第7章空间数据的可视化1
10第7章-第1节-高维多元数据在大数据中的应用
复杂数据可视化
01 高维多元数据在大
数据中的应用
02
CONTENT
03 04
01
高维多元数据在大数据中的
应用
什么是高维多元数据
表达2018年世界各国国民健康和收入数据的思维数据的散点图可视化
1.1 空间映射法
散点图的本质是将抽象的数据对象映射到二维坐标表示的空间。 面向多元数据，散点图的概念可理解成：在二维的平面空间中，通过采用不同的空间映射 方法对高维数据进行布局，则这些数据的关联以及数据自身的属性就在空间中的位置得到了展 示，而整个数据集在空间中的分布则反映了各维度间的关系及数据集的整体特性。
行分别代表多元数据和数据的维度。
②
计算每个数据属性的均值，得到一个大小为M×1的均值向量r：ri=Fra bibliotek1 N
σjN=1
Xjj
③ 对矩阵X的每个元素减去对应行的均值得到一个新矩阵A = X − rd，其中，d是一个大小
为1×N的行向量，其每个元素都为1。
④
计算A的协方差矩阵B
=
1 N
σ
AAT。
⑤ 特征分解：B = QPQ−1，Q是由特征向量组成的方阵，P是对角矩阵。选择最大的n个特
1.1 空间映射法--散点图及散点图矩阵
展示销售额和人口数的相关关系
1.1 空间映射法--表格透镜
表格透镜可视化方法
1.1 空间映射法--平行坐标
将散点图技术与平行坐标综合使用
1.1 空间映射法--平行坐标
灵活轴线法
1.1 空间映射法--降维
PCA线性降维方法的基本计算过程如下：
① 对数据重组。将给定的N个多元数据组合成一个大小为M×N的矩阵X，X每一列和每一
地理信息系统课件第七章空间信息可视化
森林火灾扩散的可视化模拟
总结词
利用地理信息系统对洪水灾害的风险进行评估和可视化，帮助决策者更好地了解洪水灾害的风险程度和影响范围。
详细描述
洪水灾害是一种常见的自然灾害，其影响范围和程度受到多种因素的影响，如地形、降雨量、河流等。通过地理信息系统，可以对洪水灾害的风险进行评估和可视化，帮助决策者更好地了解洪水灾害的风险程度和影响范围。这种可视化评估可以帮助决策者制定更为合理的防洪规划和应急响应计划，减少洪水灾害对人类社会和经济的影响。
城市规划与管理
1
2
3
利用可视化技术对污染源进行实时监测，掌握污染排放情况，为环境治理提供数据支持。
污染源监测
将环境监测数据与地理信息结合，通过可视化方式呈现环境质量状况，为环境质量评估提供依据。
环境质量评估
通过空间信息可视化，展示生态系统的结构和功能，为生态保护和修复提供决策支持。
生态保护
环境监测与评估
基于Web技术的地图可视化工具，支持在线地图编辑和分享。
QGIS Desktop
一个开源的、跨平台的GIS系统，提供强大的地图制作和可视化功能。
QGIS的可视化工具
专注于地理空间数据处理和分析的开源软件，提供丰富的地图制作和可视化工具。
GRASS GIS
用于地图可视化的模块，支持多种地图类型和风格。
定义
直观性、交互性、动态性和多维性。空间信息可视化能够将抽象的地理信息转化为直观的图形，便于用户理解和分析；同时，用户可以通过交互操作，动态地查看不同时间和空间尺度的数据；此外，可视化技术还可以展示多维度的地理信息，帮助用户深入挖掘数据的潜在价值。
特点
定义与特点
通过可视化，用户可以快速获取地理信息的整体分布和变化趋势，为决策提供有力支持。
空间分析原理与应用：第七章 空间聚类分析
cos 21
cos 22
cos
2n
cos n1
cos n1
cos
nn
这是一个实对称矩阵，其主对角线元素为1，只需计算上三角或下三角。
cos ij的取值范围在 - 1和1之间，其值越大，越相似，可以归为一类。
2.相关系数（r）
rij
m
( xik xi )(x jk x j )
k 1
m
m
( xik xi )2 ( x jk x j )2
