空间分析
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——GoodChild
▪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，
目的是了解空间事物，从而提取和传输空间信息。
11
§1-3 空间分析的内容
空间信息应该成为空间分析理论和方法的结构框架。
空间位置
空间分布
空间形态 空间关系
空空间间信分息析
空间运动
空间质量
空间趋势 空间关联 空间对比
以空间信息作为框架来构造空间分析的体系，必须考虑不同信 息之间的空间联系。
长期以来，空间分析的模型和方法没有形成统一的体系结 构，基本内容没有广泛认同、界定，对空间分析与gis的集 成不利
目前，对gis的空间数据结构的研究相对成熟，gis得到广泛 应用，空间分析功能成为人们倍加关注的焦点
Gis的发展已从数据库模型gis进入分析性gis阶段
10
§1-2 空间分析的概念
墨卡托投影（16世纪）
16世纪，荷兰，地图大师墨卡托
提高理解、 解译能力
地图理论、模型（今天）
计算机制图 地理信息系统
利用计算机分析地图、获 取信息
所谓空间分析，在现代GIS领域就是利用计算机分析地图，获 取和传输空间信息。
9
§1-2 空间分析的概念
由于空间分析对空间信息（特别是隐含信息）的提取和传 输功能，已成为地理信息系统区别于一般信息系统的主要 功能特征。
在的影响关系 。 如降水与地表径流，河流
上下游的流量，风力风向与 沙丘形状，居民地和道路网 的分布。
风
26
§1－4 空间分析与GIS
12
§1- 3 空间分析的内容
空间分析框架应该基于空间信息的综合
空间位置
空间分布
空间形态
空间距离
空间分析
空间方位
空间相关 空间拓扑 空间相似
空间关系与关联
13
§1-3 空间分析的内容_位置
一、空间位置
–Earth is round –Paper is flat
14
§1-3 空间分析的内容_位置
布洛多斯托
禁止该取水点 新病情不再出现！
空间位置关系揭示了霍乱病的发病根源。因此空间分
析是基于事物的空间特性的分析（距离、方位等）
8
§1-2 空间分析的概念
中国魏晋时期-------
制图六体（魏晋） 分率—比例尺，准望—方位，道里—距离，高下—相对高程
方邪—地表坡度起伏，迂直—表面距离与平面距离的换算
P2 P1
欧氏距离
P2 球面距离
P1 P2
最短路径
21
§1-3 空间分析的内容_方位
五、空间方位、拓扑、相似及相关
➢方位关系
描述两个物体之间位置关系的另一种度量，常以角度来表示。方位 关系又称为方向关系、延伸关系，它定义了地物对象之间的方位。
22
§1-3 空间分析的内容_拓扑
➢拓扑关系
不考虑度量和方向的空间物体之间的结构关系，包含拓扑邻接、关 联、包含关系。
大 兴 安 岭 太 行 山 巫脉 山 雪 峰 山
周长 面积
17
§1-3 空间分析的内容_形态
1、空间物体的形态计算主要就物体的几何特征进行描述。(结构线)
L 弯曲度S=L/l
l
线状地物：长度、弯曲程度、 分数维
面状地物：轴线、形心、周 长、面积、外接圆、凸包
曲面：坡度、坡向、结构线
18
§1-3 空间分析的内容_形态
空 间 分析
（Spatial Analysis）
1
课程安排
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
周 二
上
上
上
上
上
上
上
上
上
上
上
考
7-9 课 课 课 机 课 机 课 机 课 机 课 试
2
课程内容
第一章 绪 论 第二章 空间数据 第三章 空间位置的描述与分析 第四章 空间分布 第五章 空间形态 第六章 空间关系(一) 第七章 空间关系(二) 第八章 空间分析模型与实践
3
第一章 绪 论
§1-1 前 言 §1-2 基本概念 §1-3 基本内容 §1-4 空间分析
与GIS
4
§1-1 前 言
一、GIS的产生
计算机 地图学
计算机制图技术
地学领域
地理信息系统
地理信息系统脱胎于计算机制图
——陈述彭 5
§1-1 前 言
计算机制图 地理信息系统
输入 管理 输出
二、GIS的核心
地理信息系统的目的不仅 是为了绘图，而主要是为 了分析空间数据，提供空 间决策支持信息。
地图数字化 空间数据结构 自动绘图
空间分析
6
§1-2 空间分析的概念 空间分析？
量测距离、方位、面积 战术研究和战略决策等
7
§1-2 空间分析的概念
医生琼·斯诺博士在地图上标注出每个霍乱病死 者的住家位置
