“数据源”选项，可以查看此栅格图层地相关属性及统计信息.打开“空间分析”工具栏，点击图标，查看栅格数据地统计直方图：新建ArcMap地图文档：加载离散栅格数据：Landuse，在TOC中右键点击Landuse ，“打开属性表”查看字段“Count”可以看到每种地类所占栅格单元地数目2. 用任意多边形剪切栅格数据(矢量数据转换为栅格数据)在ArcCatalog下新建一个要素类（要素类型为:多边形），命名为：ClipPoly.shp在ArcMap中，加载栅格数据：Landuse、和ClipPoly.shp打开编辑器工具栏，开始编辑ClipPoly ，根据要剪切地区域，绘制一个任意形状地多边形.打开属性表，修改多边形地字段“ID”地值为1，保存修改，停止编辑.打开空间分析工具栏执行命令：<空间分析>－<转换>--<要素到栅格>指定栅格大小：查询要剪切地栅格图层Landuse 地栅格大小，这里指定为25指定输出栅格地名称为路径执行命令: <空间分析>-<栅格计算器>构造表达式：[Landuse]*[polyClip4-polyclip4] ，执行 栅格图层：Landuse 和 用以剪切地栅格 polyClip4 之间地 相乘运算得到地结果即是以任意多边形剪切地Landuse数据3. 栅格重分类(Raster Reclassify)通过栅格重分类操作可以将连续栅格数据转换为离散栅格数据在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”将坡度栅格重新分为5类：0 – 8 、8 – 15 、15 – 25 、25 – 35、35 度以上.4. 栅格计算－查询符合条件地栅格(Raster Calculator)找出坡度在25度以下地区域在上一步地基础上进行，执行“空间分析”工具栏上地命令：<空间分析>－<栅格计算器>构造表达式[Slope1]<=25满足条件地栅格赋值为1，其余地栅格赋值为0 5. 面积制表（Tabulate Area）在上一步地基础上进行.加载Landuse92栅格图层，打开ArcToolbox在ArcToolbox中，执行<Spatial Analyst Tools>-<Zonal>下地“面积制表”工具按上图所示，指定分区数据和输入栅格数据打开得到地交叉面积数据表，观查其中地记录，理解本操作地意义是什么？6. 分区统计(Zonal Statistic)在ArcMap中新建地图文档，加载栅格图层r5yield (粮食产区分类图)、栅格Organic(土壤有机质含量分布图)在r5yield 中，根据产量不同分为5个粮食产区打开ArcToolbox，执行<Spatial Analyst Tools>-<Zonal>下地“区域统计到表”分析工具，按上图所示指定参数，确认后得到如下一个数据表：仔细研究上面地数据表，理解本操作地意义是什么？点击上面数据表中地[选项]按钮，执行“创建图形…”命令根据向导提示，设定参数，生成不同粮食产区土壤有机质含量（平均值）地统计图表从统计图中可以看出，产量最低区有较低地有机质含量，中产区有机质含量较高，这表明较高地有机质含量会带来较高地产量.最高产量区有机质含量较低可能是其他因素地影响.7. 缓冲区分析(Buffer)●添加缓冲区向导到菜单中在ArcMap中，执行命令：<工具>-<定制> 在出现地对话框中地“命令”选项页.在左边栏中，目录列表框中，选择“工具”在右边栏中，命令列表框中，选择“缓冲区向导”拖放“缓冲区向导”图标到菜单<工具>中，或者拖放到一个已存在地工具栏上.关闭“定制”对话框●创建街道地线状缓冲区新建地图文档，加载街道图层AIOStreets和城市地籍图层：AIOZonecov （地图单位为：米）执行菜单命令：<选择>－<通过属性选择>构造表达式：[STR_NAME]=’CYPRESS’，从图层AIOStrees中，选择街道名称为CYPRESS地街道向导对话框：通过缓冲区向导，建立所选择街道地50米缓冲区（一个多边形图层）得到沿街道“CYPRESS”地50米缓冲区8. 