第5章 空间分析
第五章个人空间、私密性、领域性
恰当运用人际距离：
个人距离
社交距离
公T共ex距t 离
亲密距离
•50 厘米以内 •属于私下情境。 多用于亲人或密友
•50-120厘米
•一般的朋友交谈
•各种宴会或非正式场合 站立交谈时的最佳距离
•120-350厘米
• 350-450厘米
•公开演说时演说者与 听众所保持的距离。
•礼节上较为正式的交 往关系。
无论在车厢或电梯内，你都会在意他人与自己的距 离，当别人过于接近你时，你可以通过调整自己的位 置来逃避这种近距离的不快感。但是当狭小的空间挤 满了人时你就很难改变，于是就只能以对其他乘客漠 不关心的态度来忍受心中的不快，故而看上去神态木 然。
容易逾越对方安全底线的大忌
• 1.过多关注他人隐私。每个人都有属于自己的私密空间，请不 要轻易涉足。
27
棒球场 Baseball Fields
当人们处于社会距离的 情况下，如波士顿公园里溜 冰和打棒球的人们，这种距 离下，人们可以进行一些的 社交活动，也可以独自活动。
这种情况下，人们的私 密性较低，领域性较局限。
案例——公共距离
当人们处于公共 距离的情况下，如纽 约中央公园的戴拉寇 特剧院，舞台上的人 需要提高音量，并且 加上言语以外的夸张 的肢体动作来吸引观 众席上的人，与观众 互动。
• 人们是不愿在陌生环境下选择背对其他人入座的 ，因为当 你坐在前面就会失去对后面情况的控制，所以人们会比较 喜欢坐在能够通览全局的靠后的位置，所以选择坐在后排 的人会比较多。
2、一整排长椅子空着，你会选择什 么位置？
选择坐边 上, 42
选择坐中 间, 18
分析结论——
数据显示，人喜爱逗留的空间是有边界的区域，因为边界 给个人空间划定出领域，使个人空间受到庇护。
10.第五章 第二节立体的相贯简介
2.作图方法
求交线的实质是求各棱面与回转面的截交线。 分析各棱面与回转体表面的相对位置，从而确 定交线的形状。 求出各棱面与回转体表面的截交线。 连接各段交线，并判断可见性。
例1：已知平面立体与曲面立体相贯的H面和W面 投影，补全主视图
相贯线一般为光滑封闭的空间曲
线，它是两回转体表面的共有线。
2.作图方法
表面取点法 利用投影的积聚性直接找点。 用辅助平面法。 一般是根据立体或给出的投影，分析两回转面的形状、 大小极其轴线的相对位置，判断相贯线的形状特点和各投影 的特点，从而选择适当的方法作图。
利用表面取点法求作相贯线
如果两回转体相交，其中有一 个是轴线垂直于投影面的圆柱，则 相贯线在该投影面上的投影积聚在 圆柱面上。利用回转体表面取点的 方法可以作出相贯线的其余投影。 按已知曲面立体表面上点的投 影求其它投影的方法，称为表面取 点法。
第二节 立体的相贯简介
一、
相贯的概念及其特点
相贯线——两立体相交，在立体表面留有的交线。
相贯线的形状取决于参与相交的两立体的形状 和两立体之间的相对位置。
参与相交的两立体不同，相贯线又可分为：
1、两平面体相贯线
2、平面体与曲面体相贯线
3、两曲面体相贯线
㈠ 两平面立体相贯线的性质
1、相贯线是两立体表面的公有线；相贯线上的点是两立体 表面的公有点。 2、相贯线的形状为空间多边形。
垂直相交两圆柱直径相对变化时的相贯线 水平圆柱较大 两圆柱直径相等 上下两条空间曲线 两个互相垂直的椭圆 水平直径较小 左右两条空间曲线
当圆柱直径变化时，相贯线的变化趋势。
空间分析原理与应用：第五章 空间回归分析
来自表2-1总体的两个随机样本
两个独立样本的回归线
总体回归线与样本回归线
Y
.Y1
需 求 量
. e1
u1
Yˆi b1 b2 Xi
.Yˆ1
EY | X B1 B2 Xi
A
..un Yn . en
Yˆn
0
X1 价格
Xn
X
5.2.6 “线性”回归的特殊含义
解释变量线性与参数线性
1. 解释变量线性 非线性举例：
y
y
000.5yy 0.5y 0 y
1 2 3 4 5
000...555yyy334
2 y
1
0.5y 5
0.5y 5
0.5y 4
(3 1)
式（3 1）表示变量y *用其他区域的y进行解释的线性关系，可写成：
y Cy
（3 2）
其中，是需要估计的回归参数，反映了样本数据内在的空间
模式的有效描述，因此需要引入能够描述空间自相关和空 间非平稳性的项，克服回归模型的缺陷。 • 空间关系的描述需要借助空间权重（邻接）矩阵。
空间邻接矩阵为：
0 1 0 0 0
1 0 0 0 0
W 0 0 0 1 1
(8)
0 0 1 0 1
0 0 1 1 0
行标准化为：
0 1 0 0 0
1 0 0 0 0
5.2.2 总体回归函数
例子：不同家庭收入水平下的学生数学SAT成绩
家庭年收入与数学S.A.T分数
总体回归函数PRF
E(Y | X i ) B1 B2 X i
(2-1)
Y的条件期望，可简写为E(Y)
B1和B2是参数(parameters)，也称回归系数 (regression coefficients)。
空间分析要点
空间分析要点(参考)第一章1空间对象的属性大致可分为两类：一是空间要素属性是指与空间(时间)位置相关的属性，主要包括：空间对象的位置、大小、形状、速度、事件发生的时间。
二是非空间要素属性，也称描述属性，是指与空间位置无关或无直接关系的属性：如颜色、密度、质地等等。
2、空间分析的目的就是根据空间对象的属性进行分析，探求空间对象的时空分布规律、发生原因及发展规律。
