第5章 空间分析的原理与方法
- 格式：ppt
- 大小：5.43 MB
- 文档页数：78
下载文档原格式
合集下载
空间分析的原理和方法
DEM的表示方法 某地区地表高程的变化可用多种方法模拟。用数学 定义的表面或点、线影像都可用来表示DEM。 数学分块法 数学方法拟合表面时需依靠连续的三维函数，连续 的三维函数能以高平滑度表示复杂表面。局部 拟合法是将复杂表面分成正方形像元，或面积 大致相同的不规则形状小块，根据有限个离散 点的高程，可得到拟合的DEM。 图形法 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。
V5
e5
e6
e1 V2 V1 V2 V3 V4 V5
v1 0 v2 1 D (G ) v3 1 v4 1 v5 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0
e3
e4 V3
e2
v1 v2 D (G ) v3 v4 v5
• 坡度图与坡向图：坡度定义为水平面与局部地表之 间的正切值。它包含两个成分：斜度——高度变化 的最大比率(常称为坡度)；坡向——变化比率最大 值的方向。这两个因素基本上能满足环境科学分析 的要求。 • 地貌晕渲图：制图工作者用一种“阴影立体法”表 示地表形状即地貌晕渲法。有了DEM，地貌晕渲图能 自动精确地实现。
距离
O
A
B
C
P
视线平面投影
通视剖面图
第二节
空间叠合分析
一、什么是空间叠合分析？是指在统一空间参照系统条件 下，每次将同一地区两个地理对象的图层进行叠合，以产生 空间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间的空间对应 关系。
空间分析的原理与方法
B
21
……
C
32
……
C
43
……
C
…… …… …… ……
线与多边形叠加分析
2019年8月21日2时34分
34
《地理信息系统》
多边形与多边形的叠合分析 多边形与多边形的叠合分析是指将两个不同 图层的多边形要素相叠合，产生一个新的多 边形图层的操作，其结果将原来多边形要素 分割成新要素，新要素综合了原来所有叠加 图层的属性。
2019年8月21日2时34分
28
《地理信息系统》
计算多边形对点的包含关系，即判断点落在哪 个多边形内。
进行属性数据处理。最简单的方式是将多边形 属性信息叠加到其中的点上（或将点的属性叠 加到多边形上，用于标识该多边形）。
通过叠加可以计算出每个多边形类型里有多少 个点，以及这些点的属性信息。
他在绘有霍乱流行地区所有道路、房屋、饮用 水机井等内容的1：6500比例尺地图上，标出 了每个霍乱病死者的住家位置，得到了霍乱病 死者居住分布图。
2019年8月21日2时34分
3
《地理信息系统》
斯诺博士分析了这 张分布图，马上明 白了霍乱病源之所 在－－死者住家都 集中于饮用“布洛 多斯托”井水的地 方及周围。
25
《地理信息系统》
根据采用的数据结构的不同分
基于矢量数据的叠合分析
根据叠合对象图形特征的不同，分为
点与多边形的叠合 线与多边形的叠合 多边形与多边形的叠合
算法复杂，但数据 量小、精度较高。
基于栅格数据的叠合分析
算法简单， 但数据量大。
2019年8月21日2时34分
26
《地理信息系统》
2019年8月21日2时34分
第5章_空间分析原理
第三节 邻域分析
概念: 根据指定的目标信息检查邻近区域内的 目标信息，或从邻近区域的目标信息中进一步 分析特定的目标信息。
一、 泰森多边形分析
定义: 设平面上有n 个互不重叠的离散数据点， 则其中的任意一个离散数据点Pi都有一个邻近 范围Bi，在Bi中的任一个点同Pi点之间的距离 小于它同其它离散数据点之间距离。Bi是一个 不规则多边形，称为泰森多边形。
三、叠加分析 (spatial overlay analysis)
叠加分析: 叠加形成一新的目标，对空间区域 重新划分，属性数据中包含了参加叠加的多种 数据项。
分栅格叠加和矢量叠加。栅格叠加得到新的栅 格属性，而矢量叠加得到包括新的空间特性和 属性关系。
拓扑叠加产生伪多边形，可指定容差值消除。 栅格叠加组合数量很大，需进行条件叠加。 分条件叠加和无条件叠加。无条件叠加也称全叠
(8)自动采集
自动采集方法按照像片上的规则格网利用数 字影像匹配进行数据采集。全数字化摄影测 量系统在市场上已有比较成熟的产品。优点 是自动化，不需太多的干预。但是在生成 DEM 时 需 要 采 集 地 貌 特 征 点 线 ， 才 能 保 证 DEM的高保真度。
返回
2 地形图数据采集方法
对地形图要素进行数字化处理，再内插DEM。 半自动扫描数字化技术已成为地图数字化的主 流。
[1]在地表突变邻近区域内的采样数据有较高的 冗余度；
[2]跟踪路径长，效率低。
(5)选择性采样
根据地形特征进行选择性的采样，例如沿山脊 (谷)线、特征点(如山顶点)等进行采集。优点: 只需以少量的点便能使其所代表的地面具有足 够的可信度。缺点：它需要进行大量内插，采 样效率不高，不便于自动采样和快速采样。
1．点、线和面状图之间复合 通过点、线和面状图之间相互复合。寻求特征
第5章 换面法
c● a
V XH
●
d
n●
●
由直角投影定理，把AB变为投影面 垂直线时，公垂线MN平行于V1 ， 它的投影反映实长,且m1n1⊥c1d1。
A C N M
m
b
a c
●m ●
n
d b
B
D
d1
.
●
′
c1
a1(b1m1)
n1 d1
a′1（b ′1m ′1）
● ●
V1
.
n′ 1
H V 1
#
X1
c′ 1
（5）两交叉直线之间 →将一直线变换成投影面垂直线。
29
距离:
1.点到直线的距离； 4.线、面平行间的距离； 2.平行两直线的距离； 5.点到平面的距离； 3.两直线的公垂线； 6.平行两平面的距离。
30
5 、求夹角
（1）两直线之间 →将两直线组成的平面变换成投影面平行 面。 （2） 两平面之间 →将两平面变换成投影面的垂直面，即应将 两平面的交线变换成投影面的垂直线。
b
a b a
.