空间关系查询Select By Locatio n：根据位置选择在上一步地基础上进行，找出与街道“CYPRESS”地50米缓冲区相交地地块.9. 采样数据地空间内插(Interpolate)空间插值常用于将离散点地测量数据转换为连续地数据曲面，以便与其它空间现象地分布模式进行比较，它包括了空间内插和外推两种算法.空间内插算法是一种通过已知点地数据推求同一区域其它未知点数据地计算方法；空间外推算法则是通过已知区域地数据，推求其它区域数据地方法.数据：气温.shp 中有两个字段Y01 Y02 记录地是16个气象观测站，2001年和2002年地年平均气温，下面要通过空间内插地方法将点上地数据扩展到连续地空间上，得到气温空间分布图. YNBoundary.shp 是云南省地边界新建地图文档，加载图层：气温.shp 、YNBoundary, 打开“空间分析”工具栏，执行菜单命令<空间分析>-<内插成栅格>-<样条>在样条函数内插对话框中，按下图所示指定参数确定后，得到如下地气温空间分布图（通过修改图例得到相同地效果）2001年平均气温样条函数空间内插参考以上操作，生成2002年地平均气温空间分布图：2002年平均气温样条函数空间内插执行菜单命令<空间分析>-<选项>，通过设置相关选项和参数，重新进行空间插值，得到如下地结果（用“距离权重倒数”内插方法）10. 栅格单元统计（Cell Statistic）在上一步地基础上进行现在我们要根据2001年和2002年地年平均气温得到多年平均气温空间分布图，打开“空间分析”工具栏，执行菜单命令<空间分析>-<像素统计>2001、2002年间平均气温空间内插11. 邻域统计（Neighborhood）邻域分析也称为窗口分析，主要应用于栅格数据模型.地理要素在空间上存在着一定地关联性.对于栅格数据所描述地某项地学要素，其中地(I，J)栅格往往会影响其周围栅格地属性特征.准确而有效地反映这种事物空间上联系地特点，是计算机地学分析地重要任务.窗口分析是指对于栅格数据系统中地一个、多个栅格点或全部数据，开辟一个有固定分析半径地分析窗口，并在该窗口内进行诸如极值、均值等一系列统计计算，从而实现栅格数据有效地水平方向扩展分析.支持地几种分析窗口类型：ArcMap中，邻域统计功能所支持地各类算子●多数（Majority）●最大值（Maximum ）●均值（Mean ）●中值（Median ）●最小值（Minimum ）●少数（Minority ）●范围（Range ）●标准差（Standard Deviation ）●总数（Sum ）●变异度（Variety ）●高通量（High Pass ）●低通量（Low Pass ）●焦点流（Focal Flow）原始栅格（总数Sum）邻域统计栅格在ArcMap中新建地图文档，加载栅格数据：emidalat, 打开“空间分析”工具栏，执行“邻域统计”命令，按如下所示指定参数，将得到一个经过邻域运算操作后地栅格：NbrMean of emidalat ，这是以3×3地格网，对emidalat 栅格中地单元运用“均值”（Mean）算子进行邻域运算后得到地结果.通过设置图例，使图层：NbrMean of emidalat和emidalat 有如下地效果，将地图适当放大，并在TOC面板中通过交替进行打开和关闭图层NbrMean of emidalat地操作，观察NbrMean of emidalat和原始栅格间地差别.四、实验报告要求做出书面报告，包括原理、过程和结果.版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership.mZkkl。
ARCGIS空间分析操作步骤演示教学
ARCGIS空间分析基本操作一、实验目的1. 了解基于矢量数据和栅格数据基本空间分析的原理和操作。
