【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 柵格的緩沖區(qū) 4）復(fù)雜圖形特殊處理 （ 1）折線曲率大，作相應(yīng)處理 b1 b2 b b’ D （ 2）建立緩沖區(qū)時(shí)出現(xiàn)圖形重疊應(yīng)處理 原圖 緩沖區(qū)生成過(guò)程 生成后的緩沖區(qū) 緩沖區(qū)分析應(yīng)用 緩沖區(qū)分析應(yīng)用 5. 應(yīng)用：土地適宜性評(píng)價(jià) 1）目的： 找出適宜耕種的地區(qū) 2）標(biāo)準(zhǔn)： 道路沿線 300m范圍內(nèi)不能種值； 河流沿線 500m范圍內(nèi)不能種植。 3）準(zhǔn)備數(shù)據(jù)： 道路分布圖 河流分布圖 森林分布圖 4）空間操作 河流 道路 BUFFER 500m BUFFER 300m 河流緩沖區(qū) 道路緩沖區(qū) overlay 疊置層 林地 overlay 適宜區(qū)域 （四）網(wǎng)絡(luò)分析操作 定義：網(wǎng)絡(luò)由一組線狀要素（一系列聯(lián)結(jié)的弧段）相互聯(lián)結(jié)組成的，是物質(zhì)、信息流通的通道，非計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。 網(wǎng)絡(luò)基本要素： 1） 結(jié)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)中任意兩條線段的交點(diǎn) ， 屬性如資源數(shù)量等 。 2） 鏈：連通路線 ， 連結(jié)兩點(diǎn)的段要素 ， 屬性如資源流動(dòng)的時(shí)間 、 速度等 。 3）轉(zhuǎn)彎：從一條鏈上經(jīng)結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)向另一條鏈。 4）?？奎c(diǎn)（站點(diǎn)）： 資源沿著網(wǎng)絡(luò)路徑流動(dòng)時(shí)被分配或收集的位置，如郵件投放點(diǎn)、公共汽車站，屬性如資源需求量 。 5）中心：收發(fā)資源的結(jié)點(diǎn)處的設(shè)施 ， 如郵局、電站、水庫(kù)等 6）障礙：資源不能通過(guò)的結(jié)點(diǎn)。 網(wǎng)絡(luò)分析 功能 ?網(wǎng)絡(luò)跟蹤 ?路徑分析 ?資源分配 ?定位配置分析 ?地址地理編碼 ? 網(wǎng)絡(luò)跟蹤 (Trace) ? 概念：網(wǎng)絡(luò)中用于研究網(wǎng)絡(luò)中資源和信息的流向就是網(wǎng)絡(luò)跟蹤的過(guò)程。 在點(diǎn)污染研究中，可以跟蹤污染物從污染源開始，沿河流向下游擴(kuò)散的過(guò)程。在電網(wǎng)應(yīng)用中，可以根據(jù)不同開關(guān)的開、關(guān)狀態(tài)，確定電力的流向。 ? 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的拓?fù)浠A(chǔ)：網(wǎng)絡(luò)跟蹤中涉及的一個(gè)重要概念是 “ 連通性 ” (Connectivity)， 這定義了網(wǎng)絡(luò)中弧段與弧段的連接方式，也決定了資源與信息在網(wǎng)絡(luò)中流動(dòng)時(shí)的走向。 爆管分析 定義 管網(wǎng)中某一點(diǎn)出現(xiàn)故障后，分析應(yīng)關(guān)閉和閥門和影響的管段、用戶區(qū)域等。水、油、氣等物質(zhì)網(wǎng)絡(luò)上管道或點(diǎn)設(shè)備（法門、儀表等）發(fā)生故障的分析問(wèn)題。 