㈠ 2、簡述空間分析的主要步驟
簡述空間分析的主要步驟:
一、 矢量空間分析
矢量空間分析主要通過空間數據和空間模型的聯合分析來挖掘空間目標的潛在信息,而這些空間目標的基本信息,無非是其空間位置、分布、形態、距離、方位、拓撲關系等,其中距離、方位、拓撲關系組成了空間目標的空間關系。
它是地理實體之間的空間特性,可以作為數據組織、查詢、分析和推理的基礎。通過將地理空間目標劃分為點、線、面不同的類型,可以獲得這些不同類型目標的形態結構。將空間目標的空間數據和屬性數據結合起來,可以進行許多特定任務的空間計算與分析。
1,圖元合並
圖元合並即矢量空間聚合,是根據空間鄰接關系、分類屬性欄位,進行數據類型的合並或轉換以實現空間地域的兼並(數據的綜合)。空間聚合的結果往往將較復雜的類別轉換為較簡單的類別,當從地點、地區到大區域的制圖綜合變換時常需要使用這種分析處理方法。
2,空間查詢
空間查詢是將輸入圖層與查詢圖層的要素或是交互輸入的查詢范圍進行空間拓撲判別(包含、相離、相交、外包矩形相交),從輸入圖層中提取出滿足拓撲判別條件的圖元。
3,疊加分析
覆蓋疊加分析是將兩層或多層地圖要素進行疊加產生一個新要素層的操作,其結果將原來要素分割生成新的要素,新要素綜合了原來兩層或多層要素所具有的屬性。也就是說,覆蓋疊加分析不僅生成了新的空間關系,還將輸入數據層的屬性聯系起來產生了新的屬性關系。覆蓋疊加分析是對新要素的屬性按一定的數學模型進行計算分析,進而產生用戶需要的結果或回答用戶提出的問題。
二、 柵格空間分析
基於柵格數據的空間分析是GIS空間分析的基礎,主要包括:距離制圖、 密度制圖、表面分析、統計分析、重分類、柵格計算、可視性分析,地形因子分析,水文分析等功能。
1,距離制圖
距離制圖即根據每一柵格相距其最鄰近要素(也稱為「源」)的距離來進行分析制圖,從而反映出每一柵格與其最鄰近源的相互關系。通過距離制圖可以獲得很多相關信息,指導人們進行資源的合理規劃與利用。
2,密度制圖
密度制圖主要根據輸入的已知點要素的數值及其分布,來計算整個區域的數據分布狀況,從而產生一個連續的表面。它主要是基於點數據生成的,以每個待計算格網點為中心,進行環形區域的搜尋,進而來計算每個格網點的密度值。
3,表面分析
表面分析主要通過生成新數據集,諸如等值線、坡度、坡向、山體陰影等派生數據,獲得更多的反映原始數據集中所暗含的空間特徵、空間格局等信息。
空間分析是對於地理空間現象的定量研究,其常規能力是操縱空間數據使之成為不同的形式,並且提取其潛在的信息。空間分析是GIS的核心。空間分析能力(特別是對空間隱含信息的提取和傳輸能力)是地理信息系統區別與一般信息系統的主要方面,也是評價一個地理信息系統成功與否的一個主要指標。
基本方法
▪ 空間信息量算
▪ 空間信息分類
▪ 緩沖區分析
▪ 疊加分析
▪ 網路分析
▪ 空間統計分析
㈢ 如何分析一個建築空間
建築空間分析包括牆、地面、屋頂、門窗等圍城建築的內部空間,以及建築物與周圍環境中的樹木、山巒、水面、街道、廣場等形成建築的外部空間。
建築空間分析包括:
封閉空間
用限定性比較高的圍護實體(承重牆、各類後砌牆、輕質板牆等)圍合起來,在視覺、聽覺等方面具有很強隔離性的空間稱為封閉空間。封閉性割斷了與周圍環境的流動和滲透,其特點是內向、收斂和向心的,有很強的區域感、安全感和私密性,通常也比較親切。