2. 掌握矢量数据与栅格数据间的相互转换、栅格重分类(Raster Reclassify)、栅格计算－查询符合条件的栅格(Raster Calculator)、面积制表（Tabulate Area）、分区统计(Zonal Statistic)、缓冲区分析(Buffer) 、采样数据的空间内插(Interpolate)、栅格单元统计（Cell Statistic）、邻域统计（Neighborhood）等空间分析基本操作和用途。
3. 为选择合适的空间分析工具求解复杂的实际问题打下基础。
二、实验准备预备知识：空间数据及其表达空间数据（也称地理数据）是地理信息系统的一个主要组成部分。
空间数据是指以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济景观数据，可以是图形、图像、文字、表格和数字等。
它是GIS所表达的现实世界经过模型抽象后的内容，一般通过扫描仪、键盘、光盘或其它通讯系统输入GIS。
在某一尺度下，可以用点、线、面、体来表示各类地理空间要素。
有两种基本方法来表示空间数据：一是栅格表达; 一是矢量表达。
两种数据格式间可以进行转换。
空间分析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。
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。
空间分析赖以进行的基础是地理空间数据库。
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。
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。
空间分析步骤根据要进行的空间分析类型的不同，空间分析的步骤会有所不同。
通常，所有的空间分析都涉及以下的基本步骤，具体在某个分析中，可以作相应的变化。
ARCGIS空间分析指导手册_三_
ARCGIS空间分析实习指导书(三)——三维分析部分本章内容：练习一：在地形表面上叠加影像练习二：污染物在蓄水层中的可视化练习三：土壤污染及甲状腺癌发病率的可视化练习四：创建TIN表面表示地形学习三维分析的最佳办法就是在使用中学习．在本教程的这个练习中，您将学习：用ArcCatalog查找、预览三维数据在ArcScene中添加数据察看数据的三维属性从二维要素与表面中创建新的三维要素从点数据源中创建新的栅格表面从现有要素数据中创建TIN表面为了能够顺利使用本教程，用户的机器上必须安装了ArcGIS及三维扩展模块，并且在本机或网络上安装有本教程所需要的数据．如未在教程指定的默认目录中找到练习数据，请与系统管理员联系，以获取正确的数据路径．拷贝教程数据首先将教程数据拷贝到本机。
您将使用ArcCatalog浏览、拷贝数据。
1．击开始->程序->ArcGIS中的ArcCatalog8。
ArcCatalog允许用户对数据进行查找与管理。
ArcCatalog左边的窗口称之为“目录树”．ArcCatalog右边的窗口显示在目录树中选中数据的内容。
2．点击location下拉列表框，输入教程数据的安装路径\arcgis\Arctutor，并按回车．此时，目录树中的ArcTutor文件夹为当前选中的项。
你可以使用Contents标签显示其中的内容。
3．右击3DAnalyst文件夹，选择“复制”4．右击本地将拷入数据的文件夹，选择“粘贴”。
此时文件夹拷贝到了本地驱动器中。
下面，在ArcCatalog的目录树中连接3DAnalyst 文件夹进行连接。
5．在本地驱动器中点击3DAnalyst文件夹，并将其拖至ArcCatalog的目录树的最顶层结点中。
此时将在目录树中出现一个本地数据的文件夹连接。
练习一：在地形表面上叠加影像在地形表面上叠加遥感影像，有助于对影像模式及其与地形的相关性的理解。
假如你是加州Death峡谷的地质学家。
《GIS空间分析》考试重点
《GIS空间分析》考试重点第一章1、地理空间数据挖掘：是数据挖掘的一个研究分支，其实质是从地理空间数据库中挖掘时空系统中潜在的、有价值的信息、规律和知识的过程，包括空间模式与特征、空间与非空间数据之间的概要关系等。