3、空间对象的类型：按空间维数分类，大致可分为四类0维空间对象：有位置无长度的对象，如：居民点、地图中的城市、地震的震中位置。
1维空间对象：有长度的对象，一般由两个或多个0维目标组成，如：道路、河流。
2维空间对象：有面积的空间对象，如土地使用的类型、湖泊。
3维空间对象：具有体积的空间对象，如地下的矿体、大坝、隧道等。
根据空间对象的连续性，可分为两类：连续型的空间对象：在空间中连续分布的对象，如：某区域的地球化学元素分布，大气污染物浓度、海水的盐度。
离散型的空间对象：在空间中不连续分布的对象，女口：城市中商业网点的分布，道路与河流，建筑物。
4、空间实体之间存在复杂的空间关系，主要可包括：距离关系、方位关系、拓扑关系、空间相关、空间关联、空间配置、空间过程、空间尺度5、空间要素模型：前GIS系统中数据组织的基本方式。
点要素，线要素，面要素。
6、空间的主要内容：空间位置空间分布：同类空间对象的群体定位信息，包括分布、趋势、对比等内容空间形态：空间对象的几何形态空间距离：空间物体的接近程度空间关系：空间对象的相关关系，包括拓扑、方位、相似、相关等空间过程7、空间的主要方法：(1)基于地图的空间图形分析，如GIS中的缓冲区、叠加分析、数字高程模型、数字地面模型等；(2)空间动力学分析，有城市扩张模型(驱动力等)、空间价格竞争模型(区位优势)、空间择位模型(中心地等)；(3)空间信息分析，是指根据数据或统计方法建立的模型，如空间聚_________ 模型等。
地理信息系统原理第五章 空间分析与建模5.2
（2）所有区域单元LISA的总和与全局的空间联系指 标成比例。
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LISA包括局部Moran指数（local Moran index） 和局部Geary指数（local Geary index），下面重 点介绍和讨论局部Moran指数。
i
j
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✓对统计量的检验与局部Moran指数相似，其检验值为
Z
Gi ) VAR(Gi )
✓显著的正值表示在该区域单元周围，高观测值的区域单元趋 于空间集聚，而显著的负值表示低观测值的区域单元趋于空 间集聚，与Moran指数只能发现相似值(正关联)或非相似性 观测值(负关联)的空间集聚模式相比，具有能够探测出区域 单元属于高值集聚还是低值集聚的空间分布模式。
为什么要用空间统计分析？
✓空间统计分析，其核心就是认识与地理位置相关的数据间的空间 依赖、空间关联或空间自相关，通过空间位置建立数据间的统计 关系。
✓空间统计分析的任务，就是运用有关统计方法，建立空间统计模 型，从凌乱的数据中挖掘空间自相关与空间变异规律。
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为什么要用空间统计分析？
空间数据分析与传统统计分析主要有两大差异：
Tobler， W. R. (1970). "A computer movie simulating urban growth in the Detroit region". Economic Geography， 46(2): 234-240.
Waldo Tobler（born in 1930） receiving a plaque for his contributions to geography. On the event of his November 2000 birthday.
空间分析2篇
空间分析2篇第一篇：空间分析——概述与方法空间分析是一种空间数据分析方法，其主要目的是揭示空间数据中的潜在规律、关系和趋势。
空间分析涉及到对空间数据进行预处理、空间统计分析、建模与模型分析等多个方面，并且通常需要结合地图制图技术才能更好地展示分析结果。
一、空间分析方法1. 空间统计分析方法空间统计分析是空间分析中最为基础和重要的方法之一，它主要通过引用统计学理论和方法，研究空间数据在空间分布、空间交互和空间相关等方面的规律和趋势。
其中很重要的一类方法是空间评价和空间插值，例如空间自相关分析、地形分析和地理加权回归等分析方法。
2. 空间可视化方法空间可视化是一种通过地图、图表等视觉化手段，直观展示空间数据和分析结果的方法。
在空间可视化方法中，使用的地图类型多种多样，其中常见的有皮克托图和流量地图，同时，还可以结合动画和交互技术实现更加丰富的空间可视化效果。
3. 空间模型方法空间模型是一种通过数学模型来描述和分析空间数据的方法。
通常，空间模型基于各种空间分析方法构建而来，例如空间自回归模型和空间误差模型等。
在空间建模中，最重要的是选择合适的模型，以及通过各种模型拟合与预测未知数据，这需要将空间数据与空间模型有机地结合在一起。
二、空间分析中的关键问题在进行空间分析时，需要考虑一些关键问题，如数据预处理、空间权重矩阵的构建、模型选择与评估等，这些问题对分析结果和应用有着重要的影响。
1. 数据预处理由于不同数据在收集过程中存在许多误差和噪声，使得分析结果的准确性难以保证。
因此，在进行空间分析之前，需要先对空间数据进行预处理，以提高数据的质量和准确性。
数据预处理通常包括数据清理、数据编码、数据转换等步骤。
