一：单样本T检验：
例3-5 某医生测量了36名从事铅作业男性工人的血红蛋白含量，算得其均数为130.83g/L，标准差为25.74g/L。问从事铅作业工人的血红蛋白是否不同于正常成年男性平均值140g/L？
二：配对样本
例3-6 为比较两种方法对乳酸饮料中脂肪含量测定结果是否不同，随机抽取了10份乳酸饮料制品，分别用脂肪酸水解法和哥特里－罗紫法测定其结果如表3-5第(1)~(3)栏。问两法测定结果是否不同？
表3-5 两种方法对乳酸饮料中脂肪含量的测定结果(%)
编号哥特里－罗紫法
(2) 脂肪酸水解法
(3)
差值d
(4)=(2) (3)
1 0.840 0.580 错误!未找到引用源。
2 0.591 0.509 错误!未找到引用源。
3 0.67
4 0.500 错误!未找到引用源。
4 0.632 0.316 错误!未找到引用源。
5 0.687 0.337 错误!未找到引用源。
6 0.978 0.51
7 错误!未找到引用源。
7 0.750 0.454 错误!未找到引用源。
8 0.730 0.512 错误!未找到引用源。
9 1.200 0.997 错误!未找到引用源。
10 0.870 0.506 错误!未找到引用源。
错误!未找到引用源。
Paired Samples Test配对样本检验
例3-7 为研究国产四类新药阿卡波糖胶囊的降血糖效果，某医院用40名2型糖尿病病人进行同期随机对照试验。试验者将这些病人随机等分到试验组(用阿卡波糖胶囊)和对照组(用拜糖平胶囊)，分别测得试验开始前和8周后的空腹血糖，算得空腹血糖下降值见表3-6，能否认为该国产四类新药阿卡波糖胶囊与拜糖平胶囊对
空腹血糖的降糖效果不同？
表3-6 试验组和对照组空腹血糖下降值(mmol/L)
试验组X 1
(n 1=20)
-0.70 -5.60 2.00 2.80 0.70 3.50 4.00 5.80 7.10 -0.50 2.50 -1.60 1.70 3.00 0.40 4.50 4.60 2.50 6.00 -1.40 对照组X 2
(n 2=20)
3.70 6.50 5.00 5.20 0.80 0.20 0.60 3.40 6.60 -1.10 6.00 3.80 2.00 1.60 2.00 2.20 1.20
3.10
1.70
-2.00
Independent Samples TesT 独立样本T 检验
例4-2 某医生为了研究一种降血脂新药的临床疗效，按统一纳入标准选择120名高血脂患者，采用完全随机设计方法将患者等分为4组（具体分组方法见例4-1），进行双盲试验。6周后测得低密度脂蛋白作为试验结果，见表4-3。问4个处理组患者的低密度脂蛋白含量总体均数有无差别?
表4-3 4个处理组低密度脂蛋白测量值(mmol/L)
分 组
测量值
统计量
n
i X X ∑ 2X ∑
安慰剂组 3.53 4.59 4.34 2.66 3.59 3.13 2.64 2.56 3.50 3.25
30
3.43 102.91 367.85
3.30
4.04 3.53 3.56 3.85 4.07 3.52 3.93 4.19 2.96 1.37 3.93 2.33 2.98 4.00 3.55 2.96 4.3 4.16 2.59
降血脂新药
30
2.72 81.46 23
3.00
2.4g 组
2.42
3.36
4.32 2.34 2.68 2.95 1.56 3.11 1.81 1.77
1.98
2.63 2.86 2.93 2.17 2.72 2.65 2.22 2.90 2.97 2.36 2.56 2.52 2.27 2.98
3.72 2.80 3.57
4.02 2.31 4.8g 组
2.86 2.28 2.39 2.28 2.48 2.28
3.21 2.23 2.32 2.68
30
2.70 80.94 225.54
2.66 2.32 2.61
3.64 2.58 3.65 2.66 3.68 2.65 3.02 3.48 2.42 2.41 2.66 3.29 2.70 3.04 2.81 1.97 1.68
7.2g 组
0.89 1.06 1.08 1.27 1.63 1.89 1.19 2.17 2.28 1.72
30 1.97 58.99 132.13
1.98 1.74
2.16
3.37 2.97 1.69 0.94 2.11 2.81 2.52 1.31 2.51 1.88 1.41 3.19 1.92 2.47 1.02 2.10 3.71
例4-4 某研究者采用随机区组设计进行实验，比较三种抗癌药物对小白鼠肉瘤抑瘤效果，先将15只染有肉瘤小白鼠按体重大小配成5个区组，每个区组内3只小白鼠随机接受三种抗癌药物（具体分配方法见例4-3），以肉瘤的重量为指标，试验结果见表4-9。问三种不同的药物的抑瘤效果有无差别？
表4-9 不同药物作用后小白鼠肉瘤重量（g ）
区组 A 药 B 药 C 药 1
g
ij i X =∑
1 0.8
2 0.65 0.51 1.98 2 0.7
3 0.5
4 0.23 1.50 3 0.43 0.34 0.28 1.0
5 4 0.41 0.21 0.31 0.93 5
0.68 0.43 0.24 1.35
1
n
ij
j X =∑
3.07 2.17 1.57 6.81 ()ij X ∑∑
i X
0.614
0.434 0.314 0.454 ()X
2
1n
ij j X =∑
2.0207
1.0587
0.5451
3.6245
2()ij X ∑∑
Tests of Between-Subjects Effects
6拉丁方设计资料的方差分析：
例4-5 某研究者为了比较甲、乙、丙、丁、戊、己 6种药物给家兔注射后产生的皮肤疱疹大小（mm 2），采用拉丁方设计，选用6只家兔、并在每只家兔的6个不同部位进行注射。试验结果见表4-11，试作方差分析。表4-11 例4-5拉丁方设计与试验结果（皮肤疱疹大小，mm 2）
家兔编号 （行区组）
注射部位编号（列区组）
行区组 合计（R j ）
i X
1
2 3 4
5
6
TestsofBetween-Subjects Effects
7两阶段交叉设计资料的方差分析：
例4-6 表4-13是A 、B 两种闪烁液测定血浆中3H-cGMP 的交叉试验结果。第I 阶段1、3、4、7、9号用A 测定，2、5、6、8、10号用B 测定；第II 阶段1、3、4、7、9号用B 测定，2、5、6、8、10号用A 测定。试对交叉试验结果进行方差分析。表4-13 两种闪烁液测定血浆中3H-cGMP 的交叉试验
受试者
阶 段
合计
B i Ⅰ Ⅱ 1
A （760）
B （770） 1530 2
B （860） A （855） 1715 3 A （568） B （602） 1170 4 A （780） B （800）
1580 5
B （960） A （958） 1918 6 B （940） A （952） 1892 7 A （635） B （650）
1285 8
B （440） A （450） 890 9
A （528）
B （530） 1058 10 B （800） A （803） 1603 各阶段合计 A 、B 合计
S 1=7271 T 1=7289 S 2=7370
T 2=7352 14641(∑X )
Tests of Between-Subjects Effects Dependent Variable: ?a??3H-cGMP
1
C （87） B （75） E （81）
D （75） A （84） F （66） 468.0 78.0 2 B （73） A （81） D （87） C （85） F （64）
E （79） 469.0 78.2 3
F （73） E （73） B （74） A （78） D （73） C （77） 448.0 74.7 4 A （77） F （68） C （69） B （74） E （76） D （73）
437.0 72.8 5
D （64） C （64） F （72）
E （76） B （70） A （81） 427.0 71.2 6
E （75） D （77） A （82）
F （61） C （82） B （61） 438.0 73.0 列区组
合计（C i ）
449.0 438.0 465.0 449.0 449.0 437.0
j X
74.8 73.0 77.5 74.8 74.8 72.8
药物 D E C A B F X =74.6
合计T k
449.0 483.0 464.0 483.0 427.0 404.0 k X
74.8
80.5
77.3
80.5
71.2
67.3
8二项分布检验：
例6-4 已知输卵管结扎的育龄妇女实施壶腹部-壶腹部吻合术后的受孕率为0.55。今对10名输卵管结扎了的育龄妇女实施峡部-峡部吻合术，结果有9人受孕。问实施峡部-峡部吻合术妇女的受孕率是否高于壶腹部-壶腹
例7-1 某医院欲比较异梨醇口服液（试验组）和氢氯噻嗪+地塞米松（对照组）降低颅内压的疗效。将200例颅内压增高症患者随机分为两组，结果见表7-1。问两组降低颅内压的总体有效率有无差别？
表7-1 两组降低颅内压有效率的比较
组别 有效 无效 合计 有效率（%）
试验组 99(90.48)a 5(13.52)b 104)(b a + 95.20 对照组 75(83.52)c 21(12.48)d 96)(d c + 78.13 合计
174)(c a +
26)(d b +
200)(n
87.00
比
Fisher's Exact Test
.001 .000
（n<40或T<1）
Linear-by-Linear
Association直线相关12.793 1 .000
N of Valid Cases 200
a Computed only for a 2x2 table
b 0 cells (.0%) have expected count less than 5. The minimum expected count is 12.48.
