最新2019-GIS空间分析实验教程-PPT课件
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地理信息系统基础与实验教程空间数据的输入与处理页数:81
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基于ArcGIS的DEM分析与可视化页数:9
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ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程PPT-第3章 空间数据的采集与组织解析
当创建一个新的shapefile时，必须定义它将包含的 要素类型、这些要素是否表示路线以及这些要素是否将是 三维的。在shapefile 创建之后，这些性质不能被修改。
图3.1 新建sharpfile菜单操作
图3.2 新建sharpfile要素选择设定操作
在Spatial Reference属性对 话框中，通过Select按钮、Import 按钮或New按钮定义Shapefile的坐 标系统。
第三章 空间数据的采集与组织
主要内容
• • • • 3.1 3.2 3.3 3.4 Shapefile文件的创建 Coverage文件创建 Geodatabase数据库创建 数据编辑
3.1 Shapefile文件的创建
3.1.1 创建新的Shapefile和dBASE表
1.创建新的Shapefile
图3.3 定义sharpfile的坐标系统
2.创建新的dBASE表
在ArcCatalog目录树中，右键单击需要创建dBASE表 的文件夹，单击New，再单击dBASE表，为其输入一个名称， 并按回车键。
3.1.2 添加或删除属性
在ArcCatalog中，可通过添加、删除属性项来修改 Shapefile和dBASE的结构。 在Shapefile Properties对话框中的Fields标签中添 加属性项。 删除属性项，只需选中需删除的属性项，在键盘上按 Delete键，即可。
图3.7 新建Coverage操作
2. 创建新的INFO表
在Define INFO Table对话框中输入新表的名 字 、选择数据类型等。
图3.8 新建INFO表操作
3.2.2 建立拓扑
在ArcCatalog目录树中， 右键单击需要建立拓扑关系 的Coverage，单击 Properties命令，打开 Coverage Properties对话框 （ General选项卡），在 Feature classes中，选择需 要建立拓扑关系的地理要素 类。
图3.1 新建sharpfile菜单操作
图3.2 新建sharpfile要素选择设定操作
在Spatial Reference属性对 话框中，通过Select按钮、Import 按钮或New按钮定义Shapefile的坐 标系统。
第三章 空间数据的采集与组织
主要内容
• • • • 3.1 3.2 3.3 3.4 Shapefile文件的创建 Coverage文件创建 Geodatabase数据库创建 数据编辑
3.1 Shapefile文件的创建
3.1.1 创建新的Shapefile和dBASE表
1.创建新的Shapefile
图3.3 定义sharpfile的坐标系统
2.创建新的dBASE表
在ArcCatalog目录树中，右键单击需要创建dBASE表 的文件夹，单击New，再单击dBASE表，为其输入一个名称， 并按回车键。
3.1.2 添加或删除属性
在ArcCatalog中，可通过添加、删除属性项来修改 Shapefile和dBASE的结构。 在Shapefile Properties对话框中的Fields标签中添 加属性项。 删除属性项，只需选中需删除的属性项，在键盘上按 Delete键，即可。
图3.7 新建Coverage操作
2. 创建新的INFO表
在Define INFO Table对话框中输入新表的名 字 、选择数据类型等。
图3.8 新建INFO表操作
3.2.2 建立拓扑
在ArcCatalog目录树中， 右键单击需要建立拓扑关系 的Coverage，单击 Properties命令，打开 Coverage Properties对话框 （ General选项卡），在 Feature classes中，选择需 要建立拓扑关系的地理要素 类。
ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程PPT-第7章《矢量数据的空间分析》
图7.6 原始面状要素
一、缓冲区分析
Inside and outside
only outside
only inside
Outside and include inside
图7.7 四种不同的面状要素的缓冲区
一、缓冲区分析
除此之外，缓冲区还可以利用距离制图的方 法来获得，但是距离制图方法是基于栅格数据 形式来进行缓冲区的建立，它的过程和结果都 是栅格数据，与矢量的缓冲区建立的方法有着 本质的区别
P {x d(x, A) r}
（d一般是指欧式距离，也可以是其它的距离，其中r为邻域半 径或缓冲区建立的条件）
一、缓冲区分析
点状要素缓冲区
线状要素缓冲区
图7.1 缓冲区示意图
面状要素缓冲区
一、缓冲区分析
2. 缓冲区的建立
点状要素：直接以其为圆心，以要求的缓冲区距离大 小为半径绘圆，所包容的区域即为所要求区 域。
图7.11 均匀插值操作
二、叠置分析
5）图层合并（Union）
图层合并是通过把两个图层的区域范围联合起来而保持 来自输入地图和叠加地图的所有地图要素。在布尔运算上用 的是or关键字，即输入图层or叠加图层，因此输出的图层应 该对应于输入图层或叠加图层或两者的叠加的范围。从数学 角度来表示就是：
{x x AUB}
第七章 矢量数据的空间分析
主要内容
• 缓冲区分析 • 叠置分析 • 网络分析
一、缓冲区分析
1. 缓冲区的基础
缓冲区是地理空间，目标的一种影响范围或服务 范围在尺度上的表现，是给定空间对象或集合后获得 的它们的领域，而邻域的大小由邻域的半径或缓冲区 建立条件来决定，因此对于一个给定的对象A，它的缓 冲区可以定义为：
一、缓冲区分析
Inside and outside
only outside
only inside
Outside and include inside
图7.7 四种不同的面状要素的缓冲区
一、缓冲区分析
除此之外，缓冲区还可以利用距离制图的方 法来获得，但是距离制图方法是基于栅格数据 形式来进行缓冲区的建立，它的过程和结果都 是栅格数据，与矢量的缓冲区建立的方法有着 本质的区别
P {x d(x, A) r}
（d一般是指欧式距离，也可以是其它的距离，其中r为邻域半 径或缓冲区建立的条件）
一、缓冲区分析
点状要素缓冲区
线状要素缓冲区
图7.1 缓冲区示意图
面状要素缓冲区
一、缓冲区分析
2. 缓冲区的建立
点状要素：直接以其为圆心，以要求的缓冲区距离大 小为半径绘圆，所包容的区域即为所要求区 域。
图7.11 均匀插值操作
二、叠置分析
5）图层合并（Union）
图层合并是通过把两个图层的区域范围联合起来而保持 来自输入地图和叠加地图的所有地图要素。在布尔运算上用 的是or关键字，即输入图层or叠加图层，因此输出的图层应 该对应于输入图层或叠加图层或两者的叠加的范围。从数学 角度来表示就是：
{x x AUB}
第七章 矢量数据的空间分析
主要内容
• 缓冲区分析 • 叠置分析 • 网络分析
一、缓冲区分析
1. 缓冲区的基础
缓冲区是地理空间，目标的一种影响范围或服务 范围在尺度上的表现，是给定空间对象或集合后获得 的它们的领域，而邻域的大小由邻域的半径或缓冲区 建立条件来决定，因此对于一个给定的对象A，它的缓 冲区可以定义为：
ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程 三维分析 ppt课件
25
二、表面分析
1. 计算表面积与体积
（１）表面积的概念
与平面面积不同，表面 积是沿表面的斜坡计算的，考 虑到了表面高度的变化情况。 除非表面是平坦的，通常表面 积总是大于其二维底面积。
图9.20 表面积计算各参数示意图
ห้องสมุดไป่ตู้26
二、表面分析
（２）体积的概念
体积指表面与某指定高 度的平面（参考平面）之间的 空间大小，按照参考平面的上 下关系分为两部分，分别是平 面之上的体积或平面之下的体 积。
18
一、表面创建
（2） TIN表面的创建
通常TIN是从多种矢量数据源中创建的。可以用点、线与多 边形要素作为创建TIN的数据源。 1）点集：它是TIN的基本输入要素，决定了TIN表面的基本形 状。
图9.15 点集图
19
一、表面创建
2）隔断线
它可以是具有高度的线，也可以是没有高度的线。 在TIN中构成一条或多条三角形的边序列。隔断线即可 用来表示自然要素，如山脊线、溪流，也可以用来创建 要素如道路。
图9.43 表面长度示意图