2. 空间权重矩阵的构建空间权重矩阵是空间分析中的一个重要概念，它可以用来描述空间数据之间的空间关系和空间依赖关系。
构建空间权重矩阵需要考虑空间数据之间的距离和空间属性之间的关系等因素，通常有均匀权重、二元权重和距离权重等权重类型。
GIS三版总复习答案
第一章绪论1、信息（Information）：是用文字、数字、符号、语言、图像等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征，从而向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实和知识，作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。
2、信息的特点1)信息的客观性2)信息的适用性3)信息的传输性4)信息的共享性3、数据：数据是通过数字化或直接记录下来的可以被鉴别的符号，用以定性或定量地描述事物的特征和状况。
4、数据处理：即对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算，以及分析、模拟和预测等操作。
5、数据与信息关系：信息与数据是不可分离的，即信息是数据的内涵，而数据是信息的表达。
也就是说数据是信息的载体。
6、地理信息：是地理数据所蕴含和表达的地理含义。
7、地理信息的特点:1）空间分布性2）具有多维结构的特征3）时序特征十分明显8、地理数据：是与地理环境要素有关的物质的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。
9、地理信息系统：是由计算机硬、软件和不同方法组成的系统，该系统设计来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。
10、简述GIS的构成。
它的的基本功能有哪些？硬件系统、软件系统、空间数据库、应用模型、用户基本功：数据采集与编辑、数据存储与管理、数据处理与变换、空间分析和统计、产品制作与显示、二次开发和编辑。
11、GIS与其它系统的区别 GIS有别于DBMS（数据库管理系统），GIS具有以某种选定的方式对空间数据进行解释和判断的能力，而不是简单的数据管理，这种能力使用户能得到关于数据的知识，因此，GIS是能对空间数据进行分析的DBMS，GIS必须包含DBMS。
GIS有别于MIS（管理信息系统），GIS要对图形数据和属性数据库共同管理、分析和应用，GIS 的软硬件设备要复杂、系统功能要强；MIS则只有属性数据库的管理，即使存贮了图形，也是以文件形式管理，图形要素不能分解、查询、没有拓扑关系。
第五章 矢量数据的空间分析方法
第五章 矢量数据空间分析方法
5.2 矢量数据的包含分析 在包含分析的具体算法中，点与点，点与线的包含分 析一般均可以分别通过先计算点到点，点到线之间的距离， 然后利用最小距离阈值判断包含的结果。 点与面之间的包含分析，或者称为Point-Polygon分析， 具有较为典型的意义。
5.2 矢量数据的包含分析
5.4 矢量数据的叠置分析
通过点与多边形叠置，可以计算出每个多边形类型里 有多少个点，不但要区分点是否在多边形内，还要描述在 多边形内部的点的属性信息。 例如将油井与行政区划叠置可以得到除油井本身的属 性如井位、井深、出油量等外，还可以得到行政区划的目 标标识，行政区名称，行政区首长姓名等。
5.4 矢量数据的叠置分析
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5.1 矢量数据
(2)线状数据的拓扑关系 线状数据的拓扑关系 一条线段叫做一条弧段，由节点的连线组成。 一条线段叫做一条弧段，由节点的连线组成。开始点称为始 节点，结束点称为终节点。 节点，结束点称为终节点。 弧段-节点清单 列出了弧段-节点的关系 节点清单” “弧段 节点清单”列出了弧段 节点的关系 弧段-坐标清单 显示组成每条弧段的x、 坐标 坐标清单” “弧段 坐标清单”显示组成每条弧段的 、y坐标
第五章 矢量数据空间分析方法
5.4 矢量数据的叠置分析
其基本的处理方法是：根据两组多边形边界的交点来建立具有 多重属性的多边形或进行多边形范围内的属性特性的统计分析。 其中，前者叫做地图内容的合成叠置，如左图。后者称为地图 内容的统计叠置，如右图。
5.4 矢量数据的叠置分析
合成叠置的目的，是通过 区域多重属性的模拟，寻找和 确定同时具有几种地理属性的 分布区域。 或者按照确定的地理目标， 对叠置后产生的具有不同属性 多边形进行重新分类或分级， 因此叠置的结果为新的多边形 数据文件。
【精品】第五章空间分析91
第五章空间分析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。
一、空间查询与量算简介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。
•例如：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．空间查询主要有两类：•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”。
例如：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”。