prototyp
号
es
K-modes 跟K-means相似 较高 分类
凸、球 大
一般 较低
是
一般 较低
是
CLARA O(ks2+k(n- k)) 较高 数值
凸、球 大
一般 较低
一般
CLARANS O(n2)
较低 数值
凸、球 大
是
一般 一般
聚类 算法名称 方法
算法效率
基于 层次
BIRCH CURE
O(n) O(n)
• CHAMELEON(变色龙)算法的主要思想是首先使用图划分算法 将数据对象聚类为大量相对较小的子类，其次使用凝聚的层次 聚类算法反复地合并子类来找到真正的结果类。CHAMELEON 算法是在 CURE 等算法的基础上改进而来，能够有效的解决 CURE等算法的问题。
(3)基于密度的聚类 主要特点在于其使用区域密度作为划分聚类的依据，其认为只要数据空间区
二、空间聚类分析的要求
空间聚类中的典型问题
1.空间数据的复杂性 • 空间拓扑关系：a,c,e,g表示了空间簇相互分离的情况；
b,d,f,h,k,l表示了空间簇邻接的情况，其中b,d表示了“颈问 题”，k,l表示单链和多链问题；i表示空间簇相互包含的情况；j 表示两个空间簇或一个空间簇与背景噪声相互覆盖的情况。
空间信息的可视化(共10张PPT)
第七章 空间信息的可视化
四、电子地图
1、概念：
1）电子地图，是以地图数据库为基础，以数字形式存储于计算机外存储器上，并能在屏幕上实时 第七章 空间显信息示的的可可视视化地图，又称“屏幕地图”、“瞬时地图”。
第七章 空间信息的可视化
六、虚拟现实技术
1、概念：
虚拟现实（Virtual Reality）是一种最有效地模拟人在自然环境中视、听、动等行为的高级人机 交互技术，是当代信息技术高速发展和集成的产物。
本质上，虚拟现实就是一种先进的计算机用户接口，通过计算机建立一种仿真数字环境，将数据转换成图像、声
音和触摸感受，利用多种传感设备使用户“投入”到该环境中，用户可以如同在真实世界那样“处 理”计算机系统所产生的虚拟物体。
互相加强。 2）具体实现-----实例 硬拷贝：纸质或其它介质地图；
侧重于可见实2体、的电显子示地，图其中与较GI完S善的的区空别间信：息可视化功能和地图量算功能是一般GIS所欠缺的。
VRML和HTML是紧密相连的，是HTML在3D领域模拟和扩展。
本质上，虚拟电现子实地就图是包一含种先了进GI的S计的算主机要用功户能接，口，但通不过是计全算部机建功立能一。种侧仿真重数于字可环见境实，体将的数显据示转换，成其图中像较、完声善音的和空触间摸感信受息，可利视用化多种传感设 备软使拷用 贝户：“屏投幕入功具上”到有能的该统和电环子地一境地图中的图，量。空用算间户功可数能以学如是基同一在础般真,G实I因世S所界而欠那空样缺间“处的分理。析”计但相算是对机相G系I对S统薄而所弱言产,，生这一的虚也些拟是电物两子体者地。的图分(集水)岭难。予使其可视子空间均
ArcGIS——空间数据的可视化表达要点(20201005143349)
GIS理论与实践讲义四空间数据的可视化表达目的掌握ArcMap的数据符号化方法掌握对ArcMap进行数据层标注掌握ArcMap的地图制作和输出内容学会ArcMap中的四种数据符号化方法：单一符号、分类符号、分级符号和组合符号学会对ArcMap进行数据层标注的两种方法：交互式标注和自动标注操作学会ArcMap的地图制作和输出，包括地图模板的操作、版面设置、制图数据操作、地理坐标格网设置及各种地图整饰的操作一、ArcMap数据符号化1. 单一符号标示数据在上海行政区划图的内容表上，右击要标示的层，点取Properties命令。
点取Symbology标签。
在打开的对话框中进行一系列的设置。
完成后单击OK。
2. 分类符号标示数据在上海行政区划图的道路图层上点右键打开图层属性对话框。