10多样本率的比较：
例7-6 某医师研究物理疗法、药物治疗和外用膏药三种疗法治疗周围性面神经麻痹的疗效，三种疗法的有效率有无差别？表7-8三种疗法有效率的比较
疗法有效无效合计有效率（%）
物理疗法组199 7 206 96.60
药物治疗组164 18 182 90.11
外用膏药组118 26 144 81.94
合计481 51 532 90.41
11配对样本差值的中位数和0比较的符号秩和检验：
例8-1 对12份血清分别用原方法（检测时间20分钟）和新方法（检测时间10分钟）测谷-丙转氨酶，结果见表8-1的第（2）、（3）栏。问两法所得结果有无差别？
表8-1 12份血清用原法和新法测血清谷-丙转氨酶（nmol·S-1/L）的比较
编号原法新法差值d正秩负秩
(1) (2) (3) （4）=（3）－（2）(5) (6)
1 60 76 16 8
2 142 152 10 5
3 195 243 48 11
4 80 82 2 1.5
5 242 240 －2 1.5
6 220 220 0
7 190 205 15 7
8 25 38 13 6
9 198 243 45 9
10 38 44 6 4
11 236 190 －46 10
12 合计95 100 5 3
───54.5 11.5
b Wilcoxon Signed Ranks Test
12两个独立样本比较的秩和检验：
例8-3 对10例肺癌病人和12例矽肺（硅沉着病）0期工人用X线片测量肺门横径右侧距RD值（cm），结果见表8-5。问肺癌病人的RD值是否高于矽肺0期工人的RD值？
表8-5 肺癌病人和矽肺0期工人的RD值（cm）比较
肺癌病人矽肺0期工人
RD值秩RD值秩
2.78 1
3.23 2.5
3.23 2.5 3.50 4
4.20 7 4.04 5
4.87 14 4.15 6
5.12 17 4.28 8
6.21 18 4.34 9
7.18 19 4.47 10
8.05 20 4.64 11
8.56 21 4.75 12
9.60 22 4.82 13
4.95 15
5.10 16
110
n=
1141.5
T=
212
n=
2111.5
T=
b Grouping Variable: group如果秩排序中有前后一样的话（就是打结）检验就失效
13频数表资料和等级资料的两样本秩和检验：
例8-4 39名吸烟工人和40名不吸烟工人的碳氧血红蛋白HbCO(%)含量见表8-6。问吸烟工人的HbCO(%)含量是否高于不吸烟工人的HbCO(%)含量？
表8-6 吸烟工人和不吸烟工人的HbCO(%)含量比较
含量吸烟工人不吸烟工人合计秩范围平均秩
秩和
吸烟工人不吸烟工人(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)=(2)×(6) (8)=(3)×(6) 很低 1 2 3 1～3 2 2 4
低8 23 31 4～34 19 152 437
中16 11 27 35～61 48 768 528
偏高10 4 14 62～75 68.5 685 274
高合计
4 0 4 76～79 77.
5 310 0
39(1n) 40(2n) 79 ──1917(1T) 1243(2T)
14多个独立样本的K-W H检验：
例8-5 用三种药物杀灭钉螺，每批用200只活钉螺，用药后清点每批钉螺的死亡数、再计算死亡率（%），结果见表8-9。问三种药物杀灭钉螺的效果有无差别？
表8-9 三种药物杀灭钉螺的死亡率（%）比较
甲药乙药丙药
死亡率秩死亡率秩死亡率秩
32.5 10 16.0 4 6.5 1
35.5 11 20.5 6 9.0 2
40.5 13 22.5 7 12.5 3
46.0 14 29.0 9 18.0 5
49.0 15 36.0 12 24.0 8
i
R63 ─38 ─19
i
n 5 ─ 5 ─ 5
Test Statistics(a,b)
死亡率
Chi-Square
H值
9.740
Df自由度 2
Asymp. Sig.