例如：一般地理信息系统软件都提供一个“INFO”工具，让用户利用光标，用点选、画线、矩形、圆、不规则多边形等工具选中地物，并显示出所查询对象的属性列表，可进行有关统计分析。
该查询通常分为两步，首先借助空间索引，在地理信息系统数据库中快速检索出被选空间实体，然后根据空间实体与属性的连接关系即可得到所查询空间实体的属性列表。
基于空间关系查询空间实体间存在着多种空间关系，包括拓扑、顺序、距离、方位等关系。
通过空间关系查询和定位空间实体是地理信息系统不同于一般数据库系统的功能之一。
例如：查询满足下列条件的城市：–在京沪线的东部–距离京沪线不超过50公里–城市人口大于100万–城市选择区域是特定的多边形；整个查询计算涉及了空间顺序方位关系（京沪线东部），空间距离关系（距离京沪线不超过50公里），空间拓扑关系（使选择区域是特定的多边形），甚至还有属性信息查询（城市人口大于100万）。
第五章作业空间设计
①椅子可以移动，以便在立姿操作时可将它移开； ②椅子高度可调，以适应不同身高者的需要； ③坐姿作业时应提供脚踏板（脚垫），否则，会因 工作座椅坐面过高，人的双脚下垂，造成座面前缘压迫大 腿，使血液循环受阻。踏板中心位置高度应为座面高度减 去坐姿小腿加足高的第95%百分位数，以保证容膝空间适 应90%以上的人群。
般家务工作时使用的座椅。 设计要点： 设计这类座椅要突出通用性，并要设计成便于移动的。
（3）休息椅 专供休息用的座椅， 例如：沙发椅、躺椅等。 设计要点： 设计这类椅子要突出舒适性，使人坐在上面姿势自然，
感到轻松、舒服。
2．作业用座椅设计的工效学原则 （1）座高:是指地面至就坐后面上坐骨支承处的高 度。合适的座高应使臀部受力符合要求。
(a)
(b)
(c)
(d)
工作座椅
对立姿工作岗位，如其 工作面高度相对较低，为了 减轻因弯腰引起人体疲劳， 可采用支撑物：
图（a）脚踏板和搁臂垫 组合。
图（b）脚踏板和支承凳 组合。
图（c）回跳凳
作用：
支撑物能够给操作者身 体一个平衡力，但操作活动 又不受这个力的影响。
实践表明，操作者斜靠 在这类支承物上，比正坐在 其他椅凳上更便于改变姿势 和方便操作。
（6）靠背
座椅靠背可分为肩靠和腰靠。
作业场所使用腰靠较多，腰靠不宜太高，也不宜太宽， 要柔软与人腰形状相符。
靠背与座面的角度要有弹性或可调性，可随人的背部活 动而改变角度。一般取靠背与座面角度在950～1100之间，靠 背宽度在320～370mm之间，靠背高为130mm左右。
例如：办公坐椅，客车坐椅等。
(4) 1600～1800mm：操作不方便区，视觉条件不好，少 装开关。
第五章+作业空间设计2
三.立姿工作台设计
双手操作时，上臂自然下垂，前臂自然弯曲时，最省力、 最舒适，工作台一般在肘部以下。
立姿作业控制台一般布置的尺寸范围如图5-30所示。
另外，工作面高度不仅与身高有关，还与作业时施力的 大小、视力要求和操作范围等很多因素有关。如被加工件越 大，工作台面越要低些；操作需用力时工作台面也应低一些， 这样可以利用身体的重力作功（图5-27）。
1．座椅的基本类型
不同的工作采用不同类型的坐椅。
（1）专用工作椅 例如：汽车驾驶员座椅、飞行员座椅、办公室座椅、
学校课桌椅等都属专用工作椅。 工作坐椅 立姿作业时，若工作面高度较低时，为了减轻因弯腰
引起人体疲劳，采用支撑物。
（2）多用座椅 指不是为某种固定工作，而可供多种场合使用的座椅。 例如：餐厅、会议室、候车候机室使用的座椅以及从事
3．座椅设计的新观念
近年来，座椅设计有新的发展。一般的座椅设计仅从座
椅的固有形状与尺寸关系上进行调整性设计。而新的座椅设
计则从座椅最根本的功能要求的角度着手，从设计观念上有
所突破与创新。
（1）“动态”座椅（图5-21） 其设计特点是座椅能对坐者的动作与姿势做出自动响应
（2）前倾式座椅（图5-22） 研究表明，采用座面适当前倾设计的工作椅会更适合于
(a)
(b)
(c)
(d)
工作座椅
对立姿工作岗位，如其 工作面高度相对较低，为了 减轻因弯腰引起人体疲劳， 可采用支撑物：
图（a）脚踏板和搁臂垫 组合。
图（b）脚踏板和支承凳 组合。
图（c）回跳凳
作用：
支撑物能够给操作者身 体一个平衡力，但操作活动 又不受这个力的影响。
gis自考习题-整理单选+多选学生用
第一章绪论1、地理信息系统形成于20 世纪____ ？A.50 年代B.60 年代C.70 年代D.80 年代2、地理信息区别与其他信息的显著标志是 ___ ?A.属于属性信息B.属于共享信息C.属于社会经济信息D.属于空间信息3、“3S”技术指的是?A.GIS 、RS、GPSB.GIS 、DSS、GPSC.GIS 、GPS、OSD.GIS 、DSS、RS4、下列属于GIS 输入设备的是___ ?A.主机B.绘图机C.扫描仪D.显示器5、把GIS分为专题地理信息系统、区域地理信息系统与地理信息系统工具是按___ ?A.数据容量B.用户类型C.内容D.用途6、从历史发展看，GIS脱胎于?A.地图学B.地理学C.计算机科学D.测量学7、世界上第一个地理信息系统是___ ?A.美国地理信息系统B.加拿大地理信息系统C.日本地理信息系统D.奥地利地理信息系统8、有关地理系统的论述错误的是 __ ?A.地理系统是一个多层次的巨系统B.地理系统是地理信息系统的科学依据C.地理系统就是统一地图学D.