点取Symbology标签，在显示列表框中选择Categories中的UniqueValue。
在Value Field中选择CLASS，即街道的分级。
单击Add All Values按扭，将所有街道级别添加进来。
如图：若对系统默认的符号样式不满意，还可以双击相应的Symbol符号，进行一系列设置。
完成设置后返回图层属性对话框，结果如图所示：另外，系统还提供了另外的两种表示方法：其一是同时按照多个属性值的组合进行分类来确定符号类型（Unique Value、Many Fields）。
其二是按照事先确定的符号类型通过自动匹配来表示属性分类（Matchto Symbols in Style）。
3. 分级符号标示数据（1）分级色彩设置在内容表上右击river图层，点取Properties命令。
点取Symbology标签。
点击Quantities，选中Graduated Colors。
在Field复选框的Value下拉菜单中选择Length，表示按照河流的长度分级。
默认的分级方法是按自然分类法，通过聚类分析将相似性最大的数据分在同一级别上。
第7章_空间数据的可视化
面状符号，当地图符号所代表的概念在抽象意义下可认为是定位于几何上的面时，
称为面状符号。符号所代表的范围与地图比例尺有关，且不论这种范 围是明显的还是隐喻的，是精确的还是模糊的
第2 节 地图语言与符号库
二、地图符号(库)的功能、分类和设计 4、地图符号的设计
设计地图符号，除优先考虑地图内容各要素的分类、分级的要求外，还应 着重顾及构成地图符号的6个图形变量，即： 形状、尺寸、方向、亮度、密度、色彩 其中，尤以图形的形状、尺寸和色彩最为重要，被传统的地图符号理论 称之为地图符号的三个基本要素。 按符号的生成方式地图符号分为：矢量符号和栅格符号
B、科学研究成果的信息表达 (1)客观现象数据质量与结构的控制； (2)科学数据可视化计算与分析； (3)计算机图形制作与显示； 。 (1)制作直观化的科学图像，以阐明科学研究中的各种现象； (4)图像数据的计算机处理； (2)科学研究过程的模拟； (5)四维时空现象的模拟； (3)复杂数据的可视化处理； (6)人机交互的可视化界面设计。 (4)研究成果的可视化表达。
教学重点 1. 空间信息的可视化过程 2. 地图符号的设计及矢、栅地图符号库的建立
教学活动
在网络上，检索地理信息可视化的相关内容, 了解空间信息可视化的新进展。
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第1 节
空间信息可视化概述
一、可视化(Visualization)
将客观现实构成人脑意象的方法和过程， 或对不可直接察觉的某种东西进行直观表示。
的主题(不属于地图符号的范畴)
第2 节 地图语言与符号库
一、地图语言与地图的色彩 2、地图的色彩
色彩是地图语言的重要内容 地图上运用色彩可增强地图各要素分类、分级的概念，反映制图对象的 质量与数量的多种变化； 利用色彩与自然地物景色的象征性，可增强地图的感受力； 运用色彩还可简化地图符号的图形差别和减少符号的数量；
信息学科前沿1—邱强《大数据概述及空间大数据应用》教学大纲
信息学科前沿1—邱强《大数据概述及空间大数据应用》教学大纲一、课程编号：二、课程名称：信息学科前沿1三、先修课程: 选修四、课程的性质、目的和任务：本课程为选修课程。
大数据是工业界及学术界新兴的数据、技术和服务的集合体，是一门综合性较强的应用课程，可以作为计算机等相关专业专业选修课，或其他专业感兴趣同学的公共选修课。
本课程从大数据的基础概念出发，从技术的角度梳理了大数据相关技术体系，就关键技术展开描述，并以空间大数据应用为场景，介绍地图应用以及LBS服务，培养学生在具体行业应用中体会大数据概念和技术。
通过本课程的学习，培养学生加深对大数据相关概念的理解，掌握基础的大数据研发技能，并引导学生对具体的大数据技术进行深入的研究，为未来从事大数据相关科研和工程技术开发打好基础。
