1、1,2018年11月24日5时16分,查询,空间查询是空间分析基础回答用户的简单问题、不改变空间数据库数据、不产生新的空间实体和数据 空间查询技术图查文(几何查询) 文查图(属性查询) 逻辑查询(SQL查询) 空间关系的查询(面点、面线、面面、线点、线线查询 )（ArcGIS 中 select by location）属性的查询与计算累计、求和、求平均,2,2018年11月24日5时16分,图查文(几何查询),文查图(属性查询),逻辑查询(SQL查询),空间关系的查询,3,2018年11月24日5时16分,4,2018年11月24日5时16分,量算,几何量算：空间事物的几何特征，几何位置、形态
2、参数的简单计算 点：0维，坐标获取空间位置信息 线：1维，长度、曲率、方向 面：2维，面积、周长等 体：3维，表面积、体积等（体积的计算，曲面与基准平面之间的空间体积）空间对象之间的几何关系量算，距离、方位线长度计算 矢量：两点之间的直线距离，复合线段累加求和 栅格：网格数目累加 面积计算 矢量：几何交叉求积（坐标法） 栅格：相同属性值的格网数目与格网面积的乘积,5,2018年11月24日5时16分,地址匹配（Geocoding, Address Matching）,将以文字、数字表达的位置信息转换表达为几何上的空间位置,6,2018年11月24日5时16分,空间分析的历史,有地图以来，就开始
3、有各种各样利用地图的空间分析。在地图上量算地理要素之间的距离方位、面积，利用地图进行各种研究和决策，都是空间分析的实例。空间分析( Spatial Analysis )的历史远长于GIS的历史。,7,2018年11月24日5时16分,叠合分析（Overlay）,不同图层上的空间信息（包括空间数据和属性数据），按相同的空间位置叠合在一起，合成新的一个图层。 进行叠合操作的图层，必须在同一个坐标系内 栅格与栅格叠合 矢量与矢量叠合 ArcGIS，ArcView具有良好的矢量叠合、栅格叠合功能,8,2018年11月24日5时16分,矢量数据之间的叠合,点多边形： 公共设施的分布 线多边形： 道路网密
4、度计算、停水停电范围分析 多边形多边形: 用地适宜性评价输出图层的空间数据 输出图层的属性数据包含了输入图层中所有的属性,9,2018年11月24日5时16分,植被类型,道路,10,2018年11月24日5时16分,多边形和多边形的叠合,布尔计算（Boolean），交集、并集、补集 clip与intersect区别,11,2018年11月24日5时16分,12,2018年11月24日5时16分,McHarg, Design with Nature,坡度 地面排水 土壤排水,岩层地基承载力 土壤地基承载力 侵蚀,叠合结果,13,2018年11月24日5时16分,叠合案例洪水淹没区分析,按地块面积
5、平均计算财产密度。 叠合处理（Union），生成的叠合多边形（Union1）具有高程、土地使用、地基类型、地块财产密度等属性。 计算叠合后的多边形面积。 将地基损失参数表（found.dbf）连接到Union1，以地基类型（Class）为关键字 计算每个多边形的估计损失 = 财产密度 叠合后的多边形面积 损失系数 在View中对Union1的要素进行过滤，只有高程小于等于500、土地使用为住宅的多边形才进入估计其损失的选择集，据此，显示按损失密度的高低分类的专题地图，汇总估计损失值。,14,2018年11月24日5时16分,栅格数据之间的叠合,图层之间的对应单元数值进行数学运算。 叠合之后的图
6、层中单元的数值是对应单元数值进行数学运算的结果， 原理上比较简单（相对矢量的叠合）在ArcView中，使用 菜单map calculator（地图运算器） ArcGIS中使用Raster Calculator（栅格运算器）,15,2018年11月24日5时16分,中学的选址结果 R_land R_popu R_school,R_land,R_popu,R_school),为什么采用乘法叠合 ？,16,2018年11月24日5时16分,为什么用权重 ？ 为什么要数值标准化？,17,2018年11月24日5时16分,18,2018年11月24日5时16分,网络分析（Network）,矢量数据特有的