開敞空間
開敞空間的開敞程度取決於有無側界面,側界面的圍合程度,開洞的大小及啟閉的控制能力等。相對封閉空間而言,開敞空間的界面圍護的限定性很小,常採用虛面的形式來圍合空間。開敞空間是外向性的,限定度和私密性小,強調與周圍環境的交流、滲透,通過對景、借景等手法,與大自然或周圍空間融合。與同樣大小的封閉空間比較,開敞空間顯得更大一些,心理效果表現為開朗、活躍,性格是接納性的。
固定空間
固定空間一般是在設計時就已經充分考慮了它的使用情況,功能明確、位置固定、范圍清晰肯定、封閉性強的空間。可以用固定不變的界面圍合成。常用承重結構作為它的圍合面。
可變空間(靈活空間)
可變空間則與固定空間相反,可以根據不同的使用功能的需要而改變其空間形式,是受歡迎的空間形式之一。可變空間的優點主要體現在:
①適應社會不斷發展變化的要求,適應快節奏的社會人員變動而帶來空間環境的變化。
②符合經濟的原則。可變空間可以隨時改變空間布局,適應使用功能上的需要,從而提高空間使用的效率。③靈活多變性滿足了現代人求新、求變的心理。如多功能廳、標准單元、通用空間及虛擬空間都是可變空間的一種。
㈣ 空間分析空間分析的基本方法
空間分析是地理信息系統的核心功能,它涉及對空間信息的量化處理和多種關系的識別。在GIS中,空間實體之間的關系包括拓撲、順序、距離和方位等,例如,查詢特定條件下的城市位置,如京九線東部、距離不超過200公里、人口超過100萬且居民年收入過1萬,這就需要綜合運用空間順序、距離和屬性信息的查詢。
空間信息量計算包括質心量算、幾何量算和形狀量算,如計算線狀地物的長度、曲率和方向,面狀地物的面積和周長等。空間信息分類是GIS功能的關鍵,常用的方法如主成分分析、層次分析、系統聚類分析和判別分析,用於對地理數據進行有效分類和處理。
緩沖區分析是空間分析的重要工具,它通過在地理實體周圍建立一定范圍的多邊形,來描述其影響或服務范圍,如鄰近度分析中解決交通沿線和設施服務半徑等問題。疊加分析則是將不同主題層的數據進行組合,形成新的數據層,可以展現空間關系和屬性關系的綜合效果。
網路分析則關注於地理網路,如交通、基礎設施網路,通過路徑分析、地址匹配和資源分配等方法,優化網路工程的安排和效率。空間統計分析是GIS應用中的關鍵技術,如環境質量評估中,通過GIS工具對環境要素數據進行綜合分析,揭示污染程度和分布情況。
常用的空間統計方法包括常規統計分析、空間自相關分析、回歸分析和趨勢分析,以及專家打分模型等,這些工具在GIS中發揮著至關重要的作用,尤其是在建設和諧社會的過程中,空間分析技術的作用日益顯著。
空間分析是基於地理對象的位置和形態的空間數據的分析技術,其目的在於提取和傳輸空間信息。空間分析是地理信息系統的主要特徵。空間分析能力(特別是對空間隱含信息的提取和傳輸能力)是地理信息系統區別與一般信息系統的主要方面,也是評價一個地理信息系統成功與否的一個主要指標。
㈤ 哪些分析方法可以用來進行空間臨近性分析,如何進行分析
一、GIS空間分析的功能 前面已經介紹過GIS,大家已經知道空間分析就是對分析空間數據有關技術的統稱。所以我們根據作用的數據性質不同,可以經空間分析分為:
1、空間圖形數據的拓撲運算; 2、非空間屬性數據運算;
3、空間和非空間數據的聯合運算。
