空间分析


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空间分析【空间分析】空间分析是对于地理空间现象的定量研究,其常规能力是操纵空间数据使之成为不同的形式,并且提取其潜在的信息 。空间分析是GIS的核心 。空间分析能力(特别是对空间隐含信息的提取和传输能力)是地理信息系统区别与一般信息系统的主要方面,也是评价一个地理信息系统成功与否的一个主要指标 。
基本介绍中文名:空间分析
外文名:Spatial analysis
套用:地理学
 起源: 60年代地理学的计量革命
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基本介绍随着现代科学技术,尤其是计算机技术引入地图学和地理学,地理信息系统开始孕育、发展 。以数字形式存在于计算机中的地图,向人们展示了更为广阔的套用领域 。利用计算机分析地图、获取信息,支持空间决策,成为地理信息系统的重要研究内容,“空间分析” 这个辞彙也就成为了这一领域的一个专门术语 。
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空间分析空间分析是GIS的核心和灵魂,是GIS区别于一般的信息系统、CAD或者电子地图系统的主要标誌之一 。空间分析,配合空间数据的属性信息,能提供强大、丰富的空间数据查询功能 。因此,空间分析在GIS中的地位不言而喻 。空间分析主要通过空间数据和空间模型的联合分析来挖掘空间目标的潜在信息,而这些空间目标的基本信息,无非是其空间位置、分布、形态、距离、方位、拓扑关係等,其中距离、方位、拓扑关係组成了空间目标的空间关係,它是地理实体之间的空间特性,可以作为数据组织、查询、分析和推理的基础 。通过将地理空间目标划分为点、线、面不同的类型,可以获得这些不同类型目标的形态结构 。将空间目标的空间数据和属性数据结合起来,可以进行许多特定任务的空间计算与分析 。基本方法空间信息量算空间信息量算是空间分析的定量化基础 。
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空间分析空间实体间存在着多种空间关係,包括拓扑、顺序、距离、方位等关係 。通过空间关係查询和定位空间实体是地理信息系统不同于一般资料库系统的功能之一 。如查询满足下列条件的城市:在京九线的东部,距离京九线不超过200公里,城市人口大于100万并且居民人均年收入超过1万 。整个查询计算涉及了空间顺序方位关係(京九线东部),空间距离关係(距离京九线不超过200公里),甚至还有属性信息查询(城市人口大于100万并且居民人均年收入超过1万) 。空间信息量算包括:质心量算、几何量算、形状量算 。空间信息分类这是GIS功能的重要组成部分 。
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对于线状地物求长度、曲率、方向,对于面状地物求面积、周长、形状、曲率等;求几何体的质心;空间实体间的距离等 。常用的空间信息分类的数学方法有:主成分分析法、层次分析法、系统聚类分析、判别分析等 。缓冲区分析缓冲区分析是针对点、线、面等地理实体,自动在其周围建立一定宽度範围的缓冲区多边形 。邻近度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,公共设施的服务半径,大型水库建设引起的搬迁,铁路、公路以及航运河道对其所穿过区域经济发展的重要性等,均是一个邻近度问题 。缓冲区分析是解决邻近度问题的空间分析工具之一 。所谓缓冲区就是地理空间目标的一种影响範围或服务範围 。叠加分析大部分GIS软体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 。地理信息系统的叠加分析是将有关主题层组成的数据层面,进行叠加产生一个新数据层面的操作,其结果综合了原来两层或多层要素所具有的属性 。叠加分析不仅包含空间关係的比较,还包含属性关係的比较 。叠加分析可以分为以下几类:视觉信息叠加、点与多边形叠加、线与多边形叠加、多边形叠加、栅格图层叠加 。网路分析对地理网路(如交通网路)、城市基础设施网路(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路分析功能的主要目的 。网路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、筹划一项网路工程如何安排,并使其运行效果最好,如一定资源的最佳分配,从一地到另一地的运输费用最低等 。