5.1 空间分析的基本工具

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3S技术集成教案——第五章_3S集成的基本原理

3S技术集成教案——第五章_3S集成的基本原理

1.RS与GIS在信息识别方面的互补性
RS的本质是运用地物的光谱反射原理通过卫星传感器和 地面接收系统获取地面坐标、反射值、波段和时间之 间的关系,从而得到所需地物的真实反映。 但是,由于存在异物同谱与同物异谱现象,单纯依靠遥 感数据获取地物信息存在许多不确定因素,因而需要 某些与背景有关的辅助信息参与信息确定的过程。 另一方面,能够对不同类型的信息进行分析、处理和加 工的GIS系统已经应用到空间信息的各个方面,如城市、 农业、制图、土地、环境等领域的信息都可以利用GIS 系统来管理,因而这些具有明确意义的信息都可以作 为确定地物类型的依据。 即,GIS可以提供遥感图像处理所需要的一些辅助数 据,也可以将实地调查所获得的非遥感数据与遥感数 据结合,从而提高遥感图像处理和解译的精度。
GPS采集GIS数据有独特优势:
(1)GPS提供高精度的空间信息,采用先进的 GPS 接收机技术并利用差分GPs能在一两分钟内提供分 米级精度的定位; � (2)GPS与计算机(电子手簿)结合能在定位的同时 采集详细的属性数据,实现空间数据与属性数据 同时获取,提高GIS数据的完整性和准确性,这一 点是GPS与GIS集成的重要切入点; � (3)GPS用于GIS的数据采集,提高了GIS数据的数 字化度,速度更快,成本更低; � (4)GPS采集GIS数据也能够缩短局部GIS系统的更 新周期,更新更加灵活方便、快速。
5.1”3S”参数的地学特征 地学特征: � 首先是:空间对象的大范围(分布范围广, 三维性) � 其次是:目标与环境紧密联系. � 再次是:不同的空间对象具有不同的形 态特征,如纹理,形状,大小等. � 第四是:地理现象,事物具有多尺度特征
� 地学特征的表达:通过计算机转换为地学信息来实现
的,地学信息具有多维性,由属性,时间和空间三种元 素组成的.可表达为:

《5.1.3同位角、内错角、同旁内角》作业设计方案-初中数学人教版12七年级下册

《5.1.3同位角、内错角、同旁内角》作业设计方案-初中数学人教版12七年级下册

《同位角、内错角、同旁内角》作业设计方案(第一课时)一、作业目标本课时的作业设计旨在使学生巩固并理解同位角、内错角、同旁内角的概念及其识别方法,培养学生空间想象能力和几何图形的逻辑分析能力,并能够通过练习将理论知识应用于实际问题中。

二、作业内容本课时作业主要包含以下几个部分:1. 概念复习:学生需重新温习同位角、内错角、同旁内角的概念定义,并通过图形辨识练习巩固对概念的记忆。

2. 角度类型判断:通过几组不同的几何图形,让学生识别并标注出各类角的名称,强化学生对几何图形中角的类型的识别能力。

3. 题目应用:设计一系列练习题,包括选择题和填空题,让学生在理解概念的基础上,学会应用这些概念解决实际问题。

4. 思考题:布置一些具有挑战性的问题,鼓励学生通过独立思考和小组合作来寻找答案,培养其空间想象力和逻辑推理能力。

三、作业要求1. 独立完成:学生需独立完成作业,不能抄袭他人或利用网络等外部资源直接给出答案。

2. 规范答题:在书写答案时,要按照教材上的要求进行规范的表述和标注。

3. 细致审题:学生在答题过程中需仔细审题,确保理解题意后再进行作答。

4. 时间安排:合理安排时间,保证在规定时间内完成作业。

四、作业评价教师将根据以下标准对学生的作业进行评价:1. 准确性:判断学生是否正确理解并应用了同位角、内错角、同旁内角的概念。

2. 规范性:评价学生答题的规范性,包括符号使用、标注等是否符合教材要求。

3. 解题思路:评价学生的解题思路是否清晰,能否正确运用所学知识解决问题。

4. 完成度:评价学生是否在规定时间内完成了作业,以及完成的质量如何。

五、作业反馈1. 课堂讲解:教师将在下一课时对作业进行讲解,对学生在答题过程中出现的问题进行点评和纠正。

2. 个别辅导:针对个别学生在作业中出现的疑难问题,教师将进行个别辅导,帮助学生解决困惑。

3. 课后交流:鼓励学生之间课后交流学习心得和解题经验,共同提高几何学习水平。

《地理流空间分析》随笔

《地理流空间分析》随笔

《地理流空间分析》阅读记录目录一、内容综述 (3)1.1 地理流空间分析的重要性 (4)1.2 本书的研究目的和意义 (5)二、基础知识 (6)2.1 地理流空间概念 (7)2.1.1 流空间的定义 (9)2.1.2 流空间与地理学的关系 (10)2.2 流空间分析的基本理论 (11)2.2.1 空间分析理论 (12)2.2.2 流空间分析的理论框架 (13)三、流空间分析的方法与技术 (14)3.1 数据收集与处理 (15)3.1.1 数据来源 (17)3.2 量化分析方法 (20)3.2.1 空间自相关分析 (22)3.2.2 空间聚类分析 (23)3.3 可视化技术 (24)3.3.1 地图可视化 (25)3.3.2 动态可视化技术 (26)四、流空间分析的应用实践 (27)4.1 城市规划与应用 (29)4.1.1 城市空间结构分析 (30)4.1.2 城市交通流分析 (31)4.2 物流与运输应用 (32)4.2.1 物流网络优化 (34)4.2.2 运输路径规划 (35)4.3 生态环境保护应用 (36)4.3.2 环境影响评估 (39)五、存在的问题与展望 (40)5.1 当前存在的问题与挑战 (42)5.1.1 数据获取与处理难度 (43)5.1.2 分析方法的局限性 (44)5.2 发展趋势与展望 (45)5.2.1 多元数据融合分析 (46)5.2.2 智能算法的应用 (48)六、总结与心得体会 (49)6.1 本书内容总结 (51)6.2 阅读本书的收获与启示 (52)一、内容综述《地理流空间分析》一书为我们提供了一个全新的视角,以更深入地理解我们居住的这个世界的复杂性和多样性。

在这篇阅读记录中,我将概述书中的主要内容,并重点关注那些对于理解和应用地理流空间分析至关重要的概念。

作者详细介绍了地理流空间分析的基本原理和理论框架,包括空间动力学、空间结构分析和空间分类等方面。

这些概念是理解地理流空间分析的基础,它们帮助我们揭示了空间现象的动态性和复杂性。

栅格空间分析

栅格空间分析

5.1 空间插值
• 4)趋势面插值
– ArcGIS的Trend工具用于全局趋势面插值,使用n 阶(1至13)多项式方程模拟光滑曲面
1阶:Z=b0+b1*x+b2*y
2阶
5.1 空间插值
• 5)克里格插值
– 半变异函数:数据点的半变异值(或变异性)与数据 点间距离的函数
– 不仅考虑临近点的距离,还考虑临近点的空间分布 – 步骤:样点空间结构量化分析(半变异函数分析);
Cell Value
探索:如果设置离散型 Grid的分辨率为10米, 以图中两个点为设施, A、B栅格的值分别是?
3.1 直线距离
1A0 1B0
1B4
0A
3.1 直线距离
• 算法实现
28 22 20 22 28 36 22 14 10 14 22 32 20 10 0 10 20 22 22 14 10 14 10 14 28 22 20 10 0 10 36 32 22 14 10 14
3 31 2 3
• 实现
• 流程
2.3 问题解决
植被指数 0-0.2 0.2-0.4 0.4-1
面积 XXXX XXXX XXXX
2.3 问题解决
• 空间分析建模
GeoDatabase
• 关键技术:Add Data Or Tool、Make Parameters
后模 使型 用保
存 到
2.3 问题解决
植被指数 0-0.2 0.2-0.4 0.4-1
面积 XXXX XXXX XXXX
2.1 栅格计算
• 原理
43
2 12 324
22
13 42
x1
1
3 24