目的 對(duì)該點(diǎn)斷流，即檢索出全部與該點(diǎn)直接相連的各種斷流設(shè)備 算法 基于矢量數(shù)據(jù)的爆管算法 基于柵格數(shù)據(jù)的爆管算法 最佳游歷方案的求解 弧段最佳游歷方案求解（中國(guó)郵遞員問(wèn)題） ：給定一個(gè)邊的集合和一個(gè)結(jié)點(diǎn)，使之由指定結(jié)點(diǎn)出發(fā)至少經(jīng)過(guò)每條邊一次而回到起始結(jié)點(diǎn)。 結(jié)點(diǎn)最佳游歷方案求解（旅行推銷員問(wèn)題）：給定一個(gè)起始結(jié)點(diǎn)、一個(gè)終止結(jié)點(diǎn)和若干中間結(jié)點(diǎn)，求解最佳路徑，使之由起點(diǎn)出發(fā)遍歷（不重復(fù)）全部中間結(jié)點(diǎn)而到達(dá)終點(diǎn)。 18世紀(jì)，東普魯土的哥尼斯城堡中有七座橋，當(dāng)時(shí)有人提出：怎樣才能一次走遍七座橋，不重復(fù)，最后返回出發(fā)點(diǎn)。 1736年，大數(shù)學(xué)家歐拉用數(shù)學(xué)方法嚴(yán)格證明了這個(gè)問(wèn)題提出的走法是不可能的。 一筆畫問(wèn)題在設(shè)計(jì)最短郵路、送貨路線、灑水車線路等問(wèn)題中都有實(shí)際應(yīng)用。 ?路徑分析 ?在網(wǎng)絡(luò)分析過(guò)程中，路徑系統(tǒng)起著相當(dāng)重要的作用。事實(shí)上很多網(wǎng)絡(luò)分析的結(jié)果都是以路徑系統(tǒng)的形式體現(xiàn)出來(lái)的。 ?內(nèi)容：路徑分析是用于模擬兩個(gè)或兩個(gè)以上地點(diǎn)之間資源流動(dòng)的路徑尋找過(guò)程。當(dāng)選擇了起點(diǎn)、終點(diǎn)和路徑必須通過(guò)的若干中間點(diǎn)后，就可以通過(guò)路徑分析功能按照指定的條件尋找最優(yōu)路徑 ? 路徑選擇 (PathFinding) ?應(yīng)用：在遠(yuǎn)距離送貨、物資派發(fā)、急救服務(wù)和郵遞等服務(wù)中，經(jīng)常需要在一次行程中同時(shí)訪問(wèn)多個(gè)站點(diǎn) (收貨方、郵件主人、物資儲(chǔ)備站等 )，如何尋找到一個(gè)最短和最經(jīng)濟(jì)的路徑，保證訪問(wèn)到所有站點(diǎn)，同時(shí)最快最省地完成一次行程，這是很多機(jī)構(gòu)經(jīng)常遇到的問(wèn)題。 ?這類分析中，道路網(wǎng)絡(luò)的不同弧段 (網(wǎng)絡(luò)模型中的Link)有不同的影響物流通過(guò)的因素， 路徑選擇 分析必須充分考慮到這些因素，在保證遍歷需要訪問(wèn)的站點(diǎn)的同時(shí)，為用戶尋找出一條最佳 (距離、時(shí)間或費(fèi)用等 )的運(yùn)行路徑。 ? 路徑選擇 (PathFinding) ?兩種方式 (Path和 Tour)。 ArcInfo有兩個(gè)路徑選擇分析命令： Path和 Tour。 共同點(diǎn)：都是在網(wǎng)絡(luò)中尋找遍歷所有站點(diǎn)最經(jīng)濟(jì)的路徑。 區(qū)別：在遍歷網(wǎng)絡(luò)的所有站點(diǎn)過(guò)程中，處理站點(diǎn)的順序有所不同。 ? PATH： 必須按照指定的順序訪問(wèn)網(wǎng)站中的所有站點(diǎn)。 例如，救護(hù)車必須從急救中心 (STOP 1)出發(fā)，然后前往事故地點(diǎn) (STOP 2)， 然后負(fù)責(zé)將傷員送往最近的醫(yī)院 (STOP 3),最后返回急救中心 (STOP 4). 討論從某源點(diǎn)到其余各點(diǎn)的最短路徑： 設(shè)有 5個(gè)地點(diǎn) V V V V V5的通路圖，圖中各邊上數(shù)字為該邊的權(quán)重值。 求 V1到 V5點(diǎn)的路徑。 