7、空间分析方法。 网络：线的组合，由线 link 、节点node组成。 网络分析的基础：线点拓扑关系。 网络数据模型是真实世界中网络系统(如交通网、通讯网、自来水管网、煤气管网等)的抽象表示。 依据网络拓扑关系，根据网络的空间数据、属性数据，对网络的特征、性能进行分析。 Shape文件是没有拓扑结构矢量数据，但是在网络分析时可以产生临时的拓扑关系。,19,2018年11月24日5时16分,网络分析路径选择和工序安排,计算最佳网络路径。（推销员问题） GIS中广泛采用Dijkstra算法求最佳路径 线的阻抗：可以是长度、时耗，单向交通 节点的阻抗：交叉口的延误、转弯的限制，是否互通 路径选择在交通
8、研究中的意义。,20,2018年11月24日5时16分,网络分析服务范围（Service Area）的划分,基于网络的服务区 基于缓冲区（Buffer ）的服务区两者比较 生成的原理不同：前者靠网络中的路径产生服务区边界，后者按直线距离产生服务区边界。 一般情况下，后者比前者的范围要小 适用的范围不同：基于交通网络的服务距离，考虑交通速度、运动成本。,21,2018年11月24日5时16分,网络分析资源分配（Allocation）,为网络中的线（结点）寻找最近(阻抗强度的大小)的资源（发散地） 每个资源有自身的最大承受能力 确保有效的分配，根据资源容量以及网络线（结点）的需求将网络线和结点分配
9、给各个资源。当网络元素被分配给某个中心时，该资源点拥有的容量依据网络需求而缩减，当资源容量耗尽，分配就停止,22,2018年11月24日5时16分,网络分析与引力模型,引力模型Spatial interaction model 空间相互作用模型 类似牛顿力学的万有引力定律Reilly零售商业模型（1930s）广泛运用于交通规划模型、区域研究、城市研究引力模型与网络分析距离 dij,23,2018年11月24日5时16分,网络分析的相关因素,资源的性质：电力、给水等 资源的出发点： 资源的目的点： 网络上运动的阻抗与制约：车速、交叉口制约、电力损耗等,24,2018年11月24日5时16分,邻近
10、分析（Neighborhood，Proximity）,邻近：根据空间要素的相对位置进行分类的操作栅格数据和矢量数据都有的空间分析方法。,邻域分析也称为窗口分析，主要应用于栅格数据模型。地理要素在空间上存在着一定的关联性。对于栅格数据所描述的某项地学要素，其中的(I，J)栅格往往会影响其周围栅格的属性特征。准确而有效地反映这种事物空间上联系的特点，是计算机地学分析的重要任务。窗口分析是指对于栅格数据系统中的一个、多个栅格点或全部数据，开辟一个有固定分析半径的分析窗口，并在该窗口内进行诸如极值、均值等一系列统计计算，从而实现栅格数据有效的水平方向扩展分析。,25,2018年11月24日5时16分,
11、26,2018年11月24日5时16分,邻近区（缓冲区，Buffer）,缓冲区：从空间要素的周边作特定等距离的线框，目的是分析地理要素之间的相互作用。 点、线、多边形的缓冲区多边形 不受方向限制 buffer分析在城市规划中的应用：历史建筑保护区、噪声范围、设施服务范围,27,2018年11月24日5时16分,28,2018年11月24日5时16分,泰森多边形（Thiessen Polygon）,又叫Dirichlet图、或Voronoi图 荷兰的气象学家A. H. Thiessen提出的，原用于计算降水量的分布。 点连成三角形连线中点作垂线生成泰森多边形 计算求得每个点的邻近范围的多边形。
12、总降雨量=点（上观察到的降雨密度）*Thiesssen多边形面积,29,2018年11月24日5时16分,泰森多边形,30,2018年11月24日5时16分,泰森多边形与Delauney三角形,Delaunay三角形是Voronoi图的偶图 Delaunay三角形是由与相邻Voronoi多边形共享一条边的相关点连接而成的三角形。 Delaunay三角形的外接圆圆心是与三角形相关的Voronoi多边形的一个顶点。,31,2018年11月24日5时16分,Delaunay三角形,32,2018年11月24日5时16分,生成Thiessen 多边形的过程,33,2018年11月24日5时16分,泰森多边形应用,在ArcView中，先生成TIN，再由TIN生成Thiessen Polygon 在ArcGIS中，直接用Arctools，可生成Thiessen Polygon实例：1.泰森多边形法,求得平均高程后,就可用各点的挖填高度和各点所代表的面积求挖填土方量 2.人口调查点计算人口调查区,34,2018年11月24日5时16分,