41
二、表面分析
ArcGIS中表面长度的计算：
图9.44 表面长度计算对话框
42
三、ArcScene三维可视化
1. 要素的立体显示
在三维场景中显示要素的先决条件是要素必须 被以某种方式赋予高程值或其本身具有高程信息。
两种方式：
➢具有三维几何的要素，使用其自身高程属性进行三维可 视化；
第九章 三维分析
1
主要内容
• 表面创建 • 表面分析 • ArcScene三维可视化 • 数据转换
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
二、表面分析
1. 计算表面积与体积
（１）表面积的概念
与平面面积不同，表面 积是沿表面的斜坡计算的，考 虑到了表面高度的变化情况。 除非表面是平坦的，通常表面 积总是大于其二维底面积。
图9.20 表面积计算各参数示意图
ห้องสมุดไป่ตู้26
二、表面分析
（２）体积的概念
体积指表面与某指定高 度的平面（参考平面）之间的 空间大小，按照参考平面的上 下关系分为两部分，分别是平 面之上的体积或平面之下的体 积。
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一、表面创建
（2） TIN表面的创建
通常TIN是从多种矢量数据源中创建的。可以用点、线与多 边形要素作为创建TIN的数据源。 1）点集：它是TIN的基本输入要素，决定了TIN表面的基本形 状。
图9.15 点集图
19
一、表面创建
2）隔断线
它可以是具有高度的线，也可以是没有高度的线。 在TIN中构成一条或多条三角形的边序列。隔断线即可 用来表示自然要素，如山脊线、溪流，也可以用来创建 要素如道路。
图9.43 表面长度示意图
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二、表面分析
ArcGIS中表面长度的计算：
图9.44 表面长度计算对话框
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三、ArcScene三维可视化
1. 要素的立体显示
在三维场景中显示要素的先决条件是要素必须 被以某种方式赋予高程值或其本身具有高程信息。
两种方式：
➢具有三维几何的要素，使用其自身高程属性进行三维可 视化；
第九章 三维分析
1
主要内容
• 表面创建 • 表面分析 • ArcScene三维可视化 • 数据转换
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程PPT-第12章-空间分析建模
2．形成图解模型
DEM
Filled DEM
Flow Direction
格式转换
设置阈值
Stream Line
Stream Grid
Flow Accumulation
图12.9 图解建模流程图
例：利用DEM提取水系的图解模型
图12.10 DEM提取水系图解模型
3．实现模型
图12.11 整个建模过程的完成实现
功能
保存模型当前状态 打印 剪切 拷贝 粘贴 打开 自动布局 全景 缩小 放大 缩放 连续缩放 手动漫游 自动观察 选取模型要素 添加连接 运行
图12.8 模型构造器工具图标列表
4. 实例分析
利用DEM来提取水系：对于与地表水文情况有关的 许多领域如区域规划、农业、林业等有十分重要意义
1．建立概念模型
1. 基本概念 （1）图解建模
是指将一个具体的过程模型用直观的图形语 言表达出来，像绘制流程图那样，建立总体模型，并定 义图形分别代表输入数据、输出数据、空间处理工具。
（2）模型生成器（Model Builder）
是ArcGIS9所提供的构造地理处理工作流和脚本的 图形化建模工具，加速复杂地理处理模型的设计和实施 。
输出３
单一处理工具模型和复杂处理工具模型
单一处理 工具模型
复杂处理 工具模型
输入１
Spatial analyst tools1
输出１
输入2
Spatial analyst tools2
图12.4 单一处理工具模型处理过程
输入１
Spatial analyst tools
输出１
输出３
输入2
Conversion tools
ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程PPT-第4章 空间数据的转换与处理
图4.25 Import to CAD对话框
4.2 数据格式转换
2 栅格数据与ASCII文件之间的转换