五、本课程讲授和实验学时本课程讲授总时数为36学时，学分。
六、本课程应掌握的基本概念、基本理论、基本技能通过本课程的学习，学生学会大数据存储、分析以及可视化相关概念。
熟悉当前常用的大数据开发框架Hadoop、Spark等，熟悉内存计算技术，掌握地图应用及LBS的基本概念和技术。
能够在实际应用案例中体会大数据技术特点。
七、教科书、参考书参考书《大数据技术原理与应用（第2版）》（林子雨）《大数据时代》（(英)迈尔-舍恩伯格,(英)库克耶）八、课程内容与学时分配第一章大数据概念综述(3学时)●主要内容1．1什么是大数据1．2什么是空间大数据1．3大数据特征●教学目的与要求掌握大数据及空间大数据的基本概念，了解大数据发展过程。
通过典型应用案例了解大数据在行业中的应用价值。
掌握大数据4V特征，以及空间大数据独有的数据特征。
第二章大数据技术总览(3学时)●主要内容2．1大数据存储技术2．2大数据分析技术2．3大数据可视化技术●教学目的与要求了解大数据存储、分析以及可视化方面的技术概要，掌握大数据相关研究的技术体系，为后续章节详细学习具体技术点做准备。
空间信息的可视化
2、电子地图与GIS的区别： 电子地图包含了GIS的主要功能，但不是全部功能。侧重于可见实体的显示，其中较 完善的空间信息可视化功能和地图量算功能是一般GIS所欠缺的。但是相对而言, 一 些电子地图( 集) 难予使其可视子空间均具有统一的空间数学基础 , 因而空间分析相 对GIS薄弱，这也是两者的分水岭。
第七可视化
可视化是将符号或数据转化为直观的图形、图像的技术，它的过程是一种 转换，它的目的是将原始数据转化为可显示的图形、图像，从而全面且本质地 把握住地理空间信息的基本特征，便于最迅速、形象地传递和接收它们。 2、科学计算可视化
是指运用计算机图形学和图像处理技术，将科学计算过程中产生的数据及 计算结果转换为图形和图像显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。
1）飞行模拟
3、VR GIS
2）战斗模拟
开发虚拟GIS已成为GIS发展的一大趋势。 4、实现技术
--上海外滩示例
第七章
4、实现技术
空间信息的可视化
可以通过 GIS 软件支持的 DEM 功能、 3DMAX ， AutoCAD 中的三维实体建模，以及 VRML ， OPENGL或Direct X，Java3D或Flash,ViewPoint等实现或辅助实现虚拟现实。 1）VRML简介： VRML作为一种开放的、可扩展的、工业标准的虚拟景象描绘语言，已广泛用于在 Internet中描述3D景象或世界。VRML和HTML是紧密相连的，是HTML在3D领域模拟和扩展。 由于VRML在Internet具有良好模拟性的和交互性，显示出强大的生命力。 2）具体实现-----实例 VRML浏览器插件 如Cosmo Player 网络环境 3）应用
*.wrl
虚拟现实
VRML作为实现VR的语言标准，与GIS、DEM、DTM技术相结合，将在旅游娱乐、商业 营销、房地开发、工程设计、数字地球、虚拟地理环境、军事等众多领域发挥巨大 的作用。
GIS课件 2空间数据的可视化表达
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彭水县CBRE 彭水县CBRE band5
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彭水县CBRE 彭水县CBRE band4
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彭水县CBRE 彭水县CBRE band2
