缓冲区分析-空间统计-空间分析

空间分析复习资料一、名词解释1、空间分析：空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术，其目的在于提取和传输空间信息。

2、网络结构模型：在网络模型中，地物被抽象为链、节点等对象，同时要关注其间连通关系。

3、空间数据模型：是关于现实世界中空间实体及其相互间联系的概念，它为描述空间数据的组织和设计空间数据库模式提供着基本方法。

4、叠置分析：将不同层的地物要素相重叠，使得一些要素或属性相叠加，从而获取新信息的方法。

包括合成叠置分析和统计叠置分析。

同义词：地图覆盖分析。

5、网络分析：是运筹学模型中的一个基本模型，它的根本目的是研究、策划一项网络工程如何安排，并使其运行效果最好，如一定资源的最佳分配，从一地到另一地的运输费用最低等。

6、栅格数据的聚类分析：栅格数据的聚类是根据设定的聚类条件对原有数据系统进行有选择的信息提取而建立新的栅格数据系统的方法。

7、数据高程模型：数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型。

数字地形模型是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。

8、坡度：坡度是地面高程的变化率的求解，因此，坡度变率表征了地表面高程相对于水平面变化的二阶导数。

9、坡向：实际应用中，由于所建立的DEM数据常常是按从南到北获取的，所以求出的坡向角度是与正北方向的夹角。

10、缓冲区分析：缓冲区分析是解决邻近度问题的空间分析工具之一。

邻近度描述了地理空间中两个地物距离相近的程度，其确实是空间分析的一个重要手段。

所谓缓冲区就是地理空间目标的一种影响范围或服务范围。

11、最佳路径分析：12、空间插值：常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面，以便于其它空间现象的分布模式进行比较，它包括了空间内插和外推两种算法。

13、虚拟现实：由计算机生成的可与用户在视觉、听觉、触觉上实施交互，使用户有身临其境之感的人造环境。

它在测绘与地学领域中的应用可以看作地图认知功能在计算机信息时代的新扩展。

地理信息系统中空间数据分析方法的使用方法地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种将地理数据与属性数据相结合的技术工具，用于存储、管理、分析和可视化地理空间数据的系统。

在GIS中，空间数据分析方法的使用对于地理问题的解决具有重要意义。

本文将介绍地理信息系统中空间数据分析方法的使用方法，帮助读者了解如何应用这些方法来解决地理问题。

首先，空间数据分析的常用方法之一是空间查询（Spatial Query）。

空间查询是指根据地理位置或空间关系来检索和提取特定空间数据的过程。

通过空间查询，我们可以根据事先定义的空间关系（如相邻关系、重叠关系等）来提取满足条件的地理要素。

例如，我们可以使用空间查询方法查找某一地区内的所有公园或河流，并获取它们的属性信息。

第二，空间数据分析的常用方法之一是缓冲区分析（Buffer Analysis）。

缓冲区分析是指根据地理位置，在地图上创建一定距离范围内的缓冲区，并分析缓冲区内的地理要素。

缓冲区分析可以用来确定某一地理要素周围的影响范围，例如确定一个工厂周围的安全距离或者估计某一鸟类的迁徙范围。

第三，空间数据分析的常用方法之一是空间插值（Spatial Interpolation）。

空间插值是指通过已知的观测点数据，在未观测点上估计或预测该点的数值。

空间插值方法可以用来生成连续的地理表面，如高程表面、温度分布等。

常用的空间插值方法包括反距离加权法（Inverse Distance Weighting）、克里金法（Kriging）和三角剖分插值法（Triangulated Irregular Network，简称TIN）等。

第四，空间数据分析的常用方法之一是空间统计分析（Spatial Statistics Analysis）。

空间统计分析是指在地理数据集上进行统计分析，考虑地理数据之间的空间关系。

通过空间统计分析，我们可以发现地理现象的分布模式、趋势和聚集特征。

名词解释★1、地理信息系统：是由计算机硬件、软件、和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解复杂的规划和管理的问题。

2、缓冲区分析：是指根据分析对象的点、线、面、实体，自动建立其周围一定距离的带状区，用以识别这3、GIS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。

些实体或者主体对领近对象的辐射范围或者影响程度，是解决临近度问题的空间分析工具之一。

★4、拓扑关系：图形在保持连续变化状态下，图形关系保持不变的性质．或空间实体之间的关系．★5、栅格结构是最简单最直接的空间数据结构，是指将地球表面划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列，每个网格作为一个象元或象素由行、列定义，并包含一个代码表示该象素的属性类型或量值，或仅仅包括指向其属性记录的指针。

