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第七章 空间数据分析Spatial analysis第一页，共二百二十六页。数据编辑与更新数据采集与输入数据存储与管理空间查询叠加分析空间分析缓冲区分析网络分析……地形分析数据显示与输出GIS基本功能GIS能作什么？第二页，共二百二十六页。地理信息系统区别于其他信息系统的独特功能？第三页，共二百二十六页。 各种类型的GIS中存贮了海量的地理空间数据，且数据还在以指数级方式不断增长，迫切需要高效、精确、科学地分析这些数据，以找出数据所蕴涵的意义，进而了解事物的性质与规律，为科学决策提供必需的信息。因此，GIS领域由原来重点关注数据库创建和系统开发建设，逐渐转向重点关注空间分析和空间建模。 第四页，共二百二十六页。 GIS的奠基人之一曾指出：“地理信息系统真正的功能在于它利用空间分析技术，对空间数据的分析”。空间分析使GIS超越一般空间数据库、信息系统和地图制图系统，成为不仅能进行海量空间数据管理、信息查询检索与量测，更可通过图形操作与数学模拟运算分析出地理空间数据中隐藏的模式、关系和趋势，挖掘出对科学决策具有指导意义的信息，从而解决复杂的地学应用问题，进行地学综合研究的技术系统。 简介： 第五页，共二百二十六页。What is “Spatial Analysis”？第六页，共二百二十六页。An Early Example: 1854年8月到9月英国伦敦霍乱流行时，当局始终找不到发病的原因，后来医生约翰·斯诺(John Snow) 参与调查。第七页，共二百二十六页。 他在绘有霍乱流行地区所有道路、房屋、饮用水机井等内容的1：6500比例尺地图上，标出了每个霍乱病死者的居住位置，得到了霍乱病死者居住分布图。第八页，共二百二十六页。霍乱病死者居住分布图(John Snow, 1854)第九页，共二百二十六页。霍乱死亡病例与水源的关系第十页，共二百二十六页。 斯诺博士分析了这张分布图，马上想到霍乱病源之所在——死者住家都集中于饮用“布洛多斯托”井水的地方及周围。第十一页，共二百二十六页。在这个例子中，患者的居住地与饮用水井之间的空间位置关系提示了霍乱病的发病根源。第十二页，共二百二十六页。定 义 空间分析:是基于空间数据的分析技术，它以地学原理为依托，通过分析算法，从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间形成、空间演变等信息。 根本目的在于：通过对空间数据的深加工和分析获取新的信息。(P131)第十三页，共二百二十六页。 空间分析有着十分丰富的内涵，它是构成地理信息系统的核心部分之一，在整个地理数据的应用中发挥着举足轻重的作用，也是GIS区别与其它信息系统的一个显著标志。第十四页，共二百二十六页。基本的空间分析包括以下方面：空间查询 7.1缓冲区分析 7.2叠加分析 7.3空间数据的统计分析7.4数字高程模型7.5网络分析7.6 空间建模与空间决策支持系统 7.7空间分析与空间动态建模 7.8第十五页，共二百二十六页。本章讲解内容学习目标理解空间数据查询和空间分析的概念；掌握缓冲区分析、叠加分析和网络分析的概念、原理、方法和应用。了解数字高程模型和空间数据的统计分析方法和应用重点：空间分析的概念、常用空间分析的方法和应用。难 点：缓冲区分析、叠加分析和网络分析。第十六页，共二百二十六页。7.1 空间信息查询 p1347.1.1 什么是空间查询空间查询是空间分析基础，任何空间分析都开始于空间查询。回答用户的简单问题不改变空间数据库数据不产生新的空间实体和数据空间查询技术由简单到复杂第十七页，共二百二十六页。7.1 空间信息查询7.1.1 什么是空间查询一般定义：从GIS数据库中找出所满足属性约束条件和空间约束条件的地理对象或数据内容。大致可分为三类：针对空间特征的查询（单纯的空间查询 ）针对非空间数据的查询（单纯的属性查询 ）结合空间关系和非空间数据的查询 （与空间位置和属性条件同时相关的联合查询 ）第十八页，共二百二十六页。7.1 空间信息查询 空间数据的查询就是依靠数据库所储存的空间与属性信息来回答现实世界中一些应用问题。 该查询工作可分为两步：首先，借助于空间索引，在空间数据库中快 速检索出被选空间实体；然后，根据空间数据和属性数据的连接即可 得到该空间实体的属性列表。第十九页，共二百二十六页。7.1 空间信息查询查询过程分为三种类型：根据数据库中的数据及信息，直接回答人们的问题；通过逻辑表达式完成查询；根据现有数据模型，构造复杂模型，回答更为“复杂”的问题 。第二十页，共二百二十六页。7.1 空间信息查询7.1.2 查询内容定位查询分层查询区域查询条件查询空间关系查询最基本的查询功能，可查询图形与属性数据第二十一页，共二百二十六页。定位查询分层查询区域查询条件查询空间关系查询查询分层存放