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彭水县CBRE 彭水县CBRE band432
– 分级级数 – 分级方法
同矢量
将栅格数据对应的属性值进行分类，例如 高程、坡度、污染物浓度或人口密度等。
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拉伸色彩（Stretched） 拉伸色彩（Stretched）
– 许多栅格反映的是诸如气温、降雨、光谱值、太阳照射角、 等连续型数据，则使用拉伸方式显示。 – 通常将栅格的属性值按照一定的方法拉伸到0－255，然后 通常将栅格的属性值按照一定的方法拉伸到0 255，然后 用灰度显示。通常使用的有线形拉伸方法、阶段线形拉伸 方法、非线形拉伸方法等。 – 将灰度转换为其他颜色。
矢量线图层
– 按照栅格尺寸的间距采样，通过提取栅格表面高 程从而获得高程（Z 程从而获得高程（Z值）。 – ArcGIS/ArcToolbox/3D Analyst Tools/Functional Surface/Interpolate Shape – ArcSence中显示 ArcSence中显示
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6.3.1版面设计
地图模板操作 图面尺寸设置 图框与底色设置
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6.3.2制图数据操作
制图数据
– 设置数据组属性 – 旋转数据组 – 图层上下顺序及透明度设置
南京师范大学地理信息系统考研基础理论题汇总
专业课复习资料（最新版）封面地理信息系统基础理论题第1章概论1、你是如何理解地理信息系统的概念的？2、地理信息系统的基本功能与应用功能的区别和联系是什么?3、现代信息技术的出现给测绘技术与地理分析技术带来哪些主要的变化？4、工具型GIS与应用型GIS的区别与联系是什么？5、试将GIS的输入设备按照不同的分类方法进行分类，并说明其特点。
6、现代空间定位技术有哪些主要方法？对GIS技术的发展产生什么影响？7、网络技术的出现与发展对GIS技术产生哪些主要的变化8、说明GIS在几个不同发展阶段的标志性技术是什么，它们的出现如何促进GIS的发展？第2章地理空间数学基础1、地球表面、大地水准面及地球椭球体面之间的关系是什么？2、地理空间数据的描述有哪些坐标系？相互的关系是什么？3、采用大地坐标与地心坐标表述地面上一点的位置各有什么优缺点？4、高斯投影的变形特征是什么？为什么常常被用作大比例尺普通地图的地图投影？5、UTM与兰伯特投影的主要特点与适用性是什么？6、在数字地图中，地图比例尺在含义与表现形式上有哪些变化？7、如何进行不同基准下的高程的转换？8、除地形分幅外，谈谈还有何种地理空间框架？他们如何进行编码？9、GPS数据如何与地图数字化数据进行集成？10、选择投影需要考虑哪些因素？如果要制作1：10万的土地利用图，该选何种类型的地图投影？第3章空间数据模型空间实体一般具有哪些主要的特征？1、何为空间关系？空间关系在描述空间实体特征中的意义何在？2、空间数据的概念模型有哪些组成部分？试分析他们之间的关系？3、试分析GIS的几种主要的数据模型各自的优缺点。
4、空间数据类型有哪些？简述其特征。
第4章空间数据结构1、总结矢量数据和栅格数据在结构表达方面的特色。
2、简述栅格数据压缩编码的几种方式和各自优缺点。
3、简述矢量数据编码的几种方式和各自优缺点。
4、栅格与矢量数据结构相比较各有什么特征？5、矢量和栅格数据的结构都有通用标准吗？请说明。
地理信息科学中的地理空间数据分析与可视化
地理信息科学中的地理空间数据分析与可视化地理信息科学是一门研究地理现象及其空间模式的学科。
在地理信息科学中，地理空间数据分析与可视化是基础且重要的任务之一。
