1.2 空间分析过程+1.3 GIS与空间分析

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。

如何使用地理信息系统进行空间分析与模拟地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将地理空间数据与属性数据相互关联的强大工具。

通过使用GIS，可以实现对空间数据进行有效的管理、分析和模拟。

本文将探讨如何利用GIS进行空间分析与模拟的方法和应用。

一、空间数据的获取和处理在进行空间分析与模拟之前，首先需要获取和处理空间数据。

空间数据以矢量数据和栅格数据两种形式存在。

矢量数据由点、线和面等几何对象组成，栅格数据由像素组成。

获取空间数据的主要途径包括遥感影像解译、GPS定位和数字化等。

处理空间数据的方式包括数据预处理、数据转换和数据整合等。

二、空间分析方法1. 空间查询空间查询是GIS最基本的功能之一，它通过在多个空间数据层中搜索特定条件的空间对象来生成查询结果。

常用的空间查询方法包括属性查询、空间关系查询和空间拓扑查询等。

属性查询是根据空间对象的属性来进行查询，如查询符合某一特定条件的点、线或面。

空间关系查询是根据空间对象之间的关系来进行查询，如查询与某一线相交或包含于某一面的点。

空间拓扑查询是根据空间对象之间的拓扑关系来进行查询，如查询不相邻的线之间的相交点。

2. 空间统计分析空间统计分析是利用特定的统计方法来分析和描述空间数据分布规律的一种方法。

常用的空间统计分析方法包括点模式分析、空间自相关分析和空间插值分析等。

点模式分析用于研究点数据的分布规律，如热点分析和聚类分析。

空间自相关分析用于研究地理现象之间的空间相关性，如 Moran's I指数和Geary's C指数。

空间插值分析用于根据已知的点数据值推测未知位置的数据值，如反距离加权插值和克里金插值。

3. 空间网络分析空间网络分析是研究地理网络中距离、路径和连通性等问题的方法。

常用的空间网络分析方法包括最短路径分析、路径搜索和网络连通性分析等。

最短路径分析用于确定两个地理位置之间最短路径的长度和路线。

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。

利用GIS软件进行地理空间分析的教程GIS（地理信息系统）软件是一款强大的工具，可用于进行地理空间分析。

地理空间分析是利用地理信息和位置数据进行研究、可视化和预测的过程。

在本教程中，我们将介绍一些常见的地理空间分析技术和如何使用GIS软件进行这些分析。

第一章：GIS软件简介首先我们将介绍GIS软件的基本概念和功能。

GIS软件可以处理、存储、分析和可视化地理数据，它可以帮助人们更好地理解地理现象和问题。

常见的GIS软件包括ArcGIS、QGIS和Google Earth等。

第二章：地图投影和坐标系统在进行地理空间分析之前，我们需要了解地图投影和地理坐标系统。

地图投影是将地球的曲面投影到平面上的过程，而地理坐标系统则是在地图上标识位置的方式。

不同的地图投影和坐标系统对地理空间分析有重要的影响。

第三章：地图数据采集与处理地理空间分析的第一步是采集和处理地图数据。

通过使用GPS设备、航空遥感和卫星图像等工具，可以收集到各种类型的地理数据，包括地形、建筑物、道路和土地利用等。

然后，可以使用GIS软件对这些数据进行处理和清洗，以便进行进一步的分析。

第四章：空间查询和数据查询地理空间分析的核心是空间查询和数据查询。

空间查询是通过在地图上绘制特定范围的区域来找到符合特定条件的要素，例如，在一个城市中找到所有的公园。

