GIS空间分析原理与方法
GIS空间分析原理与方法
GIS空间分析原理与方法学院：资源与环境学院专业：地理信息系统班级：2011010班姓名：李松青学号：201101014GIS空间分析原理与方法地理信息系统是地理空间数据处理、分析的重要手段和平台。
在计算机软硬件的支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
地理信息系统的核心是功能是空间分析。
空间分析使GIS超越一般空间数据库、信息系统和地图制图系统，不仅能进行海量空间数据中隐藏的模式、关系和趋势，挖掘出对科学决策具有指导意义的信息，从而解决复杂的地学应用问题，进行地学综合研究。
以下是对本册内容的总结：第一章地理空间数据源分析与GIS本章简要回顾了20世纪50年代以来地理空间数据处理与建模领域，探讨了GIS 环境下空间分析的基本框架。
1.地理空间数据处理与建模1.1数量地理学讲述了数量地理学的发展、与传统地理学的比较及其地理分析模拟方法（地理系统分析，随机数学方法，地理系统数学模拟）。
1.2 地理信息系统主要介绍了GIS的概念与功能1.3 地理计算介绍了地理计算的概念与地理计算的模型和方法2.地理空间数据挖掘2.1 地理空间数据挖掘概述介绍了数据挖掘的概念、发展及其体系结构2.2 地理空间数据立方体介绍了数据立方体的基本思想与数据立方体概念所涉及的维度类型（非空间维度，空间-非空间维度，空间-空间维度），度量值（数值度量，空间度量）和成员属性2.3 联机分析处理技术介绍了OLAP概念以及与地理空间数据立方体的关系。
2.4 地理空间数据挖掘典型方法地理空间数据挖掘主要方法有：地理空间统计方法，地理空间聚类方法，地理空间关联分析，地理空间分类与预测分析，异常值分析3.GIS环境下的空间分析3.1 空间分析概念介绍了空间分析的概念与本质特征，空间分析的研究对象与目标3.2 空间分析的萌芽与发展介绍了空间分析的发展过程3.3 GIS与空间分析介绍了GIS与空间分析的关系以及地理信息系统未能大量引入专业空间分析模块的原因。
《GIS空间分析原理与方法》考试复习资料
《GIS空间分析原理与方法》期末复习资料第一章地理空间数据分析与GIS1、什么是地理空间数据分析？它是通过研究地理空间数据及其相应分析理论、方法和技术，探索、证明地理要素之间的关系，揭示地理特征和过程的内在规律和机理，实现对地理空间信息的认知、解释、预测和调控。
2、什么是地理系统数学模拟？其模拟的一般过程是？建立地理系统数学模型的过程称为地理系统的数学模拟（简称地理模型）。
地理系统数学模拟的一般过程是：①从实际的地理系统或其要素出发，对空间状态、空间成分、空间相互作用进行分析，建立地理系统或要素的数学模型；②经验检查，若与实际情况不符，则要重新分析，修改模型；若大致相符，则选择计算方法，进行程序设计、程序调试和上机运算，从而输出模型解；③分析模型解，若模型解出错，则修改模型；若模型解正确，则对成果进行地理解释，提出切实可行的方案。
3、地理空间数据挖掘的体系结构？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。
地理空间数据挖掘的体系结构由以下四部分组成：（1）图形用户界面（交互式挖掘）；（2）挖掘模块集合；（3）数据库和知识库（空间、非空间数据库和相关概念）；（4）空间数据库服务器（如ESRI/Oracle SDE，ArcGIS以及其他空间数据库引擎）。
4、什么是地理空间数据立方体？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。
5、地理空间统计模型的分为几类，它们的定义分别是什么？地理空间统计模型大致可分为三类：地统计、格网空间模型和空间点分布形态。
（1）地统计：是以区域化变量理论为基础，以变差函数为主要工具，研究空间分布上既具有随机性又具有结构性的自然现象的科学。
地理信息系统的原理与方法
地理信息系统的原理与方法地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用于收集、存储、整理、分析和展示地理空间数据的技术系统。
它结合了遥感、地图学、数据库、计算机科学等多个学科，可广泛应用于城市规划、环境保护、资源管理、农业等领域。
本文将介绍地理信息系统的原理与方法，并讨论其在实际应用中的意义。
一、地理信息系统的原理地理信息系统的原理包括数据输入、数据存储、数据处理和数据输出。
1. 数据输入地理信息系统的数据输入主要通过遥感技术和全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）获取地理空间数据。
遥感技术可利用卫星、飞机等平台获取地表特征、植被分布、地形等数据，而GPS可提供准确的地理位置信息。
这些数据经过获取和处理后，被输入到地理信息系统中。
2. 数据存储地理信息系统采用数据库管理系统存储地理空间数据。
数据库管理系统能够有效地组织和管理大量数据，并保证数据的完整性和一致性。
地理信息系统中的数据通常以矢量数据和栅格数据两种形式存储。
矢量数据以点、线、面等几何对象表示，适用于描述具体地理要素的位置和形状；栅格数据以像元（像素）形式表示，适用于描述连续变化的地理现象。
3. 数据处理地理信息系统的数据处理涉及数据编辑、数据分析、数据模型等多个方面。
数据编辑用于修正和更新地理空间数据，确保其准确性和时效性；数据分析通过空间统计、网络分析、空间插值等方法，从地理数据中提取有用的信息；数据模型则用于模拟地理现象的空间关系和动态变化。
4. 数据输出地理信息系统的数据输出通过地图制作、空间查询、专题分析等方式实现。
地图制作可将地理数据可视化展示，帮助人们更好地理解地理现象；空间查询则用于在地理数据库中检索和提取特定的地理要素；专题分析则基于地理数据进行特定的分析和研究，如土地利用评价、洪涝灾害风险评估等。
二、地理信息系统的方法地理信息系统的方法包括数据收集、数据处理、数据分析和数据可视化。
GIS空间分析原理与方法.