空間分析賴以進行的基礎是仰仗於地理空間資料庫,其運用的手段包括各種幾何的邏輯運算、數理統計分析,代數運算等數學手段,最終的目的是解決人們所涉及到地理空間的實際問題,提取和傳輸地理空間信息,特別是隱含信息,以輔助決策。
GIS中可以實現空間分析的基本功能,包括空間查詢與量算,疊加分析、緩沖區分析、網路分析等,並描述了相關的演算法,以及其中的計算公式。
1、疊加分析
疊加分析至少要使用到同一區域,具有相同坐標系統的兩個圖層。所謂疊加分析,就是將包含感興趣的空間要素對象的多個數據層進行疊加,產生一個新要素圖層。該圖層綜合了原來多層實體要素所具有的屬性特徵。疊加分析的目標是分析在空間位置上有一定關聯的空間對象的空間特徵和專題屬性之間的相互關系。多層數據的疊加分析,不僅僅產生了新的空間對象的空間特徵和專題屬性之間的相互關系,能夠發現多層數據間的相互差異、聯系和變換等特徵。
㈥ 空間分析方法
1.緩沖區分析
在礦產資源GIS評價中,緩沖區分析是為了了解目標圖層中相關圖元對礦產的影響范圍,或者說,礦產地相對目標圖層的影響范圍。就斷裂構造而言,其對礦產的影響范圍視構造規模、埋深、斷距、走向等因素而定。再如物化探異常點,它的影響范圍大小應當考慮異常類別、產生原因、異常規模等特性。
由MRAGIS系統提供的緩沖區分析可以根據目標圖層中的某一屬性欄位內容設置不同的緩沖半徑,也可以統一賦一個值。現以物探異常點緩沖區分析為例說明分析方法。圖5-3-2所示的為MRAGIS系統緩沖區分析操作窗口,當分析圖層、分析屬性欄位確定後,即可根據屬性值來賦緩沖半徑了。在緩沖區分析操作過程中,常常需要根據已知礦點分布情況不斷地修改緩沖半徑值,直到滿意為止。同樣,斷層亦可根據斷層規模或斷層埋深、走向等屬性值來設置緩沖半徑(圖5-3-3)。
對於岩漿岩、圍岩蝕變等面圖層的緩沖區分析,方法同上,也是以礦點圖層為背景,試用不同緩沖半徑考察緩沖區與礦點的疊置情況,最終選擇一合適的半徑值。
2.疊置分析與統計分析
空間疊置分析與統計分析是GIS評價預測的重要步驟,所有參與計算的地物化遙等特徵圖層都必須與礦點、圖層之間進行疊置分析,並對疊置結果做分類統計分析。
圖5-3-1 空間分析流程示意圖
表5-3-1 空間分析內容一覽表
MRAGIS系統為了操作方便,將空間疊置分析和統計分析綜合為一個模塊,圖5-3-4為本系統的空間疊置分析、統計分析的操作窗口。現以匯水盆地圖層為例說明操作方法。在「可供選擇的圖層」數據框中點選匯水盆地圖層——「HP456_61」,通過「添加>>」按鈕添加到「相交圖層」數據框中,選擇疊置分析屬性欄位——「盆地級別」後點」開始分析」按鈕,完成匯水盆地圖層與礦點的疊置分析,並將分析結果顯示於下方的信息框中。如果此時點「查看統計圖」按鈕,系統則會自動進入空間疊置統計分析柱狀圖顯示窗口,如圖5-3-5所示。
從圖5-3-5可看出,在有18個銀礦(床)點的情況下,四級匯水盆地包含了7個,佔38.9%;五級匯水盆地有6個礦點「落入」其中,佔33.3%;而六級匯水盆地僅「融入」3個已知礦點,為16.7%。由此可見,四級匯水盆地「容」礦性最佳,五級次之,六級最差。但相對其他級別的匯水盆地而言,這三級的「容」礦性已達88.9%,完全可予以提取,備選評價計算的地質變數。
圖5-3-2 物探異常點緩沖區分析操作窗口
圖5-3-3 線性斷裂構造緩沖區分析操作窗口