㈠ 2、简述空间分析的主要步骤
简述空间分析的主要步骤:
一、 矢量空间分析
矢量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、拓扑关系等,其中距离、方位、拓扑关系组成了空间目标的空间关系。
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。
1,图元合并
图元合并即矢量空间聚合,是根据空间邻接关系、分类属性字段,进行数据类型的合并或转换以实现空间地域的兼并(数据的综合)。空间聚合的结果往往将较复杂的类别转换为较简单的类别,当从地点、地区到大区域的制图综合变换时常需要使用这种分析处理方法。
2,空间查询
空间查询是将输入图层与查询图层的要素或是交互输入的查询范围进行空间拓扑判别(包含、相离、相交、外包矩形相交),从输入图层中提取出满足拓扑判别条件的图元。
3,叠加分析
覆盖叠加分析是将两层或多层地图要素进行叠加产生一个新要素层的操作,其结果将原来要素分割生成新的要素,新要素综合了原来两层或多层要素所具有的属性。也就是说,覆盖叠加分析不仅生成了新的空间关系,还将输入数据层的属性联系起来产生了新的属性关系。覆盖叠加分析是对新要素的属性按一定的数学模型进行计算分析,进而产生用户需要的结果或回答用户提出的问题。
二、 栅格空间分析
基于栅格数据的空间分析是GIS空间分析的基础,主要包括:距离制图、 密度制图、表面分析、统计分析、重分类、栅格计算、可视性分析,地形因子分析,水文分析等功能。
1,距离制图
距离制图即根据每一栅格相距其最邻近要素(也称为“源”)的距离来进行分析制图,从而反映出每一栅格与其最邻近源的相互关系。通过距离制图可以获得很多相关信息,指导人们进行资源的合理规划与利用。
2,密度制图
密度制图主要根据输入的已知点要素的数值及其分布,来计算整个区域的数据分布状况,从而产生一个连续的表面。它主要是基于点数据生成的,以每个待计算格网点为中心,进行环形区域的搜寻,进而来计算每个格网点的密度值。
3,表面分析
表面分析主要通过生成新数据集,诸如等值线、坡度、坡向、山体阴影等派生数据,获得更多的反映原始数据集中所暗含的空间特征、空间格局等信息。
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。
基本方法
▪ 空间信息量算
▪ 空间信息分类
▪ 缓冲区分析
▪ 叠加分析
▪ 网络分析
▪ 空间统计分析
㈢ 如何分析一个建筑空间
建筑空间分析包括墙、地面、屋顶、门窗等围城建筑的内部空间,以及建筑物与周围环境中的树木、山峦、水面、街道、广场等形成建筑的外部空间。
建筑空间分析包括:
封闭空间
用限定性比较高的围护实体(承重墙、各类后砌墙、轻质板墙等)围合起来,在视觉、听觉等方面具有很强隔离性的空间称为封闭空间。封闭性割断了与周围环境的流动和渗透,其特点是内向、收敛和向心的,有很强的区域感、安全感和私密性,通常也比较亲切。
开敞空间
开敞空间的开敞程度取决于有无侧界面,侧界面的围合程度,开洞的大小及启闭的控制能力等。相对封闭空间而言,开敞空间的界面围护的限定性很小,常采用虚面的形式来围合空间。开敞空间是外向性的,限定度和私密性小,强调与周围环境的交流、渗透,通过对景、借景等手法,与大自然或周围空间融合。与同样大小的封闭空间比较,开敞空间显得更大一些,心理效果表现为开朗、活跃,性格是接纳性的。
固定空间
固定空间一般是在设计时就已经充分考虑了它的使用情况,功能明确、位置固定、范围清晰肯定、封闭性强的空间。可以用固定不变的界面围合成。常用承重结构作为它的围合面。
可变空间(灵活空间)
可变空间则与固定空间相反,可以根据不同的使用功能的需要而改变其空间形式,是受欢迎的空间形式之一。可变空间的优点主要体现在:
①适应社会不断发展变化的要求,适应快节奏的社会人员变动而带来空间环境的变化。
②符合经济的原则。可变空间可以随时改变空间布局,适应使用功能上的需要,从而提高空间使用的效率。③灵活多变性满足了现代人求新、求变的心理。如多功能厅、标准单元、通用空间及虚拟空间都是可变空间的一种。
㈣ 空间分析空间分析的基本方法
空间分析是地理信息系统的核心功能,它涉及对空间信息的量化处理和多种关系的识别。在GIS中,空间实体之间的关系包括拓扑、顺序、距离和方位等,例如,查询特定条件下的城市位置,如京九线东部、距离不超过200公里、人口超过100万且居民年收入过1万,这就需要综合运用空间顺序、距离和属性信息的查询。
空间信息量计算包括质心量算、几何量算和形状量算,如计算线状地物的长度、曲率和方向,面状地物的面积和周长等。空间信息分类是GIS功能的关键,常用的方法如主成分分析、层次分析、系统聚类分析和判别分析,用于对地理数据进行有效分类和处理。
