【正文】 輸入。5空間數(shù)據(jù)采集——圖形數(shù)據(jù)的采集空間數(shù)據(jù)采集方法：手扶跟蹤數(shù)字化儀采集。掃描跟蹤數(shù)字化采集。選擇采集方法的依據(jù)是如何應(yīng)用圖形數(shù)據(jù)，圖形數(shù)據(jù)類型，現(xiàn)有設(shè)備狀況，現(xiàn)有人力，物力，財(cái)力狀況等。q 錯(cuò)誤檢查主要方法：疊合比較法；目視檢查法；邏輯檢查法。二、圖象糾正q 糾正原因：地圖變形(均勻變形、非均勻變形）；數(shù)字化中的位置移動(dòng)；遙感影像本身存在幾何變形；投影方式不同；分幅掃描。– 不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換：矢量到柵格；柵格到矢量。五、圖像解譯從圖像中提取有用信息的過程。 遙感圖象的解譯有目視判讀和計(jì)算機(jī)自動(dòng)解譯兩種方法，其中，自動(dòng)解譯又可分為監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類兩種。7圖副拼接的具體步驟(P80)邏輯一致性的處理；識(shí)別和檢索相鄰圖副；相鄰圖副邊界點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)的匹配；相同屬性多邊形公共邊界的刪除。 （1）誤差(Error) （2）數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度(Accuracy) （3）數(shù)據(jù)的精密度(Resolution) （4）不確定性（Uncertainty) 空間數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)空間數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：數(shù)據(jù)情況說明；時(shí)間精度(現(xiàn)勢(shì)性)；位置精度(幾何精度)；分類精度(屬性精度)；可靠性；邏輯的一致性、完整性；數(shù)據(jù)采集與編碼方法。5地圖數(shù)字化數(shù)據(jù)的誤差u 制圖誤差：控制點(diǎn)展繪誤差、編繪誤差、繪圖誤差、綜合誤差、地圖復(fù)制誤差、分色板套合誤差、繪圖材料的變形誤差u 數(shù)字化誤差 6遙感數(shù)據(jù)誤差：數(shù)據(jù)獲取誤差；數(shù)據(jù)處理誤差；數(shù)據(jù)分析誤差；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換誤差；人工判斷誤差 。五、空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的控制：傳統(tǒng)的手工方法(P88)；元數(shù)據(jù)方法；地理相關(guān)法。 第六章 GIS空間分析原理與方法空間分析定義：字面定義：空間數(shù)據(jù)的分析和數(shù)據(jù)的空間分析空間數(shù)據(jù)分析l 描述空間對(duì)象的非空間特性l 方法：概率、數(shù)理統(tǒng)計(jì)等數(shù)學(xué)方法l 特點(diǎn)：幾何特征不是主要限制因子（例：聚類分析）；數(shù)據(jù)處理與一般的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析基本一致；分析結(jié)果依托于地理空間，描述的是空間過程，揭示空間規(guī)律和機(jī)制。l 特點(diǎn)：w 非嚴(yán)格意義的分析，是空間事物的描述和說明，特征提取和參數(shù)計(jì)算w 回答是什么、在那里、有多少和怎么樣，并不回答為什么。2. 空間分布：同類空間對(duì)象的群體定位信息，包括分布、趨勢(shì)、對(duì)比等內(nèi)容。第一節(jié) GIS空間分析模型一、地學(xué)模型:地理信息系統(tǒng)不僅要完成管理大量復(fù)雜的地理數(shù)據(jù)的任務(wù)，更為重要的是要完成地理分析、評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)和輔助決策的任務(wù)，必須發(fā)展廣泛的適用于地理信息系統(tǒng)的地理分析模型，這是地理信息系統(tǒng)走向?qū)嵱玫年P(guān)鍵。通常表達(dá)了某個(gè)系統(tǒng)的發(fā)展過程或發(fā)展結(jié)果。