五章节GIS空间分析-113页PPT资料

第五章 空间查询与空间分析
二、空间数据查询种类
3、空间关系查询
1）相邻分析检索---通过检索拓扑关系 面—面：如查询与面状地物相邻的多边形的实现方法： A、 从多边形与弧段关联表中，检索该多边形关联的所有弧段； B、 从弧段关联的左右多边形表中，检索出这些弧段关联的多边形。 线—线（与某干流A相连的所有支流） A、 从线状地物表中，查找组成A的所有弧段及关联的结点； B、 从结点表中，查询与这些结点关联的弧段； 点—点（A与B是否相通）等。
三、查询结果的显示方式
返回
第五章 空间查询与空间分析
§5-1 空间查询
图1 全球地震GIS查询系统
第五章 空间查询与空间分析
§5-1 空间查询
图2 三维可视查询
第五章 空间查询与空间分析
§5-1 空间查询
图形--属性 属性限制 空间拓扑限制 二者结合
查询方式
统计结果：
图、表、文字
查询条件
查询结果
第五章 空间查询与空间分析
§5-1 空间查询 §5-2 统计分析
§5-3 DEM分析 §5-4 叠置分析 §5-5 缓冲区分析 §5-6 泰森多边形分析 §5-7 网络分析 §5-8 空间距离的量算 §5-9 空间分析模型
第五章 空间查询与空间分析
§5-1 空间查询
一、空间查询的方式
二、空间查询的种类
第五章 空间查询与空间分析
§5-2 统计分析
四、统计数据的分类分级
1、系统聚类法：根据距离，将相似的样本归为一类，把差异大的样本区分开来。 距离：表示相似程度，可以欧 氏距离，绝对值距离、相似系 数距离等。 1：东北区 2：内蒙古及长城沿线区
3 4 9 2 8 1 5 7 6

表面中的每一个栅格的值表示为Z=f(X,Y)， Z值可以是高程值、浓度值或应用领域的其
它量值，例如：污染、噪音等
主要的内插方法有： 权重距离递减（Inverse Distance Weighted） 样条函数内插（Spline） 克里金（ Kriging ）内插－－基于统计方法
采样点经过空间插值得到连续表面 连续表面
栅格数据的空间分析主要包括：距离制图、 密 度制图、表面生成与分析、单元统计、邻域统计、 分区统计、重分类、栅格计算等。
ArcGIS栅格数据空间分析模块(SpatialAnalyst) 提供有效工具集，方便执行各种栅格数据空间分析 操作。
距离制图 密度制图制图
表面分析 统计分析
栅格运算
空间分析环境设置
离散的 采样点 数据
两种基本的插值方法 (spline and IDW)
• 样条函数 (minimized curvature)
• 距离权重倒数 (local influence is strong)
表面分析
栅格插值 什么是等值线（高程、温度、降水等）、
作用？ 地形因子提取
一个输入的高程数据集和一个输出的 等值线数据集。其中等值线密集的地 区表明了地势的陡峭。它们对应的地 区拥有较高的高程（在输入的高程数 据集中的白色部分）。
要进行多个栅格数据集 间的分析时使用一致 的栅格大小
小栅格 → 大文件 小栅格 → 较长的计算时间
设置分析掩模
分析掩模定义了输出栅格的范围 掩模是根据已存在的
栅格的 “有效数据” 区域 生成的，而不是矩形区域 (分析范围中指定的 是矩形区域)
设置分析掩模
分析掩模定义了输出栅格的形状
栅格数据空间分析
量等值线及空间分布图 通过地下水位高度采样点数据，制作一个城市

线模式：表示地形的最普通线模式是一系列描述 高程曲线的等高线。地图（有等高线）便是数 字地面模型的现成数据源，用扫描仪在这些图 上自动获取DEM数据方面已做了许多工作。
• 另外是根据各局部等值线上的高程点，通过插 值公式计算各点的高程，得到DEM。
-
7
• 点模式： • 人工网格法：将地形图蒙上格网，逐格读取中心
-
9
DEM的表示方法
-
10
DEM的应用
不论DEM是高程矩阵、数组、规则的点数据，还是三角网数据等 形式，都可以从中获得多种派生产品。
获得多种（不同类型）的基础图件
三维方块图、剖面图及地层图：三维方块图是最为人们熟 悉的数字地面模型的形式之一。现在已有许多可供三 维方块图计算用的标准程 序，这些程序用线条描绘或阴影栅格显示法表示规则 或不规则x、Y、Z数据组的立体图形。三维方块图在显 示多种土地景观信息中非常有用，它是土地景观设计 和森林覆盖模拟的基础。
空间统计叠合：一般用于提取某个区域范围内某些专题内容
的数量特征。
2 1
地貌图
1
3
2
行政图
A B
土壤图
a
c
e
d
g
b
f
土壤图
2A
1A
2B
1B
合成叠合
合成图
-
区 域
类 型 数
面积 a b…
14
…
23
…
… … ………
统计表
统计叠合
16
二、空间分析类型
1、根据叠合对象图形特征可分为：
并
2
1
3
叠
A
C
A 34 C 2
值的方向。这两个因素基本上能满足环境科学分析

距名牌高中在750米之内图层school

距名胜古迹500米之内，环境优雅图层famous

离主要交通要道200米之内图层street

空间操作
属性赋值 （1）分别打开market 、school、famous图层， 分别添加market、school、famous字段，并全部 赋值为1 （2）打开street图层，添加st字段，赋值为-1

点与多边形的叠合（
point-in-polygon overlay ）
包含点的图层与包含多边形的图层 判断点包含在哪一个多边形里面，从而为点设置新的多 边性属性

点与多边形叠合 示例
1
2 3 4
ID 1 2 3 4
ID
city_name 南京 苏州 上海 杭州





空间操作
区域叠加 对market、school、famous和street图层进行 union叠加步骤为如下

包含线的图层与包含多边形的图层 判断线包含在哪一个多边形里面，从而为线设置新的多 边性属性

线与多边形叠合 示例
1 3 2 ID road_name length
1 2 3
ID
沪宁高速 沪杭高速 宁杭高速
400 380 330
province_name 江苏
1 3

函数运算 算术运算（arithmetic）、三角函数 （trigonometric）、对数函数（logarithms）、 幂函数（powers） 统计运算

栅格叠合分析实例
空间操作
叠合方式的选择？ market图层、school图层进行intersect操作得到 insctms图层，再将insctms图层与Famous图层进 行inersect叠合操作，得到insctmsf图层 最后将insectmsf图层与street图层进行erase叠 合操作，得到所需结果