因此，栅格结构是以规则的阵列来表示空间地物或现象分布的数据组织，组织中的每个数据表示地物或现象的非几何属性特征。

★6、空间数据库：是地理信息系统中用于储存和管理空间数据的场所。

7、空间数据结构：对空间逻辑数据模型描述的数据组织关系和编排方式。

8、空间索引就是指依据空间对象的位置和形状或空间对象之间的某种空间关系按一定的顺序排列的一种数据结构，其中包含空间对象的概要信息，如对象的标识、外接矩形及指向空间对象实体的指针。

它通过筛选作用，大量与特定空间操作无关的空间对象被排除，从而提高空间操作的速度和效率。

9、DTM为数字地形模型（Digital Terrain Model），是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。

数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型（Digital Elevation Model），简称DEM。

★10、GIS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。

地理信息系统(GIS)具有很强的空间信息分析功能，这是区别于计算机地图制图系统的显著特征之一。

利用空间信息分析技术，通过对原始数据模型的观察和实验，用户可以获得新的经验和知识，并以此作为空间行为的决策依据。

空间信息分析的内涵极为丰富。

作为GIS的核心部分之一，空间信息分析在地理数据的应用中发挥着举足轻重的作用。

叠置分析(Overlay Analysis)覆盖叠置分析是将两层或多层地图要素进行叠加产生一个新要素层的操作，其结果将原来要素分割生成新的要素，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，覆盖叠置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。

覆盖叠置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。

1)多边形叠置这个过程是将两层中的多边形要素叠加，产生输出层中的新多边形要素，同时它们的属性也将联系起来，以满足建立分析模型的需要。

一般GIS软件都提供了三种多边形叠置：(1)多边形之和(UNION)：输出保留了两个输入的所有多边形。

(2)多边形之积(INTERSECT)：输出保留了两个输入的共同覆盖区域。

(3)多边形叠合(IDENTITY)：以一个输入的边界为准，而将另一个多边形与之相匹配，输出内容是第一个多边形区域内二个输入层所有多边形。

多边形叠置是个非常有用的分析功能，例如，人口普查区和校区图叠加，结果表示了每一学校及其对应的普查区，由此就可以查到作为校区新属性的重叠普查区的人口数。

2)点与多边形叠加点与多边形叠加，实质是计算包含关系。

叠加的结果是为每点产生一个新的属性。

例如，井位与规划区叠加，可找到包含每个井的区域。

3)线与多边形叠加将多边形要素层叠加到一个弧段层上，以确定每条弧段(全部或部分)落在哪个多边形内。

网络分析(Network Analysis)对地理网络(如交通网络)、城市基础设施网络(如各种网线、电力线、电话线、供排水管线等)进行地理分析和模型化,是地理信息系统中网络分析功能的主要目的。