B A
a1
X
a H
H1 ● X1 V1 a1
//
●
X1
b1 a 2(b2)
X2轴的位置？
与a1b1垂直
14
例3：求两平行直线的距离.
作图： c● a
V H
●
d b
分析：转换为点到点 的距离问题。把AB、 CD换成投影面垂直线， 两点的距离即为所求。 （逆推法）
a1
V
A
X
V
ax
H
a
ax1 H V1 X1
X
ax1
V XH
●
d
n●
●
由直角投影定理，把AB变为投影面 垂直线时，公垂线MN平行于V1 ， 它的投影反映实长,且m1n1⊥c1d1。
A C N M
m
b
a c
●m ●
n
d b
B
D
d1
.
●
′
c1
a1(b1m1)
n1 d1
a′1（b ′1m ′1）
● ●
V1
.
n′ 1
H V 1
#
X1
c′ 1
（5）两交叉直线之间 →将一直线变换成投影面垂直线。
29
距离:
1.点到直线的距离； 4.线、面平行间的距离； 2.平行两直线的距离； 5.点到平面的距离； 3.两直线的公垂线； 6.平行两平面的距离。
30
5 、求夹角
（1）两直线之间 →将两直线组成的平面变换成投影面平行 面。 （2） 两平面之间 →将两平面变换成投影面的垂直面，即应将 两平面的交线变换成投影面的垂直线。
b
a b a
.
B A
a1
X
a H
H1 ● X1 V1 a1
//
●
X1
b1 a 2(b2)
X2轴的位置？
与a1b1垂直
14
例3：求两平行直线的距离.
作图： c● a
V H
●
d b
分析：转换为点到点 的距离问题。把AB、 CD换成投影面垂直线， 两点的距离即为所求。 （逆推法）
a1
V
A
X
V
ax
H
a
ax1 H V1 X1
X
ax1
【GIS】地理信息系统复习资料
第一章绪论1、信息的特点1)信息的客观性2)信息的适用性3)信息的传输性4)信息的共享性2、数据处理：即对数据进行收集、筛选、排序、归并、转换、存储、检索、计算，以及分析、模拟和预测等操作。
3、地理信息的特点:1）空间分布性2）具有多维结构的特征3）时序特征十分明显4、地理数据：是与地理环境要素有关的物质的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。
5、地理信息系统：它是在计算机硬、软件系统支持下，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。
6、简述GIS的构成。
它的的基本功能有哪些？硬件系统、软件系统、空间数据库、应用模型、用户基本功：数据采集与编辑、数据存储与管理、数据处理与变换、空间分析和统计、产品制作与显示、二次开发和编辑。
第二章地理信息系统的数据结构1、矢量表示法：采用一个没有大小的点（坐标）来表达基本点元素。
2、栅格表示法：采用一个有固定大小的点（面元）来表达基本点元素。
3、空间数据的基本特征。
1)属性特征：描述空间对象的特性，即是什么。
如对象的类别、等级、名称、数量等。
2)空间特征：描述空间对象的地理位置以及相互关系，又称几何特征和拓扑特征，前者用经纬度、坐标表示，后者用拓扑关系表示，如交通学院与电力学院相邻等。
3)时间特征：描述空间对象随时间的变化。
4、拓扑关系的类型1）拓扑邻接：相同拓扑元素之间的关系。
2）拓扑关联：不同拓扑元素之间的关系。
3）拓扑包含：同类但不同级元素之间的关系。
5、空间数据拓扑关系意义1）根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离，可以确定一种地理实体相对于另一种地理实体的空间位置关系。
2）有利于空间要素的查询。
3）可以利用拓扑关系数据作为工具，重建地理实体。
6、建立如下图所示的拓扑关系的全显式表达。
（方向自己给定）弧段与结点关系表多边形与弧段关系表结点与弧段关系表弧段与多边形7、栅格数据单元值的确定方法有哪些？①中心点法：②面积占优法：③重要性法：④百分比法：8、如何确定合理的网格尺寸？为了逼近原始数据精度，除了采用这几种取值方法外，还可以采用缩小单个栅格单元的面积，增加栅格单元总数的方法。
空间分析原理与应用：第五章 空间回归分析
来自表2-1总体的两个随机样本
两个独立样本的回归线
总体回归线与样本回归线
Y
.Y1
需 求 量
. e1
u1
Yˆi b1 b2 Xi
.Yˆ1
EY | X B1 B2 Xi
A
..un Yn . en
Yˆn
0
X1 价格
Xn
X
5.2.6 “线性”回归的特殊含义
解释变量线性与参数线性
1. 解释变量线性 非线性举例：
y
y
000.5yy 0.5y 0 y
1 2 3 4 5
000...555yyy334
2 y
1
0.5y 5
0.5y 5
0.5y 4
(3 1)
式（3 1）表示变量y *用其他区域的y进行解释的线性关系，可写成：
y Cy
（3 2）
其中，是需要估计的回归参数，反映了样本数据内在的空间
模式的有效描述，因此需要引入能够描述空间自相关和空 间非平稳性的项，克服回归模型的缺陷。 • 空间关系的描述需要借助空间权重（邻接）矩阵。
空间邻接矩阵为：
0 1 0 0 0
1 0 0 0 0
W 0 0 0 1 1
(8)
0 0 1 0 1
0 0 1 1 0
行标准化为：
0 1 0 0 0
1 0 0 0 0
5.2.2 总体回归函数
例子：不同家庭收入水平下的学生数学SAT成绩
家庭年收入与数学S.A.T分数
总体回归函数PRF
E(Y | X i ) B1 B2 X i
(2-1)
Y的条件期望，可简写为E(Y)
B1和B2是参数(parameters)，也称回归系数 (regression coefficients)。
第5章 空间分析
均质和非均质缓冲区 静态和动态缓冲区
缓冲区实现的基本算法
• 1）角分线法 • 双线问题最简单的方法是 角分线法（简单平行线 法）。算法是在轴线首尾 点处，作轴线的垂线并按 缓冲区半径R截出左右边 线的起止点；在轴线的其 它转折点上，用与该线所 关联的前后两邻边距轴线 的距离为R的两平行线的 交点来生成缓冲区对应顶 点。
• 对于简单情形，缓冲区是一个简单多边形， 但当计算形状比较复杂的对象或多个对象 集合的缓冲区时，就复杂得多。为使缓冲 区算法适应更为普遍的情况，就不得不处 理边线自相交的情况。当轴线的弯曲空间 不容许双线的边线无压盖地通过时，就会 产生若干个自相交多边形。
