空間分析的基本方法-在線瀏覽
2025-07-17 00:30本頁(yè)面
【正文】 2） 線 —線查詢： 查詢并判斷線與線之間是否有鄰接 、 相交 、 平行 、 重疊以及方向距離關(guān)系 。 （ 3） 點(diǎn) —點(diǎn)查詢： 查詢并判斷點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離 、 方向和重疊關(guān)系 。 （ 4） 線 —面查詢： 查詢并判斷線與面之間的距離 、 方向 、 相交及重疊等關(guān)系 。 （ 5） 點(diǎn) —線查詢： 查詢并判斷點(diǎn)與線之間的距離 、 方向及重疊關(guān)系 。 （ 6） 點(diǎn) —面查詢： 查詢并判斷點(diǎn)與面之間的距離 、 方向及包含關(guān)系 。 二 、 空間量算 1. 幾何量算： 一般 GIS軟件都具有對(duì)點(diǎn) 、 線 、 面狀地物的量算功能 。 2. 形狀量算 面狀目標(biāo)物的外觀是多變的 ， 很難找到一個(gè)準(zhǔn)確的量對(duì)其進(jìn)行描述 。 其中絕大多數(shù)指標(biāo)是基于面積和周長(zhǎng)的 。 如果 r1為緊湊型； r=1為標(biāo)準(zhǔn)圓； r1為膨脹型 。 質(zhì)心可簡(jiǎn)單地描述為地理目標(biāo)保持均勻分布的平衡點(diǎn) 。 當(dāng)多邊形形狀復(fù)雜時(shí) ， 計(jì)算也更加復(fù)雜 。 如應(yīng)用質(zhì)心量測(cè)分析人口變遷 、 土地類型變化等 。 視覺(jué)信息復(fù)合中 ， 不改變各圖層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ， 也不形成新的數(shù)據(jù) ， 只給用戶帶來(lái)視覺(jué)效果 ， 用于目視分析 。 在這里強(qiáng)調(diào)的是復(fù)合圖之間的關(guān)系 ， 而不是強(qiáng)調(diào)生成新的目標(biāo) 。 直覺(jué)上可以看到各個(gè)居民點(diǎn)的污染輕重 。 二 、 遙感信息和專題圖的視覺(jué)復(fù)合 遙感信息和非遙感信息結(jié)合是地理信息系統(tǒng)和遙感相結(jié)合的基礎(chǔ) ， 遙感和地理信息系統(tǒng)所處理問(wèn)題具有互補(bǔ)性 。 另外 ， 在遙感分類中常常出現(xiàn)比較麻煩的 “ 異物同譜 ” 現(xiàn)象 。 三 、 專題圖和數(shù)字高程圖視覺(jué)復(fù)合 專題圖通常用平面圖來(lái)表示 ， 而數(shù)字高程模型 （ DEM）的立體彩色顯示是具有高度真實(shí)感的 ， 如果把各種專題圖和數(shù)字高程圖復(fù)合生成立體專題圖 ， 可以大大增強(qiáng)視覺(jué)效果 ， 便于人們認(rèn)識(shí)和研究自然資源 。 第四節(jié) 空間聚類與聚合分析 一 、 空間聚類 空間聚類是根據(jù)預(yù)先設(shè)定的聚類條件 ， 使符合條件的區(qū)域輸出在圖上 ， 不符合條件的區(qū)域?yàn)榭瞻?。 常用邏輯運(yùn)算包括： （ 1） 邏輯交運(yùn)算 。 （ 2）邏輯并運(yùn)算。 （ 3） 邏輯非運(yùn)算 。 BACBCABCA （ a） (b) (c) 邏輯設(shè)定條件可以按照需要的屬性設(shè)定 ， 也可按照空間要素的集合條件設(shè)定 。 這類聚類條件的設(shè)定常用于位址規(guī)劃 。 空間聚合的結(jié)果往往是將復(fù)雜的類別轉(zhuǎn)換為較簡(jiǎn)單的類別 ， 大多數(shù)以小比例尺圖形輸出 。 空間聚合 分析 三 、 區(qū)域提取 區(qū)域提取是以某一區(qū)域?yàn)樘崛》秶?，提取另一圖層中相應(yīng)地區(qū)的屬性數(shù)據(jù)，從而得到一新的目標(biāo)圖 。 疊置分析不僅包含空間關(guān)系的比較，還包括屬性關(guān)系的比較。 GIS中的疊置分析 ， 主要是條件疊置 。 從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)看 ， 疊置分析有 矢量疊置分析和柵格疊置分析 兩種 。 根據(jù)疊置目的的不同可分為合成疊置與統(tǒng)計(jì)疊置兩類 。 統(tǒng)計(jì)疊置是用于提取某個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)某些專題內(nèi)容的數(shù)量特征 （ 右下圖所示 ） 。 1. 