邬伦_第8章 空间分析教材

邬伦_第8章 空间分析教材
形状比较复杂的对象或多个对象集合的缓冲区不得 不处理边线自相交的情况。 左顺岛 岛屿多边形是缓 右顺重
冲区边线的有效 组成部分;重叠 多边形不是缓冲 区边线的有效组 成,不参与缓冲 区边线的最终重 构。
左逆重
右逆岛
基于栅格结构缓冲区分析
基于栅格结构也可以作缓冲区分析,通常称为推 移或扩散(Spread)。推移或扩散实际上是模拟 主体对邻近对象的作用过程,物体在主体的作用 下在一阻力表面移动,离主体越远作用力越弱。 例如可以将地形、障碍物和空气作为阻力表面, 噪声源为主体,用推移或扩散的方法计算噪声离 开主体后在阻力表面上的移动,得到一定范围内 每个栅格单元的噪声强度。
5.4 多边形叠加
多边形叠加将两个或多个多边形图层进行叠加产 生一个新多边形图层的操作,其结果将原来多边 形要素分割成新要素,新要素综合了原来两层或 多层的属性。
多边形叠加过程
几何求交过程 求出所有多边形边界线的交点,再根据这些交点 重新进行多边形拓扑运算,对新生成的拓扑多边 形图层的每个对象赋一多边形唯一标识码,同时 生成一个与新多边形对象一一对应的属性表。 属性分配过程 将输入图层对象的属性拷贝到新对象的属性表中, 或把输入图层对象的标识作为外键,直接关联到 输入图层的属性表。
º ¼
º ± Ö £ Á ô ¼ Á · ö ä Ê È ë Í » ² ã Ä ¸ µ « ² ¸ Ç ø ò Ó
矢量数据的叠置分析示例
5.5 栅格图层叠加
能够极为便利地进行同地区多层面空间信息的自 动复合叠置分析,是栅格数据一个最为突出的优 点。正因为如此,栅格数据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; 还可以利用不同时间的数据信息进行某类现象动 态变化的分析和预测。

《地理信息系统概论》课程笔记

《地理信息系统概论》课程笔记

《地理信息系统概论》课程笔记第一章地理信息系统基本概念1.1 数据与信息数据是原始的、未经处理的素材,它是信息的表现形式。

信息是从数据中提取的有意义的内容,它能够帮助人们做出决策。

在地理信息系统中,数据主要指的是空间数据,而信息则是通过对空间数据进行分析和处理得到的结果。

例如,一个地区的土地利用数据是原始数据,而通过分析这些数据得出的土地利用分布情况就是信息。

1.2 地理信息与地理信息系统地理信息指的是与地球表面位置相关的信息,包括自然地理信息(如地形、气候等)和人文地理信息(如人口、交通等)。

地理信息系统(GIS)是一种专门用于获取、存储、管理、分析和展示地理信息的计算机系统。

GIS能够将空间数据与属性数据结合起来,为用户提供强大的空间分析和决策支持功能。

例如,GIS可以用来分析城市交通拥堵情况,帮助规划交通路线。

1.3 地理信息系统的基本构成GIS由硬件、软件、空间数据、应用人员和应用模型五个基本部分组成。

硬件包括计算机、输入输出设备(如扫描仪、打印机等);软件包括操作系统、数据库管理系统、GIS软件等;空间数据是GIS的核心,包括地图数据、遥感数据等;应用人员是使用GIS进行空间分析和决策的主体;应用模型则是根据实际问题构建的模型,用于解决具体问题。

例如,一个GIS系统可能包括一台计算机、GIS软件、地图数据和应用模型,用于分析土地利用变化。

1.4 地理信息系统的功能简介GIS的基本功能包括数据采集、数据管理、空间分析、可视化表达和输出等。

数据采集主要是获取空间数据和属性数据,可以通过遥感、野外调查等方式获取;数据管理主要是对数据进行存储、查询、更新和维护,确保数据的准确性和完整性;空间分析主要包括空间查询、空间叠合、空间邻近度分析等,用于解决实际问题;可视化表达主要是将空间数据以图形或图像的形式展示给用户,增强数据的可读性和可理解性;输出则是将分析结果以报表、地图等形式输出,为决策提供支持。

第五章 矢量数据的空间分析方法

第五章 矢量数据的空间分析方法

第五章 矢量数据空间分析方法
5.2 矢量数据的包含分析 在包含分析的具体算法中,点与点,点与线的包含分 析一般均可以分别通过先计算点到点,点到线之间的距离, 然后利用最小距离阈值判断包含的结果。 点与面之间的包含分析,或者称为Point-Polygon分析, 具有较为典型的意义。
5.2 矢量数据的包含分析
5.4 矢量数据的叠置分析
通过点与多边形叠置,可以计算出每个多边形类型里 有多少个点,不但要区分点是否在多边形内,还要描述在 多边形内部的点的属性信息。 例如将油井与行政区划叠置可以得到除油井本身的属 性如井位、井深、出油量等外,还可以得到行政区划的目 标标识,行政区名称,行政区首长姓名等。
5.4 矢量数据的叠置分析
8/37
5.1 矢量数据
(2)线状数据的拓扑关系 线状数据的拓扑关系 一条线段叫做一条弧段,由节点的连线组成。 一条线段叫做一条弧段,由节点的连线组成。开始点称为始 节点,结束点称为终节点。 节点,结束点称为终节点。 弧段-节点清单 列出了弧段-节点的关系 节点清单” “弧段 节点清单”列出了弧段 节点的关系 弧段-坐标清单 显示组成每条弧段的x、 坐标 坐标清单” “弧段 坐标清单”显示组成每条弧段的 、y坐标
第五章 矢量数据空间分析方法
5.4 矢量数据的叠置分析
其基本的处理方法是:根据两组多边形边界的交点来建立具有 多重属性的多边形或进行多边形范围内的属性特性的统计分析。 其中,前者叫做地图内容的合成叠置,如左图。后者称为地图 内容的统计叠置,如右图。
5.4 矢量数据的叠置分析
合成叠置的目的,是通过 区域多重属性的模拟,寻找和 确定同时具有几种地理属性的 分布区域。 或者按照确定的地理目标, 对叠置后产生的具有不同属性 多边形进行重新分类或分级, 因此叠置的结果为新的多边形 数据文件。

第五讲-空间数据的采集

第五讲-空间数据的采集
- 文字数据:
- 调查报告 - 文件 - 统计数据 - 实验数据 - 野外调查的原始记录等
第一手数据
第二手数据
非电子数据
平板测量数据 工程测量数据
笔记 航空、遥感相片
人口普查 社会经济调查 各种统计资料
电子数据
全站仪、GPS数据 地球物理、地球化学
遥感数据
地图 专题地图 统计图表
已建各种数据库 GIS数据
5.3 GIS数据来源
GIS 空间数据
地图 存储介质、现势性、投影转换
多媒体,辅助 GIS空间分析
和查询
地面测量
统计数据
数字数据 格式、精度
遥感、航空影象和数据 分辨率、变形规律、纠正、解译特征
➢GIS数据可以概括为五类
数字线划图(DLG,Digital Line Graph)
数字正射影像(DOM,Digital
…… ……
……
➢3)摄影测量处理流程
研究对象 宇地 工 人 宙球 业 体 天表 产 体面 品
影像数据 可 数卫雷 见 字星达 像 影遥影 片 像感像
影 像
目视产品
地专 剖正
形题 面射
图地 图影