（1）栅格数据向ASCII文件的转换 利用Conversion Tools工具箱，From Raster 工具集中的 Raster to ASCII 命令，可实现由栅格数据向ASCII文件的 转换。
60°0’0’’N
50°0’0’’N
40°0’0’’N 30°0’0’’N 20°0’0’’N
图4.2（b）投影坐标系下的经纬网
4.1 投影变换
• 4.1.1 定义投影
定义投影（Define Projection），指按照 地图信息源原有的投影方式，为数据添加投影 信息。在ArcGIS中利用Data Management Tools工具箱, Projections and Transformations工具集中的Define Projection命令，能够为数据定义投影。
4.3 数据处理
4.3.1数据裁切
数据裁切是从整个空间数据中裁切出部分区域， 以便获取真正需要的数据作为研究区域，减少不必要 数据参与运算。 1 矢量数据的裁切：可利用Analysis Tools工具箱， Extract工具集中的Clip命令
+
图4.28 Clip对话框
图4.29 Clip的图解表达
图4.19 数据格式转换工具
4.2 数据格式转换
基于文件的空间数据类型包括对多种GIS数据格式 的支持，如coverage，shapefile，grid，image和 TIN。Geodatabase数据模型也可以在数据库中管理 同样的空间数据类型。
表1 ArcGIS 中的数据类型
基于文件的空间数据 Coverages Shapefiles 基于数据库的空间数据 Oracle Oracle with Spatial
GIS地理信息系统空间分析ppt课件
CAD）的一个最主要的功能特征，也是各 类综合性地学分析模型的基础或构件。
y
2
空间分析功能的类型
按照 Goodchild 提出的空间分析框架，可以 将空间分析方法分为以下两种类型：
产生式分析：空间叠加分析，缓冲区分析，数 字地面模型分析，空间网络分析，空间统计分 析等；
咨询式分析：空间集合分析，空间数据查询等。
如果线状图层为道路网，叠加的结果可以得到每个多边形内的道路网密度， 内部的交通流量，进入、离开各个多边形的交通量，相邻多边形之间的相互 交通量。
y
15
线与多边形叠加示意图
y
16
多边形与多边形的叠加
概念 处理过程 ARC/INFO中空间叠加分析
空间叠加(Identify;Intersect;Union) 要素提取(Clip;Erasecov;Split) 要素合并(Disslove,Reselect) 图层数据的合并与分解(Mapjoin;Split) 图层更新(Upda多边形与多边形的叠加概念
多边形叠加将两个或多 个多边形图层进行叠加 产生一个新多边形图层 的操作 ，用以解决地 理变量的多准则分析、 区域多重性的模拟分析、 地理特征的动态变化分 析，以及图幅要素的更 新、图幅的拼接和区域 信息的提取等。
y
18
多边形与多边形的处理过程
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。
y
10
点状图、线状图和面状图之间的叠加显示
y
11
遥感影像叠加
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12
数字高程模型（DEM）叠加显示立体专题图
y
2
空间分析功能的类型
按照 Goodchild 提出的空间分析框架，可以 将空间分析方法分为以下两种类型：
产生式分析：空间叠加分析，缓冲区分析，数 字地面模型分析，空间网络分析，空间统计分 析等；
咨询式分析：空间集合分析，空间数据查询等。
如果线状图层为道路网，叠加的结果可以得到每个多边形内的道路网密度， 内部的交通流量，进入、离开各个多边形的交通量，相邻多边形之间的相互 交通量。
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线与多边形叠加示意图
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多边形与多边形的叠加
概念 处理过程 ARC/INFO中空间叠加分析
空间叠加(Identify;Intersect;Union) 要素提取(Clip;Erasecov;Split) 要素合并(Disslove,Reselect) 图层数据的合并与分解(Mapjoin;Split) 图层更新(Upda多边形与多边形的叠加概念