状
分
类
圆型窗口
环型窗口
扇型窗口
栅格数据的窗口分析（2）
按窗口统计分析分类
Mean Maximum Minimum Median Sum Range Majority Minority Variety
SuperMap Deskpro的栅格统计
常用功能 邻域分析 分带统计
关键点分 析
关键边分 析
连通性分析(3)
两点间是否连通
最佳路径、旅行商分析（1）
功能选取
最佳路径分析 旅行商问题
根据斯诺博士的分析和请示，当局于9月8日摘下了这个 水井的泵，禁止使用该水泵吸水，从这天以后，新的霍 乱病患者就再也没有出现了。
在这个例子中，患者的居住地与饮用水井之间的空间位 置关系提示了霍乱病的发病根源。
中国科学院遥感应用研究所、中国人民解
放军军事医学科学院微生物流行病研究所 联合北京师范大学遥感与GIS研究中心及协 和医科大学，共同组建成立了公共卫生领 域空间信息技术应用研究中心 。
例：求青海省的湖泊分布情况
根据全国湖泊分布图、青海省行政区域图 计算出青海省境内的湖泊分布图，可以采 用哪些方法实现？
使用裁剪分析 使用求交分析 使用同一分析
3.3 网络分析
构建网络数据集 网络分析的基本设置 网络分析的具体操作
构建网络数据集
通过“线数据集拓 扑处理”自动完成 构建网络数据集
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。
§2 栅格数据分析的基本模式
聚类、聚合分析（重分级） 信息复合分析（代数运算） 追踪分析 窗口分析（栅格统计）
GIS空间分析原理与方法 网络分析
实验八、网络分析（道路网络分析）—xxxxxxx xxx 一、实验目的通过对本实习的学习，应达到以下几个目的：(1)加深对网络分析基本原理、方法的认识；(2)熟练掌握ARCGIS下进行道路网络分析的技术方法。
(3)结合实际、掌握利用网络分析方法解决地学空间分析问题的能力。
二、实验准备软件准备：ArcMap, 要求有网络分析扩展模块的许可授权数据准备：Shape文件创建网络数据集（高速公路：Highways, 主要街道：Major Streets, 公园：Parks，湖泊：Lakes，街道：Streets）Geodatabase网络数据集：NetworkAnalysis.mdb：包含：街道图层：Streets 仓库图层：Warehouses 商店图层：Stores在ArcMap中加载启用NetWork Anylyst网络分析模块：三、实验内容及步骤3.1 最佳路径分析3.1.1 数据准备（1）双击ArcMap工程，或从ArcMap中打开工程EX8_1.mxd.（2）如果网络分析扩展模块（Network Analyst Extension）已经启用（参考实验准备中的步骤）（3）如果网络分析工具栏没有出现，则在工具栏显区点右键打开或执行菜单命令[View-视图]>>[Toolbars-工具栏],并点击［Network Analyst］以显示网络分析工具栏。
3.1.2 创建路径分析图层在网络分析工具栏[ Network Analyst]上点击下拉菜单[Network Analyst],然后点击［New Route］菜单项.3.1.3 添加停靠点(1) 在网络分析窗口[Network Analyst Window]中点选Stops(0).(2). 在网络分析工具栏[Network Analyst]上点击“新建网络位置”[Create Network Location]工具。
(3) 在地图的街道网络图层的任意位置上点击以定义一个新的停靠点。
使用GIS技术进行地理数据空间分析的实用指南
使用GIS技术进行地理数据空间分析的实用指南地理信息系统(GIS)技术已经成为现代社会中不可或缺的工具之一。
通过GIS技术，我们能够有效地处理和分析地理数据，了解地理空间中的事物和现象。
本文将为读者提供一份使用GIS技术进行地理数据空间分析的实用指南，帮助读者更好地利用该技术。
一、GIS技术的基本原理在深入了解GIS技术之前，我们需要了解其基本原理。
GIS是一种以计算机为基础的技术，通过将地理空间数据与属性数据进行关联，创建一个具有可视化效果的地图。
GIS技术的核心是空间分析，它能够帮助我们理解地理空间中的关系和模式，并利用这些信息做出决策。
二、数据获取与准备在进行地理数据空间分析之前，我们首先需要获取需要分析的数据。
可以通过多种途径获取地理数据，如航拍图像、卫星影像、遥感数据、传感器数据等。
一旦获取到数据，我们需要对其进行清理和准备工作，包括数据的格式转换、去除异常值等。
这一步不仅能够提高数据的质量，还能够减少后续分析的困难和误差。
三、空间数据分析方法1. 空间查询：空间查询是最常见的地理数据空间分析方法之一。
通过空间查询，我们可以从地图中选择特定区域或特定属性的要素。
例如，我们可以查询某个地区的人口密度或土地利用类型。
空间查询的结果可以帮助我们找出特定地点的相关信息，从而为后续分析提供支持。
2. 空间统计：空间统计能够帮助我们理解和描述地理空间中的模式和关系。
通过空间统计，我们可以探索地理空间中的聚集现象、空间自相关性等。
这些统计结果可以帮助我们了解特定环境下的特征和规律，从而更好地进行决策和规划。
3. 空间插值：空间插值是一种用于填充无数据区域的方法。