1854.8-9月 英国伦敦 霍乱流行 发病原因？
借助于空间坐标系来传递空间物体的个体定位信息。 内容：地图投影与变换。
15
§1-3 空间分析的内容_分布
二、空间分布
反映了同类空间事物的群体定位信息。
了解分布 情况，感 受基本趋 势，反映 密度对比
16
§1-3 空间分析的内容_形态
三、空间形态
空间物体的几何特征，一些特征易于被视觉感受，如走向、连通 性等，另一些特征则必须用数值来描述，如面积、周长、坡度。
点—点
点—线
线—面
住宅 学校
学校和住宅接近吗？
海岸线 码头
码头在海岸线上吗？ 河流在区域内吗？
23
§1-3 空间分析的内容_相似
➢相似关系
一是指空间物体形态上的相似。
24
§1-3 空间分析的内容_相似
➢相似关系
二是指空间物体结构上的相似。
棋盘状道路网
25
§1-3 空间分析的内容_相关
➢相关关系：变量之间存
Spatial Analysis: Defined . . .
▪“空间分析是基于地理对象的空间布局的地理数据分析技术”
——Robert Haining The processes of extracting or creating new
information about a set of geographic features and examining the relationships between them.
2、空间物体的形态表示主要指空间物体的数值表示。 如曲线与曲面的插值与拟合。
f(x,y) 插值
f(x,y) 拟合
19
§1-3 空间分析的内容_形态
原始等高线图
ห้องสมุดไป่ตู้
主要谷底线与山脊线
返回
20
§1-3 空间分析的内容_距离
四、空间距离
描述两个实体或事物之间的远近或亲疏程度。
➢欧氏距离：均质的度量空间中两点的直线距离 ➢球面距离：经过两点的大圆在这两点间的弧线长度 ➢最短路径：网络上两点的距离
▪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，
目的是了解空间事物，从而提取和传输空间信息。
11
§1-3 空间分析的内容
空间信息应该成为空间分析理论和方法的结构框架。
空间位置
空间分布
空间形态 空间关系
空空间间信分息析
空间运动
空间质量
空间趋势 空间关联 空间对比
以空间信息作为框架来构造空间分析的体系，必须考虑不同信 息之间的空间联系。
长期以来，空间分析的模型和方法没有形成统一的体系结 构，基本内容没有广泛认同、界定，对空间分析与gis的集 成不利
目前，对gis的空间数据结构的研究相对成熟，gis得到广泛 应用，空间分析功能成为人们倍加关注的焦点
Gis的发展已从数据库模型gis进入分析性gis阶段
10
§1-2 空间分析的概念
墨卡托投影（16世纪）
16世纪，荷兰，地图大师墨卡托
提高理解、 解译能力
地图理论、模型（今天）
计算机制图 地理信息系统
利用计算机分析地图、获 取信息
所谓空间分析，在现代GIS领域就是利用计算机分析地图，获 取和传输空间信息。
9
§1-2 空间分析的概念
由于空间分析对空间信息（特别是隐含信息）的提取和传 输功能，已成为地理信息系统区别于一般信息系统的主要 功能特征。
在的影响关系 。 如降水与地表径流，河流
上下游的流量，风力风向与 沙丘形状，居民地和道路网 的分布。
风
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§1－4 空间分析与GIS
12
§1- 3 空间分析的内容
空间分析框架应该基于空间信息的综合
空间位置
空间分布
空间形态
空间距离
空间分析
空间方位
空间相关 空间拓扑 空间相似
空间关系与关联
13
§1-3 空间分析的内容_位置
一、空间位置
–Earth is round –Paper is flat
14
§1-3 空间分析的内容_位置
布洛多斯托
禁止该取水点 新病情不再出现！
空间位置关系揭示了霍乱病的发病根源。因此空间分
析是基于事物的空间特性的分析（距离、方位等）
8
§1-2 空间分析的概念
中国魏晋时期-------
制图六体（魏晋） 分率—比例尺，准望—方位，道里—距离，高下—相对高程
方邪—地表坡度起伏，迂直—表面距离与平面距离的换算
P2 P1
欧氏距离
P2 球面距离
P1 P2
最短路径
21
§1-3 空间分析的内容_方位
五、空间方位、拓扑、相似及相关
➢方位关系
描述两个物体之间位置关系的另一种度量，常以角度来表示。方位 关系又称为方向关系、延伸关系，它定义了地物对象之间的方位。