数字化产品
数 数数 数 字 字字 字 地 景景 地 面 观像 图 模 型
遥感图像处理
➢1)遥感(Remote Sensing)的定义
任务
✓测制各种比例尺的地形图 ✓建立地形数据库,为各种GIS和LIS提供基础数据
➢2)摄影测量分类(按处理技术手段)
模拟摄影测量:利用模拟仪器完成摄影测量工作,制作模拟 地形图
解析摄影测量:利用解析仪器*(精密立体测图仪)完成摄影 测量工作,生产数字线划图、数字高程模型

第五章 空间分析剖析

第五章 空间分析剖析
区域的质心是目标保持均匀分布的平衡点, 它通过对目标坐标值加权平均求得 。
质心通常是指一个多边形或面积的几何中心。 在有些情况下质心描述的不是几何中心,而是分 布中心,或加权的平均中心。
应用范围极其广泛,如: ✓ 商场选址应该位于具有最佳势能的定位点处。 ✓ 经济的增长极可能发生在高势能地区。
8
几何中心的计算
69.5 70.8 216.2 108.3
查找
101 102 103 104
11
实质是查数据库中植被=“林地 ” 的记录,并显示。
标号
101 102 103 104
植被
林地 农地 工业地 林地
面积
69.5 70.8 216.2 108.3
12
2) 基于空间特性的查询
空间特征的查询可分: (1) 空间几何数据查询 查询空间目标的坐标点、线长、面积、周长及位 置等。 (2) 空间关系查询 基于拓扑关系的查询如邻接性查询、包含性查询、 穿越性查询、落入性查询、方向性查询等。 例:查长江经过哪几个省?
10
1、空间数据查询
1)基于属性(非空间)特征的查询
属性特征的查询主要在属性数据库中完成,这种查询通 常基于标准的SQL查询语言实现,之后按照属性数据和 空间数据的对应关系显示图形。
如:通过对下列数据表中属性“植被”的查找,找到林地。
标号
101 102 103 104
植被
林地 农地 工业地 林地
面积
• 首先求出伊拉克处于那个州;
• 之后求出同伊拉克处于同一州的国家
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5.4 空间数据的叠合 (置)分析
叠合分析(Overlay Analysis)的概念
叠合分析是在统一空间参照系统的条件下,将两层或多层 地图要素进行叠合产生一个新要素层的操作,其结果将原来 要素分割成新的要素,新要素综合了原来两层或多层要素所 具有的属性。也就是说,叠合分析不仅生成了新的空间关系, 还将输入数据层的属性联系起来产生了新的属性关系。叠合 分析是对新要素的属性按一定的数学模型进行计算分析,进 而产生用户需要的结果或回答用户提出的问题。

空间分析的原理与方法

空间分析的原理与方法

5.1 数字地形模型分析
数字地形模型:
Digital Terrain Model(DTM)是对连续变化的地 形起伏进行数字表达,是带有空间位置特征和地形 属性特征的数字表达。包括高程、坡度、坡向及其 他地貌特征等。
简单的说指用数字化的形式表达的地形信息。
DTM
规则格网(Grid)
( 不规则三角网(Triangulated Irregular Network,TIN)
cos
zn
xn2 yn2 zn2
arccos
zn
xn2 yn2 zn2
0 90
坡向:θ
方位角:指从某点的指北方向线 起依顺时针方向至目标方向线间 的水平夹角。


arctan

xn yn

x
z
φ O
θ
n
y 正北
(2)拟合曲面法 采用二次曲面来拟合局部的地形表面,常采用3*3的格网 来计算中心格网点的坡度和坡向。
坡度 坡向
arctan(

2 x


2 y
)
x y
另一种坡度表示法:坡度百分比
tan

高差 长度 100
(二)曲面面积的计算
地表单元的曲面面积用DEM计算,根据 空间矢量的几何性质,单元曲面面积可 以用该单元边的中点所建立的矢量确定 的法矢量的模定义。
z
nij
y
Pi1, j
数字地形模型高程数据的采集一般有两种途径
1)直接采集。在立体测图仪器上由图像(目前主要 是航空相片)建立立体模型,进行量测,并按指定 格网单元大小直接获得高程数据矩阵;
2)间接采集。在地形图上通过对等高线数字化,并 进行插值计算或按网格单元直接量算而获得。

工程控制原理 第5章 线性系统理论

工程控制原理 第5章  线性系统理论
《工程控制原理》(现代部分)
第5章 线性系统理论
《现代控制理论》课程
本章重点
线性系统统一描述 等价、互质等分析方法 通用控制器设计方法
5.1 多项式矩阵描述与分析工具
多项式矩阵描述 等价变换与规范型 因式分解与互质分析
部分状态方程描述
n1 a1n1 a0n1 1n2 0n2 b1U1 b0U1 n2 a1n2 a0n2 1n1 0n1 b1U2 b0U2
需要构建多项式矩阵的分析工具;状态空间描述、左右分式 描述、部分状态方程描述相互等价转换的工具。
多项式矩阵的初等变换
(1)行(列)对换

I

0
1
i
变 E1(s)
换 矩
I
1
0
I
j

det(E1(s)) 1
是 单 模
I
0
E11 ( s)
1
I
1 0
i j

I
行变换左乘 Ei (s)M (s) M (s)
m1(s)
mi (s) i (s)m1(s) mˆi (s)
mˆ 2
(s)
阶次至少
deg(mˆi (s)) deg(m1(s)) 1
降低1阶
mˆ k
(
s)
(2) m(s)V (s) m1(s) m2(s)
ml (s)V (s) d1(s) 0
m11 m12
(3)U (s)M (s)V (s) U (s) m21 m22
k (s) k (s), k 1, 2
初等变换不改变各阶子式的最大公因子
多项式矩阵的初等变换 初等变换将化简矩阵但保留特性
初等变换的三个基本应用

公共建筑设计原理-第五章-第六章-功能关系与空间组合可修改文字

公共建筑设计原理-第五章-第六章-功能关系与空间组合可修改文字

第五章 公共建筑的功能关系与空间组合
5.1.2 空间组合中的垂直交通
(1)直跑楼梯有的公共建筑依据实际需要,在解决人流集散问题 的同时,也为了增强公共建筑大厅的艺术气氛,常用直跑楼梯与 门厅空间的艺术处理相结合,借以丰富室内空间的通畅感、节 奏感与导向感。 直跑楼梯具有方向单一和贯通空间的特点,因而它可以布置在 门厅对称的中轴线上,以表达其庄重性,如北京人民大会堂门厅 内的中央楼梯(图2-11)、天津大学老图书馆门厅的大楼梯(图 2-12)等。
第五章 公共建筑的功能关系与空间组合
5.1.2 空间组合中的垂直交通 3)电梯 (3)在8层左右的多层建筑中,电梯与楼梯几乎起着同等 重要的作用。在这种情况下,可将电梯和楼梯靠近布置, 或安排在同一个楼梯间内,以便相互调节,有利于集散人 流。 (4)在超过8层的高层公共建筑中,电梯就成为主要的交 通工具了。往往因电梯部数多,可考虑成组地排列于电 梯厅内,一般每组电梯不超过8部为宜,并应与电梯厅的 空间处理相适应。 (5)因电梯本身不需要天然采光,所以电梯间的位置可以 比较灵活。其位置主要依据交通联系是否方便来确定,通常可布置在建筑的中心地带。当然, 有的电梯可露明装设,充分利用自然采光或人工照明,多形成装饰性强的景观电梯。 电梯位置宜选择在人流比较集中、明显易找的交通枢组地带,如图2-25所示。
在公共建筑的功能问题中,功能分区、人问题。
第五章 公共建筑的功能关系与空间组合
5.1 公共建筑的空间组成
公共建筑的使用性质与组成类型虽然繁多, 但概括起来,可以划分为主要使用部分、 次要使用部分和交通联系部分。
在设计中若能充分研究这三大块空间之间 的相互关系,则可在复杂的关系中,找到 空间组合的总体性和规律性。
第五章 公共建筑的功能关系与空间组合