渐进P值（双
侧）
.008
a Kruskal Wallis Test
b Grouping Variable:药物若G=3且最小样本例数>5或G>3时，则H近似服从V=G-1的卡方分布，查卡方表
15频数表资料和等级资料的K-W H检验：
Kruskal-Wallis Test
Test Statistics(a,b)
b Grouping Variable: 疾病
16直线回归方程
例9-1 某地方病研究所调查了8名正常儿童的尿肌酐含量（mmol/24h ）如表9-1。估计尿肌酐含量（Y ）对其年龄（X ）的回归方程。
表9-1 8名正常儿童的年龄X （岁）与尿肌酐含量Y （mmol/24h ）
编号 1 2 3 4 5 6 7 8 年龄X 13 11 9 6 8 10 12 7 尿肌酐含量Y
3.54
3.01 3.09 2.48
2.56
3.36
3.18
2.65
a Predictors: (Constant),
b Dependent Variable: 尿肌酐含量
a Dependent Variable:
17完全随即分组两因素析因设计方差分析
11-2观察A,B 两种镇痛药物联合运用在产妇分娩时的镇痛
效果。A 药取3个剂量：1mg ，2.5mg ，3mg ；B 药也取3个剂量：5g μ
，15g μ，30g μ；共9个处理组。将27名产妇随机等分9组，记录分娩时的镇痛时间，见表11-7。试分析A,B 两药联合运用的镇痛效果。 Tests of Between-Subjects Effects
例15-1 27名糖尿病人的血清总胆固醇、甘油三酯、空腹胰岛素、糖化血红蛋白、空腹血糖的测量值列于表15-2中，试建立血糖与其他几项指标关系的多元线性回归方程。
b Dependent Variable: y
例16-1 表16-1是一个研究吸烟、饮酒与食管癌关系的病例-对照资料，试作logistic回归分析。
《GIS空间分析原理与方法》期末复习资料 第一章地理空间数据分析与GIS 1、什么是地理空间数据分析？ 它是通过研究地理空间数据及其相应分析理论、方法和技术，探索、证明地理要素之间的关系，揭示地理特征和过程的内在规律和机理，实现对地理空间信息的认知、解释、预测和调控。 2、什么是地理系统数学模拟？其模拟的一般过程是？ 建立地理系统数学模型的过程称为地理系统的数学模拟（简称地理模型）。 地理系统数学模拟的一般过程是：①从实际的地理系统或其要素出发，对空间状态、空间成分、空间相互作用进行分析，建立地理系统或要素的数学模型；②经验检查，若与实际情况不符，则要重新分析，修改模型；若大致相符，则选择计算方法，进行程序设计、程序调试和上机运算，从而输出模型解；③分析模型解，若模型解出错，则修改模型；若模型解正确，则对成果进行地理解释，提出切实可行的方案。 3、地理空间数据挖掘的体系结构？ 地理空间数据挖掘是数据挖掘的一个研究分支，其实质是从地理空间数据库中挖掘时空系统中潜在的、有价值的信息、规律和知识的过程，包括空间模式与特征、空间与非空间数据之间的概要关系等。 地理空间数据挖掘的体系结构由以下四部分组成： （1）图形用户界面（交互式挖掘）； （2）挖掘模块集合； （3）数据库和知识库（空间、非空间数据库和相关概念）； （4）空间数据库服务器（如ESRI/Oracle SDE，ArcGIS以及其他空间数据库引擎）。 4、什么是地理空间数据立方体？ 地理空间数据立方体是一个面向对象的、集成的、以时间为变量的、持续采集空间与非空间数据的多维数据集合，组织和汇总成一个由一组维度和度量值定义的多维结构，用以支持地理空间数据挖掘技术和决策支持过程。 5、地理空间统计模型的分为几类，它们的定义分别是什么？ 地理空间统计模型大致可分为三类：地统计、格网空间模型和空间点分布形态。 （1）地统计：是以区域化变量理论为基础，以变差函数为主要工具，研究空间分布上既具有随机性又具有结构性的自然现象的科学。它可以根据离散数据生成连续表面，通过空间自相关进行空间预测。 （2）格网空间模型：用以描述分布于有限（或无穷离散）空间点（或区域）上数据的空间关系。 （3）空间点分布形态：在自然科学研究中，许多资料是由点（或小区域）所构成的集合，比如，地震发生地点分布、树木在森林中的分布、某种鸟类鸟巢的分布、生物组织中细胞核的分布，太空中星球的分布等，称之为空间点分布形态，其中点的位置为事件。 6、地理空间分类与聚类算法的差别是什么？ （1）地理空间数据聚类是按照某种距离度量准则，在大型、多维数据集中标识出聚类或稠密分布的区域，从而发现数据集的整体空间分布模式。地理空间分类与预测是根据已知的分类模型把数据库中的数据映射到给定类别中，进行数据趋势预测分析的方法。（2）分类是将数据库中的对象根据一定的意义划分为若干个子集。它和聚类算法的差别在于：聚类算法是根据一定要求将对象聚为一个集合，最后得到的分布模式是聚类之前未确知的；分类算法则是根据已知分布模式的属性要求，将数据库对象归入相应的分类中。在机器学习中，数据分类一般称为监督学习，而数据聚类则称为非监督学习。分类目的是通过学习确定一个分类模型（或分类器），该模型能把数据库中的数据项映射到给定类别中。 7、什么是空间分析？ 空间分析是集空间数据分析和空间模拟于一体的技术方法，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。 8、空间分析的本质特征是什么？ （1）探测空间数据中的模式（2）研究空间数据间的关系并建立相应的空间数据模型（3）提高适合于所
空间分析复习资料 空间分析复习资料 (1) 一、名词解释 (2) 2、网络结构模型 (2) 3、空间数据模型： (2) 4、叠置分析 (2) 5、网络分析： (2) 6、栅格数据的聚类分析 (2) 8、坡度 (2) 9、坡向 (3) 12、空间插值 (3) 13、虚拟现实 (3) 16、再分类 (3) 17、空间变换 (3) 18、路径分析 (4) ※20、栅格结构 (4) 21、矢量结构 (4) 二、简答题 (4) 1、空间数据模型的分类 (4) 2、场模型的特征 (5) ※4、试比较矢量与栅格数据的优缺点 (5) 5、基于栅格结构的空间变换有哪几种方式？ (5) 6、简述空间分析的定义，空间分析在GIS中的地位和作用？ (6) 7、空间分析的内容包含哪几个方面？ (6) 12、地理空间数据立方体？ (6) 13、联机分析处理技术？ (7) 14、地理空间数据挖掘典型方法？ (7) 15、空间分析的研究对象？ (8) 16、空间分析的研究目标？ (8) 17、我国常用的坐标系统，有什么区别？ (9) 18、地理空间问题可分为哪四类？ (10) 19、尺度的涵义？ (10) 20、无级比例尺GIS? (11) 21、尺度变换方法有哪几个？ (12) 22、阐述邻近度分析、叠加分析和网络分析的用途？ (12) 23、网络分析功能有哪六个方面？各个方面有什么用途？ (13) 24、常见的克里格插值模型有哪几个？ (14) 25、三维景观分析有哪些内容？ (15) 三、问答题 (15) ※1、三维GIS所研究的内容以及实现的主要功能包括哪些？ (15) ※3、地理信息系统与一般管理信息系统有什么区别和共同点？ (16)