點(diǎn)與多邊形疊置 點(diǎn)與多邊形的疊置是確定一圖層上的點(diǎn)落在另一圖層的哪個(gè)多邊形內(nèi) ， 以便為圖層的每個(gè)點(diǎn)建立新的屬性圖 （ 如下圖所示 ） 例如 ， 礦井點(diǎn)位與行政區(qū)多邊形疊置 ， 可確定每個(gè)礦井所屬的政區(qū)范圍 。 形號(hào)性5屬多邊屬2性21 AC34 DB1號(hào)性點(diǎn)屬1 23 4ABCD 2. 線與多邊形疊置 線與多邊形的疊置是確定一圖層上的弧段落在另一圖層的哪個(gè)多邊形內(nèi) ， 以便為圖層的每條弧段建立新的屬性 ， 如下圖所示 。 多邊形之間的疊置分析基本步驟如下 ： （ 1） 對(duì)原始多邊形數(shù)據(jù)形成拓?fù)潢P(guān)系； （ 2） 多層多邊形數(shù)據(jù)的空間疊置 ， 形成新的層； （ 3） 對(duì)新層中的多邊形重新進(jìn)行拓?fù)浣M建； （ 4）剔除多余的多邊形，提取感興趣的部分。 設(shè) A,B,C等分別表示第一 、 第二、 第三等層上同一坐標(biāo)處的屬性值 ， f表示疊加運(yùn)算函數(shù) ， U為疊置后屬性輸出層的屬性值 ， 則： U = f(A,B,C… ) 疊置操作的輸出結(jié)果可能是： （ 1） 各層屬性數(shù)據(jù)的平均值 （ 算術(shù)平均或加權(quán)平均 ） ； （ 2） 各層屬性數(shù)據(jù)的極值； （ 3） 算術(shù)運(yùn)算結(jié)果； （ 4） 邏輯條件組合 。 第六節(jié) 泰森多邊形分析 一 、 泰森多邊形的概念和生成 設(shè)平面上有 n個(gè)互不重疊的離散數(shù)據(jù)點(diǎn) ， 則其中的任意一個(gè)離散數(shù)據(jù)點(diǎn) Pi都有一個(gè)臨近范圍 Bi， 在 Bi中的任一個(gè)點(diǎn)同 Pi點(diǎn)之間距離小于它同其他離散數(shù)據(jù)點(diǎn)之間距離 。 泰森多邊形的生成 是將所有相鄰離散數(shù)據(jù)點(diǎn)連成三角形，作這些三角形各邊的垂直平分線，于是每一個(gè)離散數(shù)據(jù)點(diǎn)周?chē)娜舾蓷l垂置平分線相交組成一個(gè)多邊形，這個(gè)多邊形就是泰森多邊形 如圖所示。 （ 2） 若區(qū)域內(nèi)的任意一點(diǎn) K(xk,yk)位于包含離散點(diǎn) Pi（ xi,yi） 的多邊形內(nèi) ， 則 K(xk,yk)到 Pi（ xi,yi） 之間的距離總小于它到其他離散點(diǎn) Pj（ xj,yj） 之間距離 。 即： [（ xm xi） 2+（ ym yi） 2]1/2=[( xm xi)2+( ym yi)2]1/2 (4)泰森多邊形的任意一個(gè)頂點(diǎn)周?chē)嬖谌齻€(gè)離散點(diǎn) ， 將其連成三角形后其外接圓的圓心即為該頂點(diǎn) ， 該三角形稱泰森三角形 。 利用泰森多邊形可以確定一些商業(yè)中心 、 工廠或其他的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)點(diǎn)的影響范圍 。 由此， 城市規(guī)劃專家能大致估算一個(gè)商業(yè)中心滿足的最大人口數(shù)量 泰森多邊形分析并不只限于經(jīng)濟(jì)地理方面的應(yīng)用 ， 還可用于近鄰關(guān)系分析 ， 區(qū)域?qū)ｎ}現(xiàn)象的分級(jí)統(tǒng)計(jì)分析 ， 繪制區(qū)域等值線圖等 。 第七 節(jié)緩沖區(qū)分析 緩沖區(qū)的分類： 緩 沖 區(qū) 分 類 點(diǎn)的緩沖區(qū) 線的緩沖區(qū) 面的緩沖區(qū) 緩 沖 區(qū) 分 類 點(diǎn)的緩沖區(qū) 線的緩沖區(qū) 面的緩沖區(qū) 緩 沖 區(qū) 分 類 點(diǎn)的緩沖區(qū) 線的緩沖區(qū) 面的緩沖區(qū) 第七 節(jié)緩沖區(qū)分析 二 、 緩沖區(qū)的建立 點(diǎn)的緩沖區(qū)的生成 比較簡(jiǎn)單 ， 是以點(diǎn)實(shí)體為圓心 ， 以測(cè)定的距離為半徑繪圓 ， 這個(gè)圓形區(qū)域即為緩沖區(qū) 。 線和面的緩沖區(qū)生成 ， 實(shí)質(zhì)上是求折線段的平行線 。 三 、 緩沖區(qū)分析應(yīng)用實(shí)例 以城市道路拓寬為例 ， 說(shuō)明如何利用緩沖區(qū)分析 ， 計(jì)算
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