空间分析的原理与方法

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第二节 空间叠置分析
例如：当确定某一行政区内各种等级道路的里程数时，就需要将道 路图与境界图相叠置，计算弧段与多边形边界的交点，在交点处截 断弧段，并对弧段重新编号，建立弧段与多边形的归属关系。
线与多边形叠置分析
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第二节 空间叠置分析
(3)多边形与多边形的叠置 多边形与多边形的叠置是指将两个不同图层的多边形要素相叠
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第二节 空间叠置分析
空间叠置概念：
空间叠置分析(Spatial
A
Overlay Analysis)是指在统一空
间参照系统条件下，每次将同一
B
地区两个地理对象的图层进行叠
置，以产生空间区域的多重属性
C
特征，或建立地理对象之间的空
间对应关系。
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第二节 空间叠置分析
一、基于矢量数据的叠置分析
基于矢量数据的叠置分析是参与分析的两个图层的要素均为矢 量数据。
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第二节 空间叠置分析
取本底多边形
取上叠多边形
多
n
边
两个多边形相交？
形
y
的
y 两个多边形是包含关系？
叠
n
置
建立包含关系
多边形求交，重建拓扑关系
流
属性抽取
属性抽取，建立关联连接
程
上叠多边形结束？
n
图
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第一节 空间分析概述
(1)空间数据的空间特征分析 从空间物体的位置、关系等方面去研究空间事物，最后对空
间事物做出定量的空间描述和分析，采用的主要方法为空间统 计学、图论、拓扑学、计算几何、图形学等。
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第一节 空间分析概述
(2)空间数据的非空间特征分析
主要是对空间物体和现象的分析，主要通过数学(统计)模型来描述 和模拟空间现象的过程和规律。这类分析采用的方法主要是统计分析 方法，尤其是多元统计分析方法
4、空间包含；
AB
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第二节 空间叠置分析
(1) 点与多边性的叠置 点与多边形的叠置是确定一个图层上的点落在另一图层的哪个多边
形内，以便为图层上的点建立新的属性。
例如将水井与规划区图层相叠置，可确定每口井所属的规划区范围。
*1 *2 *3 *4
A
D
BC
点
属性
பைடு நூலகம்
1
2
3
4
多边形 A B C D
属性1
属性2
➢点面叠置分析 ➢线面叠置分析 ➢面面叠置分析
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第二节 空间叠置分析
矢量叠置分析的数学基础（空间逻辑运算） 为讨论方便将空间图层A，B定义为二值图象
1、空间逻辑并（或）运算； A∪B =X X∈A 或 X∈ B
2、空间逻辑交（与）运算； A∩B = X X∈A 且 X∈B
3、空间逻辑差运算； A - B =X X∈A 且 X∈B
在实际中大量使用，通常是通过空间特征分析获得空间位置信息，然 后，再用非空间特征分析获取区域内的专题信息。
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第一节 空间分析概述
三、空间分析分类
1、按分析方法看GIS空间分析分类
(1)GIS系统提供的空间分析
这类空间分析方法很多，各类系统提供的分析能力的差异性很大。 归纳起来，主要有查询检索分析、空间形态分析、地形分析、叠置 分析、邻域分析；网络分析、图像分析、空间统计分析等。
（1）咨询式空间分析
主要根据已有数据实现空间数据的查询检索及集合分析。
（2）产生式空间分析
基于GIS中拓扑关系和空间操作运算、空间统计分析及将GIS作为 通用工具同其他专业模型结合，实现空间数据的模拟和分析。
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第一节 空间分析概述
3、按空间数据特征看GIS空间分析分类
（1）空间数据的空间特性分析
从方法上，空间数据的非空间特征分析与一般的数据分析并无本质
的差别。在分析过程中，它并不考虑数据抽样点的空间位置，但由于
空间特征数据和非空间特征数据间不可分割的关系，对分析结果的解
释是基于地理空间的，也就是说，其结果常通过地图来反映空间现象
和规律。
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第一节 空间分析概述
(3)空间特征和非空间特征的联合分析
✓空间位置分析：指通过空间坐标系中坐标值来确定空间物体的地理 位置。
✓空间分布分析：空间分布反映了同类空间物体的群体定位信息。
✓空间形态分析：空间形态反映了空间物体的几何特征，包括形态表 示和形态计算两个方面。
✓空间关系分析：空间关系反映了空间物体之间的各种关系。
（2）空间数据的非空间特性分析
主要是基于数据库的统计分析。
(2)专用空间模型分析
指在GIS支持下通过建立一定的数学模型实现地理现象的分析和模
拟，这是GIS应用深化的重要标志。正是由于模型的支持，特别是多
模型的渗入，空间分析才能上升到空间决策层，空间决策支持系统
就是在此基础上发展起来的计算机支持系统。
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第一节 空间分析概述
三、空间分析分类 2、按用户交互方式看GIS空间分析分类
加，根据两组多边形的交点来建立多重属性的多边形或进行多边 形范围内的属性特征的统计分析。
多边形叠置过程分几何求交过程和属性确定过程，算法的核心 是多边形求交。
①对两个多边形进行边界求交和弧段分割运算，并以新弧段为单 位重建拓扑关系；
②判断重建多边形落在原始多边形层的哪个多边形内，从而建立
新叠置多边形与原始多边形的关系，并抽取属性。
点
多边形 点属性 面属性1 面属性2
1
A
2
D
3
C
4
B
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第二节 空间叠置分析
(2)线与多边形的叠置 线与多边形的叠置是将线状要素层或网状要素层和多边形叠置，
对线和多边形求交运算，根据每个线要素同多边形的关系，以形 成新的空间目标集、新的属性表，得到线与多边性联合的属性表。
线与多边形的叠合的目的是确定某一线状图层上的弧段落在另 一多变性图层上的哪个多边形内，以便为图层的每条弧段建立新 的属性。
第四章 空间分析的原理与方法
本章主要内容
第一节 空间分析概述 第二节 空间叠置分析 第三节 空间缓冲区分析 第四节 空间网络分析 第五节 数字地面模型分析
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第一节 空间分析概述
一、空间分析含义 GIS的空间分析是以地理事物的空间位置和形态特征为基础，
以空间数据运算、空间数据与属性数据的综合运算为特征，提取 与产生新的空间信息的技术和过程。
空间分析目的是通过对空间数据的分析处理，获取地理对象的 空间位置、空间分布、空间形态、空间演变等新信息。
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第一节 空间分析概述
二、空间分析的主要内容 由于GIS空间数据库中存储了包含空间特征的空间信息及与应
用相关的专题信息，因此GIS中的空间分析包含: ✓空间数据的空间特征分析 ✓空间数据的非空间特征分析 ✓空间特征和非空间特征的联合分析