数据查询是通过指定特定的属性条件来查找符合要求的数据记录，例如，查找特定类型的建筑物或土地利用。

第五章：空间分析和空间统计使用GIS软件进行地理空间分析还包括空间分析和空间统计。

空间分析是通过对地理数据的空间关系进行计算和分析，以研究地理现象和模式。

常见的空间分析技术包括缓冲区分析、交互分析和网络分析等。

空间统计是利用统计方法来研究地理现象的空间分布和相关性。

第六章：地理可视化和地图制图地理空间分析的结果通常需要以地图或其他可视化形式进行展示和传达。

使用GIS软件可以创建各种类型的地图，包括点线面地图、等值线地图和热力图等。

测绘技术GIS空间分析方法介绍近年来，随着技术的发展和需求的增加，地理信息系统（GIS）在测绘领域中的应用越来越广泛。

GIS空间分析是其中一个重要的应用领域，它通过对空间数据的处理和分析，为测绘工作提供了更多的可能性和深度。

本文将介绍一些常用的GIS空间分析方法。

第一部分：空间数据模型在进行GIS空间分析之前，首先需要对空间数据进行建模和组织。

常用的空间数据模型有点、线和面。

点模型适用于表示离散的地理对象，如建筑物、道路交叉口等。

线模型适用于表示地理对象之间的线性关系，如道路、河流等。

而面模型适用于表示具有连续性的地理对象，如土地利用类型、地貌等。

对于不同类型的地理对象，可以选择不同的空间数据模型进行建模和处理。

第二部分：空间查询和空间关系分析一旦空间数据建模完成，就可以进行空间查询和空间关系分析。

空间查询是指根据某个特定条件对空间数据集进行查询，以获得符合条件的地理对象。

例如，可以根据地理坐标范围对地图上的建筑物进行查询，来获取特定区域内的建筑物信息。

空间关系分析则是研究地理对象之间的拓扑和邻近关系，以了解它们的相互作用和关联性。

例如，可以通过空间关系分析，判断某个建筑物是否与某个道路相交。

第三部分：空间插值和空间描绘除了查询和关系分析，GIS空间分析还可以进行空间插值和空间描绘。

空间插值是指根据已有的离散空间数据，通过数学模型来推算未知位置的空间值。

例如，可以根据现有的气象站数据，插值出某个地区的气温分布图。

空间描绘则是将空间数据以图形的形式进行可视化展示。

例如，可以将测量出的地形表面数据转化为等高线图或地形图，来更直观地展示地形特征。

第四部分：空间统计和空间决策支持除了前面提到的基本分析方法，GIS空间分析还可以进行空间统计和空间决策支持。

空间统计是指对空间数据进行统计分析，以获得地理现象的特征和规律。

例如，可以对某个区域的城市人口密度进行空间统计，以了解城市发展的状况。

空间决策支持则是将GIS空间分析应用于决策过程中，以提供决策者更准确的信息和可视化的支持。

gis空间分析2篇GIS空间分析是地理信息系统(GIS)的基础，它是在地图上使用定量和定性空间数据来解决问题的过程。

GIS空间分析通常包括地图代数、空间查询、地图重叠、缓冲区分析和空间模式识别。

下面将详细描述这些内容。

一、地图代数地图代数是一种将多个图层合并到一个新图层中的方法。

例如，我们可以将不同的图层组合在一起来查找特定地区的环境污染情况。

地图代数可通过以下几个步骤来完成：1.将两个图层贴合在一起。

2.为每个图层分配权重，以决定其对输出图层的影响。

3.对两个图层进行某些相应的操作，如求和、最小值或最大值，并将结果分配给每个像素。

4.根据比率重新调整输出图层的值范围。

二、空间查询空间查询是在GIS中找到满足特定条件的空间对象的过程。

例如，我们可以通过空间查询找到一定距离内的所有餐厅或医院。

常见的空间查询方法包括点查询、线查询和面查询。

点查询：该查询查找某个点周围的所有相关点，如找到所有公园的位置。