通过空间插值，我们可以根据已知的数据点推算出未知区域的数值。
这在地理数据分析中尤为重要，可以帮助我们填补数据缺失的空白，提高数据的完整性和准确性。
四、地理数据可视化地理数据可视化是GIS技术的一大特点，它能够将抽象的地理数据转化为可视化的地图或图表。
GIS空间分析方法研究
GIS空间分析方法研究一、本文概述地理信息系统（GIS）作为现代信息科学的重要组成部分，已经在众多领域展现出其独特的空间分析优势。
GIS空间分析方法研究，旨在探讨如何利用GIS技术有效地处理和解析地理空间数据，从而提取出有价值的信息，为决策提供支持。
本文将对GIS空间分析的基本概念、主要方法、应用领域以及未来发展趋势进行深入研究，以期为读者提供一个全面而系统的理解。
本文首先将对GIS空间分析的基本概念进行阐述，包括空间数据、空间关系、空间模型等基本要素，以及它们在空间分析中的作用。
接着，将详细介绍几种常用的GIS空间分析方法，如缓冲区分析、叠置分析、网络分析等，并通过具体案例解析这些方法的实际应用。
本文还将对GIS空间分析在环境保护、城市规划、交通运输、资源管理等领域的应用进行探讨，展示其在解决实际问题中的重要作用。
本文还将对GIS空间分析方法的未来发展趋势进行展望，分析新技术、新方法对GIS空间分析的影响，以及它们在推动GIS领域发展中的重要作用。
通过本文的研究，读者将能够深入理解GIS空间分析的基本原理和应用方法，为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
二、GIS空间分析的基础理论GIS空间分析是地理信息系统（GIS）的核心功能之一，它基于地理学、数学、计算机科学等多学科的理论和方法，对地理空间数据进行处理、分析和模拟，以揭示地理现象的空间分布、格局、关联和演化规律。
其基础理论主要涵盖以下几个方面。
空间数据模型：空间数据模型是GIS空间分析的基础，用于描述地理实体的空间关系、属性和行为。
常见的空间数据模型包括矢量数据模型和栅格数据模型。
矢量数据模型使用点、线、面等几何元素来表示地理实体，而栅格数据模型则将地理空间划分为规则的网格，每个网格单元具有相同的空间分辨率和属性值。
空间关系与空间运算：空间关系描述了地理实体之间的空间联系和相互作用，如拓扑关系、距离关系、方向关系等。
空间运算则是对这些关系进行量化和处理的过程，包括空间叠加、缓冲区分析、空间量算等。
gis空间分析原理与方法
gis空间分析原理与方法GIS（地理信息系统）是一种以地理空间数据为基础，利用计算机技术进行数据管理、空间分析和空间可视化的系统。
GIS空间分析是GIS系统中最核心和重要的功能之一，它基于地理空间数据，通过一系列的理论和方法，揭示地理现象之间的空间关系和规律。
本文将介绍GIS空间分析的原理和方法。
一、GIS空间分析的原理GIS空间分析的原理包括空间对象和空间关系。
1. 空间对象在GIS中，地理空间数据可以表示为不同的空间对象，如点、线、面等。
每个空间对象都有其特定的几何形状和属性信息。
2. 空间关系空间关系指的是空间对象之间的相对位置和相互作用。
常见的空间关系有邻接关系、包含关系、重叠关系等。
空间关系能够帮助我们理解地理现象之间的联系和相互影响。
二、GIS空间分析的方法GIS空间分析方法包括空间查询、空间统计、空间插值和空间模型等。
1. 空间查询空间查询是根据特定的空间条件，在地理空间数据集中提取与条件匹配的数据信息。
常见的空间查询操作有点查询、线查询和面查询等。
2. 空间统计空间统计是通过对地理空间数据的属性信息进行统计和分析，揭示地理现象的空间分布和规律。
常见的空间统计方法有点密度分析、热力图和聚类分析等。
3. 空间插值空间插值是通过已知的有限样本点，推算未知位置处的属性值。
常见的空间插值方法有反距离加权插值法、克里金插值法和样条插值法等。
4. 空间模型空间模型是对地理现象和过程进行建模和模拟，从而预测和分析未来的空间变化。
常见的空间模型有流域模型、土地利用模型和城市增长模型等。
三、GIS空间分析的应用GIS空间分析在各个领域都有广泛的应用，如城市规划、环境保护、农业管理和风险评估等。
1. 城市规划GIS空间分析可以帮助城市规划师分析和评估不同用地类型之间的空间关系，进行最优用地布局和交通规划。
2. 环境保护GIS空间分析可以用于环境监测和评估，分析污染源的扩散范围和影响程度，制定环境保护措施和应急预案。
gis与空间分析原理与方法
gis与空间分析原理与方法地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将地理空间信息与属性数据相结合的技术和工具，用于收集、存储、查询、分析和显示地理信息的系统。
空间分析是GIS的重要组成部分，它是通过对地理空间数据进行处理和分析，挖掘地理空间特征和关联关系的一种方法。
本文将介绍GIS与空间分析的原理和常用方法，以及其在实际应用中的意义与挑战。
一、GIS的基本原理GIS的基本原理是将地理空间信息与属性数据进行关联，通过空间参考和属性链接来实现地理数据的管理和分析。
地理空间信息可以是点、线、面等地理实体，属性数据则包括这些地理实体所具有的属性信息，如名称、面积、人口等。