是在對(duì)系統(tǒng)所描述的具體對(duì)象與過程，進(jìn)行大量專業(yè)研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)出來的客觀規(guī)律的抽象或模擬。 2模型的作用和特點(diǎn)： 應(yīng)用模型是聯(lián)系GIS應(yīng)用系統(tǒng)與常規(guī)專業(yè)研究的紐帶； 應(yīng)用模型是綜合利用GIS應(yīng)用系統(tǒng)中大量數(shù)據(jù)的工具； 應(yīng)用模型是GIS應(yīng)用系統(tǒng)解決各種實(shí)際問題的武器 ；應(yīng)用模型是GIS應(yīng)用系統(tǒng)向更高技術(shù)水平發(fā)展的基礎(chǔ) 。例：工廠選址與水庫選址，水土流失q 應(yīng)用模型無可枚舉，而空間分析技術(shù)是有限的。q GIS是空間數(shù)據(jù)處理理論和方法的集成化實(shí)現(xiàn)。q 空間分析和空間模型是零件和機(jī)器的關(guān)系二、地理信息系統(tǒng)模型化的一般方法分析模型按建立的方法主要有以下三種類型： 概念模型：數(shù)學(xué)模型：統(tǒng)計(jì)模型：第二節(jié) 柵格數(shù)據(jù)分析的基本模式柵格數(shù)據(jù)的聚類分析根據(jù)設(shè)定的聚類條件對(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?？臻g聚合的結(jié)果往往將較復(fù)雜的類別轉(zhuǎn)換為較簡(jiǎn)單的類別，并且常以較小比例尺的圖形輸出。 柵格數(shù)據(jù)的信息復(fù)合分析信息復(fù)合模型(overlay)包括兩類：即簡(jiǎn)單的視覺信息復(fù)合和較為復(fù)雜的疊加分類模型。在數(shù)字遙感圖象處理工作中，利用該方法可以實(shí)現(xiàn)不同波段遙感信息的自動(dòng)合成處理 。 視覺信息復(fù)合分析u (1) 面狀圖、線狀圖和點(diǎn)狀圖之間的復(fù)合；u (2) 面狀圖區(qū)域邊界之間或一個(gè)面狀圖與其他專題區(qū)域邊界之間的復(fù)合；u (3) 遙感影像與專題地圖的復(fù)合；u (4) 專題地圖與數(shù)字高程模型復(fù)合顯示立體專題圖；u (5) 遙感影像與DEM復(fù)合生成真三維地物景觀 疊加分類模型u 疊加分類模型則根據(jù)參加復(fù)合的數(shù)據(jù)平面各類別的空間關(guān)系重新劃分空間區(qū)域，使每個(gè)空間區(qū)域內(nèi)各空間點(diǎn)的屬性組合一致。 柵格數(shù)據(jù)的信息復(fù)合分析邏輯判斷復(fù)合法 u 數(shù)學(xué)運(yùn)算復(fù)合法 ：算術(shù)運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算 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。 應(yīng)用面：地學(xué)綜合分析、環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)、遙感數(shù)字圖像處理等領(lǐng)域 柵格數(shù)據(jù)的追蹤分析 對(duì)于特定的柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)，由某一個(gè)或多個(gè)起點(diǎn)，按照一定的追蹤線索進(jìn)行追蹤目標(biāo)或者追蹤軌跡信息提取的空間分析方法。柵格數(shù)據(jù)的窗口分析按窗口統(tǒng)計(jì)分析分類：u Meanu Maximum u Minimumu Medianu Sumu Rangeu Majorityu Minorityu Variety按窗口形狀分類：u 矩形窗口u 圓型窗口u 環(huán)型窗口u 扇型窗口 第三節(jié) 矢量數(shù)據(jù)的基本分析方法 矢量數(shù)據(jù)的包含分析確定要素之間是否存在著直接的聯(lián)系，即矢量點(diǎn)、線、面之間是否存在在空間位置上的聯(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。點(diǎn)與面之間的包含分析，或稱為PointPolygon分析。參加疊置分析的兩個(gè)圖層應(yīng)都是矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。其中被疊置的多邊形為本底多邊形，用來疊置的多邊形為上覆多邊形，疊置后產(chǎn)生具有多重屬性的新多邊形。