综合习题 1、简述空间分析的概念及其研究的目标。 概念：空间分析是集空间数据分析和空间模拟于一体的技术方法，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。本质特征包括：（1）探测空间数据 中的模式；（2）研究空间数据间的关系并建立相应的空间数据模型；（3）提高 适合于所有观察模式处理过程的理解；（4）改进发生地理空间事件的预测能力 和控制能力。 目标：根本目标是建立有效的空间数据模型来表达地理实体的时空特性，发展面向应用的时空分析模拟方法，以数字化方式动态地、全局地描述地理实体和地理现象的空间分布关系，从而反映地理实体的内在规律和变化趋势。①认知。有效获取空间数据，并对其进行科学的组织描述，利用数据再现事物本身。②解释。理解和解释地理空间数据的背景过程，认识事件的本质规律③预报。在了解、掌握事件发生现状与规律的前提下，运用有关预测模型对未来的状况做出预测④调控。对地理空间发生的事件进行调控。 2、对比分析高斯平面直角坐标系与UTM坐标系的特点。 高斯- 克吕格投影与UTM投影都是 1按分带方法各自进行投影，各带坐标成独立系统； 2以中央经线投影为纵轴X，赤道投影为横轴Y，两轴交点即为各带的坐标原点。 3为了避免横坐标出现负值，投影中都规定将坐标纵轴西移500公里当作起始轴，而UTM南半球投影除了将纵轴西移500公里外，横轴南移10000公里。 4每一个投影带的坐标都是对本带坐标原点的相对值，为了区别某一坐标系统属于哪一带，通常在横轴坐标前加上带号。 5高斯－克吕格投影在低纬度和中纬度地区投影误差较大，UTM投影把中央子午线的长度比缩小至0.999 6，并使投影后两割线上无变形。 3、简述地图投影选择的一般原则。 1 GIS所采用的投影系统应与本国的基本地图系列所采用的投影系统一致； 2各比例尺GIS中的投影系统应与相应比例尺主要信息源地图的投影一致； 3各地区的GIS投影系统应与该地区所使用的投影系统一致； 4、分别阐述几何数据的量测尺度和属性数据的量测尺度。 几何 主要是比例尺，含义是指系统所用空间数据的精度和详细程度，系统中空间数据的精度高、要素选取多、数据详细而全面就说明空间数据的比例尺大；相反，则说明空间数据的比
空间分析复习提纲 一、基本概念(要求：基本掌握其原理及含义，能做名词解释) 1、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，其目的在于提取和传输空间信息。 2、空间数据模型：以计算机能够接受和处理的数据形式，为了反映空间实体的某些结构特性和行为功能，按一定的方案建立起来的数据逻辑组织方式，是对现实世界的抽象表达。分为概念模型、逻辑模型、物理模型。 3、叠置分析：是指在同一地区、同一比例尺、同一数学基础、不同信息表达的两组或多组专题要素的图形或数据文件进行叠加，根据各类要素与多边形边界的交点或多边形属性建立多重属性组合的新图层，并对那些结构和属性上既互相重叠，又互相联系的多种现象要素进行综合分析和评价；或者对反映不同时期同一地理现象的多边形图形进行多时相系列分析，从而深入揭示各种现象要素的内在联系及其发展规律的一种空间分析方法。 4、网络分析：网络分析是通过研究网络的状态以及模拟和分析资源在网络上的流动和分配情况，对网络结构及其资源等的优化问题进行研究的一种空间分析方法。 5、缓冲区分析：即根据分析对象的点、线、面实体，自动建立它们周围一定距离的带状区，用以识别这些实体或主体对邻近对象的辐射范围或影响度，以便为某项分析或决策提供依据。其中包括点缓冲区、线缓冲区、面缓冲区等。 6、最佳路径分析：也称最优路径分析，以最短路径分析为主，一直是计算机科学、运筹学、交通工程学、地理信息科学等学科的研究热点。这里“最佳”包含很多含义，不仅指一般地理意义上的距离最短，还可以是成本最少、耗费时间最短、资源流量（容量）最大、线路利用率最高等标准。 7、空间插值：空间插值是指在为采样点估计一个变量值的过程，常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面，它包括内插和外推两种算法。，前者是通过已知点的数据计算同一区域内其他未知点的数据，后者则是通过已知区域的数据，求未知区域的数据。 8、空间量算：即空间量测与计算，是指对GIS数据库中各种空间目标的基本参数进行量算与分析，如空间目标的位置、距离、周长、面积、体积、曲率、空间形态以及空间分布等，空间量算是GIS获取地理空间信息的基本手段，所获得的基本空间参数是进行复杂空间分析、模拟与决策制定的基础。 9、克里金插值法：克里金插值法是空间统计分析方法的重要内容之一，它是建立在半变异函数理论分析基础上，对有限区域内的区域变化量取值进行无偏最优估计的一种方法，不仅考虑了待估点与参估点之间的空间相关性，还考虑了各参估点间的空间相关性，根据样本空间位置不同、样本间相关程度的不同，对每个参估点赋予不同的权，进行滑动加权平均，以估计待估点的属性值。 二、分析类(要求：重点掌握其原理及含义，能结合本专业研究方向做比较详细的阐述) 1、空间数据模型的分类？ 答：分为三类： ①场模型：用于表述二维或三维空间中被看作是连续变化的现象； ②要素模型：有时也称对象模型，用于描述各种空间地物； ③网络模型：一种某一数据记录可与任意其他多个数据记录建立联系的有向图结构的数据模型，可 以模拟现实世界中的各种网络。
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空间分析复习资料 空间分析复习资料 (1) 一、名词解释 (2) 2、网络结构模型 (2) 3、空间数据模型： (2) 4、叠置分析 (2) 5、网络分析： (2) 6、栅格数据的聚类分析 (2) 8、坡度 (2) 9、坡向 (3) 12、空间插值 (3) 13、虚拟现实 (3) 16、再分类 (3) 17、空间变换 (3) 18、路径分析 (4) ※20、栅格结构 (4) 21、矢量结构 (4) 二、简答题 (4) 1、空间数据模型的分类 (4) 2、场模型的特征 (5) ※4、试比较矢量与栅格数据的优缺点 (5) 5、基于栅格结构的空间变换有哪几种方式 (5) 6、简述空间分析的定义，空间分析在GIS中的地位和作用 (6) 7、空间分析的内容包含哪几个方面 (6) 12、地理空间数据立方体 (6) 13、联机分析处理技术 (7) 14、地理空间数据挖掘典型方法 (7) 15、空间分析的研究对象 (8) 16、空间分析的研究目标 (8) 17、我国常用的坐标系统，有什么区别 (9) 18、地理空间问题可分为哪四类 (10) 19、尺度的涵义 (10) 20、无级比例尺GIS (11) 21、尺度变换方法有哪几个 (12) 22、阐述邻近度分析、叠加分析和网络分析的用途 (12) 23、网络分析功能有哪六个方面各个方面有什么用途 (13) 24、常见的克里格插值模型有哪几个 (14) 25、三维景观分析有哪些内容 (15) 三、问答题 (15) ※1、三维GIS所研究的内容以及实现的主要功能包括哪些 (15) ※3、地理信息系统与一般管理信息系统有什么区别和共同点 (16) 4、栅格数据结构有哪些编码方法，并分别对这几种方法作出简述。 (17)
空间分析建模与原理 第一章概论 地理实体具有三个基本特征： 1.属性特征 2.空间特征 3.时间特征 空间数据的类型： 1.属性数据 2.几何数据 3.关系数据 第二章数学基础拉格朗日插值基多项式 拉格朗日差值公式为： n=1时，拉格朗日差值公式为