如何进行地理信息可视化和空间数据分析一、引言地理信息可视化和空间数据分析是现代地理学研究中不可或缺的重要手段。

通过对地理信息的可视化和空间数据的分析，我们可以更好地理解和解释地理现象，揭示地理规律，为决策提供科学依据。

本文将介绍如何进行地理信息可视化和空间数据分析的方法和工具。

二、地理信息可视化地理信息可视化是将地理数据以图像的形式展现出来的过程。

它能够直观地表达地理数据的空间分布情况和趋势，帮助我们更好地理解地理现象。

以下是一些常用的地理信息可视化方法和工具。

1. 地图制作软件地图制作软件是进行地理信息可视化的基本工具之一。

常见的地图制作软件有ArcGIS、QGIS等。

通过这些软件，我们可以将地理数据导入，并进行符号化、标注、分类、渐变等操作，最终生成具有空间分布信息的地图。

2. 数据可视化软件除了专门的地图制作软件，还有一些通用的数据可视化软件也可以用于地理信息可视化。

例如，Tableau、Power BI等工具具有强大的可视化功能，可以将地理数据与其他数据相结合，通过散点图、热力图、气泡图等形式展示地理数据。

3. WebGIS随着互联网的发展，WebGIS成为地理信息可视化的重要手段。

借助WebGIS平台，如ArcGIS Online、Mapbox等，我们可以通过网络将地理数据与地图相结合，实现在线地图分享和交互。

三、空间数据分析空间数据分析是地理信息科学的核心内容之一，旨在发现地理现象的模式、检验假设、探索地理关系，并提供科学依据以支持决策。

以下是一些常见的空间数据分析方法和工具。

1. 空间统计分析空间统计分析是一种利用统计学方法探索地理现象的空间分布规律的方法。

通过计算地理现象的聚集程度、相似度、相关性等指标，可以揭示地理现象的空间关系，例如空间自相关、空间插值、空间回归等。

2. 缓冲区分析缓冲区分析是一种以地理对象为中心，以一定距离为半径生成周围区域的分析方法。

通过缓冲区分析，我们可以确定各类地理对象的相对分布范围和重叠程度，例如城市规划中的用地管制区域划定、疏散路线规划等。

地理信息技术专业中的空间分析方法介绍地理信息技术作为一门关注地球空间信息的学科，涉及诸多领域的空间数据处理和分析。

空间分析是地理信息技术中一个重要的工具，它通过对地理现象的空间关系进行量化和分析，帮助人们深入理解地理现象的规律和特点。

这篇文章将介绍地理信息技术专业中常用的空间分析方法。

一、地理空间分析方法1. 空间查询空间查询是地理信息系统中最基础的空间分析方法之一。

它通过设定特定的查询条件，从地理空间数据库中检索特定的地理对象。

常用的空间查询包括点查询、线查询、面查询等。

例如，当我们需要查询某一地区的医院分布情况时，可以通过空间查询筛选出该地区范围内的医院数据。

2. 空间统计空间统计是地理信息技术中常用的分析方法之一。

它通过对地理空间数据的统计分析，揭示其分布的规律和趋势。

常用的空间统计方法包括核密度估计、泰森多边形分析等。

例如，核密度估计可以用于分析某一地区的人口密度分布情况，从而为城市规划提供参考依据。

3. 空间插值空间插值是一种根据有限的采样数据，估计未知位置上的属性值的方法。

它通过对已知采样点之间的关系进行推断，填补未知位置上的数据缺失。

常用的空间插值方法包括反距离加权插值、克里金插值等。

例如，根据已知地震台站的测量数据，可以通过空间插值方法推断其他地区的地震活动情况。

4. 空间交互分析空间交互分析是一种基于地理空间关系的分析方法，用于研究不同空间对象之间的相互作用和影响。

常用的空间交互分析方法包括缓冲区分析、最近邻分析等。

例如，缓冲区分析可以用于分析某一工厂周围的环境污染范围，进而评估其对周围居民的影响程度。

5. 空间模型空间模型是一种通过数学模型对地理现象进行描述和分析的方法。

它基于地理空间对象的属性和拓扑关系，构建相应的数学模型，来模拟和预测地理现象的发展趋势。

常用的空间模型有空间自相关模型、地理加权回归模型等。

例如，空间自相关模型可以用于分析某一地区的犯罪率和社会经济因素的关系。

使用GIS软件进行空间数据分析的技巧随着科技的不断发展，GIS（地理信息系统）软件在各行各业中得到了广泛的应用。

从城市规划到环境保护，从交通管理到灾害应对，GIS软件帮助人们更好地理解和利用地理空间数据。

本文将介绍一些使用GIS软件进行空间数据分析的技巧。

1. 数据获取与处理在进行任何分析之前，首先需要获取和处理地理空间数据。

这些数据可以来自各种来源，如卫星遥感图像、地形数据、人口统计数据等。

使用GIS软件，我们可以将这些数据导入，并进行预处理，如数据清理、格式转换和投影转换等。

确保数据的准确性和一致性对于后续的分析至关重要。

2. 空间查询与可视化GIS软件提供了强大的空间查询和可视化工具，帮助我们快速定位和分析特定区域。