空间数据分析(两篇)

空间数据分析(两篇)

引言概述:空间数据分析是指在地理信息系统(GIS)中利用空间数据进行数据处理、分析和呈现的过程。

在前文的空间数据分析(一)中,我们已经了解了空间数据分析的基础知识和一些常见的分析方法。

本篇继续深入探讨空间数据分析的相关内容,包括地表温度分析、地理插值方法、空间数据挖掘、地理网络分析和遥感图像分类分析等。

正文内容:1. 地表温度分析1.1. 地表温度概述地表温度是指地球表面的温度,是一个重要的环境指标。

地表温度分析在气候变化研究、城市规划和环境管理等领域具有重要意义。

1.2. 地表温度分析的方法常见的地表温度分析方法包括如下几种:多源遥感数据获取、地表温度变化检测、地表温度插值和空间关联分析等。

2. 地理插值方法2.1. 地理插值概述地理插值是一种通过已知的点数据,推算出未知位置处数值的方法。

它常用于地理数据的填充和估计,如高程数据的插值。

2.2. 地理插值方法的分类地理插值方法可以分为确定性插值方法和随机插值方法。

确定性插值方法包括反距离加权插值和克里金插值,而随机插值方法包括普通克里金和泛克里金。

3. 空间数据挖掘3.1. 空间数据挖掘概述空间数据挖掘是指在空间数据中挖掘出有用的信息和知识的过程。

它结合了地理信息系统和数据挖掘技术,用于发现地理模式和规律。

3.2. 空间数据挖掘方法常见的空间数据挖掘方法包括空间聚类分析、空间关联规则挖掘和空间预测建模等。

这些方法可以帮助研究人员找到地理空间数据中的隐藏规律和关联关系。

4. 地理网络分析4.1. 地理网络分析概述地理网络是指由连接地理空间中的点的线组成的网络。

地理网络分析包括路径分析、网络连接分析和服务区分析等,有助于优化交通和资源分配。

4.2. 地理网络分析方法常见的地理网络分析方法包括最短路径分析、最佳路径分析和服务区分析等。

这些方法可以帮助规划者和决策者优化交通网络和资源配置,提高效率和便捷性。

5. 遥感图像分类分析5.1. 遥感图像分类分析概述遥感图像分类分析是指利用遥感图像数据进行地物分类和分布分析的过程。

ArcGIS空间分析工具

ArcGIS空间分析工具

ArcGIS空间分析工具Spatial Analyst Tools1空间分析之常用工具空间分析扩展模块中提供了很多方便栅格处理的工具;其中提取Extraction、综合Generalization等工具集中提供的功能是在分析处理数据中经常会用到的;1.1提取Extraction顾名思义,这组工具就是方便我们将栅格数据按照某种条件来筛选提取;工具集中提供了如下工具:Extract by Attributes:按属性提取,按照SQL表达式筛选像元值;Extract by Circle:按圆形提取,定义圆心和半径,按圆形提取栅格;Extract by Mask:按掩膜提取,按指定的栅格数据或矢量数据的形状提取像元;Extract by Points:按点提取,按给定坐标值列表进行提取;Extract by PolygonExtract by RectangleExtract Values to Points:按照点要素的位置提取对应的一个/多个栅格数据的像元值,其中,提取的Value可以使用像元中心值或者选择进行双线性插值提取;Sample:采样,根据给定的栅格或者矢量数据的位置提取像元值,采样方法可选:最邻近分配法Nearest、双线性插值法Bilinear、三次卷积插值法Cubic;以上工具用来提取栅格中的有效值、兴趣区域\点等很有用;1.2综合这组工具主要用来清理栅格数据,可以大致分为三个方面的功能:更改数据的分辨率、对区域进行概化、对区域边缘进行平滑;这些工具的输入都要求为整型栅格;1.更改数据分辨率Aggregate:聚合,生成降低分辨率的栅格;其中,Cell Factor需要是一个大于1的整数,表示生成栅格的像元大小是原来的几倍;生成新栅格的像元值可选:新的大像元所覆盖的输入像元的总和值、最小值、最大值、平均值、中间值;2.对区域进行概化Expand:扩展,按指定的像元数目扩展指定的栅格区域;Shrink:收缩,按指定的像元数目收缩所选区域,方法是用邻域中出现最频繁的像元值替换该区域的值;Nibble:用最邻近点的值来替换掩膜范围内的栅格像元的值;Thin:细化,通过减少表示要素宽度的像元数来对栅格化的线状对象进行细化;Region Group:区域合并,记录输出中每个像元所属的连接区域的标识;每个区域都将被分配给唯一编号;3.对区域边缘进行平滑Boundary Clean:边界清理,通过扩展和收缩来平滑区域间的边界;该工具会去更改X 或Y方向上所有少于三个像元的位置;Majority Filter:众数滤波,根据相邻像元数据值的众数替换栅格中的像元;可以认为是“少数服从多数”,太突兀的像元被周围的大部队干掉了;其中“大部队”的参数可设置,相邻像元可以4邻域或者8邻域,众数可选,需要大部分3 /4、5/8还是过半数即可;TIPS:这两个工具仅支持整形栅格输入;2空间分析之多元分析通过多元统计分析可以探查许多不同类型属性之间的关系;有两种可用的多元分析:分类监督分类和非监督分类 Supervised & Unsupervised主成分分析Principal Component Analysis PCA2.1波段集统计工具Band Collection Statistics栅格波段必须具有一个公共交集;如果不存在公共交集,则会出现错误,且不会创建任何输出;如果栅格波段的范围不同,统计数据将以所有输入栅格波段的共同的空间范围来计算;默认情况下,像元大小为输入栅格的最大像元的大小;否则,将取决于栅格分析环境设置;此工具计算每个图层的基本统计测量值最小值、最大值、平均值和标准差,如果勾选协方差和相关矩阵,还可以得到这两个值;2.2创建特征Create Signatures创建由输入样本数据和一组栅格波段定义的类和ASCII特征文件;该工具可创建将用作其他多元分析工具的输入参数的文件;该文件由两部分组成:1)所有类的常规信息,例如图层数、输入栅格名称和类别数;2)每个类别的特征文件,由样本数、平均值和协方差矩阵组成;2.3编辑特征Edit Signatures通过合并、重新编号和删除类特征来编辑和更新特征文件;输入特征重映射文件是ASCII文件,其每一行有两列值与之对应,以冒号分隔;第一列是原始类ID值;第二列包含用于在特征文件中更新的新类ID;文件中的所有条目必须基于第一列以升序进行排序;编辑特征文件的写法是固定的,如下:只需要编辑的类才必须被放入特征被放入特征重映射文件;任何在重映射文件中不存在的类将保持不变;要合并一组类,原类ID:新类ID;要删除一类特征,使用-9999作为该类第二列的值;要重新编号,将类ID重新编号为某个不存在于输入特征文件中的值;示例:2:34:115:-99999:3上例将使用3合并类2和类9,使用11合并类4,并将删除类5;2.4树状图Dendrogram构造可显示特征文件中连续合并类之间的属性距离的树状图;2.5最大似然法分类Maximum Likelihood Classification最大似然法分类工具所用的算法基于两条原则:1)每个类样本中的像元在多维空间呈正态分布2)贝叶斯决策理论TIPS:工具中有几个参数需要注意:reject_fraction:将因最低正确分配概率而得不到分类的像元部分;默认值为;将对每个像元进行分类;共有14个有效输入:、、、、、、、、、、、和;a_priori_probabilities:指定将如何确定先验概率;EQUAL——所有类将具有相同的先验概率;SAMPLE——先验概率将与特征文件内所有类中采样像元总数的相关的各类的像元数成比例;FILE——先验概率将会分配给输入的ASCII先验概率文件中的各个类;2.6Iso 聚类Iso ClusterIso表示:iterative selt-organizing ——迭代自组织方法;Iso聚类工具对输入波段列表中组合的多元数据执行聚类;所生成的特征文件.gsg可用作生成非监督分类栅格的分类工具例如最大似然法分类的输入;类数的最小有效值为二;不存在最大聚类数;通常情况下,聚类越多,所需的迭代就越多;2.7Iso 聚类非监督分类Iso Cluster Unsupervised Classification此工具为脚本工具,结合了Iso聚类工具与最大似然法分类工具的功能;输出经过分类的栅格;2.8类别概率Class