GIS根据地理实体的属性数据和空间坐标，将其存储为地理特征，通过属性查询和空间查询等方法来实现对地理实体的查询和分析。
二、常用的空间分析方法1. 空间查询空间查询是GIS中最常用的空间分析方法之一，它可以根据空间位置和属性属性对地理实体进行查找和分析。
常见的空间查询方法有点查询、线查询和面查询等。
通过空间查询，可以找出特定地区的地理实体，并进行相关的空间分析。
2. 空间插值空间插值是一种通过已知的空间点数据来估计未知位置上的值的方法。
常见的空间插值方法有反距离加权法（IDW）、克里金插值法等。
空间插值可以用来推测地理空间的连续性属性，如温度、降雨量等。
3. 空间连接空间连接是指通过地理空间位置的关联，将不同数据集中的相关要素连接起来，以实现地理实体之间的关联分析。
常见的空间连接方法有点点连接、点线连接和面面连接等。
空间连接能够帮助我们发现地理实体之间的关联关系，如道路和学校的连接关系等。
4. 空间缓冲区分析空间缓冲区分析是通过在地理实体周围创建缓冲区，来研究缓冲区内的空间特征和关联关系。
常见的空间缓冲区分析方法有单一缓冲区分析、多重缓冲区分析等。
空间缓冲区分析可以用于研究城市规划、环境保护等问题。
GIS空间分析原理与方法空间平滑和空间插值
实验4 空间平滑和空间插值—xxxxxxx xxx 一、实验目的空间平滑和空间插值。
空间平滑和空间插值关系密切，它们都可以用于显示空间分布态式及空间分布趋势，二者还共享某些算法（如核密度估计法Find/Replace All）。
二、实验准备1、数据准备：1.钦州市乡镇地名的点图层qztai2.qzcnty位研究区内6个县的边界图层。
2、软件准备：ArcGIS DeskTop 9.3三、实验内容及步骤3.1准备数据在Arccatalog中配置数据。
13.2添加数据在Arcmap中添加数据。
233.3、基于移动搜索法的空间平滑在arctoolbox 里进行计算距离矩阵:效果图：3.4 将TAI 语地名连接到距离矩阵4操作如下：3.5提取窗口内的距离矩阵操作如下：5那些距离值为0的点为圆心：3.5计算窗口内TAI 语地名的比重操作如下：6这里，Cnt_INPUT_为列名Count_INPUT_FID的简写。
所得比值为窗口内傣族地名数占所有地名数的比重。
783.6绘制TAI 语地名比重图加载数据，然后进行操作如下：操作如下：910四、实验总结11原文已完。
下文为附加文档，如不需要，下载后可以编辑删除，谢谢！施工组织设计本施工组织设计是本着“一流的质量、一流的工期、科学管理”来进行编制的。
编制时，我公司技术发展部、质检科以及项目部经过精心研究、合理组织、充分利用先进工艺，特制定本施工组织设计。
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总宽27#楼14.26m；30#楼14.26 m。
GIS空间分析原理与方法
步 骤： （1）明确目的和标准： （2）空间数据准备：商业中心服务数据、名牌高中 750米之内数据、名胜古迹500米之内、主要交通 要道200米之外 （3）空间操作：进行叠合分析 （4）对结果进行分析和评价
在商业中心的服务范围图层martket
空间叠合分析（Spatial Overlay analysis）： 又称叠加分析、叠置分析，在统一空间参照系统 条件下，每次将同一地区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。 空间合成叠合 空间统计叠合
在商业中心的服务范围图层martket
距名牌高中在750米之内图层school
距名胜古迹500米之内，环境优雅图层famous
离主要交通要道200米之内图层street
GIS专业地理信息系统原理
地理信息系统原理课程
GIS空间分析原理与方法
本章主要内容
1空间量算 2数字地形模型分析 3空间叠合分析 4空间缓冲区分析 5空间网络分析
GIS基本功能
数据编辑 与更新 数据存储 与管理 空间查 询
数据采集 与输入
GIS能作 什么？
保留以一多边形为控制边界外的所有多边形要 素
Update
输出数据为一个经删除处理后的多边形与一个 新特征多边形，即删除重叠的部分。
空间分析的步骤
步 骤： （1）明确目的和标准 （2）空间数据准备 （3）空间操作 （4）输出结果并进行分析
Union
输出层保留输入图层的所有多边形要素。
Intersect
输层保留输入图层共同的多边形要素。
GIS空间分析原理与方法
GIS空间分析原理与方法GIS空间分析是地理信息系统中的一项重要业务，它通过对空间数据的处理和分析，揭示地理现象之间的空间关系和模式，帮助决策者进行科学决策。
在实际应用中，GIS空间分析主要涉及空间数据模型、空间对象关系和空间分析方法三个方面。
一、空间数据模型空间数据模型是GIS空间分析的基础，它描述了在GIS中如何表示和管理地理空间数据。
在空间数据模型中，常用的模型包括向量模型和栅格模型。
向量模型以点、线和面作为基本空间对象，通过记录它们的坐标和属性信息来描述地理对象。
向量模型适合表示形状复杂且几何关系明确的地理实体，如建筑物、道路等。
其中，点对象表示一个位置，线对象表示一条路径，面对象表示一个区域。
向量模型的优点是精度高、适用于复杂的空间关系和拓扑操作；缺点是数据量大，存储和处理复杂。