多边形叠加将两个或多 个多边形图层进行叠加 产生一个新多边形图层 的操作 ，用以解决地 理变量的多准则分析、 区域多重性的模拟分析、 地理特征的动态变化分 析，以及图幅要素的更 新、图幅的拼接和区域 信息的提取等。
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多边形与多边形的处理过程
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。
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点状图、线状图和面状图之间的叠加显示
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遥感影像叠加
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数字高程模型（DEM）叠加显示立体专题图
ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程PPT-第1章-导论
• 水文分析（2个练习，3学时）
– 无洼地DEM生成 – 河网的提取 – 流域的分割
• 空间分析建模 （2个练习，3学时）
– 空间分析与建模的基本概念 – 图解建模 – 脚本文件
参考书目及考核
• 参考书目
– ARCGIS 8 Desktop 地理信息系统应用指南，清华大学出 版社，2002
– ARC/INFO应用与开发技术(修订版)，武汉大学出版社， 2002
图1.1 地理信息系统的构成图
GIS功能
• 数据采集与输入 • 数据编辑与更新 • 数据存储与管理 • 空间数据分析与管理 • 数据与图形交互
GIS应用领域
• 测绘与地图制图 • 资源管理 • 城乡规划 • 灾害预测 • 土地调查与环境管理 • 国防 • 宏观决策等
GIS发展趋势
• 网络GIS • 组件式GIS • 虚拟GIS • 时态GIS • 互操作GIS • 3S集成
• 数据的可视化表达 （1个练习，3学时）
– 数据的符号化（矢量数据、栅格数据的符号化） – 专题地图的编制（版面设计、制图数据操作、地图标注、
图幅整饰）
• 空间分析导论（1学时）
– 空间分析的数据模型 – 空间分析的基本原理与方法 – ArcGIS9空间分析模块和功能
• 矢量数据的空间分析（2个练习，5学时）
• 分析对象的维数 – 二维分析、DTM三维分析及多维分析
• 分析复杂性程度 – 空间问题查询分析、空间信息提取、空间综合 分析、数据挖掘与知识发现、模型构建
GIS空间分析应用
·水污染监测
·道路交通管理
·城市规划与管理
·地形地貌分析
·地震灾害和损失估计 ·医疗卫生
·洪水灾害分析
– 无洼地DEM生成 – 河网的提取 – 流域的分割
• 空间分析建模 （2个练习，3学时）
– 空间分析与建模的基本概念 – 图解建模 – 脚本文件
参考书目及考核
• 参考书目
– ARCGIS 8 Desktop 地理信息系统应用指南，清华大学出 版社，2002
– ARC/INFO应用与开发技术(修订版)，武汉大学出版社， 2002
图1.1 地理信息系统的构成图
GIS功能
• 数据采集与输入 • 数据编辑与更新 • 数据存储与管理 • 空间数据分析与管理 • 数据与图形交互
GIS应用领域
• 测绘与地图制图 • 资源管理 • 城乡规划 • 灾害预测 • 土地调查与环境管理 • 国防 • 宏观决策等
GIS发展趋势
• 网络GIS • 组件式GIS • 虚拟GIS • 时态GIS • 互操作GIS • 3S集成
• 数据的可视化表达 （1个练习，3学时）
– 数据的符号化（矢量数据、栅格数据的符号化） – 专题地图的编制（版面设计、制图数据操作、地图标注、
图幅整饰）
• 空间分析导论（1学时）
– 空间分析的数据模型 – 空间分析的基本原理与方法 – ArcGIS9空间分析模块和功能
• 矢量数据的空间分析（2个练习，5学时）
• 分析对象的维数 – 二维分析、DTM三维分析及多维分析
• 分析复杂性程度 – 空间问题查询分析、空间信息提取、空间综合 分析、数据挖掘与知识发现、模型构建
GIS空间分析应用
·水污染监测
·道路交通管理
·城市规划与管理
·地形地貌分析
·地震灾害和损失估计 ·医疗卫生
·洪水灾害分析
《GIS空间分析》课件
GIS空间分析的定 义和重要性
GIS空间分析的主 要方法和技术
GIS空间分析的应 用领域和案例
GIS空间分析的发 展趋势和挑战