• 自相交多边形分为两种情况：岛屿多边形 和重叠多边形。岛屿多边形是缓冲区边线 的有效组成部分；重叠多边形不是缓冲区 边线的有效组成，不参与缓冲区边线的最 终重构。对于岛屿多边形和重叠多边形的 自动判别方法，首先定义轴线坐标点序为 其方向，缓冲区双线分成左右边线，左右 边线自相交多边形的判别情形恰好对称。 对于左边线，岛屿自相交多边形呈逆时针 方向，重叠自相交多边形呈顺时针方向； 对于右边线，岛屿多边形呈顺时针方向， 重叠多边形呈逆时针方向。
缓冲区的种种类型
缓冲区的种种类型？？？
——线状要素的缓冲区根据缓冲头的类型可以分为：圆头 缓冲和平头缓冲
——线状要素的缓冲带可以两侧对称，也可以两侧不对称 ——线状要素的缓冲带可以只是单侧缓冲区 ——多边形的缓冲区可以生成内侧或外侧缓冲区，一般为 外侧 ——对于点状物体而言，可以生成三角形、矩形、圆形等 多边形，一般为圆形
视觉信息叠加
• 传统的地图表现方式 • 视觉信息叠加是将不同层面的信息内容叠加显示在 屏幕或结果图件上
点状图、线状图和面状图之间的叠加显示 遥感影像与专题地图的叠加 专题地图与数字高程模型（DEM）叠加显示立体专题图
缓冲区实现的基本算法
• 1）角分线法 • 双线问题最简单的方法是 角分线法（简单平行线 法）。算法是在轴线首尾 点处，作轴线的垂线并按 缓冲区半径R截出左右边 线的起止点；在轴线的其 它转折点上，用与该线所 关联的前后两邻边距轴线 的距离为R的两平行线的 交点来生成缓冲区对应顶 点。
• 对于简单情形，缓冲区是一个简单多边形， 但当计算形状比较复杂的对象或多个对象 集合的缓冲区时，就复杂得多。为使缓冲 区算法适应更为普遍的情况，就不得不处 理边线自相交的情况。当轴线的弯曲空间 不容许双线的边线无压盖地通过时，就会 产生若干个自相交多边形。
• 自相交多边形分为两种情况：岛屿多边形 和重叠多边形。岛屿多边形是缓冲区边线 的有效组成部分；重叠多边形不是缓冲区 边线的有效组成，不参与缓冲区边线的最 终重构。对于岛屿多边形和重叠多边形的 自动判别方法，首先定义轴线坐标点序为 其方向，缓冲区双线分成左右边线，左右 边线自相交多边形的判别情形恰好对称。 对于左边线，岛屿自相交多边形呈逆时针 方向，重叠自相交多边形呈顺时针方向； 对于右边线，岛屿多边形呈顺时针方向， 重叠多边形呈逆时针方向。
缓冲区的种种类型
缓冲区的种种类型？？？
——线状要素的缓冲区根据缓冲头的类型可以分为：圆头 缓冲和平头缓冲
——线状要素的缓冲带可以两侧对称，也可以两侧不对称 ——线状要素的缓冲带可以只是单侧缓冲区 ——多边形的缓冲区可以生成内侧或外侧缓冲区，一般为 外侧 ——对于点状物体而言，可以生成三角形、矩形、圆形等 多边形，一般为圆形
视觉信息叠加
• 传统的地图表现方式 • 视觉信息叠加是将不同层面的信息内容叠加显示在 屏幕或结果图件上
点状图、线状图和面状图之间的叠加显示 遥感影像与专题地图的叠加 专题地图与数字高程模型（DEM）叠加显示立体专题图
第五章 GIS空间分析原理与方法
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
第五章 2空间分析的原理与方法 空间叠合分析
Clip裁剪:输出层按一个图层的边界，对另一个图层的内容要 素进行截取后的结果
Update更新:输出层为一个经过删除处理后的图层与一个 新特征图层进行合并后的结果
空间联合
Union合并 Intersect相交 Identity识别 Erase擦除
属性表发生变化
要素提取 图层更新
Clip裁剪 Update更新
基于矢量数据的叠合分析
2 4 3 5 A B 2B 1B
1A 3A 2A 4A 4B
1
3B
5B
降雨量
土壤类型
适宜农作物
基于栅格数据的叠合分析
基于栅格数据的叠合分析
矢量
栅格化
二值化
逻辑运算
结果
实例
坡度图
河流图
Cost=River+Slope
成本图
修建公路的成本图
Legend
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
复习题
空间叠合分析的概念？及其用途？
B C C A C
A
2 3
B
C A
4
1
3 5
B
2
4 5
消防服务区和地铁线的叠加分析
2.1.3 多边形与多边形的叠加分析
多边形与多边形的叠加是指将两个不同图层的多边形 要素叠合，产生新的多边形要素，以解决地理变量的多准 则分析、区域多重属性的模拟分析、地理特征的动态变化
分析、区域信息提取等。
叠合后产生输出新图层的属性信息与原多边形的继承 关系，要根据叠加的不同方式而定。
数据分层组织是叠合分析的基础 分层可以用矢量数据结构点线面表示，也 可以用栅格数据结构表示
地理信息系统原理第五章 空间分析与建模5.2
（1）每个区域单元的LISA，是描述该区域单元周围 显著的相似值区域单元之间空间集聚程度的指标；
（2）所有区域单元LISA的总和与全局的空间联系指 标成比例。
星蓝海学习网
LISA包括局部Moran指数（local Moran index） 和局部Geary指数（local Geary index），下面重 点介绍和讨论局部Moran指数。
i
j
星蓝海学习网
✓对统计量的检验与局部Moran指数相似，其检验值为
Z
Gi ) VAR(Gi )
✓显著的正值表示在该区域单元周围，高观测值的区域单元趋 于空间集聚，而显著的负值表示低观测值的区域单元趋于空 间集聚，与Moran指数只能发现相似值(正关联)或非相似性 观测值(负关联)的空间集聚模式相比，具有能够探测出区域 单元属于高值集聚还是低值集聚的空间分布模式。
为什么要用空间统计分析？
✓空间统计分析，其核心就是认识与地理位置相关的数据间的空间 依赖、空间关联或空间自相关，通过空间位置建立数据间的统计 关系。
✓空间统计分析的任务，就是运用有关统计方法，建立空间统计模 型，从凌乱的数据中挖掘空间自相关与空间变异规律。
星蓝海学习网
为什么要用空间统计分析？
空间数据分析与传统统计分析主要有两大差异：
Tobler， W. R. (1970). "A computer movie simulating urban growth in the Detroit region". Economic Geography， 46(2): 234-240.