线查询：该查询查找与某条线相交或相邻的所有线，如查找沿着某个道路的建筑物。

面查询：该查询查找与某个面相邻或相交的所有面，如查找城市中所有的公园区域。

三、地图重叠地图重叠是指将多个图层叠加在一起来获得包含不同图层的所有信息的新图层。

例如，我们可以将不同的图层，如水域、道路和建筑物，在一个图层中组合以查找安全区域。

地图重叠可以为我们提供对同一地理区域不同类型数据的汇总和分析。

四、缓冲区分析缓冲区分析是一种在GIS中识别特定地理位置周围资源的方法。

例如，我们可以在地图上为某个区域创建缓冲区以了解其周围的环境因素对该区域的影响。

缓冲区分析通常分为两个步骤：创建缓冲区和分析缓冲区。

1.创建缓冲区：在GIS中创建缓冲区需要定义中心点，并选择缓冲区的形状和大小。

2.分析缓冲区：分析缓冲区可以确定缓冲区内的资源类型和数量，并将其与其他地理数据进行比较以获得有价值的信息。

五、空间模式识别空间模式识别是一种在GIS中分析地理现象分布模式的方法。

地理信息系统中的空间数据分析方法与使用教程地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将地理空间数据与属性数据进行整合、管理、分析和展示的工具。

在GIS中，空间数据分析是一项重要的功能，它可以帮助用户在研究和决策过程中更好地理解和利用地理空间数据。

本文将介绍地理信息系统中常用的空间数据分析方法和使用教程。

一、空间数据分析方法1. 空间查询和空间关联分析：空间查询是GIS中最基础的分析方法之一，可以根据用户设定的条件查询地理空间数据，例如查询某个区域范围内的地块、建筑物或其他地理要素。

空间关联分析则是通过比较两个或多个地理要素之间的空间关系来进行分析，例如判断某个地块是否位于某个行政区域内。

2. 空间插值和空间推测：空间插值技术可以根据已知点的属性值，推断未知点的属性值，从而实现空间数据的补全和预测。

例如，在气象领域中，可以通过插值方法预测某个地区的气温和降雨量。

空间推测则是通过已知要素的空间分布模式来推断其他地理要素的分布模式。

3. 空间统计和空间模型分析：空间统计方法用于分析地理要素之间的空间关系，并进行统计计算。

例如，利用空间统计分析可以研究疾病的空间聚集现象，了解其在不同地理区域的分布特点。

空间模型分析则是利用数学模型来描述和解释地理要素之间的空间关系，例如地理回归模型可以用于分析地理要素之间的因果关系。

4. 空间多目标决策分析：在GIS中，空间多目标决策分析是一种辅助决策的方法，可以根据用户设定的目标和约束条件，通过空间分析方法来评估和比较不同方案的优劣。

例如，在城市规划中，可以利用空间多目标决策分析来评估不同用地方案对城市环境和社会经济的影响。

二、空间数据分析的使用教程1. 数据准备：在进行空间数据分析之前，首先需要准备好所需的地理空间数据，包括矢量数据和栅格数据。

矢量数据包括点、线、面等要素的坐标和属性信息，栅格数据则是由像素组成的网格数据。

GIS空间分析GIS空间分析Spatial Analysis of GIS张洪岩中国东北资源与环境研究吉林省高等学校重点实验室2009年9月第一章 GIS 空间分析概说GIS技术的发展已经超过了30年。

多数人认为，GIS的功能用于制图；GIS 还可以用于分析：–事物分布的原因，以及事物之间的空间关系。

–获得更为精确、时势（up-to-date）的信息，甚至建立新的信息。

本章将主要学习：–什么是GIS分析?–GIS空间分析的主要方法–GIS分析的主要过程1.1 什么是 GIS分析?GIS分析是人们发现地理数据的分布格局（geographic patterns）和要素（features）之间关系（relationships）的过程。

