GIS空间分析复习资料提纲及标准答案

空间分析复习提纲

一、基本概念(要求：基本掌握其原理及含义，能做名词解释)

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，其目的在于提取和传输空间信息。

2、空间数据模型：以计算机能够接受和处理的数据形式，为了反映空间实体的某些结构特性和行为功能，按一定的方案建立起来的数据逻辑组织方式，是对现实世界的抽象表达。分为概念模型、逻辑模型、物理模型。

3、叠置分析：是指在同一地区、同一比例尺、同一数学基础、不同信息表达的两组或多组专题要素的图形或数据文件进行叠加，根据各类要素与多边形边界的交点或多边形属性建立多重属性组合的新图层，并对那些结构和属性上既互相重叠，又互相联系的多种现象要素进行综合分析和评价；或者对反映不同时期同一地理现象的多边形图形进行多时相系列分析，从而深入揭示各种现象要素的内在联系及其发展规律的一种空间分析方法。

4、网络分析：网络分析是通过研究网络的状态以及模拟和分析资源在网络上的流动和分配情况，对网络结构及其资源等的优化问题进行研究的一种空间分析方法。

5、缓冲区分析：即根据分析对象的点、线、面实体，自动建立它们周围一定距离的带状区，用以识别这些实体或主体对邻近对象的辐射范围或影响度，以便为某项分析或决策提供依据。其中包括点缓冲区、线缓冲区、面缓冲区等。

6、最佳路径分析：也称最优路径分析，以最短路径分析为主，一直是计算机科学、运筹学、交通工程学、地理信息科学等学科的研究热点。这里“最佳”包含很多含义，不仅指一般地理意义上的距离最短，还可以是成本最少、耗费时间最短、资源流量（容量）最大、线路利用率最高等标准。

7、空间插值：空间插值是指在为采样点估计一个变量值的过程，常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面，它包括内插和外推两种算法。，前者是通过已知点的数据计算同一区域内其他未知点的数据，后者则是通过已知区域的数据，求未知区域的数据。

8、空间量算：即空间量测与计算，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，空间量算是GIS获取地理空间信息的基本手段，所获得的基本空间参数是进行复杂空间分析、模拟与决策制定的基础。

9、克里金插值法：克里金插值法是空间统计分析方法的重要内容之一，它是建立在半变异函数理论分析基础上，对有限区域内的区域变化量取值进行无偏最优估计的一种方法，不仅考虑了待估点与参估点之间的空间相关性，还考虑了各参估点间的空间相关性，根据样本空间位置不同、样本间相关程度的不同，对每个参估点赋予不同的权，进行滑动加权平均，以估计待估点的属性值。

二、分析类(要求：重点掌握其原理及含义，能结合本专业研究方向做比较详细的阐述)

1、空间数据模型的分类？

答：分为三类：

①场模型：用于表述二维或三维空间中被看作是连续变化的现象；

②要素模型：有时也称对象模型，用于描述各种空间地物；

③网络模型：一种某一数据记录可与任意其他多个数据记录建立联系的有向图结构的数据模型，可

以模拟现实世界中的各种网络。

2、矢量与栅格数据的优缺点对比？

答：矢量数据的优点：矢量数据的缺点：

a.数据结构紧凑、冗余度低； a.数据结构复杂；

b.有利于网络和检索分析； b.多边形叠加分析比较困难。

c.图形显示质量好、精度高。

栅格数据的优点：栅格数据的缺点：

a.数据结构简单； a.数据量大；

b.便于空间分析和地表模拟； b.投影转换比较复杂。

c.现势性较强。

3、空间分析的内容及其在GIS中的地位和作用？

答：(1)空间分析的主要内容：

a.空间位置：借助于空间坐标系传递空间对象的定位信息，是空间对象表述的研究基础，即投影与转换理论;

b.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;

c.空间形态：空间对象的几何形态;

d.空间距离：空间物体的接近程度;

e.空间关系：空间对象的相关关系，包括拓扑、方位、相似、相关等。

(2)在GIS中的地位和作用

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，其目的在于提取和传输空间信息。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成功与否的一个主要指标。空间分析是GIS的核心和灵魂，是GIS区别于一般的信息系统、CAD或者电子地图系统的主要标志之一。空间分析，配合空间数据的属性信息，能提供强大、丰富的空间数据查询功能。因此，空间分析在GIS中的地位不言而喻。

4、空间分析的研究目标？

答：空间分析研究的主要目标有：

①认知——有效获取空间数据，并对其进行科学的组织描述，利用数据再现事物本身，例如绘

制风险图。；

②解释——理解和解释地理空间数据的背景过程，认识事件的本质规律，例如住房价格中的地

理邻居效应；

③预报——在了解、掌握事件发生现状与规律的前提下，运用有关预测模型对未来的状况做出

预测，例如传染病的爆发；

④调控——对地理空间发生的事件进行调控，例如合理分配资源。

5、邻近度分析、叠加分析和网络分析的用途？

答：（1）邻近度分析的主要用途：邻近度是定性描述空间目标距离关系的重要物理量之一，表示地理空间中两个目标地物距离相近的程度，以距离关系为分析基础的邻近度分析是GIS空间几何关系分析的一个重要手段。

（2）叠加分析的主要用途：建立具有多重属性组合的新图层，并对那些在结构和属性上既相互重叠，又相互联系的多种现象要素进行综合分析和评价，或者对反映不同时期同一地理现象的多边形图形进行多时相系列分析，从而深入揭示各种现象要素的内在联系及其发展规律。

（3）网络分析的主要用途：主要用来解决两大类问题，一类是研究由线状实体以及连接线状实体的点状实体组成的地理网络结构，其中涉及优化路径求解、连通分量求解等问题；一类是研究资源在网络系统中的分配与流动，主要包括资源分配范围或服务范围的确定、最大流与最小费用流等问题。

6、网络分析的六个功能及其用途？