Probability如果发现分类中的某些区域被分配给某一类的概率不高,则说明可能存在混合类;例如,根据分类概率波段,一个已被分类为森林的区域属于森林类的概率只有55%;你又发现同一区域属于草地类的概率只有40%;显然,该区域即不属于森林类也不属于草地类;它更可能是一个森林草地混合类;对于使用分类概率工具生成的分类概率,最好检查分类结果;生成的多波段栅格数城的波段数等于类别数,每个波段表示某种分类的可能概率,像元值从0至100;2.9主成分分析Principal Components Analysis对一组栅格波段执行主成分分析PCA并生成单波段栅格作为输出;此工具生成的波段数与指定的成分烽相同的多波段栅格;主成分分析工具用于将输入多元属性空间中的输入波段内的数据变换到相对于原始空间对轴进行旋转的新的多元属性空间;新空间中的轴属性互不相关;之所以在主成分分析中对数据进行变换,主要是希望通过消除冗余的方式来压缩数据;3空间分析之邻域分析ArcGIS的空间分析扩展中,提供了这样一组邻域分析工具:原始图像:3.1块统计Block Statistics分块统计,按照指定邻域类型计算区域统计值,输出区域为指定邻域类型的外接矩形;以下为邻域的形状:NbrAnnulus{innerRadius},{outerRadius},{CELL|MAP}NbrCircle{Radius}, {CELL|MAP}NbrRectangel{width},{height},{CELL|MAP}NbrWedge{innerRadius},{start_angle},{end_angle},{CELL|MAP}NbrIrregularkernel_fileNbrWeightkernel_fileIrregular和Weight邻域类型需指定核文件.txt文件;可以进行编码计的计算类型:MEAN/平均值;MAJORITY/众数出现次数最多的值;MAXIMUM/最大值;MEDIAN/中数;MINIMUM/最小值;MINORITY/少数出现次数最少的值;RANGE/范围最大值和最小值之差;STD/标准差;SUM/总和;VARIETY/变异度唯一值的数量;矩形邻域,平均值计算圆形邻域,平均值计算3.2滤波器Filter对栅格执行平滑低通滤波器或边缘增强高通滤波器;滤波器工具既可用于消除不必要的数据,也可用于增强数据中不明显的要素的显示;低通滤波平滑边界:高通滤波边缘增强:3.3焦点流Focal Flow焦点流工具使用直接的33邻域来确定一个像元的八个相邻点中哪一个流向此像元;焦点流也可以是液体由高到低流动的方向,也可以是定义的任何移动比如污染物向污染浓度较低的地方流入;Threshold value=0Threshold value=1003.4焦点统计Focal Statistics为每个输入像元位置计算其周围指定邻域内的值的统计数据;统计类型与邻域形状与块统计是相同的,区别在于,块统计的输出是整个邻域的外接矩形范围,而焦点统计的输出,是邻域内焦点栅格;矩形邻域,平均值计算圆形邻域,平均值计算3.5线统计用于为每个输出栅格像元周围的圆形邻域内所有线的指定字段值计算统计量;可用的统计量类型有:均值、众数、最大值、中位数、最小值、少数、范围、标准差以及变异度;只有众数、少数和中位数统计量是根据线长度进行加权的;天津市部分道路中心线做线统计如下:3.6点统计该工具类似于焦点统计工具,不同之处在于它直接对点要素而非栅格进行操作;其优点在于,即使点距离过近,在转换成栅格点时也不会丢失;4空间分析之距离分析与距离分析相关的工具:ArcGIS中,主要可以通过如下的几种方式进行距离分析:1.欧氏距离分析2.成本加权距离分析3.用于垂直移动限制和水平移动限制的成本加权距离分析4.获取最短路径使用ArcGIS空间分析扩展实现距离分析,最主要的是欧氏距离分析和成本加权距离分析两类工具;4.1欧氏距离工具欧氏距离工具测量每个像元距离最近源的直线距离像元中心至像元中心的距离;欧氏距离Euclidean Distance——求得每个像元至最近源的距离;欧氏方向Euclidean Direction——求得每个像元至最近源的方向;欧氏分配Euclidean Allocation——求得每个像元的最近的源;TIPS:1.源Source可以是感兴趣的地物的位置,数据方面,既可以是栅格数据,也可以是矢量数据;但注意:如果数据选用了栅格数据,数据中必须仅包含表示源的像元,其他像元需要是Nodata;如果选用矢量,在执行工具之时,内部会将其先转成栅格;2.欧氏距离的算法简单理解为:工具会求得每个像元至每个源的距离,然后取得每个像元至每个源的最短距离以输出;其中,欧氏距离是像元中心与源像元的中心的直线距离;3.欧氏距离输出栅格结果投影平面上,像元与最近源之间的最短直线距离;4.欧氏方向输出栅格结果像元与最近源之间的方位角方向以度为单位;使用360度圆,刻度360指北,90指东,从刻度1顺时针增加;值0供源像元使用;5.欧氏分配输出栅格结果输出的每个像元都是距其最近源的值;4.2成本加权距离工具成本加权距离工具可以看成是对欧氏直线距离的进一步修改,将经过某个像元的距离赋以成本因素;举个简单的例子,翻过一座山到达目的地是最短的直线距离,绕行这座山距离较长,但是更节省时间和体力,那就后者的成本加权距离最短了;1.成本距离Cost Distance:求得每个像元至最近源的成本距离;2.成本回溯链接Cost Back Link:求的一个方向栅格,可以从任意像元沿最小成本路径返回最近源;3.成本分配Cost Allocation:求得每个像元的最近的源;4.成本路径Cost Patch:求得任意像元到最近源的最小成本路径;TIPS:1.成本栅格可以是整形或者浮点型,但是其值中不能含有负值或者0;成本栅格中的Nodata视为障碍;2.成本距离输出栅格数据3.成本距离回溯链接要注意的是,它并不会要求返回哪一个源像元以及如何返回;而是记录从任意像元回溯到最近源的路径上,每个像元向下一个像元指向的方向,这个方向以0-8的代码形式记录;Source0Right1Lower-Right2Down3Lower-Left4Left5Upper Left6Up7Upper-Right84.成本距离分配得到是的每个像元至最近源的成本距离;4.3路径距离工具路径距离工具与成本距离相似,也可以确定从某个源到栅格上各像元位置的最小累积行程成本;但是,路径距离不仅可计算成本表面的累积成本,而且会考虑到行驶的实际曲面距离,和影响到移动总成本的水平和垂直因子;主要包含这几个工具:1.路径距离Path Distance2.路径回溯链接Path Back Link3.路径分配Path Allocation4.4获得最短路径1.成本距离路径任意像元到最近源的最小成本路径,需要引用到上面工具中生成的成本距离和成本回溯链接栅格数据;2.廓道Corridor用于计算两个成本栅格的累积成本栅格结果,为了求得从一个源到另一个源且经过该像元位置的最小成本路径;输出栅格不是单个最小成本路径,但会得到源之间累积成本的范围;最后我们可以配合其他工具将小于某一阈值的结果提取出来,例如工具Extract by Attribute提取,或者通过Con进行条件赋值等等方法,获取结果;5空间分析之水文分析接收雨水的区域以及雨水到达出水口前所流经的网络被称为水系;流经水系的水流只是通常所说的水文循环的一个子集,水文循环还包括降雨、蒸发和地下水流;水文分析工具重点处理的是水在地表上的运动情况;“水文分析”工具用于为地表水流建立模型;盆域分析Basin:创建描绘所有流域盆地的栅格;填洼Fill:通过填充表面栅格中的汇来移除数据中的小缺陷;流量Flow Accumulation:创建每个像元累积流量的栅格;可选择性应用权重系数;流向Flow Direction:创建从每个像元到其最陡下坡相邻点的流向的栅格;水流长度Flow length:计算沿每个像元的流路径的上游或下游距离或加权距离;汇Sink:创建识别所有汇或内流水系区域的栅格;捕捉倾泻点Snap Pour Point:将倾泻点捕捉到指定范围内累积流量最大的像元;河流连接Stream Link:向各交汇点之间的栅格线状网络的各部分分配唯一值;河网分级Stream Order:为表示线状网络分支的栅格线段指定数值顺序;栅格河网矢量化Stream to Feature:将表示线状网络的栅格转换为表示线状网络的要素;分水岭Watershed:确定栅格中一组像元之上的汇流区域;以下图DEM为例:5.1流向Flow