Waldo Tobler（born in 1930） receiving a plaque for his contributions to geography. On the event of his November 2000 birthday.
（2）所有区域单元LISA的总和与全局的空间联系指 标成比例。
星蓝海学习网
LISA包括局部Moran指数（local Moran index） 和局部Geary指数（local Geary index），下面重 点介绍和讨论局部Moran指数。
i
j
星蓝海学习网
✓对统计量的检验与局部Moran指数相似，其检验值为
Z
Gi ) VAR(Gi )
✓显著的正值表示在该区域单元周围，高观测值的区域单元趋 于空间集聚，而显著的负值表示低观测值的区域单元趋于空 间集聚，与Moran指数只能发现相似值(正关联)或非相似性 观测值(负关联)的空间集聚模式相比，具有能够探测出区域 单元属于高值集聚还是低值集聚的空间分布模式。
为什么要用空间统计分析？
✓空间统计分析，其核心就是认识与地理位置相关的数据间的空间 依赖、空间关联或空间自相关，通过空间位置建立数据间的统计 关系。
✓空间统计分析的任务，就是运用有关统计方法，建立空间统计模 型，从凌乱的数据中挖掘空间自相关与空间变异规律。
星蓝海学习网
为什么要用空间统计分析？
空间数据分析与传统统计分析主要有两大差异：
Tobler， W. R. (1970). "A computer movie simulating urban growth in the Detroit region". Economic Geography， 46(2): 234-240.
Waldo Tobler（born in 1930） receiving a plaque for his contributions to geography. On the event of his November 2000 birthday.
第五章 矢量数据的空间分析方法
第五章 矢量数据空间分析方法
5.2 矢量数据的包含分析 在包含分析的具体算法中，点与点，点与线的包含分 析一般均可以分别通过先计算点到点，点到线之间的距离， 然后利用最小距离阈值判断包含的结果。 点与面之间的包含分析，或者称为Point-Polygon分析， 具有较为典型的意义。
5.2 矢量数据的包含分析
5.4 矢量数据的叠置分析
通过点与多边形叠置，可以计算出每个多边形类型里 有多少个点，不但要区分点是否在多边形内，还要描述在 多边形内部的点的属性信息。 例如将油井与行政区划叠置可以得到除油井本身的属 性如井位、井深、出油量等外，还可以得到行政区划的目 标标识，行政区名称，行政区首长姓名等。
5.4 矢量数据的叠置分析
8/37
5.1 矢量数据
(2)线状数据的拓扑关系 线状数据的拓扑关系 一条线段叫做一条弧段，由节点的连线组成。 一条线段叫做一条弧段，由节点的连线组成。开始点称为始 节点，结束点称为终节点。 节点，结束点称为终节点。 弧段-节点清单 列出了弧段-节点的关系 节点清单” “弧段 节点清单”列出了弧段 节点的关系 弧段-坐标清单 显示组成每条弧段的x、 坐标 坐标清单” “弧段 坐标清单”显示组成每条弧段的 、y坐标
第五章 矢量数据空间分析方法
5.4 矢量数据的叠置分析
其基本的处理方法是：根据两组多边形边界的交点来建立具有 多重属性的多边形或进行多边形范围内的属性特性的统计分析。 其中，前者叫做地图内容的合成叠置，如左图。后者称为地图 内容的统计叠置，如右图。
5.4 矢量数据的叠置分析
合成叠置的目的，是通过 区域多重属性的模拟，寻找和 确定同时具有几种地理属性的 分布区域。 或者按照确定的地理目标， 对叠置后产生的具有不同属性 多边形进行重新分类或分级， 因此叠置的结果为新的多边形 数据文件。
gis自考习题-整理单选+多选学生用
第一章绪论1、地理信息系统形成于20 世纪____ ？A.50 年代B.60 年代C.70 年代D.80 年代2、地理信息区别与其他信息的显著标志是 ___ ?A.属于属性信息B.属于共享信息C.属于社会经济信息D.属于空间信息3、“3S”技术指的是?A.GIS 、RS、GPSB.GIS 、DSS、GPSC.GIS 、GPS、OSD.GIS 、DSS、RS4、下列属于GIS 输入设备的是___ ?A.主机B.绘图机C.扫描仪D.显示器5、把GIS分为专题地理信息系统、区域地理信息系统与地理信息系统工具是按___ ?A.数据容量B.用户类型C.内容D.用途6、从历史发展看，GIS脱胎于?A.地图学B.地理学C.计算机科学D.测量学7、世界上第一个地理信息系统是___ ?A.美国地理信息系统B.加拿大地理信息系统C.日本地理信息系统D.奥地利地理信息系统8、有关地理系统的论述错误的是 __ ?A.地理系统是一个多层次的巨系统B.地理系统是地理信息系统的科学依据C.地理系统就是统一地图学D.地理系统是以哲学思维和高度现代化的技术为支撑的科学体系9、GIS 进入推广应用阶段是20 世纪?A.60 年代B.70 年代C.80 年代D.90 年代10、GIS 的主要工作方式是?A.批处理方式B.人机对话的交互方式C.模拟方式D.增量方式11、GIS 与机助制图的差异在于?A.是地理信息的载体B.具有存储地理信息的功能C.具有显示地理信息的功能D.具有强大的空间分析功能12、有关信息的论述错误的是 ___ ?A.信息具有传输性B.信息具有共享性C.信息具有适用性D.