V1 V2 V3 V4 V5 10 50 20 10 100 30 60 （ V1， V5） =100 （ V1， V4， V5） =90 （ V1， V4， V3， V5） =60 （ V1， V2， V3， V5） =70 最短路徑： （ V1， V4， V3， V5） =60 V1 V2 V3 V4 V5 10 50 20 10 100 30 60 源點(diǎn) 中間點(diǎn) 終點(diǎn) 路徑長(zhǎng) V1 V2 10 V1 V4 30 V1 V4 V3 50 V1 V4， V3 V5 60 V1到各點(diǎn)的最短距離 V1 V2 V3 V4 V5 10 50 20 10 100 30 60 ?TOUR： 進(jìn)行路徑選擇分析時(shí)，在保證在一次行程中訪問(wèn)所有站點(diǎn)的前提下，訪問(wèn)站點(diǎn)的次序是由 TOUR自己決定的。因此 TOUR分析的結(jié)果既包括所選擇的路徑，也包括它所確定的最優(yōu)的訪問(wèn)次序。例如：卡車司機(jī)要在一天時(shí)間內(nèi)向若干個(gè)站點(diǎn)送貨，只要保證在當(dāng)天內(nèi)將貨物送到每一個(gè)站點(diǎn)就可以了，先送哪個(gè)站點(diǎn)，后送哪個(gè)站點(diǎn)，完全由司機(jī)本人決定。 TOUR就負(fù)責(zé)完成確定訪問(wèn)次序，并尋找最經(jīng)濟(jì)路徑的任務(wù)。 ? 路徑選擇 (PathFinding) ?資源分配 (Allocation) ? 反映現(xiàn)實(shí)世界網(wǎng)絡(luò)中資源的供需關(guān)系模型?？梢越鉀Q資源的有效利用和合理分配；確定最近中心，實(shí)現(xiàn)最佳服務(wù) ? “ 供 (Supply)”代表一定數(shù)量的資源或貨物，它們位于被稱之為 “ CENTER”的設(shè)施中。 “ 需(Demand)”指對(duì)資源的利用。 Allocate分析就是在空間中的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)之間分配資源的過(guò)程。 ? 為了實(shí)現(xiàn)供需關(guān)系，在網(wǎng)絡(luò)中必然存在資源的運(yùn)輸和流動(dòng)。資源要么由供方送到需方，要么由需需方到供方索取。 ?關(guān)于 Allocate的兩個(gè)例子 ? SupplyToDemand的例子：負(fù)荷設(shè)計(jì)、時(shí)間與距離損耗估算 電能從電站產(chǎn)生，并通過(guò)電網(wǎng)傳送到客戶那里去。在這里，電站就是網(wǎng)絡(luò)模型中的“ Center”,因?yàn)樗梢蕴峁╇娏?yīng)。電能的客戶沿電網(wǎng)的線路 (網(wǎng)絡(luò)模型中的 Link)分布，他們產(chǎn)生了 “ Demand”。 在這種情況下，資源是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)由供方傳輸?shù)叫璺絹?lái)實(shí)現(xiàn)資源分配?？捎脕?lái)分析輸電系統(tǒng)是否超載；停電的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)影響估計(jì)等。 ?關(guān)于 Allocate的兩個(gè)例子 ? DemandToSupply的例子：學(xué)校選址 學(xué)校與學(xué)生的關(guān)系也構(gòu)成一種在網(wǎng)絡(luò)中供需分配關(guān)系。學(xué)校是資源提供方，它負(fù)責(zé)提供名額供適齡兒童入學(xué)。適齡兒童是資源的需求方，他們要求入學(xué)。作為需求方的適齡兒童沿街道網(wǎng)絡(luò)分布，他們產(chǎn)生了對(duì)作為供給方的學(xué)校的資源 學(xué)生名額的需求。