L1（x ）=y 0l 0+y 1l 1（x ） 即 L1（x ）=y 0 (x-x 1) / (x 0-x 1) + y1 (x-x 0) / (x 1-x 0) 埃尔米特插值要求插值函数与f （x ）在各结点处得函数值相等，而且还要求插值函数与f （x ）在各个结点处得导数值相等。 ) ()()()])((21[)] (~ )([)(2 2 012x l x x y x l x x x l y x h y x h y x H j n j j j j n j j j j j n j j j j j n ∑∑∑===+-'+-'-='+= 1:,01:01:,01:01:,01:01:,01:1443322114433221=++=-+=--=+-=+=-=-=+y x B B y x B B y x B B y x B B x A A y A A x A A y A A
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1、请介绍国内外的某个空间分析研究组的研究工作，并谈谈自己的认识和思考。 2、什么是空间分析？ 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(郭仁忠, 1997)。 3、分别从理论、算法和应用三个方面介绍空间分析理论、方法及应用？ 空间分析的理论研究主要包括：空间关系理论、空间认知理论、空间推理理论、空间数据的不确定性分析理论等。 空间分析的方法包括：矢量数据的空间分析方法、栅格数据的空间分析方法、三维数据的空间分析方法、属性数据的空间统计方法。 空间分析理论和方法的应用领域有：卫生健康、水利、城市管理、地质灾害、交通、电力、环保、气候变化等领域。 4、请分别介绍地理学的第一语言、第二语言和第三语言？ 第一语言为文字，第二语言为地图，第三语为GIS。 5、简述空间分析的第一个著名应用（霍乱病发病原因分析）如何利用空间分析方法完成具 体应用？ 1854年8月到9月，英国伦敦霍乱病流行，政府始终找不到患者的发病原因，后来斯诺博士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的城区地图上，标出了每个霍乱病死者的居住位置，发现死者都集中在饮用布洛多斯托井水的地区和周围，从而得出发病原因为死者饮用了利用“布洛多斯托水泵吸水的井水。 6、简述空间分析与GIS的关系？空间分析在GIS中的地位和作用？ 关系：空间分析是地理信息系统的核心和灵魂，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。 地位与作用： 1、空间分析是GIS的理论核心。空间分析作为地理信息系统领域的理论性和技术性都很强的分支，是提升GIS的理论性的重要突破口。 2、空间分析是GIS的功能核心。空间数据的采集、存储和管理为空间分析提供数据基础，而空间数据的描述是空间分析结果的表达。 7、简述空间分析与空间应用模型的关系？ 一种观点认为空间应用模型是GIS的重要组成部分，它补充了GIS的空间分析能力。另一种观点认为空间分析是基本的、解决一般问题的理论和方法，空间模型是复杂(合)的、解决专门问题的理论和方法，两者应该区别开来。 8、拓扑空间关系和拓扑变换 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。 拓扑变换是指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的情况下，对图形进行的弯曲、拉伸、缩小等任意变形。 9、简述V9I模型及其特点？ 用空间目标的Voronoi区域作为其外部，对原9元组模型进行改进，建立了一种基于Voronoi 的新9元组模型，简称为V9I模型。 V9I模型既考虑了空间实体的内部和边界，又将Voronoi区域看作一个整体，能够克服原9元组模型的一些缺点，包括无法区分相离关系、难以计算目标的补等。 10、Voronoi图 Voronoi图：又叫泰森多边形或Dirichelet图，它由一组连接两邻点连线的垂直平分线组成的连续多边形组成。N个在平面上有区别的点，按照最邻近原则划分平面；每个点与它的最近邻区域相关联。
安徽理工大学空间分析考试总结
a空间分析基础知识 空间分析概念 答：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，是利用各种空间分析模型及空间操作对地理数据库中的空间数据进行深加工，进而产生新的知识。 空间分析主要研究内容 答：1叠置分析：在同一空间参照下，将同一地区的地理对象的图层进行叠合，产生新的几何数据或属性数据；2缓冲区分析：点、线、面实体，自动建立他们周围一定距离的带状区； 3网络分析：网状事物以及他们的相互关系和内在联系进行地理分析和模型化；4地形分析：对地形及其特征进行分析；5统计分析：主要对数据进行分类和综合评价。 空间分析还包括：空间查询和量算、趋势面分析、三维空间分析、空间插值方法、几何分析以及其他应用模型分析等 空间分析与GIS关系 空间分析与GIS结合的层次：1）空间分析模型与GIS相互独立；2）空间分析模型与GIS的松
散结合；3）空间分析模型软件与GIS的紧密结合；4）空间分析过程与GIS完全一体化；5）空间分析功能相对较弱。 空间分析是GIS的核心和重要功能之一，开发空间分析功能强大的GIS系统，本质上是建立功能强大的空间分析模型。 地理空间数据概念：面向主题的、集成的、动态更新的、持久的空间数据集合。 地理空间数据库概念：空间数据库介绍存贮、管理和检索空间数据的有效技术。是用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征等方面信息的数据库。 组织特征：1）空间特征；2）非结构化特征；3）空间关系特征；4）分类编码；5）海量数据特征。矢量数据模型、栅格数据模型概念及空间分析中优、缺点认识 栅格数据模型：地理空间作为一个整体被划分为规则的格网空间位置由格网的行、列所表示。格网的大小反映了数据的分辨率。优点：1、结构简单，易数据交换。2、叠置分析和地理（能有效表达空间可变性）现象模拟较易。3、利于与感遥数据的匹配应用和分析，便于图像处理。4、
一、信息、地理信息的概念及特点 信息是用文字、数字、符号、语言、图像等介质来表示事物、现象等内容、数量或特征，从而向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实和知识，作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。 特点：客观性、适用性、传输性、共享性等。 地理信息是有关地理实体和地理现象的性质、特征和运动状态的表征和一切实用的知识，它是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。 特点： ?空间分布性 属于空间信息，其位置的识别是与数据联系在一起的，这是地理信息区别于其它类型信息的最显著的标志。 ?具有多维结构的特征 即在二维空间的基础上实现多专题的第三维结构，而各个专题型实体型之间的联系是通过属性码进行的，这就为地理系统各圈层之间的综合研究提供了可能。 ?时序特征十分明显 可以按照时间尺度将地理信息划分为超短期的(如台风、地震)、短期的(如江河洪水、秋季低温)、中期的(如土地利用、作物估产)、长期的(如城市化、水土流失)、超长期的(如地壳变动、气候变化)等。 ?具有丰富的信息 GIS数据库中不仅包含丰富的地理信息，还包含与地理信息有关的其它信息 二、什么是GIS？它有什么特点？ GIS是一种空间信息系统，是在计算机软、硬件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）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。 特点：数据的空间定位特征、空间关系处理的复杂性、海量数据管理能力。 三、对GIS的理解 GIS的物理外壳是计算机化的技术系统 GIS的操作对象是空间数据 GIS的技术优势在于它的空间分析能力 GIS与地理学、测绘学联系紧密 四、地理信息系统研究内容 GIS的基础理论、GIS的技术系统、GIS的应用方法