信息具有主观性13、下列哪些属于GIS产品的输出设备?A.键盘B.硬盘C.主机D.显示器14、下列GIS软件中哪一个不是ESRI公司的产品?A.ArcViewB.ArcSEDC.MapXtremeD.MapObject15、地理信息区别与其他信息的显著标志是 ___ ?A.属于属性信息B.属于共享信息C.属于社会经济信息D.属于空间信息16、以下不属于GIS输出设备的是?A.绘图仪B.打印机C.图形显示终端D.图形数字化仪第二章地理信息系统的数据结构1、对一幅地图而言，要保持同样的精度，栅格数据量要比矢量数据量A.大B.小C.相当D.无法比较2、有一点实体其矢量坐标为P（，），若网格的宽与高都是2，则P__ ?A.P （5，8）B.P （8，5）C.P （4，7）D.P （7，4）3、获取栅格数据的方法有___ ?A.手扶跟踪数字化法B.屏幕鼠标跟踪数字化法C.扫描数字化法D.人工读取坐标法4、矢量结构的特点是___ ?A.定位明显、属性隐含B.定位明显、属性明显C.定位隐含、属性明显D.定位隐含、属性隐含点栅格化的行列坐标为 __ ?5、下列栅格结构编码方法中，具有可变分辨率和区域性质的是___A. 直接栅格编码B. 链码C. 游程编码D. 四叉树编码6、用数字化仪数字化一条折线，合适的操作方式为___ ?A.点方式B.开关流方式C.连续流方式D.增量方式7、描述地理实体本身位置、形状和大小等的数据为___ ?A.属性数据B.几何数据C.关系数据D.统计数据8、在GIS数据中，把非空间数据称为?A.几何数据B.关系数据C.属性数据D.统计数据9、地理数据一般具有三个基本特征是___ ?A.空间特征、属性特征和时间特征B.空间特征、地理特征和时间特征C.地理特征、属性特征和时间特征D.空间特征、属性特征和拓扑特征10、存在于空间图形的同类元素之间的拓扑关系是___ ?A.拓扑邻接B.拓扑关联C.拓扑包含D.以上三者11、通过记录坐标的方式表示点、线、面地理实体的数据结构是?A.矢量结构B.栅格结构C.拓扑结构D.多边形结构12、在栅格数据获取过程中，为减少信息损失提高精度可采取的方法是A.增大栅格单元面积B.缩小栅格单元面积C.改变栅格形状D.减少栅格总数13、对同一幅地图而言，矢量结构与栅格结构相比___ ?A.图形精度高B.图形精度低C.图形精度相当D.无法比14、下列能进行地图数字化的设备是 ___ ?A.打印机B.手扶跟踪数字化仪C.主机D.硬盘15、GIS 所包含的数据均与___ ?A.地理空间位置相联系B.非空间属性相联系C.地理事物的质量特征相联系D.地理事物的类别相联系16、存在于空间图形的不同类元素之间的拓扑关系属于____ ?A.拓扑邻接B.拓扑包含C.拓扑关联D.以上都不是17、栅格结构的特点是___ ?A.定位明显，属性隐含B.定位明显，属性明显C.定位隐含，属性明显D.定位隐含，属性隐含18、下列既是获取矢量数据的方法，又是获取栅格数据的方法是 ___ ?A.手扶跟踪数字化法B.扫描仪法C.数据结构转换法D.分类影象输入法19、矢量数据量与表示地物精度之间的关系是___ ?A.数据量越大，精度越高B.数据量越小，精度越高C.数据量越大，精度越低D.以上三者都有可能20、栅格结构与矢量结构相比____ ?A.数据结构复杂，冗余度小B.数据结构复杂，冗余度大C.数据结构简单，冗余度小D.数据结构简单，冗余度大21、下列栅格数据编码方法中，接近矢量结构，不具有区域性质的编码方法是____ ?A.四插树编码B.块码C.游程编码D.链码22、矢量结构与栅格结构相比____ ?A.结构紧凑，冗余度小B.结构紧凑，冗余度大C.结构松散，冗余度小D.结构松散，冗余度大23、在GIS中，明确定义空间结构关系的数学方法称为?A.邻接关系B.关联关系C.包含关系D.拓扑关系24、下列给出的方法中，哪种可获取矢量数据___ ?A.手扶跟踪数字化法B.扫描法C.遥感信息提取D.手工网格法25、在多边形矢量编码方法中，由点索引与边界线号相联系，以线索引与各多边形相联系的编码方法是__ ?A.多边形环路法B.树状索引编码法C.拓扑结构编码法D.四叉树编码法26、决定了栅格数据的精度A.网格边长B.网格数C.顶点数D.像元27、以下哪种不属于数据采集的方式___ ?A.手工方式B.扫描方式C.投影方式D.数据通讯方式28、在GIS数据中，把非空间数据称为?A.几何数据B.关系数据C.属性数据D.统计数据29、在地理数据采集中，手工方式主要是用于录入___ ?A.属性数据B.地图数据C.影象数据D.DTM 数据30、栅格数据表示地物的精度取决于___ ?A.栅格尺寸的大小B.编码方法C.地物的大小D.数字化方法31、为了唯一标示每个记录，必须有记录的标识符，这个标识符是___ ?A.代码B.主关键字C.辅关键字D.记号32、对于游程长度编码而言，图形程是度与压缩比的关系式 __ ?A.图形越简单，压缩比越高B.图形越简单，压缩比越低C.图形越复杂，压缩比越高D.二者间无关系33、__ 是数据组织的基本对象。
第五章空间分析技术
第3节 空间叠置分析
四、多边形与多边形叠加 叠加过程可分为几何求交过程和属性分配过程两步。 几何求交过程首先求出所有多边形边界线的交点，再根 据这些交点重新进行多边形拓扑运算，对新生成的拓扑 多边形图层的每个对象赋一多边形唯一标识码，同时生 成一个与新多边形对象一一对应的属性表。由于矢量结 构的有限精度原因，几何对象不可能完全匹配，叠加结
它们指的都是相同的操作。
角分线法 凸角圆弧法
第2节 缓冲区分析