智能化：GIS空间分析将更加智能化，能够自动识别和分析空间数据 实时化：GIS空间分析将更加实时化，能够实时获取和分析空间数据 集成化：GIS空间分析将更加集成化，能够与其他领域进行集成分析 云化：GIS空间分析将更加云化，能够利用云计算技术进行大规模空间数据分析
添加标题
应用领域：GIS空间分析广泛应用于城市规划、交通规划、环境评估、资源管理、灾害预警等领域。
添加标题
技术发展：随着计算机技术、网络技术、大数据技术的不断发展，GIS空间分析的技术和方法也在不断更 新和优化，为解决实际问题提供了更加强大的支持。
空间数据的获取和处理 空间数据的分析和建模 空间数据的可视化和展示 空间数据的应用和实践
空间优化：通过GIS分析，优化空 间布局，提高资源利用效率
空间规划：通过GIS分析，进行空 间规划，实现可持续发展
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
决策支持：利用GIS分析，为决策 者提供科学依据，提高决策准确性
风险评估：利用GIS分析，进行风 险评估，降低灾害损失
案例背景：某城市需要进行城 市规划与设计
热力图：将地理 信息数据以热力 图的形式展示， 便于分析数据分 布和变化
动态可视化：将 地理信息数据以 动态形式展示， 便于分析数据变 化和趋势
空间模型：描述地理空间特征和关系的数学模型 空间模拟：通过计算机模拟地理空间现象的过程 空间模型与模拟的应用：城市规划、交通规划、环境规划等 空间模型与模拟的发展趋势：智能化、可视化、集成化
MapInfo：专业的GIS软件， 提供丰富的空间分析工具， 如空间统计、空间查询等。
ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程PPT第章矢量数据的空间分析
ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程PPT第章矢量数据的空间分析矢量数据与空间分析在地理信息系统中，矢量数据是一种常用的表示地理空间信息的形式。
矢量数据由一系列构成要素的点、线和面构成，每个要素都具有一组坐标和属性信息。
矢量数据可以用来表示地图上的各种要素，如建筑、道路、河流等。
空间分析是地理信息系统中非常重要的一个分支，它是利用矢量数据进行空间分析、空间统计和空间建模的过程。
空间分析可以用来分析各种地理问题，如地理环境、交通运输、城市规划等。
空间分析主要包括以下几个方面：•空间查询和筛选•空间测量和量算•空间统计分析•空间模型分析矢量数据的基本操作在进行空间分析之前，我们需要对矢量数据进行一些基本的操作，如创建新的图层、编辑要素、选择要素等。
下面是一些常用的矢量数据操作：创建新的图层在 ArcMap 中创建新的图层非常简单，只需要选择 File -> New -> Map Document，然后在新建的地图文档中创建新的图层即可。
可以通过右键单击图层名字来选择图层的类型，如点、线、面等。
编辑要素在 ArcMap 中编辑要素可以手动编辑，也可以通过导入数据进行编辑。
在编辑模式下，可以添加新的要素、删除现有的要素、移动要素等。
选择要素在进行空间分析之前，我们需要选择要素并进行操作。
ArcMap 中提供了多种选择方式，如框选、属性筛选等。
可以通过右键单击图层选择 Selection -> Select By Attributes 或 Selection -> Select By Location 进行要素选择。
矢量数据的空间分析ArcMap 提供了多种空间分析工具，如缓冲区分析、点密度分析、热点分析等。
下面我们将介绍一些常用的空间分析操作。
缓冲区分析缓冲区分析是指从某个要素对象生成一个缓冲区，即在该要素周围生成一段距离范围内的区域。
缓冲区分析可以用来分析道路的周围环境、城市的规划等。
《GIS空间分析》PPT课件
N为空间实体数目；xi、xj分别表示第i和第j个
空间实体的属性值，是xi的平均值；Wij＝l表示空间实体
i与j相邻，Wij＝0表示空间实体i与j不相邻。
I的值介于-l与1之间，I＝1表示空间自正相 关，空间实体呈聚合分布；I＝-l表示空间自负相关，空 间实体呈离散分布；I＝0则表示空间实体是随机分布的。 Wij表示实体i与j的空间关系，它通过拓扑关系获得。
A
B
C
A/(B·OR·C)
A
B
NOT(A·OR·B）
AB C
(A·AND·B)·OR·C
A
B
C (A·XOR·.B)·XOR·C
三、单变量分级分析
