Arcgis第四章 空间分析

第4章 空间分析 空间分析概述 矢量数据分析方法 栅格数据分析 DTM与三维分析 空间分析建模 复习思考题 实验 不同的学者对此有着不同的看法 陈述彭 、黄杏元 、Haining 、汤国安、郭仁忠等对空间分析的定义有所不同，但都大同小异，都认为空间分析是空间数据分析技术，是地理信息系统的核心功能 。 总的来说，空间分析是在获取了派生信息和新知识的基础上，借助计算机技术，基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术。 空间分析就是对空间问题的求解，获取空间信息是解决空间问题的必要手段。 现代意义的空间分析是指在计算机技术的支撑下，提取地理对象在位置、属性、关系等方面的信息，以支持特定的空间决策问题。 空间分析与GIS 空间分析使地理信息系统不仅体现在地图制图功能上，而且用户还可以通过与系统交互而将地理数据经过分析转换为对自己有用的信息。 一个地理信息系统如果不提供空间数据的分析处理功能，实际上它就蜕化为一个地理数据库； 相反，一个地理数据库如果加强了空间数据的分析处理功能，它就升格为一个地理信息系统。 空间分析的主要内容 基于GIS的空间分析包括的内容很多，较为常用的有以下几种分析方法： ☆ 叠加分析 ☆ 邻近性分析 ☆ 网络分析 ☆ 统计分析 此外，分析空间分析还包括： 空间查询与量算、三维空间分析、空间插值方法、聚合分析、地形分析及其他应用分析模型等。 空间分析的基本过程 1、明确分析目标与方法 2、准备空间数据 3、进行空间分析操作 4、分析结果的解释与评价 5、结果输出 §2矢量数据分析方法 统计分析 量算分析 邻近性分析 叠加分析 空间网络分析 特征数统计方法 统计分析 ☆单项属性的常规统计 ArcGIS中 ，可利用属性表中的Statistics…字段统计对话框 ，对字段的数量(Count)、最小值(Minimum)、最大值(Maximum)、总和(Sum)、平均值(Mean)、标准差(Standard Deviation) 进行统计。 ☆频数统计 用于计算某一属性值或某几项属性的组合值出现的频率，并可对该频率下的各项属性进行汇总 ArcGIS中打开ArcToolbox > Analysis tools >Statistics > Frequency 量算分析 几何量算 ☆ 点：坐标 ☆ 线状目标：长度、曲率、方向 ☆ 面状目标：面积、周长等 ☆体状目标：表面积、体积等 质心量算：它是描述地理目标空间分布的最有用的单一量算量 ☆求取目标的重心位置，用于跟踪某些地理分布的变化，如人口重心的变化、土地利用重心的迁移等 ☆对目标坐标值进行加权平均(ARCGIS中需要使用calculate geometry工具) 形状量算 ☆ 形状系数R ☆ R<1，目标物为紧凑型 ☆ R=1，目标物为一个标准园 ☆ R>1，目标物为膨胀型 邻近性分析 缓冲区分析 (Buffer) ☆ 缓冲区：空间对象在一定半径或一定条件下的邻域。 ☆ 缓冲区分析：指以点、线、面实体为基础，在其周围建立一定宽度范围内的缓冲区多边形，用以分析实体的邻近性或对周围的影响，从而实现空间数据在水平方向得以扩展的空间分析方法 建立缓冲区的算法 缓冲区的种类 ☆点：圆形、三角形、矩形、环形。 ☆线：单侧、双侧对称、双侧不对称 ☆面：内侧、外侧 缓冲区的建立——中心线扩张法 主要包括：角平分线法 凸角圆弧法 缓冲区的不同形式 点要素缓冲区 特殊情况缓冲区的处理 缓冲区重叠问题的处理 缓冲区融合的实现 融合的字段 变距缓冲区的实现 字段(Field)：距离来源于该数据中某一字段值，如道路的宽度(属性值缓冲区) 多级缓冲区 制作地图晕线 缓冲区端点处理 圆形：round 直角形：flat 邻近性分析——泰森多边形分析 ☆泰森(Thiessen)多边形的建立 生成方法： a．用离散点构建满足Delaunay(狄洛尼)准则的不规则三角网(TIN)，也称Delaunay三角网 b．对Delaunay三角网中的每一边作中垂线，相邻中垂线相交所围成的区域即是泰森多边形。 c.也可以通过计算Delaunay三角网中每一个三角形的外接圆圆心，连接这些相邻三角形的外接圆圆心，得到泰森多边形 ☆泰森多边形的特性： 每个泰森多边形内仅含有一个离散点数据； 泰森多边形内的点到相应离散点的距离最近； 位于泰森多边形边上的点到其两边的离散点的距离相等。 ☆泰森多边形的应用 ： a.