角平分线法 ： 角分线法的缺点是难 以最大限度保证双线 的等宽性，尤其是在 凸侧角点在进一步变 锐时，将远离轴线顶 点。根据上图，远离 情况可由下式表示：
d R sinB 2
第2节
缓冲区分析
凸角圆弧法：在轴线首尾 点处，作轴线的垂线并按双线 和缓冲区半径截出左右边线起 止点；在轴线其它转折点处， 首先判断该点的凸凹性，在凸 侧用圆弧弥合，在凹侧则用前 后两邻边平行线的交点生成对 应顶点。这样外角以圆弧连接， 内角直接连接，线段端点以半 圆封闭。如图所示。
松耦合，即在两个相对独立的GIS软件和空间分析软件之间增加数据交
换接口，使空间分析数据及相关的影响因素和空间分析结果能够在GIS中以 各种简单的或复杂的图形方式显示出来。
这种方式适用于短期且费用较小的情况。
一、空间分析的概念
5.GIS环境下空间分析框架
一般性空间分析框架(右图) (Anselin L,1998) 空间分析类型： A. Goodchild将空间分析分为两大类：
第1 节
三、空间查询的种类
属性查询
1） 查找
空间查询
仅选择一个属性表，给定一个属性值，找出对 应的属性记录或图形。在屏幕上已有一个属性 表，用户任意点取记录，对应的图形以高亮显示。 实现：执行数据库查询语言，找到满足 要求的记录，得到它的目标标识， 再通过目标标识在图形数据文件 中找到对应的空间对象，并显示出来。
地理信息系统概论全套ppt课件
(2学时) (6学时)
9
▪ 第3章 空间数据的处理
§3.1 空间数据的坐标变换 §3.2 空间数据结构的转换 §3.3 多源空间数据的融合 §3.4 空间数据的压缩与综合 §3.5 空间数据的内插方法 §3.6 图幅数据边沿匹配处理
(6学时)
▪ 第4章 地理信息系统空间数据库 (8学时)
§4.1 空间数据库概述
▪ 初步具有应用GIS技术开展地学研究的能力，包
括地学应用模型的构建，应用型GIS的设计，主
要GIS软件系统的使用和评价等。
7
教学内容与学时分配
内容分八章，由课堂讲授和上机实习 两大教学环节组成 ，总学时为80学时， 具体安排如下： ▪ 课堂教学(52学时) ▪ 上机实习(28学时)
8
课堂教学（52学时）
▪ 第6章 地理信息系统的应用模型
§6.1 GIS应用模型概述 §6.2 适宜性分析模型 §6.3 发展预测模型 §6.4 位址选择模型
(10学时) (8学时)
11
§6.5 交通规划模型 §6.6 地学模拟模型 §6.7 专家系统概述
▪ 第7章 地理信息系统的设计与评价 (6学时)
§7.1 GIS设计概述 §7.2 地理信息系统的设计 §7.3 地理信息的标准化 §7.4 地理信息系统的评价
▪ GIS是一门实践性很强的学科
因此，要重视技能训练，重点掌握ArcInfo等基 础GIS软件的操作和使用。
▪ GIS是一门迅速发展中的学科
因此，要经常阅读有关的文献资料，掌握GIS学
科的发展趋势，努力更新自己的知识，不断提高自
己的能力。
6
基本要求
本课程旨在使学生掌握地理信息系统的基本原
理、技术方法和实际应用，了解其主要应用领域和 发展方向，并为从事GIS的地理学应用和应用型地理 信息系统的开发奠定基础。具体要求如下：
第五章空间查询与空间分析
2）TIN 法
TIN表示法利用所有采样点取得的离散数据，按照优化组合的原则，把这 些离散点（各三角形的顶点）连接成相互连续的三角面（在连接时，尽可能地 确保每个三角形都是锐角三角形或是三边的长度近似相等--Delaunay）。
因为TIN可根据地形的复杂程度来确定采样点的密度和位置，能充分表示 地形特征点和线，从而减少了地形较平坦地区的数据冗余。
SELECT name FROM Cities WHERE temperature is high
SELECT name FROM Cities WHERE temperature >= 33.75
这种查询方式只能适用于某个专业领域的地理信息系统，而不能作为地理信 息系统中的通用数据库查询语言。
第2节空间数据的统计分析
b) 如不改变格网大小,则无法适用于起伏 程度不同的地区； c) 对于某些特殊计算如视线计算时，格 网的轴线方向被夸大； d) 由于栅格过于粗略，不能精确表示地 形的关键特征,如山峰、洼坑、山脊等；
3、DEM 特点
与传统地形图比较，DEM作为地形表面的一种数字表达形式有如下特点：
1）容易以多种形式显示地形信息。地形数据经过计算机软件处理过后， 产生多种比例尺的地形图、纵横断面图和立体图。而常规地形图一经制 作完成后，比例尺不容易改变或需要人工处理。 2）精度不会损失。常规地图随着时间的推移，图纸将会变形，失掉原有 的精度。而DEM采用数字媒介，因而能保持精度不变。另外，由常规的地 图用人工的方法制作其他种类的地图，精度会受到损失，而由DEM直接输 出，精度可得到控制。 3）容易实现自动化、实时化。常规地图要增加和修改都必须重复相同的 工序，劳动强度大而且周期长，而DEM由于是数字形式的，所以增加和修 改地形信息只需将修改信息直接输入计算机，经软件处理后即可得各种 地形图。
空间分析和建模
第五章空间分析与建模空间分析（概述）概念：空间分析是指基于空间对象的属性、分布、形态及其空间关系特征的空间数据分析技术，它以地学原理为依托，通过空间分析算法和模型，从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间形成和空间演变等。
目的:提取、传输空间信息，回答用户问题，是对地理数据的深加工。