以单个属性作为依据，将属性数据划分成若 干个类别 如：土壤厚度按一定区间进行再分类
土壤厚度(m) ＜0.20
0.20～0.40 0.40～0.60 0.60～0.80
➢ 包含关系查询 ➢ 穿越查询 ➢ 落入查询 ➢ 缓冲区查询
（四）SQL查询
由属性查找相应的图形 Select 需显示的属性项 From 属性表 Where 条件
or
条件
and 条件
扩展的SQL查询： 将SQL的属性查询和空间关系的图形条件组合
在一起进行查询 如：查询三峡地区长江流域人口大于50万的县或市
（六）层次分析技术
基于地理区域，模拟人的思维方式，结合定量和定性 方式进行空间数据分析的一种分析方法
层次模型建立 对要解决的问题，逐步进行分解，找出影响决策的 各种变量因子 专家打分，建立各因素对目标影响的权重
关键 判断矩阵建立
判断矩阵
设目标问题Y，有m各影响因子xi，其中每两个因素xi和 xj对Y影响的权之比为aij, 可组成判断矩阵
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选址图制作
要求： 建立离开现有中学距离图
1 离现有中学不能太近，如何实现？ 2 应选在人口密集地方，如何实现？ 3 某些用地不应该建中学
建立人口密度图
具体指标： 离开现有中学：
0-500:0,500-1000:1,1000-1500:2,>1500:3 人口密度(人/hm2)： 0-50：0, 50-100:1, 100-200:2, >200:3 土地使用：
Ⅱ
f
1
d
4
g
6
M
Ⅰ
Ⅱ
a
b
c
d
1 22 33 44 1
c
e
f
g
3 43 55 66 4
二、 空间数据模型
层次数据模型实例
总结层次模式的限制条件：
1、有且公有一个结点无父结点，即根结点 2、除根结点之外，所有结点有且公有一个父结点
二、 空间数据模型
层次数据库模型优缺点
优点： 存取方便且速度快 结构清晰，容易理解 数据修改和数据库扩展容易实现 检索关键属性十分方便 缺陷： 结构呆板，缺乏灵活性 同一属性数据要存储多次，数据冗余大（如公共边） 不适合于拓扑空间数据的组织
二、 空间数据模型
数据结构：是指数据的组织形式，在计算机存储、管理
和处理的数据逻辑结构。
数据模型：是描述实体及其相互关系的数学描述，是空
间数据库建立的逻辑模型。数据模型是数据库系统中关于 数据和联系的逻辑组织的形式表示。每一种数据模型都以 不同的数据抽象与表示能力来反映客观事物，有其不同的 处理数据联系的方式。
四、数据库的系统结构
数据库是一个复杂的系统。数据库的基本结构可以分 成三个层次：物理级（内模式）、外模式、概念级（概 念模式）和用户级。 1、物理级：数据库最内的一层。它是物理设备上实际存储 的数据集合(物理数据库)。它是由物理模式(也称内部模 式)描述的。 2、概念级（外模式）：数据库的逻辑表示，包括每个数据 的逻辑定义以及数据间的逻辑联系。它是由概念模式定 义的，这一级也被称为概念模型。 3、用户级：用户所使用的数据库，是一个或几个特定用户 所使用的数据集合(外部模型)，是概念模型的逻辑子集。 它由外部模式定义。
工业或绿地：0, 商业:1, 居民地:2
选址问题
生 成 距 离 图
重 分 类 距 离 图
人 口 密 度 图
人 口 密 度 重 分 类 图
土 地 利 用 矢 量 转 栅 格 图
土 地 利 用 重 分 类 图
综 合 评 定 指 标 图
地理信息系统空间数据库
地理信息系统空间数据库
空间数据库基本概念 空间数据库传统的数据模型
六、 空间数据模型
层次数据模olygons 记录
arcs 记录
arcs 记录
arcs 记录
层次数据结构
根结点、父结点、子结点、叶结点
六、 空间数据模型
层次数据模型实例
二、 空间数据模型
层次数据模型实例
二、 空间数据模型
层次数据模型实例
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网络分析
DEM
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GIS 空间分析
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距离分析 A选dd址Yo分ur 析Text
Add You缓r T冲ext区、 叠加分析
距离模型
What is the difference between these two pictures? Why?