缓冲区分析是空间分析的重要工具,它通过在地理实体周围建立一定范围的多边形,来描述其影响或服务范围,如邻近度分析中解决交通沿线和设施服务半径等问题。叠加分析则是将不同主题层的数据进行组合,形成新的数据层,可以展现空间关系和属性关系的综合效果。
网络分析则关注于地理网络,如交通、基础设施网络,通过路径分析、地址匹配和资源分配等方法,优化网络工程的安排和效率。空间统计分析是GIS应用中的关键技术,如环境质量评估中,通过GIS工具对环境要素数据进行综合分析,揭示污染程度和分布情况。
常用的空间统计方法包括常规统计分析、空间自相关分析、回归分析和趋势分析,以及专家打分模型等,这些工具在GIS中发挥着至关重要的作用,尤其是在建设和谐社会的过程中,空间分析技术的作用日益显着。
空间分析是基于地理对象的位置和形态的空间数据的分析技术,其目的在于提取和传输空间信息。空间分析是地理信息系统的主要特征。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。
㈤ 哪些分析方法可以用来进行空间临近性分析,如何进行分析
一、GIS空间分析的功能 前面已经介绍过GIS,大家已经知道空间分析就是对分析空间数据有关技术的统称。所以我们根据作用的数据性质不同,可以经空间分析分为:
1、空间图形数据的拓扑运算; 2、非空间属性数据运算;
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仰仗于地理空间数据库,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。
GIS中可以实现空间分析的基本功能,包括空间查询与量算,叠加分析、缓冲区分析、网络分析等,并描述了相关的算法,以及其中的计算公式。
1、叠加分析
叠加分析至少要使用到同一区域,具有相同坐标系统的两个图层。所谓叠加分析,就是将包含感兴趣的空间要素对象的多个数据层进行叠加,产生一个新要素图层。该图层综合了原来多层实体要素所具有的属性特征。叠加分析的目标是分析在空间位置上有一定关联的空间对象的空间特征和专题属性之间的相互关系。多层数据的叠加分析,不仅仅产生了新的空间对象的空间特征和专题属性之间的相互关系,能够发现多层数据间的相互差异、联系和变换等特征。
㈥ 空间分析方法
1.缓冲区分析
在矿产资源GIS评价中,缓冲区分析是为了了解目标图层中相关图元对矿产的影响范围,或者说,矿产地相对目标图层的影响范围。就断裂构造而言,其对矿产的影响范围视构造规模、埋深、断距、走向等因素而定。再如物化探异常点,它的影响范围大小应当考虑异常类别、产生原因、异常规模等特性。
由MRAGIS系统提供的缓冲区分析可以根据目标图层中的某一属性字段内容设置不同的缓冲半径,也可以统一赋一个值。现以物探异常点缓冲区分析为例说明分析方法。图5-3-2所示的为MRAGIS系统缓冲区分析操作窗口,当分析图层、分析属性字段确定后,即可根据属性值来赋缓冲半径了。在缓冲区分析操作过程中,常常需要根据已知矿点分布情况不断地修改缓冲半径值,直到满意为止。同样,断层亦可根据断层规模或断层埋深、走向等属性值来设置缓冲半径(图5-3-3)。
对于岩浆岩、围岩蚀变等面图层的缓冲区分析,方法同上,也是以矿点图层为背景,试用不同缓冲半径考察缓冲区与矿点的叠置情况,最终选择一合适的半径值。
2.叠置分析与统计分析
空间叠置分析与统计分析是GIS评价预测的重要步骤,所有参与计算的地物化遥等特征图层都必须与矿点、图层之间进行叠置分析,并对叠置结果做分类统计分析。
图5-3-1 空间分析流程示意图
表5-3-1 空间分析内容一览表
MRAGIS系统为了操作方便,将空间叠置分析和统计分析综合为一个模块,图5-3-4为本系统的空间叠置分析、统计分析的操作窗口。现以汇水盆地图层为例说明操作方法。在“可供选择的图层”数据框中点选汇水盆地图层——“HP456_61”,通过“添加>>”按钮添加到“相交图层”数据框中,选择叠置分析属性字段——“盆地级别”后点”开始分析”按钮,完成汇水盆地图层与矿点的叠置分析,并将分析结果显示于下方的信息框中。如果此时点“查看统计图”按钮,系统则会自动进入空间叠置统计分析柱状图显示窗口,如图5-3-5所示。
从图5-3-5可看出,在有18个银矿(床)点的情况下,四级汇水盆地包含了7个,占38.9%;五级汇水盆地有6个矿点“落入”其中,占33.3%;而六级汇水盆地仅“融入”3个已知矿点,为16.7%。由此可见,四级汇水盆地“容”矿性最佳,五级次之,六级最差。但相对其他级别的汇水盆地而言,这三级的“容”矿性已达88.9%,完全可予以提取,备选评价计算的地质变量。
图5-3-2 物探异常点缓冲区分析操作窗口
图5-3-3 线性断裂构造缓冲区分析操作窗口