這種情況下，“資源”的流向是由適齡兒童前往學(xué)校 ?LocationAllocation(選址和分區(qū) )分析 Locationallocation分析是決定一個(gè)或多個(gè)服務(wù)設(shè)施的最優(yōu)位置的過(guò)程，它的定位力求保證服務(wù)設(shè)施可以以最經(jīng)濟(jì)有效的方式為它所服務(wù)的人群提供服務(wù)。在此分析中，即有定位過(guò)程，也有資源分配過(guò)程。 ?定位配置分析 (選址和分區(qū) ) ?定位配置分析的實(shí)質(zhì)是線性規(guī)劃問(wèn)題。主要的算法包括： z p中心問(wèn)題：在 m個(gè)候選點(diǎn)中，選擇 p個(gè)供應(yīng)點(diǎn)，為 n個(gè)需求點(diǎn)服務(wù)，并使得從服務(wù)中心到需求點(diǎn)之間的距離（或時(shí)間、費(fèi)用）最小。 z 中心服務(wù)范圍的確定：中心服務(wù)范圍是指一個(gè)服務(wù)設(shè)施在給定的時(shí)間或距離內(nèi)，能夠到達(dá)的區(qū)域。 z 中心資源的分配范圍：資源分配就是將空間網(wǎng)絡(luò)的邊或者結(jié)點(diǎn)，按照中心的供應(yīng)量及網(wǎng)絡(luò)邊和結(jié)點(diǎn)的需求量，分配給一個(gè)中心的過(guò)程，用來(lái)模擬空間網(wǎng)絡(luò)上資源的供需關(guān)系 (Allocation） 。 ?定位配置分析 (選址和分區(qū) ) ?地址編碼與匹配 (GeoCoding) 利用人們習(xí)慣的地址 (街道門牌號(hào) )信息確定它在地圖上的確切位置的技術(shù) . 地址編碼與匹配就是在含地址的表格數(shù)據(jù)與相關(guān)圖層之間建立聯(lián)系，并為表格數(shù)據(jù)創(chuàng)建一個(gè)相應(yīng)的點(diǎn)要素層。當(dāng)對(duì)表格數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼后，就可以對(duì)表格數(shù)據(jù)進(jìn)行空間定位查詢和分析 ?地址編碼與匹配 (GeoCoding) 選擇最佳位置 選擇最佳位置 確定最佳服務(wù)范圍 （五） . 空間插值分析 ? 概念：從存在的觀測(cè)數(shù)據(jù)中找到一個(gè)函數(shù)關(guān)系式，使該關(guān)系式最好地逼近這些已知的空間數(shù)據(jù)，并能根據(jù)函數(shù)關(guān)系式推求出區(qū)域范圍內(nèi)其它任意點(diǎn)或任意分區(qū)的值，這種根據(jù)已知點(diǎn)或分區(qū)的數(shù)據(jù)，推求任意點(diǎn)或任意分區(qū)的值的方法稱為空間數(shù)據(jù)內(nèi)插。 ? 空間插值分析是 GIS中數(shù)據(jù)處理常用方法之一，廣泛應(yīng)用于等值線自動(dòng)制圖、 DEM模型建立、不同區(qū)域界限現(xiàn)象的相關(guān)分析 ? 這一過(guò)程實(shí)際上是把樣本點(diǎn)置于三維空間中，點(diǎn)屬性為 Z坐標(biāo)，擬合構(gòu)造一個(gè)連續(xù)的光滑曲面函數(shù)，任意一點(diǎn)的屬性值通過(guò)函數(shù)求解，因此也稱為面插值分析 空間插值分析 ?原因：空間數(shù)據(jù)往往是根據(jù)自己的要求獲取采樣的觀測(cè)值，諸如土地類型、地面高程等。這些點(diǎn)的分布往往是不規(guī)則的，在用戶感興趣或模型復(fù)雜區(qū)域可能采樣點(diǎn)多，在其它地區(qū)則采樣點(diǎn)少，由此而導(dǎo)致所形成的多邊形的內(nèi)部變化不可能表達(dá)得更精確、更具體，而只能達(dá)到一般的平均水平。但用戶在某些時(shí)候卻欲獲知未觀測(cè)點(diǎn)的某種感興趣特征的更精