它可以帮助我们理解地理现象的分布规律、趋势和相互关系，进而为决策制定和问题解决提供科学依据。
1. 地理空间数据分析地理空间数据分析是指对地理现象的位置、分布和属性等进行定量分析的过程。
它可以从不同角度揭示地理现象的内在规律，为更好地理解和解决实际问题提供支持。
在地理空间数据分析中，常用的方法包括点、线、面数据的空间关系分析、空间插值分析、空间统计分析等。
其中，空间关系分析可以帮助我们研究地理要素间的相互关系，如点与点间的距离、面内的点密度等；空间插值分析则可以通过已知数据点的数值推算出未知位置上的数值，从而从局部抽象出整体趋势；空间统计分析则可以通过对地理现象的统计量进行空间分析，比如热点分析、聚类分析等。
2. 地理空间数据可视化地理空间数据可视化是将地理信息以可视化的方式展示出来，以便于人们直观地理解和分析地理现象。
通过合适的图表和图形，地理空间数据得以呈现出来，使得复杂的地理信息具象化、直观化。
在地理空间数据可视化中，我们常用的工具有地图、图表和可视分析软件。
地图是最常见的地理可视化形式，通过地图我们可以展示地理要素的分布、密度等信息。
图表则可以根据数据的特点选择合适的形式，如柱状图、折线图、饼图等，以便于比较和分析数据之间的差异和联系。
而可视分析软件则提供了更为高级和复杂的可视化功能，可以进行交互和多维度分析，从而更深入地挖掘数据的潜在信息。
3. 地理空间数据分析与可视化的应用地理空间数据分析与可视化在各个领域都有广泛的应用。
在城市规划中，地理空间数据分析与可视化可以帮助我们理解城市发展的格局和趋势，从而科学规划城市的建设和发展。
在环境保护中，地理空间数据分析与可视化可以帮助我们评估和监测环境质量，并提供科学依据进行环境管理和改善。
在应急响应中，地理空间数据分析与可视化可以帮助我们及时了解灾害发生的地点和范围，从而采取相应的救援和救助措施。
第五次上机练习-空间数据可视化表达
空间数据可视化表达可视化，也称作科学计算可视化，它将符号或数据转换为直观的几何图形，便于研究人员观察其模拟和计算过程。
包括以下三个方面：1）地图数据的可视化表达：是地图数据的屏幕显示。
可以根据数字地图数据分类、分级特点，选择相应的视觉变量（如形状、尺寸、颜色等），制作全要素或分要素表示的可阅读的地图，如屏幕地图、纸质地图或印刷胶片等。
2）地理信息的可视化表示：是利用各种数学模型，把各类统计数据、试验数据、观察数据、地理调查资料等进行分级处理，然后选择适当的视觉变量以专题地图的形式表示出来，如分级统计图、分区统计图、直方图等。
3）空间分析结果的可视化表示：地理信息系统的一个很重要的功能是空间分析，分析的结果往往以专题地图的形式来描述。
一数据符号化数据符号化是将已处理好的地图数据恢复成连续图形，并附之以不同符号表示的过程。
符号化的原则是按实际形状确定地图符号的基本形状，以符号的颜色或者形状区分事物的性质。
一般，符号化方法分为以下几类：单一符号、分类符号、分级符号、分级色彩、比率符号、组合符号、统计符号、色彩阴影等。
由于单一符号设置是ArcMap符号系统中加载新数据层所默认的表示方式，设置非常简单，下面介绍几种其他常用的符号设置方法。
1.1分类符号设置打开数据usastates，以states_name为例。
1.2分级符号设置（1） 分级色彩设置打开数据usastates，以2003年的人口密度为例。
（2） 分级符号设置打开数据usastates，以2003年的人口为例。
1.3统计符号设置打开数据usastates，以不同人种数量为例。
1.4组合符号设置打开数据usastates和usa census cities，城市分类与人口数量一体为例。
1.5栅格影像地图设置打开数据RS image二专题地图编制2.1 版面设计☆地图模板操作打开file/New，比较不同的模板。
☆图面尺寸设置单击View下的Layout View命令，进入版面视图。