我们可以使用空间查询工具来选择或过滤出感兴趣的空间要素，如选取某个行政区域内的建筑物或某个地段的地形特征。

同时，利用GIS软件的可视化功能，我们可以以地图、图表或统计图等形式对地理空间数据进行展示，使得数据更加直观和易于理解。

3. 空间叠加分析与缓冲区分析空间叠加分析是GIS软件中常用的分析方法之一。

它通过将不同的空间数据层叠加在一起，来探索它们之间的相互关系。

例如，我们可以叠加地形数据和水系数据，以确定哪些地区容易发生洪水。

此外，缓冲区分析也是一种常用的空间分析方法。

它通过在地理空间数据中创建缓冲区来研究特定地点周围的影响范围。

例如，我们可以通过创建一个以学校为中心的缓冲区，来研究该区域内的交通情况和人口密度，并据此进行城市规划。

4. 空间插值与预测分析在一些情况下，我们可能无法获得完整的地理空间数据。

此时，空间插值技术可以帮助我们通过已有的数据点来推测其他地方的数据情况。

GIS软件提供了多种空间插值算法，如反距离加权插值和Kriging插值。

通过对地理空间数据进行插值分析，我们可以获取缺失数据的估算值，并进行进一步的预测分析。

5. 空间统计分析与模型建立空间统计分析是GIS软件中一个重要的功能。

gis空间查询的基本方法GIS（地理信息系统）空间查询是通过在地理数据中执行空间分析和检索操作来获取有关空间关系的信息。

以下是GIS空间查询的基本方法：1. 点查询：-描述：通过指定坐标点在地图上查询相关的地理要素。

-应用：用于获取点坐标所在位置的地理属性信息。

2. 线查询：-描述：通过指定线段在地图上查询相关的地理要素。

-应用：用于获取线段所经过区域或路径上的地理属性信息。

3. 面查询：-描述：通过指定面状区域在地图上查询相关的地理要素。

-应用：用于获取指定区域内的地理属性信息，如土地利用类型、土地所有者等。

4. 邻近查询：-描述：查找与指定地理对象在空间上相邻或相交的对象。

-应用：用于分析地理对象的周围环境，如查找邻近的设施、交通路线等。

5. 缓冲区分析：-描述：根据指定的距离范围创建一个区域，该区域内的地理对象被视为与原始对象有空间关系。

-应用：用于分析地理对象周围一定范围内的其他对象，例如评估环境影响。

6. 交叉查询：-描述：查找与指定地理对象在空间上相交的其他对象。

-应用：用于识别空间上的重叠或交叉，例如交叉的道路或管道。

7. 空间连接：-描述：基于空间位置连接两个或多个数据集，以获取它们之间的关系。

-应用：用于建立空间关联，例如查找地理要素之间的共同点。

8. 空间统计分析：-描述：分析空间上的分布模式和关联关系，包括聚类、离群点等。

-应用：用于了解地理对象的空间分布规律，支持决策制定和规划。

9. 网络分析：-描述：基于网络结构进行路径分析、最短路径、服务区域等分析。

-应用：用于规划交通、配送、路径规划等。

实验6、空间分析基本操作一、实验目的1.了解基于矢量数据和栅格数据基本空间分析的原理和操作。

2.掌握矢量数据与栅格数据间的相互转换、栅格重分类(Raster Reclassify)、栅格计算－查询符合条件的栅格(Raster Calculator)、面积制表（Tabulate Area）、分区统计(Zonal Statistic)、缓冲区分析(Buffer)、采样数据的空间内插(Interpolate)、栅格单元统计（Cell Statistic）、邻域统计（Neighborhood）等空间分析基本操作和用途。

3.为选择合适的空间分析工具求解复杂的实际问题打下基础。

二、实验准备预备知识：空间分析空间分析是基于地理对象的位置和形态的空间数据的分析技术，其目的在于提取空间信息或者从现有的数据派生出新的数据，是将空间数据转变为信息的过程。

空间分析是地理信息系统的主要特征。

空间分析能力（特别是对空间隐含信息的提取和传输能力）是地理信息系统区别与一般信息系统的主要方面，也是评价一个地理信息系统的主要指标。

空间分析赖以进行的基础是地理空间数据库。

空间分析运用的手段包括各种几何的逻辑运算、数理统计分析、代数运算等数学手段。

空间分析可以基于矢量数据或栅格数据进行，具体是情况要根据实际需要确定。

软件准备：ArcGIS Desktop ---ArcMap实验数据：包括Slope1（栅格数据），Landuse（栅格数据），街道图层AIOStreets（矢量数据），城市地籍图层AIOZonecov（矢量数据）三、实验内容及步骤第1步：调出空间分析模块本章的大部分练习都会用到空间分析扩展模块，要使用“空间分析模块”首先在ArcMap中执行菜单命令<Tools>－<Extensions>，在扩展模块管理窗口中，将“Spatial Analyst”前的检查框打勾。

然后，在ArcMap工具栏的空白区域点右键，在出现的右键菜单中找到“Spatial Analyst”项，点击该项，在ArcMap中显示“Spatial Analyst”工具栏。