其结果将有助于了解当地的特点，采取合理的行动，作出最优的决策。

方法（Methods）–地图（Maps）–模型（models）—多个数据图层的结合。

GIS 分析的目标获得对某一地方更为深入的了解；作出最佳的决策；为未来的规划作好准备和创造条件。

为什么应用GIS进行分析的人不多?GIS的应用只是在近年来才得到较为广泛的应用，对许多人仍很陌生。

采用GIS进行分析还比较困难。

多数人还不知道，除了制图和创建报告之外，GIS 还能够作什么。

1.2 GIS空间分析的数据表达地理现象的两种途径：–矢量Vector每个要素是表格中的一行；要素的形状由空间中x,y坐标定义；–位置、线、面或事件–栅格Raster空间统计分析与内插矢量数据分析方法矢量数据的包含分析–确定要素之间是否存在直接的联系，即点、线、面之间是否存在空间位置上的联系。

矢量数据的缓冲区分析–根据数据库的点、线、面实体，自动建立其周围一定宽度范围内的缓冲多边形实体。

多边形叠置分析–指同一地区、同一比例尺的两组或多组多边形要素的数据文件进行叠置，产生具有多重属性的新多边形。

泰森多边形分析–将所有气象点连接成三角形，以各边垂直平分线围成泰森多边形。

ArcGIS空间分析模块学习指南ArcGIS具有功能强大、应用领域非常广泛，在社会公共安全与应急服务、国土资源管理、遥感、智能交通系统建设、水利、电力、石油、国防、公共医疗卫生、电信等方面和领域都有深入的应用。

强大的空间分析功能是ArcGIS9的特点与核心之一。

无论对于栅格数据还是矢量数据、低维的点、线、面对象还是三维动态对象，都可以通过其空间分析功能的实现得到较为理想的结果。

ArcGIS9的空间分析模块（ArcGIS Spatial Analyst）功能的实现主要是基于栅格数据进行的，其可以完成常用的数据转换、分析、统计、分类和显示等功能。

空间分析模块是Arcgis9进行空间分析的主要模块，但其并不囊括Arcgis9的所有空间分析功能，其他的一些模块可以帮助用户进行专题性较强、较有特色的空间分析，如统计分析模块、三维分析模块等。

ArcGIS9的空间分析功能主要包括于空间分析模块、3D分析模块、地统计分析模块、分析模块、跟踪分析模块等之中，如图所示。

对于空间分析功能的实现，各模块具有各自的特点和优势，这里就其能够实现的功能和特点作一简要的说明。

ArcGIS Spatial Analyst模块，是ArcGIS Desktop中增加了一组全面的高级空间建模和空间分析工具，应用ArcGIS Spatial Analyst，用户可从现存数据中得到新的数据，分析空间关系和空间特征，应用空间分析模块可以进行：1、距离制图（Distance）：直线距离函数（Straight Line）、分配函数（Allocation）、成本距离加权函数（Cost Weighted）、最短路径函数（Shortest Path）。

2、密度制图（Density）：密度制图中内插的是密度，也是就是每个栅格的值不是绝对值，而是用绝对值除以了搜索范围的面积。

3、栅格插值（Interpolate to Rastor）：反距离权重插值（Inverse Distance Weighted）、样条函数插值（Spline）、克里格插值（Kriging）。