22
§1-3 空间分析的内容_拓扑
➢拓扑关系
不考虑度量和方向的空间物体之间的结构关系，包含拓扑邻接、关 联、包含关系。
大 兴 安 岭 太 行 山 巫脉 山 雪 峰 山
周长 面积
17
§1-3 空间分析的内容_形态
1、空间物体的形态计算主要就物体的几何特征进行描述。(结构线)
L 弯曲度S=L/l
l
线状地物：长度、弯曲程度、 分数维
面状地物：轴线、形心、周 长、面积、外接圆、凸包
曲面：坡度、坡向、结构线
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§1-3 空间分析的内容_形态
空 间 分析
（Spatial Analysis）
1
课程安排
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
周 二
上
上
上
上
上
上
上
上
上
上
上
考
7-9 课 课 课 机 课 机 课 机 课 机 课 试
2
课程内容
第一章 绪 论 第二章 空间数据 第三章 空间位置的描述与分析 第四章 空间分布 第五章 空间形态 第六章 空间关系(一) 第七章 空间关系(二) 第八章 空间分析模型与实践
3
第一章 绪 论
§1-1 前 言 §1-2 基本概念 §1-3 基本内容 §1-4 空间分析
与GIS
4
§1-1 前 言
一、GIS的产生
计算机 地图学
计算机制图技术
地学领域
地理信息系统
地理信息系统脱胎于计算机制图
——陈述彭 5
§1-1 前 言
计算机制图 地理信息系统
输入 管理 输出
二、GIS的核心
地理信息系统的目的不仅 是为了绘图，而主要是为 了分析空间数据，提供空 间决策支持信息。
地图数字化 空间数据结构 自动绘图
空间分析
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§1-2 空间分析的概念 空间分析？
量测距离、方位、面积 战术研究和战略决策等
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§1-2 空间分析的概念
医生琼·斯诺博士在地图上标注出每个霍乱病死 者的住家位置
1854.8-9月 英国伦敦 霍乱流行 发病原因？
借助于空间坐标系来传递空间物体的个体定位信息。 内容：地图投影与变换。
15
§1-3 空间分析的内容_分布
二、空间分布
反映了同类空间事物的群体定位信息。
了解分布 情况，感 受基本趋 势，反映 密度对比
16
§1-3 空间分析的内容_形态
三、空间形态
空间物体的几何特征，一些特征易于被视觉感受，如走向、连通 性等，另一些特征则必须用数值来描述，如面积、周长、坡度。
点—点
点—线
线—面
住宅 学校
学校和住宅接近吗？
海岸线 码头
码头在海岸线上吗？ 河流在区域内吗？
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§1-3 空间分析的内容_相似
➢相似关系
一是指空间物体形态上的相似。
24
§1-3 空间分析的内容_相似
➢相似关系
二是指空间物体结构上的相似。
棋盘状道路网
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§1-3 空间分析的内容_相关
➢相关关系：变量之间存
Spatial Analysis: Defined . . .
▪“空间分析是基于地理对象的空间布局的地理数据分析技术”
——Robert Haining The processes of extracting or creating new
information about a set of geographic features and examining the relationships between them.
2、空间物体的形态表示主要指空间物体的数值表示。 如曲线与曲面的插值与拟合。
f(x,y) 插值
f(x,y) 拟合
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§1-3 空间分析的内容_形态
原始等高线图
ห้องสมุดไป่ตู้
主要谷底线与山脊线
返回
20
§1-3 空间分析的内容_距离
四、空间距离
描述两个实体或事物之间的远近或亲疏程度。
➢欧氏距离：均质的度量空间中两点的直线距离 ➢球面距离：经过两点的大圆在这两点间的弧线长度 ➢最短路径：网络上两点的距离