栅格模型通过将地理空间划分为一个规则的网格单元来表示地理对象，每个网格单元包含高程、属性和坐标信息。
栅格模型适用于描述连续分布的地理数据，如地形、气候等。
栅格模型的优点是数据结构简单，适合于大规模数据的存储和处理；缺点是精度相对较低，不适用于复杂的拓扑关系和空间分析。
二、空间对象关系空间对象关系是指地理实体之间的空间关系，常见的关系包括邻接、包含、相交、接触等。
空间对象关系的研究对于空间分析具有重要意义，它可以帮助我们发现地理现象之间的关联和规律。
邻接关系是指地理实体之间在空间上的直接相连，如一个国家与其邻国之间的关系。
邻接关系可以通过空间查询或空间缓冲区分析来确定。
包含关系是指一个地理实体完全包含另一个地理实体，如一个县完全包含一个乡镇。
包含关系可以通过空间查询和空间缓冲区分析来确定。
相交关系是指地理实体之间在空间上有交集，如两条道路之间的交叉口。
相交关系可以通过空间查询和空间缓冲区分析来确定。
接触关系是指地理实体之间在空间上有接触，但没有重叠，如两个水域之间的接触关系。
接触关系可以通过空间查询和空间缓冲区分析来确定。
gis空间分析
gis空间分析【GIS空间分析】GIS空间分析（Geographic Information System）是指利用计算机和特殊软件技术对地理、地貌、地质、水文等地球表层信息进行科学分析和处理的一种技术手段。
它通过空间数据的获取、管理、分析和可视化展示，帮助人们深入了解地理空间关系，从而在地理决策、规划和管理中发挥重要作用。
本文将从GIS空间分析的定义、原理、应用以及未来发展等方面进行探讨，以期给读者对这一领域有一个系统、全面的了解。
一、GIS空间分析的定义GIS空间分析是通过对空间数据进行处理和分析，以实现地理空间信息的获取、提取、融合和展示的一种技术手段。
它结合了计算机科学、地理学、数学和统计学等多学科的知识，通过对地理空间数据进行空间关系、属性关系和统计关系的分析，从而揭示地理空间的内在规律。
GIS空间分析可以对地理空间数据进行分类、查询、计算和模拟，进而为地理决策提供科学支持。
二、GIS空间分析的原理GIS空间分析的原理基于空间数据的统计分析和空间拓扑分析，主要包括以下几个方面：1. 空间统计分析：通过统计学方法对地理空间数据进行描述、分布和变异等分析，揭示地理现象的空间规律。
例如，可以通过点密度分析、缓冲区分析和空间插值等方法，推测出分布在特定区域的事件规律，为决策提供依据。
2. 空间拓扑分析：通过对地理空间数据进行空间关系和拓扑关系分析，揭示地物之间的相互作用和约束关系。
例如，可以使用拓扑关系分析方法，判断道路网的连通性和阻断情况，为交通规划和设施布局提供支持。
3. 空间模拟分析：通过对地理空间数据进行模拟和预测，揭示不同因素对地理现象的影响和变化趋势。
例如，可以使用地理模型和算法，模拟城市扩张、环境变化等情景，并评估不同决策方案的效果。
4. 空间可视化分析：通过将分析结果以图形、图像或动画的形式展示，帮助人们直观地理解和掌握地理空间的特征和规律。
例如，通过空间分析结果的可视化呈现，可以使决策者更好地理解地理现象，从而做出科学决策。
GIS空间分析原理与方法 缓冲区分析
GIS空间分析原理与方法缓冲区分析GIS空间分析是地理信息系统（GIS）中的一种重要功能，它通过利用地理空间数据进行分析和处理，帮助我们理解和解决与地理位置相关的问题。
其中，缓冲区分析是GIS空间分析中常用的一种方法，用于确定某一地理要素周围的区域。
缓冲区分析的原理是以给定的地理要素为中心，按照一定的距离或者其他条件，创建一个围绕该要素的区域。
这个区域被称为缓冲区，它可以是一个圆形、多边形或其他形状。
缓冲区分析的结果可以帮助我们识别出与特定地理要素相关的区域，从而进行进一步的分析和决策。
在进行缓冲区分析时，需要考虑以下几个方面的因素：1. 缓冲区的类型：缓冲区可以是固定距离缓冲区，即以固定距离为半径绘制缓冲区；也可以是可变距离缓冲区，即以不同距离为半径绘制缓冲区，根据不同地理要素的属性进行调整。
2. 缓冲区的距离：缓冲区的大小取决于所选定的距离。
距离可以是固定的，也可以是根据特定要素的属性进行变化。
例如，如果我们要分析一条河流的保护区域，可以根据河流的宽度和水质等因素确定缓冲区的距离。
3. 缓冲区的属性：缓冲区可以继承原始地理要素的属性，也可以根据特定需求添加新的属性。
例如，我们可以在缓冲区中添加人口密度、土地利用类型等属性信息，以便进行进一步的分析。
4. 缓冲区的叠加分析：缓冲区分析可以与其他地理要素进行叠加分析，以识别出不同要素之间的关系。
例如，我们可以将缓冲区与道路网络进行叠加分析，以确定缓冲区内的道路密度。
缓冲区分析在实际应用中有广泛的用途，以下是一些常见的应用场景：1. 环境规划：通过缓冲区分析，可以确定环境保护区的范围，以保护自然资源和生态系统。
2. 城市规划：缓冲区分析可以帮助确定不同用途区域的界限，例如商业区、住宅区和工业区的划分。
3. 灾害管理：通过缓冲区分析，可以确定潜在的灾害风险区域，以便采取相应的防灾措施。
4. 市场分析：缓冲区分析可以帮助确定商业服务区域的范围，以便合理规划商业设施的布局。
GIS空间分析技术
GIS空间分析技术一、概述这种技术现在应用得非常广泛，比如你在手机上用导航，其实就是GIS空间分析技术在帮你找到目的地。