Direction流向工具的输出是值范围介于1到255之间的整型栅格,从中心出发的各个方向值为:例如,如果最陡下降方向位于当前处理像元的左侧,则该处理像元的流向编码将为16;如果像元的Z值在多个方向上均发生相同变化,并且该像元是凹陷点的一部分,则该像元的流向将被视为未定义;此时,该像元在输出流向栅格中的值将为这些方向的总和;例如,如果z值向右流向=1和向下流向=4的变化相同,则该像元的流向为1+4=5;可以使用汇工具将具有未定义流向的像元标记为凹陷点;5.2汇Sink汇是指流向栅格中流向元法被赋予八个有效值之一的一个或一组空间连接像元;汇被视为具有未定义的流向,并被赋予等于其可能方向总和的值;汇工具的输出是一个整型栅格,其中每个汇都被赋予一个唯一值;汇的编号介于1到汇的数量之间;5.3填洼Fill通过表面栅格中的汇来移除数据中的小缺陷;凹陷点是指具有未定义流域方向的像元;其周围的像元均高于它;倾泻点相对于凹陷点的汇流区域高程最低的边界像元;如果凹陷点中充满了水,则水将从该点倾泻出去;TIPS:有关填充的Z限制要填充的凹陷点与其倾泻点之间的最大高程差;如果把凹陷点与其倾泻点之间的Z值差大于Z限制,则不会填充此凹陷点;默认情况下将填充所有凹陷点不考虑深度;5.4流量Flow Accumulation创建每个像元累积流量的栅格;流量累积将基于流入输出栅格中的每个像元的像元数;高流量的输出像元是集中流动区域,可用于标识河道;流量为零的输出像元是局部地形高点,可用于识别山脊;流量工具不遵循压缩环境设置;输出栅格将始终处于未压缩状态;5.5河流分级Stream Order河流分级是一种将级别数分配给河流网络中的连接线的方法;此级别是一种根据支流数对河流类型进行识别和分类的方法;仅需知道河流的级别,即可推断出河流的某些特征;河流分级工具有两种用于分配级别的方法;这两种方法由Strahler1957和Shreve1966提出;在这两种方法中,始终将1级分配给上游河段;Strahler河流分级方法:在Strahler法中,所有没有支流的连接线都被分为1级,它们称为第一级别;当级别相同的河流交汇时,河网分级将升高;因此,两条一级连接线相交会创建一务二级连接线,两条二级连接线相交会创建一条三级连接线,依此类推;但是,级别不同的两条连接线相交不会使级别升高;例如,一条一级连接线和一条二级连接线相交不会创建一条三级连接线,但会保留高级连接线的级别;Shreve河流分级方法:Shreve法考虑网络中所有连接线;所有外连接线都被分为1级;但对于内连接线,级别是增加的;例如,两条一级连接线相交会创建一条二级连接线,一条一级连接线和一条二级连接线相交会创建一条三级连接线,而一条二级连接线和一条三级连接线会创建一条五级连接线;因为级别可增加,所以Shreve法中的数字有时指的是量级,而不是级别;连接线的量级是指上游连接线的数量;5.6栅格河网矢量化Stream to Feature栅格河网矢量化工具使用的算法主要用于矢量化河流网络或任何表示方向已知的栅格线性网络的栅格;该工具使用方向栅格来帮助矢量化相交像元和相邻像元;可将两个值相同的相邻栅格河网矢量化为两条平行线;这与栅格转折线Raster to Polyline工具相反,后者通常更倾向于将线折叠在一起;5.7河流连接Stream Link向各交汇点之间的栅格线状网络的各部分分配唯一值;“连接”是指连接两个相邻交汇点,连接一个交汇点和出水口或连接一个交汇点和分水岭的河道的河段;5.8水流长度Flow Length水流长度工具的主要用途是计算给定盆地内最长水流的长度;该度量值常用于计算盆地的聚集时间;这可使用UPSTREAM选项来完成;该工具也可通过将权重栅格用作下坡运动的阻抗,来创建假设降雨和径流事件的距离-面积图;5.9捕捉倾泻点Snap pour Point该工具用于确保在使用分水岭工具描绘流域盆地时选择累积量大的点;捕捉倾泻点将在指定倾泻点周围的捕捉距离范围内搜索累积流量最大的像元,然后将倾泻点移动到该位置;5.10分水岭Watershed确定栅格中一组像元之上的汇流区域;5.11盆域创建描绘所有流域盆地的栅格;通过识别盆地间的山脊线,在分析窗口描绘流域盆地;通过分析输入流向栅格数据找出属于同一流域盆地的所有已连接像元组;通过定位窗口边缘的倾泻点水将从栅格倾泻出的地方及凹陷点,然后再识别每个倾泻点上的汇流区域,来创建流域盆地,这样就得到流域盆地的栅格;6空间分析之表面分析我们可以利用“表面分析Surface”工具量化及可视化地形地貌;坡向Aspect:获得栅格表面的坡向;示得每个像元到其相邻像元方向像元值的变化率最大的下坡方向;等值线Contour:根据栅格表面创建等值线等值线图的线要素类;等值线序列Contour List:根据栅格表面创建所选等值线值的要素类;含障碍的等值线Contour with Barriers:根据栅格表面创建等值线;如果包含障碍要素,则允许在障碍两侧独立生成等值线;曲率Curvature:计算栅格表面的曲率,包括剖面曲率和平面曲率;填挖方Cut Fill:计算两表面间体积的变化,常执行填挖操作;山体阴影HillShade:通过考虑照明源的角度和阴影,根据表面栅格创建地貌晕渲;视点分析Observer Point:识别从各栅格表面位置进行观察时可见的观察点;坡度Slope:判断栅格表面的各像元中的坡度梯度或z值的最大变化率;视域Viewshed:确定对一组观察点要素可见的栅格表面位置;以下图DEM为例:6.1各种等值线工具1.等值线Contour2.等值线列表Contour List可以指定等值线的值,如只输出196,188的等值线3.含障碍的等值线Contour with Barriers:根据栅格表面创建等值线;如果包含障碍要素,则允许在障碍两侧独立生成等值线;TIPS:关于等值线的质量问题少数情况下,所创建等值线的轮廓可能会呈方形或不均匀,看起来犹如沿着栅格像元的边界;出现这种情况可能是因为各栅格的值为整数且恰好落在等值线上;这并不是问题,该等值线不过是原样呈现数据而已;如果希望等值线更平滑,可行的方法包括对源数据进行平滑处理或调整起始等值线; 6.2表面特征相关工具1.坡向Aspect此工具求得每个像元到其相邻的各个像元方向的z值上变化率最大的下坡方向;从概念上讲,坡向工具将根据要处理的像元或中心像元周围一个33的像元邻域的z值拟合出一个平面;该平面的朝向就是待处理像元的坡向;输出栅格的值将是坡向的罗盘方向;坡向由0到度之间的正度数表示,以北为基准方向按顺时针进行测量;会为输入栅格中的平坦具有零坡度像元分配-1坡向;2.坡度Slope3.曲率Curvature6.3填挖方Cut Fill计算两表面间体积的变化;默认情况下,将使用专用渲染器来高亮显示执行填挖操作的位置;该渲染器将被挖的区域绘制成蓝色,将被填的区域绘制成红色;没有变化的区域将显示为灰色;6.4山影HillShade此工具考虑的主要因素是太阳照明源在天空中的位置;方位角Azimuth指的是太阳的角度方向,是以北为基准方向在0到360度范围内按顺时针进行测量的;90度的方位角为东;此工具默认的方位角为315NW;高度Altitude指的是太阳高出地平线的角度或坡度;高度的单位为度,范围为0位于地平线到90位于头顶之间;此工具默认的高度为45度;Model shadows:勾选,可计算局部照明度以及像元是否落入阴影内;阴影值为0,所有其他像元的编码介于1和255之间;Z因子Z factor:Z单位与输入表面的X,Y单位不同时,可使用Z因子调整Z单位的测量单位;计算最终输出表面时,将用Z因子乘以输入表面的Z值;如果X,Y单位和Z单位采用相同的测量单位;则Z因子为1;这是默认值;此外,Z因子还可用于地形夸大;例如:Z单位是英尺,而X,Y单位是米,则Z因子为,将Z单位从英尺转换为米1英尺=米6.5可见性分析1.视点分析视点工具仅支持点要素输入,而且观察点最多可达16个;可见性信息存储在VALUE字段中,如果要显示通过视点3能看到的所有栅格区域,就打开输出栅格属性表,然后选择视点3OBS3等于1而其它视点等0的记录;0为不可见,1为可见;2.视域视域工具公创建一个栅格数据,以记录可从输入视点或视点折线要素位置看到每个区域的次数;该值记录在输出栅格表的VALUE项中;TIPS:控制可见性分析通过在要素属性数据集中指定不同的项,可限制所检查的栅格区域,共九项:SPOT、OFFSETA、OFFSETB、AZIMUTH1、AZIMUTH2、VERT1、VERT2、RADIUS1和RADIUS2;7空间分析之区域分析空间分析扩展中,有关区域分析,提供了如下工具:。

