【正文】 作定量轉(zhuǎn)換 思考題 : 1．什么是 GIS的空間分析？常用的空間分析功能有哪些？ 2．什么是緩沖區(qū)分析？特殊情況下緩沖區(qū)分析需要考慮哪些方面？ 3．什么是空間疊置分析？比較基于矢量數(shù)據(jù)模型和基于柵格數(shù)據(jù)模型的空間疊置分析優(yōu)缺點(diǎn)。 其它查詢(xún)方法 1） 可視化空間查詢(xún) 可視化查詢(xún)是指將查詢(xún)語(yǔ)言的元素 ， 特別是 空間關(guān)系 ， 用 直觀的圖形或符號(hào) 表示 。 第六章 空間查詢(xún)與空間分析 167。 不同層包含 ， 如某省的湖泊分布 ， 沒(méi)有建立拓?fù)?， 實(shí)質(zhì)是 疊置分析檢索 ， 通過(guò)多邊形疊置分析技術(shù) ， 只檢索出在窗口界限范圍內(nèi)的地理實(shí)體 ， 窗口外的實(shí)體作裁剪處理 。 實(shí)現(xiàn) ：查詢(xún)屬性庫(kù)或空間計(jì)算 空間定位查詢(xún) ： 給定一個(gè)點(diǎn)或一個(gè)幾何圖形，檢索該圖形范圍內(nèi)的空間對(duì)象及其屬性。 包括： 定位問(wèn)題是 指已知需求源的分布 ， 確定在哪里布設(shè)供應(yīng)點(diǎn)最合適的問(wèn)題； 分配問(wèn)題是 確定這些需求源分別受哪個(gè)供應(yīng)點(diǎn)服務(wù)的問(wèn)題。in1。 最短路徑分析含義 ： 在網(wǎng)絡(luò)中從起點(diǎn)經(jīng)一系列特定 的結(jié)點(diǎn)至終點(diǎn)的資源運(yùn)移的最佳路線(xiàn) ， 即阻力最小的路徑 。 ? Shape文件是沒(méi)有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)矢量數(shù)據(jù)，但是在網(wǎng)絡(luò)分析時(shí)可以產(chǎn)生臨時(shí)的拓?fù)潢P(guān)系。? 可視性分析的基本用途 a、可視查詢(xún)。對(duì)每一個(gè)待定點(diǎn)取一個(gè)多項(xiàng)式曲面來(lái)擬合該點(diǎn)附近的地形表面。 ? 不同地表的統(tǒng)計(jì)分析與比較 。是 DTM的子集，是 DTM最基本的部分，是 地球表面地形地貌的一種離散的數(shù)字表達(dá)。常規(guī)的判別分析主要有距離判別法和 Bayes最小風(fēng)險(xiǎn)判別法等。其原理是：定義一個(gè)合適的局部函數(shù)去擬合周?chē)臄?shù)據(jù)點(diǎn)，通過(guò)解求擬合函數(shù)，解求出待定點(diǎn)的內(nèi)插值。 將多邊形周長(zhǎng)與圓周長(zhǎng)相除得到一個(gè)參數(shù)，可以很快比較出多邊形的不同來(lái)。體狀目標(biāo)：表面積、體積等。 ?網(wǎng)絡(luò)分析 三 空間數(shù)據(jù)其他分析方法 ?空間數(shù)據(jù)量算 描述地理目標(biāo)空間分布的最有用的單一量算量是目標(biāo)的 質(zhì)心位置 。最佳路徑 是指從始點(diǎn)到終點(diǎn)的最短距離或花費(fèi)最少的路線(xiàn)；最佳布局中心 位置是指各中心所覆蓋范圍內(nèi)任一點(diǎn)到中心的距離最近或花費(fèi)最小。 (6) Range； (7) Majority； (8) Minority； (9) Variety 分析窗口的類(lèi)型 3 3窗口 5 5窗口 7 7窗口 圓形窗口 環(huán)形窗口 扇形窗口 三 矢量數(shù)據(jù)分析的基本方法 確定要素之間是否存在著直接的聯(lián)系，即矢量點(diǎn)、線(xiàn)、面之間是否存在空間位置上的聯(lián)系，這是地理信息分析處理中常要提出的問(wèn)題，也是在地理信息系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)圖形 —屬性對(duì)位檢索的前提條件與基本的分析方法。 ? 算術(shù)運(yùn)算 指兩層以上的對(duì)應(yīng)網(wǎng)格值經(jīng)加、減運(yùn)算，而得到新的柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)的方法。 ? 聚類(lèi)分析 柵格數(shù)據(jù)的聚類(lèi)是根據(jù)設(shè)定的聚類(lèi)條件對(duì)原有數(shù)據(jù)系統(tǒng)進(jìn)行有選擇的信息提取而建立新的柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)的方法。第五章 GIS空間分析原理與方法 空間分析 是 GIS系統(tǒng)的重要功能之一 ,是 GIS系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)輔助繪圖系統(tǒng)的主要區(qū)別。 （ a） 柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)樣圖 (b) 提取要素 “ 2”的聚類(lèi)結(jié)果 聚類(lèi)分析示意圖 ? 聚合分析 柵格數(shù)據(jù)的聚合分析是指根據(jù)空間分辨力和分類(lèi)表，進(jìn)行數(shù)據(jù)類(lèi)型的合并或轉(zhuǎn)換以實(shí)現(xiàn)空間地域的兼并。