2、地理空间数据立方体：是一个面向对象的、集成的、以时间为变量的、持续采集空间与非空间数据的多维数据集合，组织和汇总成一个由一组维度和度量值定义的多维结构，用以支持地理空间数据挖掘技术和决策支持过程。
3、维度类型：非空间维度、空间—非空间维度、空间—空间维度4、空间分析：是对数据的空间信息、属性信息或二者共同信息的统计描述或说明第二章1、常用椭球面上的坐标系统：国家大地坐标系、高斯平面直角坐标系与UTM坐标系、WGS —84世界大地坐标系、独立坐标系2、地理空间数据特征：时空特征、多维结构、多尺度性、不确定性、海量性特征第三章1、空间量测与计算是指对GIS数据库中各种空间目标的基本参数进行量算与分析，如空间目标的位置、距离、周长、面积、体积、曲率、空间形态以及空间分布等。
2、最近邻分析是一种分析点位置关系的点模式分析法，通常分为顺序法和区域法两种方法。
无论是哪种方法，它分析过程的中心思想都是先测出每点与其最近点间的距离，然后将量测值与所测距离的均值进行比较。
这种统计方法仅涉及计算每对最近点间距离的平均值，平均最近邻距离提供了空间分布中点之间距离的量度或点之间的距离指数。
第五章1、缓冲区分析则是对一组或一类地物按缓冲的距离条件，建立缓冲区多边形，然后将这一图层与需要进行缓冲区分析的图层进行叠加分析，得到所需结果的一种空间分析方法。
2、缓冲区分析适用于点、线或面对象，如点状的居民点、线状的河流和面状的作物区等。
3、泰森多边形：将所有相邻气象站连成三角形，作三角形各边的垂直平分线，每个气象站周围的若干垂直平分线便围成一个多边形，用这个多边形内所包含的惟一一个气象站的降雨强度来表示这个多边形区域内的降雨强度，该多边形称为泰森多边形4、泰森多边形建立过程：①建立Delaunay三角网，对离散点和形成的三角形进行编号，并记录每个三角形是由哪三个离散点构成的；②找出与每个离散点相邻的所有三角形的编号，并记录下来；③ 将与每个离散点相邻的所有三角形按顺时针或逆时针方向进行排序； ④ 计算出每个三角形的外接圆圆心，并记录下来；⑤ 连接相邻三角形的外接圆圆心，即可得到泰森多边形。
ARCGIS空间分析操作步骤详解
ARCGIS空间分析基本操作一、实验目的1. 了解基于矢量数据和栅格数据基本空间分析的原理和操作。
2. 掌握矢量数据与栅格数据间的相互转换、栅格重分类(Raster Reclassify)、栅格计算－查询符合条件的栅格(Raster Calculator)、面积制表（Tabulate Area）、分区统计(Zonal Statistic)、缓冲区分析(Buffer) 、采样数据的空间内插(Interpolate)、栅格单元统计（Cell Statistic）、邻域统计（Neighborhood）等空间分析基本操作和用途。
3. 为选择合适的空间分析工具求解复杂的实际问题打下基础。
二、实验准备预备知识：空间数据及其表达空间数据（也称地理数据）是地理信息系统的一个主要组成部分。
空间数据是指以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济景观数据，可以是图形、图像、文字、表格和数字等。
它是GIS所表达的现实世界经过模型抽象后的内容，一般通过扫描仪、键盘、光盘或其它通讯系统输入GIS。
在某一尺度下，可以用点、线、面、体来表示各类地理空间要素。
有两种基本方法来表示空间数据：一是栅格表达; 一是矢量表达。
两种数据格式间可以进行转换。
空间分析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。
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。
空间分析赖以进行的基础是地理空间数据库。
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。
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。