u 障礙：禁止網(wǎng)絡(luò)中鏈上流動(dòng)的點(diǎn)。 u 中心：是接受或分配資源的位置，如水庫、商業(yè)中心、電站等。 u 站點(diǎn)：在路徑選擇中資源增減的站點(diǎn)，如庫房、汽車站等，其狀態(tài)屬性有要被運(yùn)輸?shù)馁Y源需求，如產(chǎn)品數(shù)。網(wǎng)絡(luò)分析的基本方法：u 路徑分析u 地址匹配 :對(duì)地理位置的查詢u 資源分配 ：等時(shí)區(qū)、等交通距離區(qū)、等費(fèi) 用距離區(qū)第四節(jié) 空間數(shù)據(jù)的其它分析方法 空間數(shù)據(jù)的量算空間信息的自動(dòng)化量算是地理信息系統(tǒng)所具有的重要功能，也是進(jìn)行空間分析的定量化基礎(chǔ)。0 應(yīng)用l 跟蹤某些地理分布的變化，如人口變遷、土地類型變化等。u 線長(zhǎng)度可由兩點(diǎn)間直線距離相加得到。在平面直角坐標(biāo)系中，計(jì)算面積時(shí)，計(jì)算y值以下面積．按矢量方向，分別求出向右向左兩個(gè)方向各自的面積，它們的絕對(duì)值之差，便是多邊形面積值，周長(zhǎng)則是線段之和。例如海岸線的外形是島嶼的重要特征，森林中不同類型的土地外形對(duì)野生生物顯得非常重要。 基本考慮：空間完整性、多邊形形狀特征5形狀量算u 第一種量算方法：首先統(tǒng)計(jì)線段的總長(zhǎng)度得到多邊形的周長(zhǎng)，然后與同該多邊形面積相同的圓的周長(zhǎng)進(jìn)行比較。u 第二種量算方法：從多邊形中心畫出一組規(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u 第三種量算方法：如果認(rèn)為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的圓目標(biāo)既非緊湊型也非膨脹型，則可定義其形狀系數(shù)為： 其中，P為目標(biāo)物周長(zhǎng)，A為目標(biāo)物面積?？臻g數(shù)據(jù)的內(nèi)插 通過已知點(diǎn)或分區(qū)的數(shù)據(jù)，推求任意點(diǎn)或分區(qū)數(shù)據(jù)的方法稱為空間數(shù)據(jù)的內(nèi)插。一般來講，在已存在觀測(cè)點(diǎn)的區(qū)域范圍之內(nèi)估計(jì)未觀測(cè)點(diǎn)的特征值的過程稱內(nèi)插；在已存在觀測(cè)點(diǎn)的區(qū)域范圍之外估計(jì)未觀測(cè)點(diǎn)的特征值的過程稱推估。連續(xù)空間內(nèi)插技術(shù)包括樣條函數(shù)、最小二乘趨勢(shì)面、傅里葉級(jí)數(shù)、克里金(Kriging)的移動(dòng)平均法等。 3整體擬合u 趨勢(shì)面分析：多項(xiàng)式回歸分析是描述長(zhǎng)距離漸變特征的最簡(jiǎn)單方法。A、地理特征Z是X的線性函數(shù)：表達(dá)式 Z=B0+B1X 其中：B0、B1為多項(xiàng)式系數(shù)B、二次或更高次的多項(xiàng)式：C、二次趨勢(shì)面的數(shù)學(xué)模型（二維）： D、三次趨勢(shì)面的數(shù)學(xué)模型：u 傅里葉級(jí)數(shù)：用正弦和余弦的線性組合來模擬觀測(cè)值的變化，亦即描述一維或二維變化情況。一維傅里葉級(jí)數(shù)已廣泛用于時(shí)間級(jí)數(shù)分析和氣象變化的應(yīng)用研究。 局部?jī)?nèi)插法 u 樣條函數(shù)： 計(jì)算機(jī)用于曲線與數(shù)據(jù)點(diǎn)擬合以前，制圖員用曲線規(guī)逐段地?cái)M合出平滑的曲線。與樣條匹配的那些數(shù)據(jù)點(diǎn)稱為樁點(diǎn)。這就意味著樣條函數(shù)可以修改曲線中的某一段而不必重新計(jì)算整條曲線。 B、二次多項(xiàng)式(曲面)： 空間數(shù)據(jù)分類空間數(shù)據(jù)的分類方法——主成分分析是通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，求得各要素間線性關(guān)系的實(shí)質(zhì)上有意義的表達(dá)式，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)行各種聚類分析，構(gòu)造應(yīng)用模型。將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一組新的特征值——主成分，主成分是原變量的線性組合且具有正交特征。