第五章 空间分析与空间辅助决策

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第五章 空间分析与空间辅助决策

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空间分析第 五 章 空 间 分 析

空间分析数学模型 常见的数学模型 空间分析

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空间分析数学模型 第 空间分析数学模型： 将GIS中的各个要素，通过适 五 当筛选，用一定的表现规则描述出来。 章 针对数据对象的不同，分为：

空 间 分 析

– 空间模型：同时对系统中的空间和非空间属性进行运算，

常见的方法包括：图形运算、空间检索、统计识别、网 络分析、叠加分析、缓冲区分析等等。 – 非空间模型：主要对非空间属性进行运算，常见的模型 有：投入与产出模型、系统动力学模型等

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两种常见的模型第 五 章 空 间 分 析

空间数据内插模型 数字地形模型

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空间数据内插模型第 五 章 空 间 分 析

内插的目的在于用离散的数据源通过某种 规则，计算获得连续区域或某一指定区域 的值 常见的方法有： – 趋势面分析 – 移动平均法

– 克立金法– 八方向法

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离散点的插值模型第 五 章 空 间 分 析

在只了解有限个空间点的属性值，即样点 为离散有限的情况下，可以根据这些样点 对区域内其他空间点插值，从而得到该属 性的空间分布图，该样点对目标点P的影 响是随距离的K次方衰减的，则目标点插 值结果 插值模型是根据距离衰减原理，结果的 稳定性较好，样点上的值可以保证正确。

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离散点的插值模型第 五 章 空 间 分 析

Z p ( Z i / d ip ) / (1 / d ip )k k i 1 i 1

n

n

式中，n为已知点个数；Zi为第I个已知点 的值；dip为第I个已知点到目标点P的距离； k为衰减价数。

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离散点多项式拟合模型第 五 章 空 间 分 析 离散点多项式拟合模型是由有限个离散的 已知点求整个区域的空间分布的模型，拟 合模型利用最小二乘原则，找到一个与离 散已知点最接近的由多项式表示的S阶抽 象趋势面，再根据这个拟合多项式计算全 区各空间点的值，等到分布图

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离散点多项式拟合模型第 五 章 空 间 分 析

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数字地形模型第 五 章 空 间 分 析

常见两种表达方式： TIN和GRID 主要的方法： – 三维方块图 – 视线图(通视图) – 等高线图 – 坡度与坡向图

– 晕渲图– 地形因子(如流域，分水岭等)

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空间分析 第 五 章 空 间 分 析

空间分析是基于地理现象的位置和形态特 征的空间数据分析技术，其目的在于提取 和传输空间信息。 空间信息可以分为：空间位置、空间分布、 空间形态、空间关系、空间质量、空间关 联、空间对比、空间趋势、空间运动。这 些信息有些可以同时提取。

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空间分析基本方法 第 五 章 空 间 分 析

常见的空间分析方法有：– 空间信息量算– 空间信息分类 – 空间变换 – 叠加分析 – 缓冲区分析(BUFFER分析)

– 网络分析

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空间信息量算第 五 章 空 间 分 析

空间信息量算是空间信息分析的定量化基 础 主要内容： – 质心量算：计算目标的平均位置，质心是目

标保持均匀分布的平衡点 – 几何量算：坐标、长度、曲率、面积、体积、 周长、表面积等 – 形状量算

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空间信息量算第 五 章 空 间 分 析 几何量算 点：坐标 线：长度、曲率、方向 面：面积、周长、形状、曲率等 形状量算

r

周长 2 面积

r<1为紧凑面；r=1为圆；r>1为膨胀面

质心量算：面或离散实体的分布中心 W iXi WiYi X G i Wi YG i Wi i i

距离量算：实体之间的各种距离计算(大地测量距 离、曼哈顿距离、时间距离等)。第 14 页

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空间信息分类第 五 章 空 间 分 析

空间信息分类：地图上所载负的数据是经 过专门分类和处理的，而地理信息系统存 储的数据具有原始数据的性质，因此需要 进行信息分类 主要方法： – 聚类分析

– 判别分析– 主组分分析

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空间变换 第 五 章 空 间 分 析

为了满足空间分析的需要，需对原始地理 图层及属性进行一系列逻辑或代数运

算， 以 产生新的具有特殊意义的地理图层及 其属性，这一过层称为空间变换。

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