还有城市规划、环境监测、灾害预警等等，都离不开GIS空间分析技术。
可以说它是我们现代社会中不可或缺的一部分。
GIS空间分析技术就像是一个强大的“空间大脑”，帮助我们理解和管理空间信息。
随着科技的发展，它的应用前景会越来越广阔。
接下来我们会更深入地介绍GIS空间分析技术的相关知识。
1. GIS技术概述：介绍地理信息系统（GIS）的基本概念、发展历程及其在各个领域的应用你是否曾经想过，我们生活的世界其实是一个巨大的信息库，而地理信息系统（GIS）就是解读这个世界信息的神奇工具。
那么GIS 究竟是什么呢？别急让我带你一探究竟。
想象一下你有一张巨大的地图，上面标注了各种地点、道路、建筑物等。
这张地图不仅仅是平面的，它还能展示三维的景观，而且随着技术的进步，这张地图还可以动。
这就好像是你手中的一个万能宝典，让我们能够快速查找并理解地理数据和信息。
这就是我们所说的地理信息系统（GIS）。
GIS技术的发展可谓是日新月异。
从最初的纸质地图，到现在的数字化地图，再到现在的三维立体地图，每一次技术的飞跃都让我们对地理信息的理解和应用更加深入。
如今GIS技术已经渗透到我们生活的方方面面，无论是城市规划、交通管理、环境监测，还是灾害预警、农业种植等各个领域，都能见到GIS技术的身影。
它不仅为我们提供了大量的地理信息数据，更帮助我们分析这些信息，为我们的决策提供依据。
可以这么说，GIS技术就是我们的地理信息好帮手。
随着技术的不断进步，未来的GIS技术将如何发展呢？它能给我们带来哪些惊喜呢？让我们在接下来的文章中一同探索吧！2. 空间分析的重要性：阐述空间分析在GIS中的核心地位，以及其在城市规划、资源管理、环境监测等领域的重要性你知道吗？在我们生活的世界里，GIS（地理信息系统）已经成为了一个不可或缺的存在。
GIS地理信息系统空间分析
视觉信息叠加 矢量图层叠加
点与多边形叠加 线与多边形叠加 多边形叠加
栅格图层叠加
空间叠加地学原理
地理学原理 在进行地学综合分析时，有时需 要提取同一地区不同专题的属性。 例如，某地在进行农作物估产时， 需要提取该地区的土地利用、气 温、降水、日照时间等基本信息 (这些信息常常是分布于不同的 专题地图中)，然后再应用估产 模型进行分析。 实现方法 传统的透明材料叠加方法 GIS中实现方法
生成缓冲区的 主要目的是为 了进一步进行 空间叠加分析 或图形运算。
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。
缓冲区分析应用举例
在进行缓冲区分析时，通常将研究问题抽象为 以下三类因素进行分析
确定主体，表示分析的主要目标 确定客体，表示受到主体影响的地理实体 确定作用条件，表示主体对客体施加影响的方式。 （线性模型，指数模型，对数模型等）
线缓冲分析 多重缓冲分析
线缓冲分析
多重缓冲分析
分析讨论
DTM模型的应用
地形因子的自动提取
空间矢量分析 坡度提取 坡向提取 其他因子的提取
GIS(地理信息系统)空间分析课件
总结词
研究人口分布与经济活动的空间 关联性，分析经济发展对人口分 布的影响，为区域经济发展提供 决策支持。
4. 成果应用
将分析结果应用于区域经济发展 规划、城市规划和人口管理等领 域。
自然灾害风险评估与应急响应案例
1. 数据准备
收集地质、气象、历史灾害等 数据，建立灾害数据库。
3. 应急响应
根据风险评估结果，制定应急 预案和救援措施，优化资源配 置。
叠加分析
将不同图层进行叠加，通过比较 和组合不同图层的属性信息，进 行分类、统计和综合评价。
统计分析
利用统计学原理和方法，对空 间数据进行处理和分析，挖掘 空间数据的内在规律和特征。
03
空间数据查询与可视化
空间数据查询
空间数据检索
01
根据地理坐标、属性信息等条件，快速定位和获取相关空间数
据。
多源数据融合
栅格数据
混合数据
同时包含矢量数据和栅格数据的空间 数据类型，兼具矢量数据和栅格数据 的优点，能够更好地满足复杂空间分 析的需求。
以网格形式表示地理空间，每个网格 单元代表一定地理区域，数据结构简 单，易于处理和分析。
空间分析基本概念
01
02
03
空间关系
指地理实体之间的相对位 置关系、拓扑关系、距离 关系等，是空间分析的基 础。
在空间自相关分析中，需要构建空间权重矩阵，以描述区 域单元之间的空间关系，常用的空间权重矩阵包括邻接矩 阵、距离矩阵等。
空间分布特征分析
空间分布类型
空间分布特征分析用于描述地理现象的空间分布类型，包括集中 型、分散型、均衡型等，以揭示地理现象的空间分布规律。
空间分布指数
通过计算各种空间分布指数，如集中度、分散度、均衡度等，对地 理现象的空间分布特征进行定量描述。
GIS空间分析原理与方法
第一节 地理信息系统的空间分析模型
GIS分析建模可采用如下步骤： （1）系统描述与数据分析； （2）理论推导 ； （3）简化表达； （4）参数确定； （5）分析模型建立。
第一节 地理信息系统的空间分析模型
四、空间分析的步骤 1. 建立分析的目的和标准 2. 准备空间操作的数据 3. 进行空间分析操作 4. 结合分析的目的和任务，对获得的新空间
数据进行分析 5. 结果评价和解释 6. 产生最终的结果图和报表
第二节 栅格数据分析的基本模式