❖层次模型 ❖网状模型 ❖关系模型
概述：
空间数据库是地理信息系统中空间数据的存储场所，在
一个项目的工作过程中，空间数据库发挥着核心的作用。
空间数据库在土地信息系统中的重要性是不言而喻的。 是信息系统发挥作用的关键 空间数据库设计的成败。直接影响到信息系统开发与应
用水平及成效。
通常，数据库是空间数据库系统的简称。
六、 空间数据模型
层次数据模型
➢它的特点是将数据组织成一对多关系的结 构。 ➢层次结构采用关键字来访问其中每一层次 的每一部分。 ➢层次数据库结构特别适用于文献目录、土 壤分类、部门机构等分级数据的组织。
六、 空间数据模型
层次数据模型
层次模型是数据处理中发展较早、技木上也 比较成熟的一种数据模型。它的特点是将数据组 织成有向有序的树结构。层次模型由处于不同层 次的各个结点组成。除根结点外，其余各结点有 且仅有一个上一层结点作为其“双亲”，而位于 其下的较低一层的若干个结点作为其“子女”。 结构中结点代表数据记录，连线描述位于不同结 点数据间的从属关系
六、 空间数据模型
网状数据模型
网状模型用连接指令或指针来确定数据间的连接关 系，是具有多对多类型的数据组织方式 。
两者之间的关系：混合的交叉关系，并不一一对应。
传统的数据模型主要指层次、网状和关系三种模型，它
们是计算机中以文件系统组织的数据模型的继承和发展。
三、空间数据库的主要特征
➢减少空间数据存储的冗余量 ➢稳定的数据结构 ➢高效的查询功能 ➢反映空间数据的复杂性 ➢较强的应用适用性 ➢较高的共享性 ➢数据独立性 ➢统一管理
一、基本概念
空间数据库定义：
❖是信息系统在计算机物理存储介 质上存储和应用的相关的空间数据 的总合。一般是以一系列特定结构 的文件的形式组织在存储介质之上 的。
❖数据库就是为了一定的目的，在
计算机系统中以特定的结构组织、
存储、管理和应用的相关联的数据
集合。
空间数据库与空间数据库系统不同
一、基本概念
空间数据库管理系统 一般由专业GIS软件提供，如 Oracle,SDE
是指能够对物理介质上存储的土地空间数据进行语义和 逻辑上的定义； 提供必须的空间数据查询、检索和存取功能； 能够空间数据进行有效的维护和更新的一套软件系统。
空间数据库应用系统
提供给用户访问和操作空间数据库的用户界面，是应用 户数据处理需求而建立的具有数据库访问功能的应用软 件。 一般需要进行二次开发。
五、空间数据库的数据模型
数据模型是数据库系统中关于数据和联系的逻辑组 织的形式表示。每一个具体的数据库都是由一个相应的 数据模型来定义。每一种数据模型都以不同的数据抽象 与表示能力来反映客观事物，有其不同的处理数据联系 的联状方系模目式。型前。和，数关数据系据模模库型型领的，域主其采要中用任应的务用数就最据是广模研泛型究的有记是层录关次类系模型模型之型、间。网的