第五章空间数据的可视化表达
2
2)地理信息的可视化表示
是利用各种数学模型，把各类统计数 据、实验数据、观察数据、地理调查资 料等进行分级处理，然后选择适当的视 觉变量以专题地图的形式表示出来，如 分级统计图、分区统计图、直方图等。 这种类型的可视化体现了科学计算可视 化的初始含义。
查看分类 方法
分级属性中默认要素的分级方案是Natual Breaks，它是在分级数确定的情况下，通 过聚类分析将相似性最大的数据分在同 一级，差异性大的分在不同级，这种方 法可以保持较好数据的统计特性，但分 级界限往往是任意数，不符合常规制图 需要。
23
选择分类方法 为手动；
在中断值中依 次输入数值
查看分类符号属性
双击红框中的线 符号改变线类型；
单击类型红框中 的名称改变标注 名称；
查看符号化后的 公路，以及内容 列表中的变化；
1.3、分级色彩
将要素属性数值按照一定的分级方法分成若干级别之后， 用不同的颜色来表示不同级别。每个级别用来表示数值的 一个范围，从而可以明确反映制图要素的定量差异。
第五章 空间数据的可视化表达
可视化，也称作科学计算可视化，它将符号或数据转 换为直观的几何图形，便于研究人员观察其模拟和计 算过程。可视化包括了图像综合，这就是说，可视化 是用来解释输入到计算机中的图像数据，并从复杂的 多维数据中生成图像的一种工具。是地图数据的屏幕 显示。
1
1)地图数据的可视化表示
5
符号化有两个含义：在地图设计中，地 图数据的符号化是指利用符号将连续的 数据进行分类分级、概括化、抽象化的 过程。在数字地图转换为模拟地图过程 中，地图的符号化指的是将已处理好的 地图数据恢复成连续图形，并附之以不 同符号表示的过程。
李建松《地理信息系统原理》第2版笔记和课后习题(含考研真题)详解-第七章至第八章【圣才出品】
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c．在计算时，可能仅知道某个位置的值，对其进行处理； d．这些处理都是基于栅格单元一个一个被独立处理的，需要计算每个单元的值； e．一些算子和函数允许重新定义邻域的大小。 （2）运算符和函数 ①局部函数 处理单个栅格单元位置的值，输出生成一个新的栅格数据层，每个栅格单元的值是与这 个位置相关的一个或多个其他栅格数据层数值的函数。局部运算函数有 4 种类型： a．数学函数运算； b．分类函数； c．选择函数； d．统计函数。 ②焦函数或邻域函数 处理邻域内栅格单元的值，根据近邻的栅格大圆计算输出值。 ③分区函数 处理分区内栅格单元的值，是基于邻域的思想的。 ④块函数 处理移动窗口内的单元值。 ⑤全局函数 处理栅格数据集的所有栅格单元的值。 ⑥执行一个特定的应用分析 如水文分析函数等。 （3）栅格单元分析的几个问题
图 7-1 水平和垂直成本距离计算
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图 7-2 对角线成本距离计算 5．栅格数据的提取方法 （1）通过属性提取：根据设置的属性值，提取大于、小于或等于该值的栅格单元。 （2）通过形状提取：根据设定的图形形状，提取位于图形内的栅格单元。 （3）通过掩膜栅格数据提取：以掩膜栅格单元的值与源栅格数据的值做逻辑运算，真 值提取出来，将原值赋给该栅格；非真的其他栅格赋给无值。 6．栅格数据的概括分析 栅格数据的概括分析的目的是清理栅格数据中小的错误，或对数据进行综合，去掉小的 不必要的细节，获得概括的数据。 7．水文分析 （1）汇流盆地的概念 汇流盆地是水流和其他物质共同出口的一个区域。
（2）问题分解
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通过将问题分解为一系列的目标，发现为实现分析目的需要的一系列必要的处理步骤。