GIS空间分析方法GIS（地理信息系统）空间分析是指利用GIS技术和方法对地理空间数据进行处理和分析的过程。

它包括了对地理空间数据进行统计、计算、模型建立和模拟等操作，旨在揭示地理空间现象的内在规律和相互关系，为决策提供科学依据。

1.点线面分析点线面是地理空间对象的常见形式，点线面分析是GIS空间分析的基础。

点线面分析涉及到对点、线、面要素进行拓扑关系的判定和属性数据分析，以及对点线面的距离测量、方位计算和空间关系的判断等操作。

这些操作可以用于地理空间对象的查找、选择、连接和组织等任务。

2.缓冲区分析缓冲区分析是指在地理空间对象周围建立一个等距离或者等属性值的区域，用于分析地理现象的时空关系。

通过缓冲区分析，可以确定一定距离范围内的地理对象数量、密度和分布情况，从而对资源分配、环境保护和区域规划等问题进行优化和决策。

3.可视化分析可视化分析是将地理空间数据以图形、图像或者动画的形式呈现出来，方便人们对数据进行直观理解和分析的过程。

可视化分析能够将地理空间数据转化为易于理解和记忆的图像，帮助人们发现地理空间模式、趋势和异常现象等信息，从而辅助决策和规划过程。

4.空间插值分析空间插值分析是利用已有的有限样本数据来推测或者估计未知位置上的属性值的方法。

通过空间插值分析，可以对地理现象的分布进行估计和预测，从而为资源管理、环境评价和风险分析等提供重要的参考。

5.空间网络分析空间网络分析是指在地理空间数据之上进行网络建模，进行路径分析和网络优化的方法。

空间网络分析常用于交通规划、物流分配和资源调度等问题的求解，可以帮助人们找到最优路径、确定最佳服务区域和优化交通运输等任务。

综上所述，GIS空间分析方法包括点线面分析、缓冲区分析、可视化分析、空间插值分析和空间网络分析等。

这些方法可以揭示地理空间现象的内在规律和相互关系，为决策提供科学依据，广泛应用于城市规划、环境保护和自然资源管理等领域。

GIS空间分析理论与方法第一章绪论1.空间分析概念GIS空间分析是从一个或多个空间数据图层获取信息的过程。

空间分析是集空间数据分析和空间模拟于一体的技术，通过地理计算和空间表达挖掘潜在空间信息，以解决实际问题（刘湘南等, 2008)。

2.空间分析与GIS的关系空间分析是地理信息系统的核心和灵魂。

空间分析是地理信息系统的主要特征,是评价一个地理信息系统的主要指标之一。

3.空间分析在GIS中的地位和作用空间分析是GIS的核心;空间分析是GIS的核心功能；空间分析的理论性和技术性第二章GIS空间分析的基本理论1.空间分析有哪些理论?空间关系理论；地理空间认知理论；地理空间推论理论;空间数据的不确定性分析理论2.简述空间关系的类型及各类型的特点？GIS空间关系主要分为顺序关系、度量关系和拓扑关系三大类型。

顺序关系描述目标在空间中的某种排序,主要是目标间的方向关系，如前后左右、东西南北等。

度量关系是用某种度量空间中的度量来描述的目标间的关系，主要是指目标间的距离关系。

拓扑空间关系是指拓扑变换下的拓扑不变量,如空间目标的相邻和连通关系，以及表示线段流向的关系。

3.简述拓扑空间关系的特点？拓扑空间关系是指拓扑变换下的拓扑不变量，如空间目标的相邻和连通关系,以及表示线段流向的关系.拓扑变换：拓扑所研究的是几何图形的一些性质,它们在图形被弯曲、拉大、缩小或任意的变形下保持不变,只要在变形过程中不使原来不同的点重合为同一个点，又不产生新点。

拓扑变换的条件：在原来图形的点与变换了图形的点之间存在着一一对应的关系,并且邻近的点还是邻近的点。

拓扑关系表达的代表性模型：4元组模型、9元组模型、基于V oronoi图的V91模型、RCC 模型、空间代数模型4.简述方向空间关系的类型和特点？方向关系是顺序关系中的最主要的关系。

方向关系的描述方式包括定量描述和定性描述两种。

一般方向关系的形式化描述：使用的是绝对方向关系参考。

九种方向关系：正东：restricted—east（pi，qi）≡X（pi)>X(qi）∧Y(pi）=Y（qi）5.简述距离关系的类型和计算方法？欧氏距离、切比雪夫距离、马氏距离、明氏距离P216.简述空间关系描述模型的评价准则?一般从完备性、严密性、唯一性、通用性1.空间关系表达是否是形式化的、无歧义的2.表达的完备性3.表达的可靠性4.表达的唯一性5.表达的课推理性7.简述时空空间关系的特点？地理实体之间的空间关系往往随着时间而变化,时间关系交织在一起就形成了多种时空关系。