*空间分析功能是GIS的主要特征和评价GIS软件的主要指标之一。
常用的空间分析方法：基于空间关系的查询、空间量算、缓冲区分析、叠置分析、网络分析、空间统计分类分析。
（对应于下列大标题）一、空间统计分析主要用于空间和非空间数据的分类、统计、分析和综合评价。
内容包括：统计图表分析、描述统计分析、空间自相关分析、回归分析、趋势分析、空间信息分类。
空间信息分类：（主成分分析、层次分析法、系统聚类分析）1、主成分分析：主成分分析是通过数理统计方法，将众多要素的信息压缩表达为若干具有代表性的合成变量（这就克服了变量选择时的冗余和相关），然后选择信息最丰富的少数因子进行各种聚类分析，构造应用模型。
2、层次分析法：AHP方法常用来解决多目标决策问题。
把相互关联的要素按隶属关系分为若干层次，请有经验的专家对各层次各因素的相对重要性给出定量指标，利用数学方法综合专家意见给出各层次各要素的相对重要性权值，作为综合分析的基础。
3、聚类分析：亦称群分析或点群分析，它是研究多要素事物分类问题的数量方法。
其基本原理是，根据样本自身的属性，用数学方法按照某种相似性或差异性指标，定量地确定样本之间的亲疏关系，并按这种亲疏关系程度对样本进行聚类。
（是一门多元统计分类法，根据多种地学要素对地理实体进行划分类别的方法。
对不同的要素划分类别往往反映不同目标的等级序列，如土地分等定级、水土流失强度分级等。
）二、空间查询分析概念：按一定的要求对GIS所描述的空间实体及其空间信息进行访问，从众多的空间实体中挑选出满足用户需求的空间实体及其相应属性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 网络图论是网络分析的重要理论基础。
一、网络图论的基本概念
1、图：抽象表达事务及其特定关系的数学形式。 G＝（V(G), E(G)） 其中：V＝{Vi}={V1,V2,…Vn},称为顶点； G＝{ei}={(Vi，Vj)}，称为边。
有时要对每个边赋一权值W(ei),即G＝（V，E，W）称为赋权图。
三、网络分析方法
1.路径分析（Path Analysis） • 网络权阵（邻接矩阵的延伸）： • 任意两点间的距离 W＝{Wij} Wij>0， 当i，j有边连接时； Wij＝无穷，当i，j有边连接时； Wij＝0， 当i＝j时；
• Dijkstra（迪杰斯特）算法
思路：对结点不断进行标号。每次标号一个结点，标号 值为从给定起点到该点的最短路径长；标号一个结点 时，同时对所有未标号结点给出暂时标号——当时能 够确定的最小值。 算法步骤： （1）令起点标号为0，其它为无穷； （2）对所有未标定结点给出暂时标号——min（j的旧标 号，i的旧标号＋Wij）；（i是前一步刚被标定的结点） （3）找出所有暂时标号最小值，作为相应结点的固定标 号； （4）重复进行以上两步，直到指定终点被标定为止。
2、坡向分析
坡向即法矢量在XOY平面上与南（X轴）的夹角。
求出的坡向有与X轴正向与负向之分，要看坡向 变量A(j)与B(j)的符号。 实用中还可将坡向综合为平缓坡、阳坡、半阳坡、 阴坡，分别以1、2、3、4、表示。
3、曲面面积计算
单元曲面的面积可用该单元边的中点所建立的矢 量a’、b’即它们所确定的法矢量n’的模来确定：
§5.5 空间统计分析
一、变量筛选分析
GIS中存有大量原始数据，一般在分析之前，要用具体的 分类算法，对数据进行简化。 关键变量分析法： 利用变量间的相关矩阵，由用户确定阈值，从变量全集 中选择一定数量的关键独立变量，以消除其它冗余的 变量。
二、变量聚类分析
将一组数据点或变量，按其性质上亲疏远近程度进行分类。 两个数据点在m维空间的相似性可用其在变量空间中的距 离来衡量：
2、图的计算机表示－ 邻接矩阵和关联矩阵
（1）邻接矩阵： 对于一个具有V个顶点、e条边 的无向图，可由顶点集V中 每两点间邻接关系唯一确定。 对应矩阵D(G)={dij}是V×V 方阵，称为邻接矩阵。
其中dij=1 dij=0 ＝j。
Vi与Vj邻接； Vi与Vj不邻接 或i
（2）关联矩阵
对于一个具有V个顶点、e条边的无向图，关联矩阵是V×e阶矩阵， 每个结点对应一行，每条边对应一列： A(G)={aij} V×e 其中aij=1 Vi与ej关联； aij=0 Vi与ej不关联。
（4）Erase：保留以一 多边形为控制边界外 的所有多边形要素
(5)Update:删除重叠 的部分
（6）Clip：一图层的 边界对另一图层内 容的截取
二、基于矢量数据的叠和分析
• • • • 参与分析的两个图层的要素均为矢量数据； 虽然数据量小，但运算复杂； 叠和后产生具有多重属性的新多边形； 算法见图5－23。
2.逻辑并运算（A
OR B）
例如：要知道全部黏性土壤和全部小麦地地情况， 就可对黏性土壤子集A和小麦地子集B做逻辑并运算。
3.逻辑差运算（A
NOT B）
例如：用户要求查询黏性土壤上没有种植小麦地 地土地，就可对黏性土壤子集A和小麦地子集B做 逻辑并运算，求其补集C＝A－B。
4. 逻辑异或运算（A
其中：ISG1和ISG2的值由x和y的符号决 定：
注：x和y为起、终点间的坐标差。
• 剖面线相邻交点间距离计算：
•有了高程ZZk、SS，再设定水平、竖直比例尺，即可绘图
§5.2 空间叠和分析
一、空间叠和分析 （spatial overlay analysis）：
将同一地区的两层对象叠 和，以 • 产生空间区域的多重属 性特征：用于搜索同时 具有几种属性的分布区 域－－空间合成叠和
（3）输出 地形类型图
三、地学剖面的绘制与分析