一栅格数据的聚类、聚合分析 1）聚类分析：根据设定的聚类条件对原有数
据系统进行有选择的信息提取而建立新的 栅格数据系统的方法 2）聚合分析：是指根据空间分辨率和分类表， 进行数据类型的合并或转换以实现空间地 域的兼并。
要求： 理解GIS中模型的概念、特点和作用 掌握GIS空间分析的一般步骤 了解视觉信息复合分析的类型和用途 理解叠置分析的概念和类型，掌握多边形叠置分 析的步骤和方法 理解缓冲区的概念和作用，并能说明其应用方法
第一节 地理信息系统的空间分析模型
一、地学模型概述 模型概念：就是将系统的各个要素，通过适当的筛选，用一
Ⅰ 农用地 Ⅱ 建设用地 Ⅲ 未利用土地
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅲ
第二节 栅格数据分析的基本模式
二栅格数据的信息复合分析
信息复合模型包括两类：简单的视觉信息复 合和较为复杂的叠加分类模型
1视觉信息复合：将不同专题的内容叠加显示 在结果图件上，以便系统系统使用者判断 不同专题地理实体的相互空间关系，获得 更为丰富的信息。
定的表现规则所描写出来的简明映像，是对现实世界的简 化表达。 地学模型：用来描述地理系统各地理要素之间的项目关系和 客观规律信息的语言的、数学的或其他的表达形式，通常 反映了地学过程及其发展趋势或结果。 地学模型主要包含以下几种形式： （1）逻辑模型（2）物理模型（3）数学模型（4）图像模 型
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如何为一公 园选择合理
位置？
要求
依山傍水； 交通方便； 较安静……
条件1
方案1 条件2
方案2
现实世界
获取
地形信息
+
水系信息
+
道路信息
+
植被信息等
处理、分析
空间分 析算法
存储
空间 数据库
1854年8月到9月英国伦敦霍乱流行时，当局始 终找不到发病的原因，后来医生约翰·斯诺(John Snow) 参与调查。
§3 矢量数据分析的基本方法
缓冲区分析 叠加分析 网络分析
3.1 缓冲区分析
地理学中的第一定律，任何事物都与其他事物相 关，距离近的事物比距离远的关系更大（Waldo Tobler）。
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。（李小文：地理学第一定律与时空邻近度 的提出）缓冲区分析是解决邻近度问题的空间分 析工具之一。
逻辑判断复合法 数学运算复合法
算术运算 函数运算
逻辑判断复合法
A
A
A
B
C
A.AND.B.AND.C
A
B
C
A.NOT.(B.OR.C)
A
B
C
A.AND.B.OR.C
A
B
C
A.XOR.B.XOR.C
B
C
A.OR.B.OR.C
B
C
A.AND.(B.OR.C)
算术运算复合法
算术运算指两层以上的对应网格值经加、 减运算，而得到新的栅格数据的方法。
状
分
类
圆型窗口
环型窗口
扇型窗口
栅格数据的窗口分析（2）
按窗口统计分析分类
Mean Maximum Minimum Median Sum Range Majority Minority Variety
SuperMap Deskpro的栅格统计
常用功能 邻域分析 分带统计
为第二级节点，由此类
推……；而与分析节点直
当连接节点（路径） 接相连通的路径为第一级
的级数超过设置的 通达边，沿着分析方向与
参数就不再往外查 找。
第一级节点直接相连通的
路径为第二级通达边，由 此类推……。
连通性分析(2)
邻接点分析 通达点分析 通达边分析
关键点分 析
关键边分 析
连通性分析(3)
SuperMap Deskpro的 栅格代数运算
对栅格数据集进行代数操作 。
＋
＝
栅格数据的追踪分析
对于特定的栅格数 据，由某一个或多 个起点，按照一定 的追踪线索进行追 踪目标或者追踪轨 迹信息提取的空间 分析方法。
3 2 3 8 12 17 18 17
4 9 9 12 18 23 23 20
常用功能
创建新的数据集，仅保留满足条件的单元 格。
邻域分析
根据设置的邻域以及选择的分析方式，使 用邻域内所有单元格的最大值、最小值或 者平均值等，重新为单元格赋值 。
分带统计
根据带数据集所确定的区域形状，使用数 据集中同一区域所有单元格的平均值、最 大值或者最小值等，重新给带数据集各区 域中的单元格赋值 。
视觉信息复合与叠加分类
视觉信息复合是将不同专题的内容叠加显示 在结果图件上，参加复合的平面之间没发生 任何逻辑关系，仍保留原来的数据结构；叠 加分类模型则根据参加复合的数据平面各类 别的空间关系重新划分空间区域，使每个空 间区域内各空间点的属性组合一致。
栅格数据的信息复合分析—按运 算方法分类
参与叠加分析的面数据集不能有重叠的对象，否 则可能有错误结果。
SuperMap提供了六种基于矢量数据的 叠加分析功能。
3.2.1 裁剪（Clip)分析
Clip是用一个 操作数据集从 一个被操作数 据集中抽取部 分特征（点、 线、面）集合 的运算。
3.2.2 合并(Union)分析
合并是将两个 数据集求并集 后输出为一个 数据集，在这 里只限于两个 面数据集之间 进行合并。
根据斯诺博士的分析和请示，当局于9月8日摘下了这个 水井的泵，禁止使用该水泵吸水，从这天以后，新的霍 乱病患者就再也没有出现了。