实验一区域植被情况统计 一、实验目的 通过本次实验，学习ArcGIS空间分析环境设置、栅格计算和栅格重分类 二、数据准备 下载空间分析教案下本次实验的数据chengdu.pix，为实验做准备 三、实验要求 1）在ArcGIS中数字化，将二环路以内作为研究区域多边形 2）统计成都市二环路以内的植被覆盖情况，并完成下表： 3）将区域植被统计过程在ModuleBuilder中建模，建模效果如下： 四、实验步骤 1）打开数据 2）新建面图层，并数字化成都二环作为掩膜数据 3）ModuleBuilder中建模 （1）点击构建模型构建器 以上两种方式都可以打开建模窗口 （2）添加数据并设置模型参数 （3）栅格计算等到NDVI 打开栅格计算器 栅格计算 （4）重分类 （5）保存模型 （6）环境设置（PS：由于软件BUG，环境设置只能在建模后再设置） 选中模型属性 设置参数：勾选上处理范围、输出坐标系、和栅格分析，点“值”，分别设置输出坐标系（与原图一致）、处理范围（与CD-2huan图层一致）和栅格分析（像元大小与原图一致，掩膜数据为CD-2huan） 实验二 问题描述：假设某地新建了一个小学。考虑到学生上学放学交通问题，打算修建一条公路与已有公路连接起来。如下图所示，绿色表示学校，红色旗帜为公路的起点，现在将修筑一条连接这两个区域的公路，在修建公路的时候需要考虑地形坡度问题和公路经过地区的土地利
用情况，从而减少成本和工程难度。 在本例子中我们将使用Spatial Analyst模块中的Cost Distance,Cost Path两个功能，首先我们一起来了解一些这两个工具的作用和使用方法。 1、生成直线距离（ Path Distance） 生成直线距离是用来给出栅格中每个单元距离最近的源的直线距离。使用该功能可以帮助选择合适的补给源。Path Distance不设定代价栅格Cost Raster参数时为直线距离 2、成本加权(Cost Distance或Path Distance) 使用上面的直线距离功能，我们可以很容易的生成各栅格单元到源的直线距离，但是在实际工作中，远没有这么简单。比如本例子的修路，选择合适的地区，我们不可能简单的选择连接公路源头和学校的一条直线(大家应该都是非常清楚这一点的)。我们就需要针对不同的坡度和土地利用类型进行考虑，从而能够使得选择的公路的通行成本最小。在考虑这两个影响因素时候，根据他们的影响程度和重要性，给它们赋予一定的影响百分比。比如赋予坡度60%的影响百分比，而赋予土地利用40%的百分比。 3、最短路径(Cost Path) 有了前面的铺垫，最短路径就很简单了。它就是用来生成一条最小成本的路径。下面我们就开始利用已有的数据来生成一条连接公路源头和学校的最短路径。 4、空间分析环境设置 本实验空间分析方法如Cost Distance、Derive Slope等均需要设置空间分析环境。设置Extent "Same as Layer 高程",Cell Size "Same as Layer 高程"。 5、生成连接公路源头和学校的最优路径 Step 1:打开Distance.mxd地图文档，在Distance数据框下有五个图层：公路起点，已有公路，学校，土地利用，高程。我们将利用这些数据来分析出一条连接公路起点和学校的新的公路。 首先我们做一些数据准备工作：在分析中我们需要利用坡度数据，而我们当前“高程”的是地形数据，首先我们利用他生成坡度： Step 2:利用表面分析的Slope来生成坡度。结果如下图,修改图层名称为"坡度"。 下面我们将对坡度和土地利用进行重分类，从而为后面的成本加权做准备： Step 3:在Spatial Analyst工具条中选择Reclassify，在Input raster中选择土地利用，Reclass field选择Landuse.分别给各类土地赋予下面的新值：Agriculture 4,Barren land 6,Brush/transitional 5,Built up 9,Forest 8,Water 10,Wetland NoData，点击OK 确定。 Step 4:使用相同的方法对坡度进行重分类，点击Classify按钮，在分类方法中选择Equal Interval（等分方法），将坡度分为十类。 Step 5:合并数据集下面我们将利用坡度数据和土地利用数据来产生一个成本数据，考虑到修筑公路时候，坡度占有更为重要的作用，赋予坡度60%的权重，赋予土地利用40%的权重。在Spatial Analyst工具条中，点击Raster Calculator,创建下面的语句： [Reclass of 坡度] * 0.6 + [Reclass of 土地利用] * 0.4 Step 6:修改生成的图层名称为"成本"，它表示经过每个Cell的成本。该图层有很多空白处，他就是处理过程中的空值区域（比如我们前面将wetland设置为空值），在显示上不美观，可以在图层符号化中将空值显示为黑色。 下面计算各Cell到达学校的距离成本： Step 7:在Spatial Analyst工具条中，点击Distance--->Cost Distance，input source data选择“学校”图层，Cost raster选择"成本"图层，确认output raster 和backlink 生成的栅格保存路径。
《空间分析与应用》复习题 一、名词解释 1、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。 2、空间聚类分析：是将地理空间实体或地理单元集合依照某种相似性度量原则划分为若干个类似地理空间实体或地理单元组成的多个类或簇的过程。类中实体或单元彼此间具有较高相似性，类间实体或单元具有较大差异性。 3、坡长：是指在地面上一点沿水流方向到其流向起点间的最大地面距离在水平面上的投影长度，是水土保持的重要因子，水力侵蚀的强度依据坡长来决定，坡面越长，汇集的流量越大，侵蚀力就越强。 4、平面曲率：是过地面上某点的水平面沿水平方向切地形表面所得到曲线在该点的曲率值，它描述的是地表曲面沿水平方向的弯曲、变化情况。 5、地表粗糙度：反映地表的起伏变化和侵蚀程度的指标, 一般定义为地表单元的曲面面积与其在水平面上的投影面积之比，公式: R = S曲面/S水平，实际应用中, 当分析窗口为3*3时, 可采用近似公式求解: R = 1/cos(S)，其中 S-坡度。 6、地理空间分析：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。 7、地理空间认知：是指在在日常生活中，人类如何逐步理解地理空间，进行地理分析和决策，主要包括地理信息的知觉、编码、存储、以及和解码等一系列心理过程。 