第六章 空间分析讲解

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2.1 属性统计分析
属性数据的集中特征数
1、频数和频率 将变量xi（i＝1,2,…，n）按大小顺序排列，并按一定的间距分组。 频数：变量在各组出现或发生的次数； 频率：各组频数与总频数之比； 用以表示事件出现的次数和频率，事件的分布状况。
2、平均数：反映了数据取值的集中位置，通常有简单算术平均数和加权算术平均数。
和（AND）：两个条件都为真，才为真，否则为假 或（OR）：两个条件都为假才为假，否则为真 异或（XOR）：两个条件只有一个为真才为真，否则为假 非（NOT）：对一个条件的真假性取反
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2.2 布尔逻辑查询
A AND B：检索出埋深小于3米且长度小于300米的所有煤气管； A OR NOT B： 检索出埋深小于3米及长度大于或等于300米的所有煤气管； A XOR B：检索出埋深小于3米而长度大于或等于300米的煤气管道和长度小于 300米而埋深大于或等于3米的煤气管道；
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2.3 空间数据库查询语言
SQL查询语句：
SELECT<属性名>FROM<属性表>WHERE<条件>
目前空间扩展的SQL语句形式：
SELECT<目标>WITHIN<区域>
查询结果显示：查询结果要突出显示出来。
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图元间关系检索
面一面检索 例如，与某个多边形相邻的多边形是哪些？ 面一线检索 例如，某个多边形的边界是哪些线（弧段）？ 线一面检索 例如，某弧段的左右区域分别是什么？ 线一线检索 例如，与某条河流相连的支流有哪些？ 线一点检索 例如，某条道路上有哪些桥梁？ 点一线检索 例如，某个结点由哪些线（弧段）相交而成？
地图的叠置就是将两幅或多幅地图重叠在 一起，产生新数据层和新数据层上的属性 （即提取感兴趣的数据）。
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3 叠置分析
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一般来说，空间数据 库都是分层管理，但 经常要将各数据层综 合起来进行分析，这 类问题就需要对多层 数据实施叠置来产生 具有新特征的数据层
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3.1 栅格系统的置加分析
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数据的统计分析
1. 单个图元：线长度、两点间距离、区域 面积、区域重心等。
2. 图元的某属性项：总和、最大值、最小 值、平均值、字段在某范围内的记录数、 四则运算、函数运算等。
3. 空间量算：填、挖土方体积等。
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பைடு நூலகம்
3 叠置分析
叠置分析是将同一地区的两组或两组以上 的要素（地图）进行叠置，产生新的特征 （新的空间图形或空间位置上的新属性的 过程）的分析方法。
拓扑叠加之前，假设每一层都是平面增强 的（已建立了完整的拓扑关系），当两层 数据叠加时，结果也必然是平面增强的。
拓扑叠加能够把输入的特征属性合并到一 起，实现特征属性在空间上的连接；拓扑 叠加时，新的组合图关系将被更新。
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叠置分析的主要内容
在栅格系统中，层间叠加可通过像元之间的各种 运算来实现。
运算
（1）各层属性数据的平均值（算术平均或加权平 均）
（2）各层属性数据的最大值或最小值 （3）算术运算 （4）逻辑条件组合 优点：容易实现 缺点：图元间拓扑关系信息丢失
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3.2 矢量系统的叠加分析
与栅格方式相比，矢量方式下的一些操作 比较精确和快捷，而另外一些操作则较为 复杂或要慢得多。
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2 数据检索
数据的检索可能只是单纯地针对属性数据； 也可能是单纯依据空间拓朴关系；但更多、 更有意义的情况是将空间数据与属性联合 起来实施检索。
检索对象 1. 属性数据 2. 依据空间拓朴关系 3. 联合空间数据与属性数据
4. 获得简要分析结果（包括地图和表格）
5. 解释和评价结果
解释和评价结果，若不满意，返回1、2、3任一处重做。
6. 以专题地图，文字报表形式作为正式结果， 供决策用。
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1 空间分析的内容与步骤
理想状态下，空间分析功能应该独立于数 据模型。即无论是何种数据模型，都能完 成相应的空间分析功能，只不过技术路线 和速度有差异。
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1 空间分析的内容与步骤
内容： 属性数据的分析 条件检索、统计分析、分类与合并。 空间与属性数据的联合分析 图形和属性的相互检索，图元间关系检
索,叠置分析,缓冲区分析,网络分析等
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1. 确定分析目的和评价标准
例：建一公园进行选址（目的）标准：
·交通便利、环境优雅 ·设计成环绕一个天然小河
步骤
·可利用面积大、少沼泽地
2. 收集、输入空间和属性数据
包括地理底图数据、地籍数据、土壤数据等。
3. 作空间位置的处理和分析
作空间位置的处理和分析（包括检索、提取，缓冲区分析、叠置分 析等）；
作属性数据的处理和分析（加所需的属性项、好地价）。
3、数学期望：反映数据分布的集中趋势。 4、中数：有序数据集中出现频率占半数的数据值。 5、众数：众数是具有最大可能出现的数值。
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属性数据的离散特征数
极差 离差、平均离差与离差平方和 方差与标准差 变差系数
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2.2 布尔逻辑查询
使用布尔规则对属性以及空间特征进行运 算操作来检索数据，使GIS在检索功能方面 具有极大的灵活性，因为它允许用户按属 性数据和空间特性形成任意的组合条件来 查询数据：
空间分析
教师：杨勇 华中农业大学 资源与环境学院
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引言
所谓空间分析，就是运用一组数字模型， 对空间数据库中的数据进行运算和操作， 从而得到新的空间和属性数据，以帮助解 决现实世界中的实际问题。通常，GIS提供 一系列空间分析工具，用户可以将它们组 合成一个操作系列，从已有模型来求得一 个新模型，这个新模型就有可能展现出数 据集内部或数据集之间新的或未曾明确的 关系，从而深化我们对现实世界的理解。