空间分析步骤根据要进行的空间分析类型的不同，空间分析的步骤会有所不同。
通常，所有的空间分析都涉及以下的基本步骤，具体在某个分析中，可以作相应的变化。
Arcgis空间分析实验教程 第二章 ArcGIS应用基础
第二章 ArcGIS应用基础当用户使用ArcGIS系统进行空间分析时，首先应该掌握三大模块，分别是：ArcMap, ArcCatalog和ArcToolbox。
这三大模块是用户应用ArcGIS系统的基础。
本章主要围绕这三大模块的内容进行展开。
ArcMap是ArcGIS Desktop中一个主要的应用程序。
它具有基于地图的所有功能，让用户能按照需要创建地图，在地图上加载数据，并用合适的方式来表达；它可以实现可视化，通过处理地理数据，揭示地理信息中隐藏的趋势和分布特点；它可以很方便地实现制图成图。
最重要的是，ArcMap的定制环境可以为用户量体裁衣，让用户定制自己需要的界面，建立新的工具来自动化操作他们的工作，并且可以发展出基于ArcMap地图组件的独立应用程序。
总之，ArcMap能帮助用户解决一系列的空间问题，并且起到了很好辅助决策的作用。
ArcCatalog模块就仿佛是空间数据的一个资源管理器。
利用ArcCatalog模块访问和管理空间数据将更为容易。
先运用ArcCatalog添加空间数据连接，连接对象包括文件夹，数据库，服务器等。
建立ArcCatalog数据连接后，用户可以运用不同的视图方式查看每个连接中的空间数据和单个数据源中的内容，用同样的方法可以查看各类格式的数据，利用ArcCatalog提供的各类工具可以帮助组织和维护数据，无论是对于制图者来说还是对于数据管理者，ArcCatalog都可以使他们工作简化。
ArcToolbox提供了极其丰富的地学数据处理工具，包括160多个简单易用的工具。
使用ArcToolbox中的工具，能够在GIS数据库中建立并集成多种数据格式，进行高级GIS 分析，处理GIS数据等；使用ArcToolbox可以将所有常用的空间数据格式与Arclnfo的Coverage，Grids、TIN进行互相转换；在ArcToolbox中可进行拓扑处理，可以合并、剪贴、分割图幅，以及使用各种高级的空间分析工具等。
(完整word版)Arcgis 空间分析 实习一说明
数据编辑与更新1.背景数据编辑与数据更新是进行数据采集、数据维护工作经常涉及的内容。
一般在进行数据入库更新前，要对数据进行全面检查和编辑处理，确保数据满足要求。
2.数据已有某地区的城市建筑数据（buildings.shp，面类型），存放在数据库city.mdb中，且有一部分区域的数据需要更新，更新数据（newbuildings.shp,线类型）已经通过野外测量得到。
3.需求更新该区域数据，并检查数据，确保建筑轮廓线闭合，且建筑物以面状形式存储。
4.工作流程由于新采集的建筑轮廓数据是线状数据，而数据库存储要求面状数据。
因此，首先要将线转换成面，但是由于采集或编辑问题，可能存在线不闭合的情况，如果直接转换为面则会丢失那些不闭合的面状信息。
因此需要创建拓扑对象类，检查线闭合情况，对不闭合的线进行修改，然后才能将线转换成面，在与原来的数据合并。
5.操作步骤⑴将更新区域的建筑数据newbuildings.shp导入到原数据库city.mdb中。
在ArcCatalog中，双击city数据库，右击dataset数据集，选择“导入|要素类(单一)”菜单，如图:输入要素: newbuildings.shp输出位置: dataset输出要素类: newbuildings完成后数据如下图所示：更新区域⑵对newbuildings数据进行拓扑检查，主要查看是否存在悬挂，若有悬挂则说明数据不封闭，需要修改。
方法:通过对newbuildings数据新建newbuildings_topology文件，并添加拓扑规则|选择“不能有悬挂点”选项。
如图：完成新建topology后，将拓扑“newbuildings_topology”添加到Arcmap中，如下图所示，其中有红色的方框的地方就是线段有悬挂点的的位置，需要修改。