地理系统是以哲学思维和高度现代化的技术为支撑的科学体系9、GIS 进入推广应用阶段是20 世纪?A.60 年代B.70 年代C.80 年代D.90 年代10、GIS 的主要工作方式是?A.批处理方式B.人机对话的交互方式C.模拟方式D.增量方式11、GIS 与机助制图的差异在于?A.是地理信息的载体B.具有存储地理信息的功能C.具有显示地理信息的功能D.具有强大的空间分析功能12、有关信息的论述错误的是 ___ ?A.信息具有传输性B.信息具有共享性C.信息具有适用性D.信息具有主观性13、下列哪些属于GIS产品的输出设备?A.键盘B.硬盘C.主机D.显示器14、下列GIS软件中哪一个不是ESRI公司的产品?A.ArcViewB.ArcSEDC.MapXtremeD.MapObject15、地理信息区别与其他信息的显著标志是 ___ ?A.属于属性信息B.属于共享信息C.属于社会经济信息D.属于空间信息16、以下不属于GIS输出设备的是?A.绘图仪B.打印机C.图形显示终端D.图形数字化仪第二章地理信息系统的数据结构1、对一幅地图而言，要保持同样的精度，栅格数据量要比矢量数据量A.大B.小C.相当D.无法比较2、有一点实体其矢量坐标为P（，），若网格的宽与高都是2，则P__ ?A.P （5，8）B.P （8，5）C.P （4，7）D.P （7，4）3、获取栅格数据的方法有___ ?A.手扶跟踪数字化法B.屏幕鼠标跟踪数字化法C.扫描数字化法D.人工读取坐标法4、矢量结构的特点是___ ?A.定位明显、属性隐含B.定位明显、属性明显C.定位隐含、属性明显D.定位隐含、属性隐含点栅格化的行列坐标为 __ ?5、下列栅格结构编码方法中，具有可变分辨率和区域性质的是___A. 直接栅格编码B. 链码C. 游程编码D. 四叉树编码6、用数字化仪数字化一条折线，合适的操作方式为___ ?A.点方式B.开关流方式C.连续流方式D.增量方式7、描述地理实体本身位置、形状和大小等的数据为___ ?A.属性数据B.几何数据C.关系数据D.统计数据8、在GIS数据中，把非空间数据称为?A.几何数据B.关系数据C.属性数据D.统计数据9、地理数据一般具有三个基本特征是___ ?A.空间特征、属性特征和时间特征B.空间特征、地理特征和时间特征C.地理特征、属性特征和时间特征D.空间特征、属性特征和拓扑特征10、存在于空间图形的同类元素之间的拓扑关系是___ ?A.拓扑邻接B.拓扑关联C.拓扑包含D.以上三者11、通过记录坐标的方式表示点、线、面地理实体的数据结构是?A.矢量结构B.栅格结构C.拓扑结构D.多边形结构12、在栅格数据获取过程中，为减少信息损失提高精度可采取的方法是A.增大栅格单元面积B.缩小栅格单元面积C.改变栅格形状D.减少栅格总数13、对同一幅地图而言，矢量结构与栅格结构相比___ ?A.图形精度高B.图形精度低C.图形精度相当D.无法比14、下列能进行地图数字化的设备是 ___ ?A.打印机B.手扶跟踪数字化仪C.主机D.硬盘15、GIS 所包含的数据均与___ ?A.地理空间位置相联系B.非空间属性相联系C.地理事物的质量特征相联系D.地理事物的类别相联系16、存在于空间图形的不同类元素之间的拓扑关系属于____ ?A.拓扑邻接B.拓扑包含C.拓扑关联D.以上都不是17、栅格结构的特点是___ ?A.定位明显，属性隐含B.定位明显，属性明显C.定位隐含，属性明显D.定位隐含，属性隐含18、下列既是获取矢量数据的方法，又是获取栅格数据的方法是 ___ ?A.手扶跟踪数字化法B.扫描仪法C.数据结构转换法D.分类影象输入法19、矢量数据量与表示地物精度之间的关系是___ ?A.数据量越大，精度越高B.数据量越小，精度越高C.数据量越大，精度越低D.以上三者都有可能20、栅格结构与矢量结构相比____ ?A.数据结构复杂，冗余度小B.数据结构复杂，冗余度大C.数据结构简单，冗余度小D.数据结构简单，冗余度大21、下列栅格数据编码方法中，接近矢量结构，不具有区域性质的编码方法是____ ?A.四插树编码B.块码C.游程编码D.链码22、矢量结构与栅格结构相比____ ?A.结构紧凑，冗余度小B.结构紧凑，冗余度大C.结构松散，冗余度小D.结构松散，冗余度大23、在GIS中，明确定义空间结构关系的数学方法称为?A.邻接关系B.关联关系C.包含关系D.拓扑关系24、下列给出的方法中，哪种可获取矢量数据___ ?A.手扶跟踪数字化法B.扫描法C.遥感信息提取D.手工网格法25、在多边形矢量编码方法中，由点索引与边界线号相联系，以线索引与各多边形相联系的编码方法是__ ?A.多边形环路法B.树状索引编码法C.拓扑结构编码法D.四叉树编码法26、决定了栅格数据的精度A.网格边长B.网格数C.顶点数D.像元27、以下哪种不属于数据采集的方式___ ?A.手工方式B.扫描方式C.投影方式D.数据通讯方式28、在GIS数据中，把非空间数据称为?A.几何数据B.关系数据C.属性数据D.统计数据29、在地理数据采集中，手工方式主要是用于录入___ ?A.属性数据B.地图数据C.影象数据D.DTM 数据30、栅格数据表示地物的精度取决于___ ?A.栅格尺寸的大小B.编码方法C.地物的大小D.数字化方法31、为了唯一标示每个记录，必须有记录的标识符，这个标识符是___ ?A.代码B.主关键字C.辅关键字D.记号32、对于游程长度编码而言，图形程是度与压缩比的关系式 __ ?A.图形越简单，压缩比越高B.图形越简单，压缩比越低C.图形越复杂，压缩比越高D.二者间无关系33、__ 是数据组织的基本对象。