在这个例子中，患者的居住地与饮用水井之间的空间位 置关系提示了霍乱病的发病根源。
中国科学院遥感应用研究所、中国人民解
放军军事医学科学院微生物流行病研究所 联合北京师范大学遥感与GIS研究中心及协 和医科大学，共同组建成立了公共卫生领 域空间信息技术应用研究中心 。
拓扑错误处理选项 中“弧段求交”项 必选
网络数据集由点数 据集和线数据集组 成。
网络分析参数设置
基本网络参数设置 连通性参数设置 设置网络障碍点和障碍边 设置中心点 设置交通规则 设置转向表 显示风格设置 指定分析区域
网络分析的基本设置
在进行所有网 络分析之前， 首先要进行网 络分析的基本 参数设置。
空间分析早已成为地理信息系统的核心功 能之一，它特有的对地理信息（特别是隐 含信息）的提取、表现和传输功能，是地 理信息系统区别于一般信息系统的主要功 能特征。
空间分析的主要内容
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。
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。
设置中心点
中心点类型有非中心、固定中心和可选中 心。
设置交通规则
设置转向表
转向是从一个弧段经过中间节点抵达另外 一个邻接弧段的过程。这个过程在各种交 通规则下会有不同的表现，比如某些道路 是禁止180度转弯、某些道路禁止左转等。 建立的转向表可以精确模拟现实转向表， 在处理实际问题时，尤其是交通网络中通 过道路交叉口的确切模拟。
1 1 1 1 1 1 1
A
1
1
1
1
212
31
212
1
1
1
1
D=A+B+C
1 1 1 1 1 1 1
B
1 1 1
1 1 1
1 1 1
1 1 1
E=|A-B|
11 1 11 1 11 1
C
11 1 13 1 11 1
F=D-E
函数运算复合法
函数运算指两个以 上层的栅格数据以 某种函数关系作为 复合分析的依据进 行逐网格运算，从 而得到新的栅格数 据的过程。
显示风格设置
指定分析区域
在网络图层中拉框选择分析区域，使得网 络分析只针对该区域中的节点和弧段进行。 此项功能与“网络分析参数设置”对话框 中的“使用指定区域”选项相联系。当分 析区域选择成功后，此对话框中的“使用 指定区域”选项变为已选状态，只有此项 被选中后网络分析才会在指定区域内进行。
各种网络分析功能
3.2.3 擦除(Erase)分析
擦除是用来 擦除掉被操 作数据集中 与操作数据 集中多边形 相重叠部分 （点、线、 面）的操作。
3.2.4 求交(Intersect)分析
求交是求两个数 据集的交集的操 作。两个数据集 中相交的部分将 被输出到结果数 据集中，其余部 分将被删除。
结果属性表除了包括自己的属性字段，还可 以包括待求交数据集和交数据集的所有属性 字段（需要进行设置）。
基于SuperMap Deskpro的栅格分析
重分级
重新定义栅格数据集中每个格网的数值。
栅格数据的信息复合分析
信息复合模型(overlay)包括两类：即简单的 视觉信息复合和较为复杂的叠加分类模型。 常被用来进行区域适应性评价、资源开发 利用、规划等多因素分析研究工作。在数 字遥感图象处理工作中，利用该方法可以 实现不同波段遥感信息的自动合成处理 。
连通性分析
邻接点分析 通达点分析 通达边分析 关键点分析 关键边分析 两点是否连通分析
最佳路径、旅行商分 析
服务区分析 最近设施查找
连通性分析(1) 查找等级参数为查找的级
数；与分析节点通过单个
路径相连通的所有节点为
第一级节点，而沿着分析
方向，与所有一级节点通
过单个路径相连通的节点
两点间是否连通
最佳路径、旅行商分析（1）
功能选取
最佳路径分析 旅行商问题
站点选取方式
节点选取 自由选取
导入外部站点 查看结果 保存为数据集
最佳路径、旅行商分析（2）
对访问站点的顺序的处理有所不同
最佳路径分析：必须按照指定的顺序访问网络 中的所有节点。
旅行商分析：在保证一次行程中访问所有站点 的前提下，旅行商分析的结果即包括所选择的 路径，也包括它所确定的最优的访问次序。
设置求交结果数据集的属性字段
3.2.5 同一（Identity)分析
又叫识别分析；是对两个数据集进行相交运算后， 保留第一数据集的所有部分，去除第二数据集中 与第一个数据集没有重叠的部分。
3.2.6 对称差（Symmetrical Difference）分析
对称差运算是在两个面数据集之间进行的 交集取反操作。操作的结果是，对于被操 作数据集中每一个面对象，去掉其与操作 数据集中的几何对象相交的部分，而保留 下的剩下的部分。可以得到除去两个图层 公共区域的其他部分，并且原图层的所有 属性都将在输出图层上同时显示。
缓冲区分析（6）
单级缓冲区
多重缓冲区
3.2 叠加分析
叠加分析是指在两个数据集之间进行的一系列集 合运算，是GIS中的一项非常重要的空间分析功 能。叠加分析涉及到两个数据集，其中一个数据 集为操作数据集，必须为面数据集，另一个数据 集为被操作数据集，除合并运算和对称差运算必 须是面数据集外，其他运算可以是点、线、面或 者复合数据集。可以进行点与面的叠加、线与面 的叠加、面与面的叠加。参与运算的两个数据集 中的相交对象都要进行分解，形成新的子对象。