⑶根据拓扑错误，编辑未闭合的线数据。
右击工具栏，添加【topology】工具条；选择【编辑器】|【开始编辑】，在拓扑工具条中选择“newbuildings”要素类（如图）；点击【error inspector】按钮，并在错误编辑器的【show】规则中选择“Must NotHave Dangles”，点击“search now”后将显示所有不符合拓扑规则的错误点。
ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程地统计分析总结
平稳性 均值平稳，即假设均值是不变的并且与位置无关。二阶平稳，
是假设具有相同的距离和方向的任意两点的协方差是相同的，协 方差只与这两点的值相关而与它们的位置无关。
区域化变量
• 当一个变量呈现一定的空间分布时，称之为区域 化变量，它反映了区域内的某种特征或现象。 区 域化变量具有两个显著特征：即随机性和结构性。 首先，区域化变量是一个随机变量，它具有局部 的、随机的、异常的特征；其次，区域化变量具 有一定的结构特点，除此之外，区域化变量还具 有空间局限性、不同程度的连续性和不同程度的 各向异性等特征。
图10.14 离群值的直方图查找和图面显示
用半变异/协方差函数云识别离群值
如果数据集中有一个异常高值的离群值，则与这个离群值形 成的样点对，无论距离远近，在半变异/协方差函数云图中都具有 很高的值。如下图所示，这些点可大致分为上下两层，对于上层 的点，无论位于横坐标的左端或右端（即无论距离远近）都具有 较高的值。刷光上层的一些点，右图是对应刷光的样点对。可以 看到，这些高值都是由同一个离群值的样点对引起的，因此，需 要对该点进行剔除或改正。
地统计分析理论基础包括:
• 前提假设 • 区域化变量 • 变异分析 • 空间估值
前提假设:
• 前提假设
•
与经典统计学相同的是，地统计学也是在大量样本的基础
上，通过分析样本间的规律，探索其分布规律，并进行预测。
正态分布 在获得数据后首先应对数据进行分析，若不符合正态分布
的假设，应对数据进行变换，转为符合正态分布的形式，并尽量 选取可逆的变换形式。
协同克里格插值
图10.4 空间插值分类体系（数学原 理）
插值方法
空间插值方法根据是
否能保证创建的表面 经过所有的采样点， 又可以分为精确性插 值和非精确性插值。 （如右图）
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第一章1.地理信息系统：是在计算机软硬件支持下，对整个或者部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
2.地理信息系统的主要组成部分：硬件系统、软件系统、地理空间数据和系统管理操作人员。
3.GIS功能分为以下五个方面：①数据采集与输入；②数据编辑与更新；③数据存储与管理；④空间数据分析与处理；⑤数据与图形的交互显示。
4.21世纪GIS应用新的发展趋势：网络GIS、组件式GIS、虚拟现实GIS、时态GIS、互操作GIS、3S集成。
5.对基于GIS的空间分析的理解不同的角度和层次：①按空间数据结构类型；②按分析对象的维数；③按分析的复杂性程度。
第二章1.ArcGIS的基础模块：ArcMap、ArcCatalog、Geoprocessing。
2.Geoprocessing地理处理框架：具有强大的空间数据处理和分析工具，包括地理处理工具的集合和模型构建器。
第三章1.空间数据采集：是指将现有的地图、外业观测成果、航空相片、遥感图像、文本资料等转成计算机可以识别处理的数字形式。
2.数据组织：就是按照一定的方式和规则对数据进行归并、存储、处理的过程，3.ArcGIS中主要有Shapefile、Coverage和Geodatabase三种数据组织方式。
4.地理数据库：是按照层次型的数据对象来组织地理数据。
5.要素类：是具有相同几何类型和属性的要素的集合，即同类空间要素的集合。