第五章 薄壁空间结构(二)
五、雁形板的工程实例
顺剪力，为偏心受拉构件。受力与计算同 筒壳结构。
四、双曲扁壳的优缺点：
1.优点： A.矢高小－结构空间小 B.保持双曲－这是壳体发展的必然趋向 C.施工方便－与球壳相比 D.平面适应性有所改变－能用于矩形平面 E.造型美观－外形美观，内部素雅大方、名朗 宽敞 F.能达到无拉力状态－充分利用砖或混凝土抗 压强度，合理用材，材尽其用。 2.缺点：模板仍然不能使用直料。
第六节
折板
定义：由许多薄平板，以 一定角度相互整体联接而 成的空间结构体系。 一、折板的组成及其作用 1.组成：折板结构与 筒壳相似。一般由折 板、边梁、和横隔三 部分组成。对于多波 预制折板，也可以靠 转折处的边棱代替边梁。
小试验
用书做两个支座，找一张纸放在书上，用
手压 把纸折成许多小片，同样放在书上
1） 中央区：主要承受双向轴压力，按构造配筋 ，洞口
开在此区 主要承受正弯矩，壳体下表面受拉，布置 2） 边缘区：钢筋；壳体越高越薄，弯矩越小，弯矩作 用区越小 主要承受顺剪力， 3） 四角区：主应力为拉力——配45度斜筋 主应力为压力——局部增大混凝土厚度
2.横隔：边缘构件主要承受壳板边缘传来的
轴向应力呈三角形分布，屋脊处为零，支 座处最大，水平分力使得下弦杆受拉。
三、受力特点
1、扭壳的壳板 •只有顺剪力 平行于直纹方向
第五章 空间分析剖析
质心通常是指一个多边形或面积的几何中心。 在有些情况下质心描述的不是几何中心，而是分 布中心，或加权的平均中心。
应用范围极其广泛，如： ✓ 商场选址应该位于具有最佳势能的定位点处。 ✓ 经济的增长极可能发生在高势能地区。
8
几何中心的计算
69.5 70.8 216.2 108.3
查找
101 102 103 104
11
实质是查数据库中植被=“林地 ” 的记录，并显示。
标号
101 102 103 104
植被
林地 农地 工业地 林地
面积
69.5 70.8 216.2 108.3
12
2) 基于空间特性的查询
空间特征的查询可分： (1) 空间几何数据查询 查询空间目标的坐标点、线长、面积、周长及位 置等。 (2) 空间关系查询 基于拓扑关系的查询如邻接性查询、包含性查询、 穿越性查询、落入性查询、方向性查询等。 例：查长江经过哪几个省?
10
1、空间数据查询
1）基于属性（非空间）特征的查询
属性特征的查询主要在属性数据库中完成，这种查询通 常基于标准的SQL查询语言实现，之后按照属性数据和 空间数据的对应关系显示图形。
如：通过对下列数据表中属性“植被”的查找，找到林地。
标号
101 102 103 104
植被
林地 农地 工业地 林地
面积
• 首先求出伊拉克处于那个州；
• 之后求出同伊拉克处于同一州的国家
16
5.4 空间数据的叠合 (置)分析
叠合分析(Overlay Analysis)的概念
叠合分析是在统一空间参照系统的条件下，将两层或多层 地图要素进行叠合产生一个新要素层的操作，其结果将原来 要素分割成新的要素，新要素综合了原来两层或多层要素所 具有的属性。也就是说，叠合分析不仅生成了新的空间关系， 还将输入数据层的属性联系起来产生了新的属性关系。叠合 分析是对新要素的属性按一定的数学模型进行计算分析，进 而产生用户需要的结果或回答用户提出的问题。
第五章空间查询与空间分析
2）TIN 法
TIN表示法利用所有采样点取得的离散数据，按照优化组合的原则，把这 些离散点（各三角形的顶点）连接成相互连续的三角面（在连接时，尽可能地 确保每个三角形都是锐角三角形或是三边的长度近似相等--Delaunay）。
因为TIN可根据地形的复杂程度来确定采样点的密度和位置，能充分表示 地形特征点和线，从而减少了地形较平坦地区的数据冗余。
SELECT name FROM Cities WHERE temperature is high
SELECT name FROM Cities WHERE temperature >= 33.75
这种查询方式只能适用于某个专业领域的地理信息系统，而不能作为地理信 息系统中的通用数据库查询语言。
第2节空间数据的统计分析
b) 如不改变格网大小,则无法适用于起伏 程度不同的地区； c) 对于某些特殊计算如视线计算时，格 网的轴线方向被夸大； d) 由于栅格过于粗略，不能精确表示地 形的关键特征,如山峰、洼坑、山脊等；
3、DEM 特点
与传统地形图比较，DEM作为地形表面的一种数字表达形式有如下特点：
1）容易以多种形式显示地形信息。地形数据经过计算机软件处理过后， 产生多种比例尺的地形图、纵横断面图和立体图。而常规地形图一经制 作完成后，比例尺不容易改变或需要人工处理。 2）精度不会损失。常规地图随着时间的推移，图纸将会变形，失掉原有 的精度。而DEM采用数字媒介，因而能保持精度不变。另外，由常规的地 图用人工的方法制作其他种类的地图，精度会受到损失，而由DEM直接输 出，精度可得到控制。 3）容易实现自动化、实时化。常规地图要增加和修改都必须重复相同的 工序，劳动强度大而且周期长，而DEM由于是数字形式的，所以增加和修 改地形信息只需将修改信息直接输入计算机，经软件处理后即可得各种 地形图。
第17讲 第5章 空间叠合分析
空间叠合分析