這種復(fù)合分析法具有很大的應(yīng)用范圍。 在包含分析的具體算法中，點(diǎn)與點(diǎn)、點(diǎn)與線(xiàn)的包含分析一般均可以分別通過(guò)先計(jì)算點(diǎn)到點(diǎn)，點(diǎn)到線(xiàn)之間的距離，然后，利用最小距離閾值判斷包含的結(jié)果。 矢量數(shù)據(jù)的多邊形疊置分析 合成疊置 統(tǒng)計(jì)疊置 網(wǎng)絡(luò)分析的主要用途是：選擇最佳路徑；選擇最佳布局中心的位置。地理目標(biāo)的質(zhì)心是目標(biāo)的半徑位置。 n 維勻質(zhì)空間廣義距離公式 qnlqij x l jx l iqd/11)()( ???????? ?? ??jijiij yyxxd ????? ? )()( jijiij yyxxd ????22 )()( jijiij yyxxd ????j(xj, yj) i(xi, yi) i j i j 距離計(jì)算公式 n 維非勻質(zhì)空間距離計(jì)算 q=,非歐氏距離 ?幾何量算 ? 線(xiàn)長(zhǎng)度可由兩點(diǎn)間直線(xiàn)距離相加得到。 ?形狀量算 ? 第二種量算方法 ： 從多邊形中心畫(huà)出一組規(guī)則半徑，設(shè)其半徑長(zhǎng)為 ，圓的半徑長(zhǎng)為 ，然后計(jì)算參量 從而比較出多邊形的差別來(lái)。這種方法一般采取多余觀測(cè)，利用最小二乘原理求解 主成分分析法通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，將眾多要素的信息壓縮表達(dá)為若干具有代表性的 合成變量 ，這就克服了變量選擇時(shí)的冗余和相關(guān)，然后選擇信息最豐富的少數(shù)因子進(jìn)行各種聚類(lèi)分析。 ?空間統(tǒng)計(jì)分析 常規(guī)統(tǒng)計(jì)分析主要完成對(duì)數(shù)據(jù)集合的均值、總和、方差、頻數(shù)、峰度系數(shù)等參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析。 3) DHM（ Digital Height Model） DGM（ Digital Ground Model） DTEM（ Digital Terrain Elevation Model） DTM:Kp＝ fk(up,vp) (k＝ l， 2， 3， … ， m。 ? 生成坡度圖 、 坡向圖 、 剖面圖 ， 輔助地貌分析 。此時(shí)，取待定點(diǎn)作為平面坐標(biāo)的原點(diǎn)，并用待定點(diǎn)為圓心，以 r為半徑的圓內(nèi)諸數(shù)據(jù)點(diǎn)來(lái)定義函數(shù)的待定系數(shù) 4） 加權(quán)平均內(nèi)插法 最簡(jiǎn)單的單點(diǎn)移面內(nèi)插方法，它是搜索區(qū)域內(nèi)的高程數(shù)據(jù)點(diǎn)，并求得加權(quán)平均值作為待定點(diǎn)的高程值。 b、地形可視結(jié)構(gòu)計(jì)算 (即可視域的計(jì)算 )。 線(xiàn)段號(hào) 起結(jié)點(diǎn) 終結(jié)點(diǎn) 1 A D 2 B F 3 C D 4 D E 5 E F 6 F G 7 E J 8 F J 9 H I 10 I J 11 D I 12 I K 13 J L結(jié)點(diǎn)號(hào) 線(xiàn)段號(hào) A 1 B 2 C 3 D 1 , 3, 4, 1, 1 E 4 , 5, 7 F 2 , 5, 6, 8 G 6 H 9 I 9 , 10, 11, 12 K 1 2 L 1 3ABCD EFGHIJKL12345678910111213網(wǎng)絡(luò)分析 ? 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) – 鏈（ Link） ? 網(wǎng)絡(luò)中流動(dòng)的管線(xiàn)，如街道、河流、水管等，其狀態(tài)屬性包括阻力和需求。 路徑分析包括 ： 1） 靜態(tài)求最佳路徑 ： 在給定每條鏈上的屬性后 ， 求最佳路徑 。i++){/*以下工作重復(fù) n1次 */} 在 VS中選擇一個(gè)頂點(diǎn) u，使 dist[u]為最短； 將頂點(diǎn) u加入到集合 S中； 對(duì)于每一個(gè)屬于 VS的頂點(diǎn) w，且 w與 u鄰接，調(diào)整從 v到 w的距離： if(dist[w]dist[u]+dist[w]) dist[w]=dist[u]+M[u][w]。 算法 在運(yùn)籌學(xué)的理論中，定位與分配模型?？捎?線(xiàn)性規(guī)劃 求得全局性的最佳結(jié)果。 1）按點(diǎn)查詢(xún) ： 給定一個(gè)鼠標(biāo)點(diǎn)，查詢(xún)離它最近的對(duì)象及屬性 點(diǎn) 的捕捉 。 4） 穿越查詢(xún) 某公路穿越了某些縣 ， 采用 空間運(yùn)算 的方法執(zhí)行 ， 根據(jù)一個(gè)線(xiàn)目標(biāo)的空間坐標(biāo) ， 計(jì)算哪些面或線(xiàn)與之相交 。 61 空間查詢(xún) 實(shí)現(xiàn)： 交互式選擇各項(xiàng)，輸入后，系統(tǒng)再 轉(zhuǎn)換 為標(biāo)準(zhǔn)的