空间分析.ppt

第2章空间分析的意义和内容第一节空间分析及其在GIS中的地位1、空间分析的定义不同学者对“空间分析”有不同的定义。张成才2004认为空间分析就是利用计算机对数字地图进行分析，从而获取和传输空间信息。Haining1994认为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。Landis1995认为空间分析是指为了制定规划和决策，应用逻辑模型或数学模型来分析空间数据的技术。美国地理信息与分析中心NCGIA的M.F.Goodchild的定义①空间分析是一系列分析空间数据的技术；②空间分析的目的是检验模型和获取知识；③空间分析既可采用推理方法，也可采用归纳方法；④空间分析可以采用简单的或直觉的方法。Goodchild将GIS空间分析分为查询式Querymode和生成式Productmode两大功能，回答是什么what在哪里where有多少many/much怎么样how为什么why,GIS空间分析是对空间数据进行分析的技术，包括对地理对象的位置、形态、空间布局进行分析；对空间关系和空间过程进行研究；获取它们的内在规律；验证现有理论，尝试新理论。教材对“空间分析”的定义以地理空间数据库为基础，运用逻辑运算、一般统计和地学统计、图形与形态分析、数据挖掘等技术，提取隐含在空间数据内部的与空间信息有关的知识和规律，包括位置、形态、分布、格局以及过程等内容，以解决涉及地理空间的各种理论和实际问题。空间分析与统计分析有很大的区别。一般统计分析不反映空间关系，而空间分析在前者的结果上突出反映了空间关系和分布规律。,2、空间分析在GIS中的地位空间分析是GIS的核心和重要功能之一；区别于计算机制图、数据库管理系统的显著特征之一；GIS区别于一般信息系统的主要功能特征；空间分析让GIS从一般的空间事物处理迈向空间决策支持。GIS空间分析最主要的功能和作用有4方面①发现内在、隐含的空间关系、空间模式和空间规律；②为已有问题寻找解决方法和答案；③检验和证实已有的论点和假设；④从空间数据中找到满足某些应用的新理论、新观点和普遍性的方法。GIS空间分析的目的完成对空间数据的分析操作，获得分析结果，解决实际应用问题。空间分析所涉及的应用有6方面①查询操作；②量算操作；③描述和总结操作；④推理操作；⑤优化模块操作；⑥假设和验证。,第二节GIS空间分析的主要方法和步骤1、GIS空间分析的方法GIS空间分析方法可分为两大类一般方法和空间统计方法。GIS空间分析的一般方法，包括空间查询和检索---GIS最基本的功能，其他空间分析的基础。空间量算空间插值叠置（合）分析缓冲区分析网络分析数字高程分析---DTM/DEM分析,GIS空间分析的空间统计分析包括属性数据的一般统计方法空间统计方法景观格局分析,2、GIS空间分析的步骤不同GIS工具在进行空间分析时具体的操作上可能会有差异，但总体分析步骤基本相似。以小学选址为例，空间分析的主要步骤1明确分析目标和分析要求2准备空间分析的数据3准备表格（属性）分析数据4执行空间分析操作5属性表分析6获得分析结果7评价和解释分析结果8修改分析过程9输出专题图和报表,GIS分析往往不能一次完成，其一般的过程可用上图表示。在掌握了GIS技术后，步聚1和步聚5将成为分析的关键,简例本例为一个假设的估计洪水淹没损失的分析过程取自PCOVERLAYUsersGuide，主要采用了多边形叠合功能，即把土地使用多边形和地形高程多边形叠合在一起，并对有关的属性作简单的数学运算，最后以专题地图和报表的方式输出分析结果。分析的步骤和前述的过程基本一致。1、分析目的和评价准则为1估计住宅用地被洪水淹没而造成的损失；2洪水水位的绝对高程为500米；3损失的大小和居民的财产、地基的稳定性有关。2、可获得的资料有1数字化的地块多边形地图。每个地块均有土地使用、可遭损失的财产状况简称估计财产、不同地基类型等属性见图5-10，表5-4,2为了便于分析，地块多边形属性表中有地均财产这一项，该项数据是由其他两项组合的，即地均财产＝估计财产／地块面积。3对每一类地基，可估计其稳定性，并估计房屋倒坍的可能性，称损失系数见表5-5。,4数字化的等高线地形图。这些等高线也组成多边形，每个多边形有其最大高程值，这个值由组成该多边形的不同等高线的高程值所决定见图5-11，表5-6,3、将地块多边形和高程多边形叠合，产生地块高程多边形地图和对应的属性表见图5-12，表5-7。从表5-7可看出，属性表的数据项为原先两个被叠合的属性表的组合，除多边形编号、面积外，其他属性的数据值并末改变。叠合后的多边形变得更碎，多边形个数增加，属性表中的记录条数也增加,4、在地块高程属性表中选择高程小于等于500，土地使用性质为住宅及1，及2的记录和地基损失系数对照表连接，获得新的地块一高程属性表。该表的数据项只是增加了损失系数而已。再在该表中作一次数学运算估计损失＝多边形面积地均财产损失系数，并将主要数据项打印输出见表5-8。,5、从表5-8可知，当洪水淹没了500米以下的地区时，每个地块财产的大致损失状况。本次分析仅考虑了地基的稳定性，还可进一步考虑建筑物的质量对洪水的抵御能力。如果能收集到建筑物基底多边形地图和每幢建筑物的质量、层数等资料，则可返回到本例的步骤2（数据），并在步骤3（叠合）中再增加一次和建筑物多边形的叠合，进而可获得更精确的分析结论。,6对地块高程图按对应属性进行分类，得到洪水淹没损失分布图图5-13。连接表5-8和表5-4获得每个地块被淹的面积比例，再对属性表作简化并输出分析结论表5-9。,思考题1空间分析的定义是是什么2空间分析与统计分析有哪些区别3空间分析在GIS中的地位如何4GIS空间分析的一般方法有哪些5GIS空间分析的空间统计分析有哪些6GIS空间分析通常包括哪些主要步骤,