点变换只依据参与叠合图 点变换只依据参与叠合图 叠合 层相应点的属性值进行新的 相应点的属性值进行新的 运算， 运算，既与各图层的邻域点 的属性无关， 的属性无关，也不受区域内 一般特征的影响。 一般特征的影响。 Nhomakorabea 第四节
空间叠合分析
点变换示意
2 2 3
2 3 3
5 6 6
4 4 6
2
4 3 3
第四节
UNION：合并操作（OR） ：合并操作（ ）
空间叠合分析
合并操作（求并集操作）：只能进行多边形叠加， 合并操作（求并集操作）：只能进行多边形叠加，保留原来两个 ）：只能进行多边形叠加 Coverage的所有区域 的所有区域 UNION <in_cover> <union_cover> <out_cover> {fuzzy_tolerance} {JOIN | NOJOIN}
A
UNION
B
A
C
B
第四节
IDENTITY（识别操作） （识别操作）
空间叠合分析
将点、线或多边形叠加到多边形上，保留所有输入 的特征。 将点、线或多边形叠加到多边形上，保留所有输入Coverage的特征。 的特征 输入图层的可以是多边形、 输入图层的可以是多边形、点、线，而操作图层（叠加）要素必须是 而操作图层（叠加） 多边形。 多边形。 IDENTITY <in_cover> <identity_cover> <out_cover> {POLY | LINE | POINT} {fuzzy_tolerance} {JOIN | NOJOIN}
点 1 2 3 4 属性 多边形 A B C D 属性1 属性2
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缓冲区实现的基本算法
• 1）角分线法 • 双线问题最简单的方法是 角分线法（简单平行线 法）。算法是在轴线首尾 点处，作轴线的垂线并按 缓冲区半径R截出左右边 线的起止点；在轴线的其 它转折点上，用与该线所 关联的前后两邻边距轴线 的距离为R的两平行线的 交点来生成缓冲区对应顶 点。
• 对于简单情形，缓冲区是一个简单多边形， 但当计算形状比较复杂的对象或多个对象 集合的缓冲区时，就复杂得多。为使缓冲 区算法适应更为普遍的情况，就不得不处 理边线自相交的情况。当轴线的弯曲空间 不容许双线的边线无压盖地通过时，就会 产生若干个自相交多边形。
• 自相交多边形分为两种情况：岛屿多边形 和重叠多边形。岛屿多边形是缓冲区边线 的有效组成部分；重叠多边形不是缓冲区 边线的有效组成，不参与缓冲区边线的最 终重构。对于岛屿多边形和重叠多边形的 自动判别方法，首先定义轴线坐标点序为 其方向，缓冲区双线分成左右边线，左右 边线自相交多边形的判别情形恰好对称。 对于左边线，岛屿自相交多边形呈逆时针 方向，重叠自相交多边形呈顺时针方向； 对于右边线，岛屿多边形呈顺时针方向， 重叠多边形呈逆时针方向。
缓冲区的种种类型
缓冲区的种种类型？？？
——线状要素的缓冲区根据缓冲头的类型可以分为：圆头 缓冲和平头缓冲
——线状要素的缓冲带可以两侧对称，也可以两侧不对称 ——线状要素的缓冲带可以只是单侧缓冲区 ——多边形的缓冲区可以生成内侧或外侧缓冲区，一般为 外侧 ——对于点状物体而言，可以生成三角形、矩形、圆形等 多边形，一般为圆形
视觉信息叠加
• 传统的地图表现方式 • 视觉信息叠加是将不同层面的信息内容叠加显示在 屏幕或结果图件上
点状图、线状图和面状图之间的叠加显示 遥感影像与专题地图的叠加 专题地图与数字高程模型（DEM）叠加显示立体专题图
视觉信息叠加不产生新的数据层面，只是将多层信 息复合显示，便于分析
空间分析的概述
• 概念：它以地学原理为依托，通过分析算 法，从空间数据中获取有关地理对象的空 间位置、空间分布、空间形态、空间形成、 空间演变等信息。 • 功能：分析空间数据，提供空间决策信息 • 特点：是GIS区别于其他类型系统如(CAC, CAD）的一个最主要的功能特征，也是各 类综合性地学分析模型的基础或构件。
• 当存在岛屿和重叠自相交多边形时，最 终计算的边线被分为外部边线和若干岛 屿。对于缓冲区边线绘制，只要把外围 边线和岛屿轮廓绘出即可。对于缓冲区 检索，在外边线所形成的多边形检索后， 要再扣除所有岛屿多边形的检索结果。
ArcGIS
缓 冲 区 分 析 功 能
缓 冲 区 分 析 设 置 界 面
ArcGIS
围绕公园建立150米的缓冲区
围绕居民区建立150米的缓冲区
3 包含分析
———包含分析的概念和作用
———包含分析的一些算法
包含分析的概念和作用
———这里只讨论点与点、点与线、点与面之间的包 含关系。线与线、线与面、面与面之间的包含关系可 以理解为我们上面所讨论的关系的扩展 ———包含分析就是确定点与点是否共位、点是否在 线上、点是否在面内的一种分析方法 ———包含分析是“图查属性”、“根据拓扑关系进 行查询”、“叠加分析”的基础
传统叠加方法
将来自不同的数据源的图纸绘于透明纸 上，在透光桌上将其叠放在一起，然后铅笔 勾出感兴趣的部分一提取出感兴趣的信息。
GIS中叠加方法
将有关主题层 组成的数据层面， 进行叠加产生一个 新数据层面的操作， 其结果综合了原来 两层或多层要素所 具有的属性。
叠加分析概念
• • 空间叠加分析（Spatial overlay analysis），是指在统一的空间坐标系下，每次将 同一地区的两个地理对象的图层进行叠合，以产生空间区域的多重属性特征， 或建立地理对象之间的空间对应关系。 叠加分析不仅要处理图形数据，还会对属性数据进行相应的处理。