空间分析实验

空间分析实验

空间分析实例实验一、山顶点的提取应用栅格数据空间分析模块中的等高线提取功能,分别提取等高距为 15 米和75 米的等高线图,并按标准地形图绘制等高线方法绘制等高线,作为山顶点提取的地形背景通过邻域分析和栅格计算器提取山顶点(实验数据:“F:\2012_work\国家海洋监测中心\国家海洋监测中心培训\空间分析\表面分析”)操作步骤:1、加载Spatial Analyst 模块和DEM 数据2、单击ArcToobox,弹出ArcTooblox窗口,点击Spatical Analyst-〉表面分析-〉等值线,提取等高距为 15 米的等高线数据,输出图层为Contour_dem15:3、同上,修改Contour interval 为75 米,提取等高距为75 米的等高线,输出文件名为Contour_dem75。

修改图例颜色以区别等高线显示效果,单击contour15 数据层线状图例,弹出symbol selector对话框,选择显示颜色为灰度60%(可任意选择),并点击ok.4、点击Spatical Analyst->表面分析—〉山体阴影,设置输出文件名为Hillshade,其他参数取默认值,提取该地区光照晕渲图,作为等高线三维背景.5、点击Spatical Analyst—〉地图代数—〉栅格计算器,输入计算公式:DEM>=0,输出栅格为back,单击ok。

提取有效数据区域,作为等高线三维背景掩膜。

双击 back 数据层,在弹出的属性对话框的“显示”属性页设置透明度为60%,在“符号化”属性框中设置其显示颜色为Gray50%,单击ok6、按contour_dem75、contour_dem15、back、Hillsha_dem 次序放置数据层,生成三维立体等高线图,如下:7、点击Spatical Analyst—>邻域分析—>焦点统计,设置参数如下,单击ok,提取11×11 分析窗口最大值。

区域空间分析

区域空间分析

区域空间结构设计区域空间结构设计是区域经济规划的起点,合理的区域空间结构设计,来源于对区域空间的正确认识。

考虑到区域经济规划必须从认识一个区域开始,所以认清一个区域的空间概念是完全必要的。

5.1 区域空间结构的构成5.1.1 构成要素空间是人类进行社会经济活动的场所,各项经济活动都是构成空间结构的组成部分。

归纳起来,这些社会经济活动在空间上以几种空间形式表现出来,这就是节点、轴线和域面。

点、线、面是研究区域空间结构的三个基本要素。

——节点在一定区域范围内,由经济活动内聚力的作用而产生的极化作用,使经济活动向区域的经济中心集中,这样的中心被称为点或“节点”。

节点是空间结构的最基本构成要素。

它有以下特征:(1)节点有明确的位置。

每一个经济活动的中心,我们都可以找到其自然地理位置和经济地理位置,可以在地图上用坐标明确地表示它所在。

(2)节点有大小和形状。

由于相互作用的大小不同和着力点不同,在不同地域形成的节点,可能有大有小,并呈现出不同的形状。

例如,平原地带的城市经济中心,可能呈现出同心圆的形状,而山地或丘陵地带的城市经济中心,大多是沿着河流呈带状分布。

(3)节点具有不断聚集的作用。

在一个节点形成之时,由于其极化作用的存在,城市经济中心本身会不断成长,节点的规模也就随之变大。

节点的聚集作用实际上就是增长极的作用。

(4)节点内部存在明确的功能分区。

节点表现为城市经济中心,如果我们将节点放大来看,就表现为一个城市的内部空间结构,存在着工业区、居民区、商业区和办工区等等的功能划分,这种节点内部的功能分区,决定于这个节点本身的地位和作用,是节点经济要素聚集的反映。