6.地理数据库建立的一般过程：①地理数据库设计；②地理数据库建立；③建立地理数据库的基本组成项；④向地理数据库各项加载数据；⑤进一步定义地理数据库。
7.地理数据库的基本组成项：对象类、要素类和要素数据集8.要素类的分类：简单要素类和独立要素类。
9.创建拓扑的优势：①根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离，就可以确定一种空间实体相对于另一种空间实体的位置关系；②利用拓扑关系便于空间要素查询；③可以根据拓扑关系重建地理实体。
10.数据编辑包括几何数据和属性数据的编辑。
11.几何数据的编辑：主要是针对图形的操作，包括平行线复制、缓冲区生成、图层合并等。
12.属性数据的编辑：包括图形要素属性的添加、删除、修改、复制等。
第四章1.投影转换的方法：正解变换、反解变换、数值变换。
2.投影变换：是将一种地图投影转换为另一种地图投影，主要包括投影类型、投影参数或椭球体等的改变。
3.数据变换：是指对数据进行诸如方法、缩小、翻转等几何位置、形状和方位的改变等操作。
4.ArcGIS中的空间数据的主要类型：基于文件的空间数据、基于数据库的空间数据。
★5.地理信息系统的主要空间数据结构：栅格结构、矢量结构。
★6.栅格结构：是指将地球表面划分为大小均匀紧密相邻的网格列阵，每个网格作为一个像元或像素，由行、列号定义，并包含一个代码，表示该像素的属性类型或量值，或仅仅包含指向其属性记录的指针。
★7.矢量结构：是通过记录坐标的方式尽可能精确地表示点、线、多边形等地理实体。
8.数据拼接：是指将空间相邻的数据拼接为一个完整的目标数据。
第五章1.地理信息可视化过程的内容表现：①地图数据的可视化表示；②地理信息的可视化表示；③空间分析结果的可视化表示。
2.地图数据的符号化：是指将已处理好的矢量地图数据恢复成连续图形，并附之以不同符号表示的过程。
3.地图注记：指地图上说明图面要素的名称、质量与数量特征的文字或数字。
4.地图标注的类型：交互式标注、自动标注、链接式标注。
5.比例尺的类型：数字比例尺、图形比例尺。
6.专题地图：是突出地表示一种或几种自然现象和社会经济现象的地图。
第六章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。
2.栅格数据模型：地理空间被划分为规则单元（像元），空间位置由像元的行列号表示。
其设计思想是将地理空间看成一个连续的整体，在这个空间中处处有定义。
3.矢量模型：将地理空间看成一个空间区域，地理要素存在于其间。
各地理要素根据其空间形态特征分为点、线、面三类。
4.栅格数据模型和矢量数据模型是描述地理现象最常见、最通用的数据模型。
5.泰森多边形：将所有相邻气象点连接成三角形，作这些三角形各边的垂直平分线，于是每个气象站周围的若干垂直平分线围成一个多边形。
用这个多边形内所包含的一个唯一的气象站的降雨强度来代表这个多边形区域的降雨强度，并称这个多边形为泰森多边形。
6.空间统计分析的目的：为了找出某种属性分布的整体特征和趋势，了解其中的规律，以便对其进行科学的分析和预测。
7.内插：指在已存在观测点的区域范围之内估计未观测点的特征值的过程。
8.外插：指在已存在观测点的区域范围之外估计未观测点的特征值的过程。
第七章1.矢量数据的空间分析主要集中于缓冲区分析、叠置分析、网络分析和追踪分析等方面。
2.缓冲区：是对一组或一类地图要素按设定的距离条件，围绕这组要素而形成具有一定范围的多边形实体，从而实现数据在二维空间扩展的信息分析方法。
3.叠置分析：将代表不同主题的各个数据层面进行叠置，产生一个新的数据层面，叠置结果综合了原来两个或多个层面要素所具有的属性。
4.图层联合：通过把两个图层的区域范围联合起来而保持来自输入地图和叠加地图的所有地图要素。
5.网络分析：是对地理网络、城市基础设施网络进行地理分析和模型化的过程。
第八章1.距离制图：根据每一栅格相距其最邻近要素的距离分析制图，从而反映每一栅格与其最邻近源的相互关系。