– 如果线状图层为河流，叠加的结果是多边形将穿过它的所有河流打断成弧段、 可以查询任意多边形内的河流长度，进而计算它的河流密度等； – 如果线状图层为道路网，叠加的结果可以得到每个多边形内的道路网密度， 内部的交通流量，进入、离开各个多边形的交通量，相邻多边形之间的相互 交通量。
线与多边形叠加示意图
• 角分线法的缺点是难以最大限度保证双线的等宽 性，尤其是在凸侧角点在进一步变锐时，将远离 轴线顶点。根据上图，远离情况可由下式表示：
d R sinB 2
• 当缓冲区半径不变时，d随张角B的减小而增大， 结果在尖角处双线之间的宽度遭到破坏。 • 因此，为克服角分线法的缺点，要有相应的补充 判别方案，用于校正所出现的异常情况。但由于 异常情况不胜枚举，导致校正措施繁杂。
缓冲区分析基本概念
什么是缓冲区？？？
——是指为了识别某一地理实体或空间物体对其周围地 物的影响度而在其周围建立的具有一定宽度的带状区域
什么是缓冲区分析？？？
——是指根据数据库的点、线、面实体基础，自动建立 其周围一定范围内的缓冲区多边形实体，从而实现空间 数据在其领域得以扩展的信息分析方法 ——缓冲区分析是GIS中最重要和最基本的空间数据操 作功能之一
缓冲区分析的适应条件？？？
——只要地理实体能对周围一定区域形成影响即可使用缓 冲区分析 ——如公共设施（如商场、银行、医院等）能够服务哪些 小区 ——如城市的噪音污染影响了附近哪些行政区划 ——如城市某街道进行改造，由此需要哪些单位和居民进 行搬迁
缓冲区分析的基本思想？？？
——是给定一个空间对象或集合，确定其领域，领域的大 小由领域半径R决定
Union合并
Intersect相交
Clip裁剪
Mapjoin
Reselect
Dissolve
Split
2 缓冲区分析
• 邻近度（Proximity）描述了地理空间中两 个地物距离相近的程度，其确定是空间分析的 一个重要手段。 • 交通沿线或河流沿线的地物有其独特的重 要性，公共设施（商场，邮局，银行，医院， 车站，学校等）的服务半径，大型水库建设引 起的搬迁，铁路，公路以及航运河道对其所穿 过区域经济发展的重要性等，均是一个邻近度 问题。缓冲区分析是解决邻近度问题的空间分 析工具之一 。
多边形与多边形的叠加
• 概念 • 处理过程 • ARC/INFO中空间叠加分析
– – – – – 空间叠加(Identify;Intersect;Union) 要素提取(Clip;Erasecov;Split) 要素合并(Disslove,Reselect) 图层数据的合并与分解(Mapjoin;Split) 图层更新(Update)
传统的地图表现方式
点状图、线状图和面状图之间的加显示立体专题图
晕渲地形图
三峡库区三维模拟地图
点与多边形叠加
• 处理过程
–通过计算每个点相对 于多边形线段的位置， 进行点是否在一个多 边形中的空间关系判 断。 –进行属性信息处理。
• 将多边形属性信息叠 加到其中的点上。 • 将点的属性叠加到多 边形上，用于标识该 多边形。
一个是计算通过点的垂直线与多边形相交的 交点的分别情况
优点：计算简单，并且能够识别点是否位于多边形边 界上
不足：当多边形有边与过点的垂线重合时，就需要一 些附加的判断
计算点与多边形顶点连线的方向角之和
优点：能避免利用垂线方法来进行判断时出现的不足 不足：角度计算比交点计算稍微复杂，且运用角度求 和的方法不便于识别点是否位于多边形的边界上
4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。
• 2）凸角圆弧法 • 在轴线首尾点处，作轴线的垂线并按双线 和缓冲区半径截出左右边线起止点；在轴 线其它转折点处，首先判断该点的凸凹性， 在凸侧用圆弧弥合，在凹侧则用前后两邻 边平行线的交点生成对应顶点。这样外角 以圆弧连接，内角直接连接，线段端点以 半圆封闭。
• 在凹侧平行边线相交在角分线上。交点距对应顶 点的距离与角分线法类似公式：
包 含 关 系 图 解
包含分析算法
———点与点、点与线的包含分析一般可以分别通过 计算点到点、点到线之间的距离，然后利用最小距离 阀值判断包含的结果 ———点与面状物体之间的关系主要在于识别点是位 于多边形之内还是之外，对于这个问题的成熟算法有 两个：一个是计算通过点的垂直线与多边形相交的交 点的分别情况；另一个是计算点与多边形顶点连线的 方向角之和
d R sinB 2
• 该方法最大限度的保证了平行曲线的等宽性，避 免了角分线法的众多异常情况。 • 该算法非常重要的一环是折点凸凹性的自动判断。 此问题可转化为两个矢量的叉积：把相邻两个线 段看成两个矢量，其方向取坐标点序方向。若前 一个矢量以最小角度扫向第二个矢量时呈逆时针 方向，则为凸顶点，反之为凹顶点。
圆头、两侧对称、融合
缓 冲 区 分 析 功 能
缓 冲 区 分 析 设 置 界 面
ArcGIS
平头、单侧、融合
缓 冲 区 分 析 功 能
缓 冲 区 分 析 设 置 界 面
ArcGIS
圆头、两侧对称、不融合
缓 冲 区 分 析 功 能
实例介绍
———围绕河流建立1000米的缓冲区，以勾画 允许建厂的区域 ———围绕公园建立150米的缓冲区，以勾画不 允许建厂的区域 ———围绕居民区建立150米的缓冲区，以勾画 不允许建厂的区域