gis空間分析

1、GIS空間分析空間分析SpatialAnalysisofGIS張洪巖中國東北資源與環(huán)境研究吉林省高等學校重點實驗室2009年9月第一章GIS空間分析概說GIS技術的發(fā)展已經超過了30年。多數(shù)人認為，GIS的功能用于制圖；GIS還可以用于分析：–事物分布的原因，以及事物之間的空間關系。–獲得更為精確、時勢（uptodate）的信息，甚至建立新的信息。本章將主要學習：–什么是GIS分析–GIS空間分析的主要方法–GIS分析的主要過程1.1什

2、么是GIS分析GIS分析是人們發(fā)現(xiàn)地理數(shù)據(jù)的分布格局（geographicpatterns）和要素（features）之間關系（relationships）的過程。其結果將有助于了解當?shù)氐奶攸c，采取合理的行動，作出最優(yōu)的決策。方法（Methods）–地圖（Maps）–模型（models）—多個數(shù)據(jù)圖層的結合。GIS分析的目標獲得對某一地方更為深入的了解；作出最佳的決策；為未來的規(guī)劃作好準備和創(chuàng)造條件。為什么應用GIS進行分析的人不多GI

3、S的應用只是在近年來才得到較為廣泛的應用，對許多人仍很陌生。采用GIS進行分析還比較困難。多數(shù)人還不知道，除了制圖和創(chuàng)建報告之外，GIS還能夠作什么。1.2GIS空間分析的數(shù)據(jù)表達地理現(xiàn)象的兩種途徑：–矢量Vect每個要素是表格中的一行；要素的形狀由空間中xy坐標定義；–位置、線、面或事件–柵格Raster要素表現(xiàn)為在一個連續(xù)空間中的單元矩陣（matrixofcells）；每個圖層表示為屬性；單元大小將影響到分析的結果和地圖的形式；原始

4、地圖的比例尺決定了單元大小。認識地理要素（GeographicFeatures）要素的類型Typesoffeatures中值、總和、方差、頻數(shù)、眾數(shù)、范圍等參數(shù)。柵格數(shù)據(jù)的復合分析–同地區(qū)多層面空間信息的自動復合疊置。其中各層面信息關系模式的建立對分析工作的完成及分析質量的優(yōu)劣具決定性作用。柵格數(shù)據(jù)的追蹤分析–對特定柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)由某一個或多個起點，按照一定的線索追蹤目標或追蹤提取軌跡信息。柵格數(shù)據(jù)的窗口分析–地學信息在空間上存在著一定的

5、關聯(lián)性。窗口分析是指對于柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的一個或多個柵格點或全部數(shù)據(jù)，開辟一個有固定分析半徑的分析窗口，并在該窗口中進行極值、均值等統(tǒng)計計算，或與其它層面的信息進行復合分析，以實現(xiàn)柵格數(shù)據(jù)的水平方向的擴展分析。分析窗口有：矩形、圓形、環(huán)形和扇形。三維空間分析矢量三維分析主要基于數(shù)學分析和圖論的思想。柵格三維分析主要以矩陣理論為基礎。三維空間分析對空間對象的位置坐標和垂直坐標進行分析。二維和三維的本質區(qū)別在于數(shù)據(jù)的分布范圍，三維增加了垂直坐

6、標的信息。目前的三維空間分析主要包括對空間實體的三維顯示、查詢，坡度、坡向、地標粗糙度、地表復雜度、地表曲率等地形屬性的計算和提取。上述功能可應用到其它領域。地形的三維顯示與分析空間統(tǒng)計分析與插值空間統(tǒng)計分析的目的是找出某種屬性分布的整體特征和趨勢，了解其中的規(guī)律，以便對其進行科學的分析和預測。地學現(xiàn)象、過程和事件多具有一定的隨機性。空間統(tǒng)計方法以概率論與數(shù)理統(tǒng)計為基礎，適合于對各種隨機現(xiàn)象、隨機過程和隨機事件的處理?？臻g統(tǒng)計方法主要用

7、于空間數(shù)據(jù)的分類與綜合評價，包括相關性分析、回歸分析、時間序列分析、系統(tǒng)聚類分析、主成分分析、馬爾科夫預測、克里格估值法等。空間統(tǒng)計的表現(xiàn)形式有列表、直方圖、云圖、回歸曲線等?？臻g統(tǒng)計分析除了能分析數(shù)據(jù)的整體態(tài)勢外，還可以分析空間數(shù)據(jù)采樣的合理性。通過分析樣區(qū)內數(shù)據(jù)位置和取值的分布，統(tǒng)計該采樣數(shù)據(jù)是否具有對樣區(qū)某屬性的代表性，以及基于此數(shù)據(jù)的分析是否具有較高的可信度。插值是根據(jù)已知采樣點的信息對附近未知點的屬性進行預測或估算。內插是在已