8. 空间分析

导读: 空间分析源于60年代地理和区域科学的计量革命,在开始阶段, 主要是应用定量(主要是统计)分析手段用于分析点、线、面的空间分布模式。 后来更多的是强调地理空间本身的特征、空间决策过程和复杂空间系统的时空演化过程分析。 实际上自有地图以来,人们就始终在自觉或不自觉地进行着各种类型的空间分析。 如在地图上量测地理要素之间的距离、方位、面积,乃至利用地图进行战术研究和战略决策等, 都是人们利用地图进行空间分析的实例,而后者实质上已属较高层次上的空间分析。

地理信息系统集成了多学科的最新技术,如关系数据库管理,高效图形算法,插值,区划和 网络分析, 为空间分析提供了强大的工具,使得过去复杂困难的高级空间分析任务变得简单易行。 目前绝大多数地理信息系统软件都有空间分析功能。 空间分析早已成为地理信息系统的核心功能之一,它特有的对地理信息(特别是隐含信息)的提取、表现和传输功能, 是地理信息系统区别于一般信息系统的主要功能特征。

空间分析是对分析空间数据有关技术的统称。 根据作用的数据性质不同,可以分为:(1)基于空间图形数据的分析运算; (2)基于非空间属性的数据运算; (3)空间和非空间数据的联合运算。

空间分析赖以进行的基础是地理空间数据库,其运用的手段包括各种几何的逻辑运算、数理统计分析, 代数运算等数学手段,最终的目的是解决人们所涉及到地理空间的实际问题,提取和传输地理空间信息, 特别是隐含信息,以辅助决策。

本章介绍GIS中实现空间分析的基本功能,包括空间查询与量算, 缓冲区分析、叠加分析、路径分析、空间插值、统计分类分析等,并描述了相关的算法,以及其中的计算公式。

  • 8.1. 空间查询与量算

    查询和定位空间对象,并对空间对象进行量算是地理信息系统的基本功能之一, 它是地理信息系统进行高层次分析的基础。 在地理信息系统中,为进行高层次分析,往往需要查询定位空间对象, 并用一些简单的量测值对地理分布或现象进行描述,如长度,面积,...
    2023-08-23 01:42:48 UTC
  • 8.2. 空间变换

    地理信息系统通常是按有一定意义的图层和相应的属性建立空间数据库的。 为了满足特定空间分析的需要,需对原始图层及其属性进行一系列的逻辑或代数运算, 以产生新的具有特殊意义的地理图层及其属性,这个过程称为空间变换。 空间变换可以基于单个图层...
    2023-08-23 01:42:48 UTC
  • 8.3. 再分类

    通过分类找出隐藏信息是地理信息系统的重要功能之一。 与传统地图相比,地图上所载负的数据是经过专门分类和处理过的, 而地理信息系统存储的数据则具有原始数据的性质,所以可以根据不同的需要对数据再进行分类和提取。 由于这种分类是对原始数据进行...
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  • 8.4. 缓冲区分析

    邻近度(Proximity)描述了地理空间中两个地物距离相近的程度,其确定是空间分析的一个重要手段。 交通沿线或河流沿线的地物有其独特的重要性,公共设施(商场,邮局,银行,医院,车站,学校等)的服务半径, 大型水库建设引起的搬迁,铁路,...
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  • 8.5. 叠加分析

    大部分GIS软件是以分层的方式组织地理景观,将地理景观按主题分层提取, 同一地区的整个数据层集表达了该地区地理景观的内容。 每个主题层,可以叫做一个数据层面。 数据层面既可以用矢量结构的点、线、面图层文件方式表达,也可以用栅格结构的图层...
    2023-08-23 01:42:48 UTC
  • 8.6. 网络分析

    对地理网络(如交通网络)、城市基础设施网络(如各种网线、电力线、电话线、供排水管线等)进行地理分析和模型化, 是地理信息系统中 网络分析 功能的主要目的。 网络分析 是运筹学模型中的一个基本模型,它的根本目的是研究、筹划一项网络工程如何...
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  • 8.7. 空间插值

    8.7.1. 空间插值的概念和理论 # 空间插值常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面,以便与其它空间现象的分布模式进行比较, 它包括了...
    2023-08-23 01:42:48 UTC
  • 8.8. 空间统计分类分析

    多变量统计分析主要用于数据分类和综合评价。 数据分类方法是地理信息系统重要的组成部分。 一般说地理信息系统存储的数据具有原始性质,用户可以根据不同的实用目的,进行提取和分析, 特别是对于观测和取样数据,随着采用分类和内插方法的不同,得到...
    2023-08-23 01:42:48 UTC
《地理信息系统原理、技术与方法》  97

最近几年来,地理信息系统无论是在理论上还是应用上都处在一个飞速发展的阶段。 GIS被应用于多个领域的建模和决策支持,如城市管理、区划、环境整治等等,地理信息成为信息时代重要的组成部分之一; “数字地球”概念的提出,更进一步推动了作为其技术支撑的GIS的发展。 与此同时,一些学者致力于相关的理论研究,如空间感知、空间数据误差、空间关系的形式化等等。 这恰好说明了地理信息系统作为应用技术和学科的两个方面,并且这两个方面构成了相互促进的发展过程。