8、图论中的路径：一个图的路径是顶点vi和边ei的交替序列μ= v0e1v1e2…vn-1envn如果v0 = vn，称路径是闭合的，否则称为开的；路径中边的数据称为路径的长；若路径μ的边e1，e2…en均不同，则μ称为链；若它的所有顶点都不同，称为路；一条闭合的路称为回路。 9、增广链：设f是一个可行流，μ是从vs到vt的一条链，若μ满足前向弧都是非饱和弧,反向弧都是都是非零流弧,则称μ是（可行流f的）一条增广链。 10、坡度变率：是地面坡度在微分空间的变化率，是依据坡度的求算原理，在所提取的坡度值的基础上对地面每一点再求一次坡度，即坡度之坡度（Slope of Slope,简称SOS）。坡度是地面高程的变化率的求解，因此，坡度变率表征了地面高程相对于水平面变化的二阶导数，在一定程度上可以很好的反映剖面曲率信息。 11、地表切割深度：地面某点的邻域范围的平均高程与该点邻域范围内的最小高程的差。公式:Di = Hmean –Hmin 。其作用是反映地表被侵蚀切割的情况, 是研究水土流失及地表侵蚀发育状况的重要参考指标。 12、空间聚类分析的概念：是将地理空间实体或地理单元集合依照某种相似性度量原则划分为若干个类似地理空间实体或地理单元组成的多个类或簇的过程。类中实体或单元彼此间具有较高相似性，类间实体或单元具有较大差异性。 13、图论中的树：设T是一个（p,q）图，若T是一个树，则q=p-1；设T是一棵树，如在T中的任何两个不相邻的顶点连一条边e，则T+e恰有一条回路；设G是一个（p,q）图，若G是联通的，且q=p-1，则G 是一棵树 14、图论中的生成树：如果T是连通图G的一个生成子图而且是一棵树，则称T是G的一颗生成树，或称支撑树；一个图的生成树是联通这个图全部顶点的最少边的集合，是极小连通图。
第一章 1. 区域概念：区域是一个空间概念，是地球表面上占有一定空间的、以不同的物质客体为对象的地域结构形式。 2. 区域特征：区域的整体性、区域的系统性、区域的动态性、区域的不重复性等 3. 新区域背景：知识化（知识经济、知识和信息）；信息化（信息技术、信息经济、高新技术产业）；全球化（全球经济、全球文化）；生态化（可持续发展、生态文明、生态经济） 4. 新区域观： （1）区域空间观：区域空间有界但向外开放，高度易变； （2）区域资源观：知识、信息、人力资源、区域发展的机制、政策和政府服务效能等成为资源； （3）区域发展观:社会经济全面发展，生活质量和素质全面提高； （4）区域区位观：知识和信息区位成为主导； （5）区域市场观：有限干预的现代市场。 5. 区域特征、新区域背景和新区域观对“区域”概念理解的影响： 亲，本题请自由发挥！ 6. 区域科学概念：区域科学是用各种近代计量分析和传统区位分析相结合的方法，由区域或空间的诸要素及其组合所形成的差异和变化的分析入手，对不同等级和类型区域的社会、经济发展等问题进行研究的一门应用学科。 7. 区域分析的概念：区域分析主要是对区域发展的自然条件和社会经济背景特征及其对区域社会经济发展的影响进行分析，探讨区域内部各自然及人文要素间和
区域间相互联系的规律。 8. 区域分析的主要内容： （1）区域自然资源与生态环境分析 （2）社会与技术条件分析 （3）区域经济分析 （4）区域发展条件分析 第二章 1.区域发展的资源条件分析的内容：自然资源的量、质、地理分布与地域组合、开发利用方式与方向、开发利用效应 2.区域自然资源承载力：一个国家或地区的资源承载力是指在可预见的时期内，利用本地资源及其他自然资源和智力、技术等条件，在保证符合其社会文化准则的物质生活水平下所持续供养的人口数量。 3.区域生态环境质量评价的内容：生态环境调查、生态环境质量现状评价、生态环境影响分析与评价 4.生态环境补偿概念：指生态环境和自然资源利用的受益者支付代价，向生态环境和自然资源的辩护者提供补偿的一类社会经济活动。 第三章 1. 区域发展的社会条件分析内容： 1）区域文化背景与历史基础分析；文化传统与特色分析、历史沿革分析、重要经济社会事件的分析、区域发展动力的历史变化分析； 2）区域人口与劳动力分析：人口数量及结构分析，人口增长分析、人口质量分析、劳动力供应分析、人口分布迁移分析、适度人口与人口容量分析
空间分析考点整理 绪论 地理信息系统的概念：地理信息系统作为一个功能强大的空间信息系统，主要由四个部分组成，即计算机硬件系统，计算机软件系统，地理空间数据和系统的组织管理人员。 GIS的应用：（1）地图制图；（2）城市与区域规划；（3）国土监测与灾害监测；（4）资源调查与管理；（5）环境管理与保护；（6）军事国防；（7）辅助决策。 GIS的发展方向：（1）网络化；（2）组件化；（3）标准化；（4）多维化；（5）商业化；（6）大众化与信息服务；（7）全球化。 综合不同学者对空间分析的看法，先将空间分析定义为： 以地理空间数据库为基础，运用逻辑运算、一般统计和地统计、图形与形态分析、数据挖掘等技术，提高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 空间分析与空间应用模型区别 空间分析是基本的、解决一般问题的理论和方法，空间模型则是复杂（合）的、解决专门问题的理论和方法。 空间分析与应用模型的关系是“零件”与“机器”的关系。GIS空间分析所涉及的应用主要有以下6个方面：
（1）查询操作；（2）量算操作；（3）描述和总结操作；（4）推理操作；（5）优化模型操作；（6）假设和验证。 GIS空间分析的一般方法包括： （1）空间查询和检索；（2）空间量算；（3）空间插值；（4）叠置分析；（5）缓冲区分（6）网络分析；（7）数字高程模型。 第二章 与数据有关的几个概念：1、地理空间与分析空间2、空间物体与空间实体3、空间物体的维数与延展度4、空间变量和空间物体的属性。 空间物体的维数随应用环境而定，取决于分析空间的维数。空间物体的延展度反映了空间物体的空间延展特性。在二维分析空间中，我们区分点、线、面这三类空间物体，在三维分析空间中，则区分点、线、面、曲面（体）这四类空间物体，相应的延展度分别记为0，l，2，3。 空间数据的组成成分：（1）关于空间物体形态和位域的几何数据；（2）关于空间物体主题的属性数据；（3）关于空间物体位域上的空间变量的统计数据或模型参数。 空间物体与空间变量的关系：空间物体是空间变量的定义域；作为物体，我们感兴趣的是它的形状、位置（静的部分）；作为变量，我们感兴趣的是它的变化、分布以及趋势（动的部分）。 一、数据与信息 (一) 数据