(5)节点有数量和质量的概念。

在一个区域内,节点的数量是可数的,也可以确定一组指标体系,用来衡量节点的质量,如国民生产总值,工业总产值等等。

在区域经济规划中,节点的数量和质量对区域的发展影响很大。

——轴线在一定区域范围内,连接节点之间的线状经济景观,称为“轴线”,如交通线、通讯线路、能源和水资源运输线等等,都是经济轴线的组成内容。

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1 查询
2) 空间查询——基于位置关系
基于不同图层要素之间的位置关系进行信息查询
Intersect - The features in the input layer(s) will be selected if they intersect a feature in the selection layer.
线的融合
例如:多边形的融合
EXCOV#
1 2 3 4 5 EXCOV.PAT before DISSOLVE (partial listing) 6 7 EXCOV# 1
EXCOV-ID
0 2 1 3 4 5 6 EXCOV-ID 0
CLASS
SUIT
B B A A C B CLASS
0 2 3 2 6 3 SUIT
DISSOLVE <in_cover> <out_cover> <dissolve_item | #ALL> {POLY | LINE | NET | REGION.subclass} 功能是:通过融合结点来合并具有相同用户定义属性值的邻近弧段 <dissolve_item | #ALL>进行融合的参考字段,命令执行时,如 果两个记录的该字段具有相同的值,两个弧段就进行融合,如 果选择ALL,表示按照所有在Cover_Id字段之后的字段 {POLY | LINE | NET | REGION.subclass}:用于设置进行融合的 要素类型
功能:为图层特征生成指定距离的缓冲区 两种选择: 根据一个固定距离为所有点做缓冲区 ; 根据可变距离使用查找表为图层中的点做缓冲区
例如:ZONE.LUT查找表和WELL.PAT表
使用TYPE字段和具有缓冲距的ZONE.LUT查找表生成可变的缓 冲区,得到专题为
注意两点:1)输出属性表中有一个特殊属性项INSIDE来 表示多边形在缓冲区内(100)或外(1); 2)每个缓冲多边形的面积不等于PI*Radius2,往往小于 真实的圆形缓冲区
Are within a distance of - if they are within a specified distance of a feature in the selection layer. When you choose this option the buffer distance field at the bottom of the dialog becomes automatically enabled so you can specify the distance. 查找与同一数据层或者不同数据层相邻或者相接的图形要素。 如:学校are within a distance of 居住区; 居住区are within a distance of 学校 Are completely within - if they are completely within or contained by a feature in the selection layer. The selection layer must be a polygon layer. 查找完全被另一个多边形的数据层所包含的任何图形要素或者完 全包含、且距离多边形边缘通过buffer一定距离的图形要素 如:绿地are completely within 城市 结果:城市绿地
查找多边形要素
Completely contain - if they completely contain a feature in the selection layer. The selection layer must be a polygon layer. 条件是多边形完全包含另一数据层的指定要素,或者多边形完全 包含指定要素。 如:湖泊completely contain 陆地 结果:包含岛屿的湖泊 Contain - if they contain a feature in the selection layer. This is only valid when the input layer(s) are polygon layers. 查找既完全包含、又有部分包含的要素 如:行政区划contain农田 结果:完全被行政区划包含及其与行政区划相交的农田地块 Are contained by - if they are contained by a feature in the selection layer. The selection layer must be a polygon layer. 查找被一个数据层的多边形所包含的任何图形要素
? 查询所得的结果是不是一个新的图层? 如何将查询结果生成一个图层?
2、连接
1)属性连接:基于两表中内容相 同、相关字段定义相同,而名称 不一致的共同列来进行
2)空间连接 基于两个图层空间要素的位 置关系如重叠、近邻等来完成。 源图层经过连接属性转换到目 标图层 一对一或者一对多:simple join 多对一: 汇总连接(smmmarized): 将源图层的数值属性进行汇总 后将汇总结果添加到目标层中 距离连接(distance join): 从源图层所有要素中寻找一个 距离目标图层要素最近的要素, 将其属性及距离值添加到目标 图层中。
第5章 矢量数据空间分析
5.1 空间分析的基本工具
1、查询 2、连接 3、缓冲区分析 4、叠置分析
5.2 网络分析
1 查询
1 查询
1)属性查询——基于属性变量 基于属性表提取该表中的属性信息及对应的图层中的空间要素。
简单的从一个独立的属性表中选取若干条记录;
交互式选择方法( 用鼠标在地图或属性表上选择要素); 通过查找工具; 通过SQL查询语句;
? 属性或者空间连接所得的结果是不是一个 新的图层? 如何将连接结果生成一个图层?
第5章 矢量数据空间分析
5.1 空间分析的基本工具
1、查询 2、连接 3、缓冲区分析 4、叠置分析
5.2 网络分析
3、缓冲区分析
定义
根据对选中的数据库的一组或一类地图要素(点、线 或面)按设定的距离条件,自动建立其周围一定宽度 范围内的缓冲多边形实体,从而实现空间数据在二维 空间得以扩展的信息分析方法 点、线、面矢量实体的缓冲区表示该矢量实体某种属 性的影响范围 多边形面域的缓冲带有正负之分,多边形外部为正缓 冲带,内部为负缓冲区
查找与参考要素相交的图形要素,包括以参考要素作为边界的那 些图形要素。 如:农田intersect灌溉渠道 结果:灌溉渠道穿越的农田、灌溉渠道完全位于内部的农田,及 其以灌溉渠道为边界围合的农田 Are crossed by the outline of - if they are crossed by the outline of a feature in the selection layer. The input layer(s) and the selection layer must be lines or polygons. 查找被覆盖overlay的要素 如农田are crossed by the outline of灌溉渠道
2
3 4 DISCOV.PAT after DISSOLVE (partial listing) 5
1
2 3 4
B
A C B
4 叠置分析
定义
综合不同图层、可能改变图层内个空间要素的分析方法。 指同一地区、同种参考系统下的两组或两组以上要素的数 据文件进行叠置,根据两组的属性来建立具有多重属性的 多边形或进行多边形范围内的属性特性的统计分析。 多层叠置:两两叠置后再与第三层叠置 叠置的目的:通过区域多重属性的模拟,寻找和确定同 时具有集中地理属性的分布区域,按照确定的地理指标, 对叠置后产生的具有不同属性的多边形进行重新分类或分 级;或者计算一种要素在另一种要素的某个区域多边形范 围内的分布状况和数量特征,提取某个区域范围内相对比较大时,得到的缓冲多边形要少 于原始的多边形数目
Buffer_analysis <in_features> <out_feature_class> <buffer_distance_or_field> {FULL | LEFT | RIGHT} {ROUND | FLAT} {NONE | ALL | LIST} {dissolve_field;dissolve_field...}
叠置分析 erase identity intersect symmetrical difference union update
图层擦除(Erase):
► A - A∩B ( A 为输入
层,B(橡皮擦)为擦除层)
A为输入图层,B为擦除参照层
点、线、面 要素
面要素
均匀差值(对称区别) (Symmetrical difference)
► A ∪ B- A ∩ B
注意:只能对多边形进行该类操作
交集操作(Intersect)
► A∩ B
∩C ∩…
图层合并(Union)
► A∪
B∪ C ∪ …
识别叠加(Identity):
► A为输入层,B为识别层,
且必为多边形
修正更新(Update)
► 输入层被修正层覆盖的部分将被修正图的属性代替
1. 2. 3.
普通缓冲区 属性权值缓冲区 分级缓冲区
► BUFFER <in_cover> <out_cover> {buffer_item}
{buffer_table} {buffer_distance} {fuzzy_tolerance} {LINE | POLY | POINT | NODE} {ROUND | FLAT} {FULL | LEFT | RIGHT}
结果:灌溉渠道穿越或者完全位于内部的农田
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