2.密度制图：根据输入的要素数据集计算整个区域的数据集状况，从而产生一个连续的密度表面。
3.IDM：是一种常用而简便的空间插值方法，他以插值点与样本点间的距离为权重进行加权平均，离差值点越近的样本点赋予的权重越大。
4.样条函数差值采用两种不同的计算方法：规则样条、张力样条。
5.表面分析：主要通过生成新数据集，如等值线、坡度、坡向、山体阴影等派生数据，获得更多的反映原始数据集中所暗含的空间特征、空间格局等信息。
6.等值线：是将表面上相邻的具有相同值的点连接起来的线。
7.山体阴影：是根据假想的照明光源对高程栅格图的每个栅格单元计算照明值。
8.邻域统计：是以待计算栅格为中心，向周围扩展一定范围，基于这些扩展栅格数据进行函数运算，从而得到此栅格的值。
9.分类区统计：即以一个数据集的分类区为基础，对另一个数据集进行数据统计分析，包括计算数值取值范围、最大值、最小值、标准差等。
10.重分类：即基于原有数值，对原有数值重新进行分类整理从而得到一组新值并输出。
第九章1.创建表面的形式：规则空间格网、不规则三角网。
2.创建表面模型的方法：插值法、三角测量法。
3.主要的插值方法：反距离权重法、克里金法、自然邻域法、样条函数法、地形转栅格法、趋势面法。
4.TIN通常是从多种矢量数据源中创建的。
可以用点、线与多边形要素作为创建TIN的数据源。
5.隔断线分类：“软”隔断线、“硬”隔断线。
6.“硬”隔断线：表示表面上突然变化的特征线，如山脊线、悬崖及河道等。
7.“软”隔断线：即添加在TIN表面上以表示线性要素但并不改变表面形状的线，它不参与建TIN。
8.Terrain数据集：是一种多分辨率的基于TIN的表面数据结构，它是基于作为要素存储在地理数据库中的测量值构建而成的。
9.特征地形要素：指对地形在地表的空间分布特征具有控制作用的点、线或面状要素。
10.自动提取山脊线和山谷线主要方法的设计原理：①基于图像处理技术的原理；②基于地形表面几何形态分析的原理；③基于地形表面流水物理模拟分析原理；④基于地形表面几何形态分析和流水物理模拟分析相结合的原理；⑤平面曲率与坡形组合法。
第十章1.地统计：是以区域化产量为基础，借助变异函数，研究既具有随机性又具有结构性，或具有空间相关性和依赖性的自然现象的一门科学。
2.区域化变量：指一个变量呈现一定的空间分布。
3.确定性插值方法分类：全局性插值方法和局部性插值方法。
4.ArcGIS地统计分析模块的组成：探索数据、地统计向导、子集要素。
5.克里金方法的分类及适用条件：①普通克里金——当假设属性值的期望值是未知的；②简单克里金——当假设属性值的期望值为某一已知常数时；③泛克里金——当数据存在主导趋势时；④协同克里金——当同一事物的两种属性存在相关关系，且一种属性不易获取时；⑤对数正态克里金——若服从对数正态分布；⑥指示克里金——当只需了解属性值是否超过某一阈值时；⑦概率克里金；⑧析取克里金——若不服从简单分布。
6.泛克里金插值：假设数据中存在主导趋势，且该趋势可以用一个确定的函数或多项式来拟合。
第十一章1.水流长度：指在地面上一点沿水流方向到其流向起点（或终点）间的最大地面距离在水平面上的投影长度。
第十二章1.空间分析模型与广义的模型的联系与区别：①空间定位是空间分析模型特有的性质，构成空间分析模型的空间目标的多样性决定了空间分析模型建立的复杂性；②空间关系也是空间分析模型的一个重要特征，空间层次关系、相邻关系及空间目标的拓扑关系也决定了空间分析模型建立的特殊性；③包含坐标、高程、属性及时序特征的空间数据及其庞大，大量的空间数据通常用图形的方式来表示，使空间分析模型具有了可视化的图形特征。
2.空间分析建模：指运用GIS空间分析方法建立数学模型的过程。
3.过程模型的类型：适宜性建模、水文建模、表面建模、距离建模。
4.图解建模：指用直观的图形语言将一个具体的过程模型表达出来。
考试题型：名词解释、填空题、简答题、论述题考试时间：2019年1月4日9:00～11:00考试地点：9-208。