对于DEM＝{Zij},只要给定剖面线的起点（i1，j1）和终 点（i2，j2），即可求得剖面线与网格交点的平面位置 和高程，进而作出剖面图。
因剖面线的角度 不同，分别求的 是剖面线与横线 的交点（斜率<1 时）和与纵线的 交点（斜率>1 时） 。
• 现以求与横线 的交点为例说明：
将两个不同图层的多边形叠和，产生输出层的新多边形和 新多边形的多重属性。形成各种应用功能。如ARC/INFO 的6种多边形叠和命令： （1） Union：输出层保留输入图层 的所有多边形要素。
（2）Intersect：输出层保留输入图 层共同的多边形要素。
（3）Identity：保留以 一多边形为控制边界 内的所有多边形要素。
第5章 空间分析的原理与方法
• GIS 的特点在于－－空间分析
GIS不但实现自动制图，更主要的目的是分析空间数据，提 供空间决策信息。－－区别于其他系统的最主要特征。
• 空间分析目的：
通过对空间数据的深加工，获取新的信息。
• 空间分析：
根据地学原理，通过分析算法，从空间数据中获取有关地 理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间演变等 信息。
如：查询所有高速公路并用红线表示： Set Color Red Patten Dashed For Roads Where Type=“Highway”
(3)指数模型：当实体的影响度（Fi）随距离（ri） 的增大而呈指数衰减时：
二、空间缓冲区分析的方法 • 例1：研究区10km2内由三条道路。进行道路通达度
的缓冲区分析。
1. 计算各道路的综合规模标准化指数f0
2. 计算各道路的最大影响距离
得A、B、C的d0分 别为500、350、 100m。
DTM＝{Z i,j} Z i,j 为栅格结点（i，j）上的地面属性。当属性为高
程时，称为数字高程模型（DEM）。
一、地形因子的自动提取
先计算每一地表单元（由相邻四个网格点确定）的法矢量： （1）标准矢量P的计算
（2）基本矢量a、b的计算
（3）法矢量n的计算
具体应用：
1、坡度计算 即计算地表单元的 法矢量与Z轴的夹角。
（1）P－中心问题
从m个候选点中，选P个供应点，为n个需求点服务，并使 得从服务中心到需求点间的总距离（费用）为最小。 • 问题可描述为：
Xij 需求点有中心j服务时为1；否则为0； Yj 任一候选点被选中时为1，否则为0。
• Teitz-Bart算法：
（2）中心服务范围的确定
确定一个服务设施在给定时间或距离内，能够到达的区 域范围。
二、空间网络的类型和构成
1、类型
最主要的类型：
• • • 道路型：交通网的拓扑结构 树型：河流 交错型：城市地下管网（具有复杂的纵横断面）
2.构成要素
（1）结点：两条路径的交点。（属性：方向数，资源数量） （2）链（弧段）：连接两结点的路径（长度，速度，流量） （3）障碍：资源不能通过的点（无属性） （4）拐角：资源运动方向变化处（表5－12） （5）中心：接受或发送资源的结点（服务半径，最大容量） （6）站点：装卸资源的结点（装卸量）
3. 实施缓冲区操作
设定di值－>求取Fi 值－>输出缓冲区图 形
• 例 2：城市道路拓宽工程，确定搬迁房屋。 1. 道路图
2. 建立道路缓冲区
3.叠置分析
4. 分析结果
三、建立缓冲区时应注意：
(1)缓冲区发生重叠时的处理
• 多个特征缓冲区重叠时的处理
•同一特征缓冲区重叠时的处理
（2）对特征规定不同缓冲宽度时的处理
• 常用空间分析方法
数字地面模型分析；空间叠置分析；缓冲区分析；空间网 络分析；空间统计分析；空间几何分析；空间数据查询。
§5.1 数字地面模型分析
• 数字地面模型（Digital Terrain Model，DTM）
以二维平面上有限的离散点来模拟地表某属性的连续 分布。
• 基于栅格的DTM
按等间距规则采样（或内插）建立的DTM。
一、空间缓冲区分析的模型
空间缓冲区分析（spatial buffer analysis): 对点、线、面对象
实体，自动建立其周围一定范围的环状区，用以识别这些实体对 周围对象的辐射范围或影响度。
可用的分析模型：
（1）线性模型：当实体的影响度（Fi）随距离（ri）的增 大而线性衰减时：
（2）二次模型：当实体的影响度（Fi）随距离 （ri）的增大而呈二次衰减时：
§5.6 空间数据的集合分析与查询
一、空间集合分析
（布尔运算）：逻辑交（AND），逻辑并（OR），逻辑差（NOT）， 异或（XOR）；四种基本运算： 1. 逻辑交运算（A AND B）
例如：查询在黏土地上种植的小麦地C，可从土地利用图中得 到小麦地子集A，从土壤图上得到黏性图壤子集B，然后对两 个子集做逻辑交运算，得其交集C＝A∩B。
8..淹没边界计算
• 设网格边长x，洪水 实际淹没高程为H，该 处平均坡度为，则
•淹没网格的高程一定在H2之下，故小于H2的网格均可 作为淹没区。以H2为临界值，对地形进行二值分类：
再与土地利用数据叠合，即可确定各类土地的淹没面积。
二、地表形态的自动分类
（1）拟定地形分类决策表；
（2）根据DEM数据文件，按以下过程自动进行地形 分类；
整个曲面的面积为各单元表面积之和。
4. 地表粗糙度计算 用对顶点连线L1与L2 中点的高差D来衡量。 D越大，说明4个顶点 的起伏变化越大。
5. 高程即变异分析
该单元的平均高程：
该单元的相对高程：
标准差及高程变异：
6..谷脊特征分析
7..日照强度分析
根据坡度、坡向、太阳变化，计算某点在某时刻 的日照强度：