《GIS空间分析原理与方法》教学大纲 （Principle & method of GIS spatial） 课程代码：a041300150 学时：70学分：3.5 一、课程简介 地理信息系统教学中的“空间分析原理与方法”实验，就是从给定的实际问题出发，利用ArcGIS为软件工具，以空间分析原理与方法为实验原理，以实例分析、信息提取、归纳总结等为主要实验方法，以实验报告、论文等为最终形式，以学生为主体的实践教学活动。强调学生亲自动手和设计，体验解决地学问题的过程，从实验中去学习、探索和发现地学规律。通过教学使学生了解空间分析原理与方法分析、解决地理学问题的全过程，激发他们学习应用空间分析原理与方法解决实际问题的意识与能力，提高他们利用计算机软件及当代最新科技成果的意识，能将GIS、计算机有机地结合起来去解决实际问题，培养学生的创新精神和创新能力。 （一）教学对象：地理信息系统专业本科 （二）开课学期：第六学期 （三）课程类别：专业基础课 （四）考核方式：考试 （五）参考教材： 刘湘南等. GIS空间分析原理与方法[M]. 北京：科学出版社，2005. 主要参考书目： [1]张成才等. GIS空间分析理论与方法[M]. 武汉：武汉大学出版社，2004. [2]汤国安等. Arc View地理信息系统空间分析方法[M]. 北京：科学出版社，2002. [3]郭仁忠. 空间分析（第二版）[M]. 北京：高等教育出版社，2003. 二、教学基本要求与内容安排 （一）教学目的与要求 1．从内容上，学生应该在掌握GIS基础知识的基础上，掌握GIS空间分析原理与 方法，并能结合一到两个GIS软件进行GIS空间分析操作。 2．从能力方面，学生应对GIS空间分析原理有进一步的理解，掌握必备地理信息 系统空间分析知识和能力，并具有使用一两个GIS软件通过空间分析解决实际问题的能 力。 3．从教学方法上，课程内容的教学通过习题、答疑、实习、上机操作或自学等各
空间分析复习提纲 一、基本概念（要求：基本掌握其原理及含义，能做名词解释） 1、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，其目的在于提取和传输空间信息。 2、空间数据模型：以计算机能够接受和处理的数据形式，为了反映空间实体的某些结构特性和行为功能，按一定的方案建立起来的数据逻辑组织方式，是对现实世界的抽象表达。分为概念模型、逻辑模型、物理模型。 3、叠置分析：是指在同一地区、同一比例尺、同一数学基础、不同信息表达的两组或多组专题要素的图形或数据文件进行叠加，根据各类要素与多边形边界的交点或多边形属性建立多重属性组合的新图层，并对那些结构和属性上既互相重叠，又互相联系的多种现象要素进行综合分析和评价；或者对反映不同时期同一地理现象的多边形图形进行多时相系列分析，从而深入揭示各种现象要素的内在联系及其发展规律的一种空间分析方法。 4、网络分析：网络分析是通过研究网络的状态以及模拟和分析资源在网络上的流动和分配情况，对网络结构及其资源等的优化问题进行研究的一种空间分析方法。 5、缓冲区分析：即根据分析对象的点、线、面实体，自动建立它们周围一定距离的带状区，用以识别这些实体或主体对邻近对象的辐射范围或影响度，以便为某项分析或决策提供依据。其中包括点缓冲区、线缓冲区、面缓冲区等。 6、最佳路径分析：也称最优路径分析，以最短路径分析为主，一直是计算机科学、运筹学、交通工程学、地理信息科学等学科的研究热点。这里“最佳”包含很多含义，不仅指一般地理意义上的距离最短，还可以是成本最少、耗费时间最短、资源流量（容量）最大、线路利用率最高等标准。 7、空间插值：空间插值是指在为采样点估计一个变量值的过程，常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面，它包括内插和外推两种算法。，前者是通过已知点的数据计算同一区域内其他未知点的数据，后者则是通过已知区域的数据，求未知区域的数据。 8、空间量算：即空间量测与计算，是指对GIS 数据库中各种空间目标的基本参数进行量算与分析，如空间目标的位置、距离、周长、面积、体积、曲率、空间形态以及空间分布等，空间量算是GIS 获取地理空间信息的基本手段，所获得的基本空间参数是进行复杂空间分析、模拟与决策制定的基础。 9、克里金插值法：克里金插值法是空间统计分析方法的重要内容之一，它是建立在半变异函数理论分析基础上，对有限区域内的区域变化量取值进行无偏最优估计的一种方法，不仅考虑了待估点与参估点之间的空间相关性，还考虑了各参估点间的空间相关性，根据样本空间位置不同、样本间相关程度的不同，对每个参估点赋予不同的权，进行滑动加权平均，以估计待估点的属性值。 、分析类（要求：重点掌握其原理及含义，能结合本专业研究方向做比较详细的阐述） 1、空间数据模型的分类？答：分为三类： ①场模型：用于表述二维或三维空间中被看作是连续变化的现象； ②要素模型：有时也称对象模型，用于描述各种空间地物；
1.空间分析的定义（要求熟记）：空间分析（简称SA）是指分析具有空间坐标或相对位置的数据和过程的 理论和方法，其目的在于提取并传输空间数据中的隐含的空间信息。 2.GIS空间分析的方法（要求熟记）：1）空间查询、检索；2)空间量算3）空间插值；4）叠置分析；5） 缓冲区分析；6）网络分析；7）数字高程分析；8）水文分析。 3.GIS空间分析的步骤（要求熟记）： 1）明确目标；2）准备数据；3）分析数据；4）获得结果；5）评价结果；6）修改过程；7）输出结果。GIS主要应用领域：地图制图、辅助决策、环境评价、区域规划、国土、灾害监测、资源调查 空间分析的主要内容 1、空间位置：借助于空间坐标系传递空间对象的定位信息，是空间对象表述的研究基础，即投影与转换 理论。2、空间分布：同类空间对象的群体定位信息，包括分布、趋势、对比等内容。3、空间形态：空间 对象的几何形态4、空间距离：空间物体的接近程度5、空间关系：空间对象的相关关系，包括拓扑、方位、相似、相关等。 4.元数据的定义（要求熟记）：关于数据的数据。元数据是关于数据的描述性数据信息，它应尽可能地反映 数据库自身的特征规律，以便于用户对数据库的准确、高效与充分的开发与利用。 空间数据是指具有地理空间实体空间特征的数据，主要包括空间位置、拓扑关系； 空间数据的基本特征1）空间特征（又称几何特征）：表示空间实体的空间位置、几何形状和空间关系（拓扑）；2）属性特征：表示空间实体的内涵和性质，即专题特征，如专题变量、分类、数量和名称等；3） 时间特征：表示空间数据采集所对应的时间。 属性数据是指用来记录和描述地理空间实体特征的数据，主要包括其专题特征和时间特征。 空间数据的采集：1)属性数据的采集；2）图形数据的采集。 数据结构是指对空间数据的合理组织，是适合计算机系统存储和管理的地学图形的逻辑结构，是地理实体 的空间排列方式和相互关系的抽象描述。 空间分析的本质特征是什么？ （1）探测空间数据中的模式（2）研究空间数据间的关系并建立相应的空间数据模型（3）提高适合于所有观察模式处理过程的理解（4）改进发生地理空间事件的预测能力和控制能力。 5.GIS数据的获取和采集（要求了解）： 1)各类调查统计数据：图件、报表、文字等2)野外测量数据：GPS、全站仪3)纸质地图的数字化：扫描仪、数字化仪4)遥感图像：航片、卫片5)数据转换：格式转换 6.两种数据结构及其比较（要求掌握）： 矢量数据结构：就是通过记录坐标的方式，将抽象的点、线、面等地理实体精确地表达为计算机可以识别、存储和处理的格式。 栅格数据结构：是指将地理实体表面划分为均匀分布、大小相等、紧密相邻的网格阵列，每个网格作为一 个像元或栅格，由行、列号确定其位置，即用二维坐标中的（x,y）来表示，并包含一个代码，表示该像元 的属性类型。 矢量数据编码形式：实体式、索引式、双重独立式（拓扑编码 栅格数据编码方法：直接栅格编码、链状编码、游程编码、块状编码和四叉树编码 7.空间数据库及数据库的数据模型（要求了解）： 空间数据库：为了管理和使用大量地理实体的空间数据，而按照一定的数据模型和规则建立起来的某地理 研究区域内具有一定空间特征的地理要素数据集合。 面向对象模型是指无论怎样复杂的事例都可以准确地由一个对象表示。每个对象都是包含了数据集和操作 集的实体，即是说，面向对象的模型具有封装性的特点。优点：1）可以表示复杂对象，精确模拟现实世