z2=l21*x1+l22*x2+...+l2p*xpzm=lm1*x1+lm2*x2+...+lmp*xp這樣決定的綜合指標(biāo)z1，z2，…，zm分別稱做原指標(biāo)的第一，第二，…，第m主成分，且z1，z2，…，zm 在總方差中占的比例依次遞減。主成份分析這一數(shù)據(jù)分析技術(shù)是把數(shù)據(jù)減少到易于管理的程度，也是將復(fù)雜數(shù)據(jù)變成簡(jiǎn)單類別便于存儲(chǔ)和管理的有力工具。層次分析法(AHP) AHP方法把相互關(guān)聯(lián)的要素按隸屬關(guān)系分為若干層次，請(qǐng)有經(jīng)驗(yàn)的專家對(duì)各層次各因素的相對(duì)重要性給出定量指標(biāo)，利用數(shù)學(xué)方法綜合專家意見給出各層次各要素的相對(duì)重要性權(quán)值，作為綜合分析的基礎(chǔ)。 系統(tǒng)聚類分析聚類分析的主要依據(jù)是把相似的樣本歸為一類，而把差異大的樣本區(qū)分開來。判別分析 判別分析與聚類分析同屬分類問題，所不同的是，判別分析是預(yù)先根據(jù)理論與實(shí)踐確定等級(jí)序列的因子標(biāo)準(zhǔn)，再將待分析的地理實(shí)體安排到序列的合理位置上的方法，對(duì)于諸如水土流失評(píng)價(jià)、土地適宜性評(píng)價(jià)等有一定理論根據(jù)的分類系統(tǒng)定級(jí)問題比較適用。只要確定了Ck，判別函數(shù)y也就確定了。 第五節(jié) 數(shù)字地面模型及其應(yīng)用DTM與DEM的概念 描述地球表面形態(tài)多種信息空間分布的有序數(shù)值陣列數(shù)學(xué)的角度 Kp＝fk(up,vp) (k＝l，2，3，…，m。 DTM的數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)源決定采集方法：（1）航空或航天遙感圖像為數(shù)據(jù)源（2）以地形圖為數(shù)據(jù)源 （3）以地面實(shí)測(cè)記錄為數(shù)據(jù)源（4）其它數(shù)據(jù)源 DTM的表示方法主要有規(guī)則格網(wǎng)（GRID）表示法和不規(guī)則三角網(wǎng)(TIN)表示法，此外還有離散點(diǎn)表示法和數(shù)學(xué)分塊曲面表示法。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜。地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品輸出是指將GIS分析或查詢檢索的結(jié)果表示為某種用戶需要的可以理解的形式的過程，其中，地圖圖形輸出是地理信息系統(tǒng)產(chǎn)品的主要表現(xiàn)形式。高分辨彩顯屏幕像元點(diǎn)陣一般實(shí)時(shí)顯示GIS的各類圖形、圖像產(chǎn)品。膠片拷貝機(jī)光柵較高可將屏幕圖形復(fù)制至膠片上，用于制作幻燈片或正膠片。第三節(jié) 計(jì)算機(jī)地圖制圖與GIS計(jì)算機(jī)地圖制圖是GIS采集、貯存、處理空間數(shù)據(jù)的有力工具和手段。它是一門正在迅速發(fā)展的應(yīng)用技術(shù)學(xué)科。 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展最初是從計(jì)算機(jī)地圖制圖和地籍管理起步的。地理信息系統(tǒng)既提供信息服務(wù)(如查詢、檢索)，又提供綜合分析(空間分析、系統(tǒng)分析)，它的博才(資源和技術(shù))取勝和運(yùn)籌帷幄的優(yōu)勢(shì)是計(jì)算機(jī)地圖制圖所不及的。 地理信息系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)地圖制圖系統(tǒng)的主要區(qū)別在于：計(jì)算機(jī)地圖制圖系統(tǒng)側(cè)重于可見實(shí)體的顯示和處理，而對(duì)可見實(shí)體可能存在的非圖形屬性不太注重；地理信息系統(tǒng)既注重實(shí)體的空間分布又強(qiáng)調(diào)它們的顯示方法和顯示質(zhì)量。電子地圖是以地圖數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，以數(shù)字形式存貯于計(jì)算機(jī)外存貯器上，并能在電子屏幕上實(shí)時(shí)顯示的可視地圖，又稱“屏幕地圖”或“瞬時(shí)地圖”。u 與輸出硬設(shè)備相連，可將電子地圖上的多種信息制成硬