空间查询和空间分析.ppt

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1、08 三月 2023查询和分析（查询和分析（2 2）08 三月 2023栅格分析栅格分析/格网分析格网分析（Grid Analysis）n n格网分析是栅格数据特有的空间分析格网分析是栅格数据特有的空间分析n n包括：坡度坡向、剖面、可视性、等值线、成本距离、日照强度、填挖包括：坡度坡向、剖面、可视性、等值线、成本距离、日照强度、填挖方计算方计算08 三月 2023栅格数据之间的叠合栅格数据之间的叠合栅格数据之间的叠合栅格数据之间的叠合 n n栅格数据之间的叠合，实栅格数据之间的叠合，实际操作上是地图之间的计际操作上是地图之间的计算。相同位置，对应单元算。相同位置，对应单元之间的数值计算。之间

2、的数值计算。n n叠合产生新的栅格数据集叠合产生新的栅格数据集合，其单元的数值就是计合，其单元的数值就是计算的结果，原理简单。算的结果，原理简单。n nArcGISArcGIS均有对应的功能、均有对应的功能、菜单。菜单。08 三月 2023中学的选址结果 R_land*R_popu*R_school 使用性质得分工业或绿地0（不能建设）商业1居住2（可以建设）人口密度得分0-500（无需建设）50-100 1100-200 2200-300 3（需要建设）距离得分0500米0（不必建设）5001000米110001500米21500米3（必须建设）R_landR_popuR_school)为什

3、么采用乘法叠合为什么采用乘法叠合？08 三月 2023距离计算、通道选择距离计算、通道选择n n成本距离分析，通过成本距成本距离分析，通过成本距离分析计算最佳的通道离分析计算最佳的通道n n简单距离（直线距离）：简单距离（直线距离）：n n函数距离（成本距离）：函数距离（成本距离）：n n摩擦表面和阻抗摩擦表面和阻抗n nArcView/ArcGISArcView/ArcGIS的练习中有的练习中有成本距离的分析应用成本距离的分析应用08 三月 2023直线距离和成本距离直线距离和成本距离（计算机自动产生累计成本最小的路径）（计算机自动产生累计成本最小的路径）08 三月 2023成本距离的计算原

4、理成本距离的计算原理 accum_cost =a1+(cost_a+cost_b)/2)*Daccum_cost =a1+(cost_a+cost_b)/2)*D accum_cost accum_cost：某一单元：某一单元b b的累计通行成本的累计通行成本 a1a1：上一个相邻单元：上一个相邻单元a a的累计通行成本的累计通行成本 cost_acost_a：单元：单元a a的成本的成本 cost_bcost_b：单元：单元b b的成本的成本08 三月 2023成本距离分析成本距离分析n n有障碍的通行（坡度、额外的费用）有障碍的通行（坡度、额外的费用）n n有运动的成本有运动的成本n n累

5、计距离累计距离n n最低成本表面最低成本表面n n最小成本路径最小成本路径08 三月 2023数字高程模型与地形分析数字高程模型与地形分析n n（digital elevation modeldigital elevation model）DEMDEMn n数字高程模型是给两维的点、线、面，赋予高程属性，使数字高程模型是给两维的点、线、面，赋予高程属性，使其变为三维的表面模型，表示连续的地形其变为三维的表面模型，表示连续的地形n n常用的表示方法：栅格数据和常用的表示方法：栅格数据和TINTIN08 三月 2023坡度、坡向坡度、坡向n n根据坡度、坡向的不同，对根据坡度、坡向的不同，对gri

6、dgrid进行进行再分类计算，得到一个新的再分类计算，得到一个新的girdgirdn n每一个单元，计算与其相邻的个每一个单元，计算与其相邻的个单元的之间的坡度、坡向单元的之间的坡度、坡向n n坡度：高程差坡度：高程差d d（单元的大小）（单元的大小）n n坡向：每一个单元，通过与相邻坡向：每一个单元，通过与相邻个单元的关系，计算平均方向或最个单元的关系，计算平均方向或最大的方向。大的方向。n nArcGISArcGIS采用采用8 8单元计算法。单元计算法。08 三月 2023剖面剖面n n可以绘制任意方向线，得到沿该线各个单元的高程（属性）数值，将可以绘制任意方向线，得到沿该线各个单元的高程

7、（属性）数值，将其展开，得到纵剖面其展开，得到纵剖面n n可以用在道路的选择、坡度的估计等等。可以用在道路的选择、坡度的估计等等。08 三月 2023视线、视域视线、视域n n检验某一点对于周围区域的可检验某一点对于周围区域的可视性（在某一点上所能够看到视性（在某一点上所能够看到的周边地区的范围）的周边地区的范围）n nArcGISArcGIS可以对点、线进行可视可以对点、线进行可视性、视域分析性、视域分析n n在城市规划中的应用：历史保在城市规划中的应用：历史保护建筑的视野分析、风景区的护建筑的视野分析、风景区的视野分析视野分析08 三月 2023日照强度日照强度n n计算栅格数据的日照强度

8、分析，计算栅格数据的日照强度分析，可以设置光源的方位角、高度可以设置光源的方位角、高度可以设置光源的方位角、高度可以设置光源的方位角、高度n nArcview/ArcGISArcview/ArcGIS有有HillShadeHillShade功能，日照时间的长短和强度，适用于农业、功能，日照时间的长短和强度，适用于农业、林业、生态领域。得到的栅格以日照强度分类（林业、生态领域。得到的栅格以日照强度分类（0-2550-255）。）。08 三月 2023等值线生成等值线生成08 三月 2023填挖方计算填挖方计算n n计算两个栅格之间的填挖方，得到一个结果栅格计算两个栅格之间的填挖方，得到一个结果栅

9、格n nArcView/ArcGISArcView/ArcGIS有有CutFillCutFill功能，简单计算填挖方，也可用栅格相减得到功能，简单计算填挖方，也可用栅格相减得到详细的结果。详细的结果。08 三月 2023不规则三角网模型不规则三角网模型（TIN）n n用离散的点，组成相邻用离散的点，组成相邻的三角形，使用多个小的三角形，使用多个小的三角平面来模拟连续的三角平面来模拟连续的表面。的表面。n n划分三角形的原理：划分三角形的原理：DelaunayDelaunay三角网，最小三角网，最小角最大，最大限度地保角最大，最大限度地保证网中三角形满足近似证网中三角形满足近似等边（角）性，避免

10、过等边（角）性，避免过于狭长和尖锐的三角形于狭长和尖锐的三角形的出现的出现 08 三月 202308 三月 2023不规则三角网不规则三角网（TIN）n nTINTIN的空间分析与栅格数据格网的空间分析与栅格数据格网分析有许多共同之处。因为都分析有许多共同之处。因为都是表示连续的表面是表示连续的表面n nTINTIN的空间分析：坡度坡向、剖的空间分析：坡度坡向、剖面、可视性、等值线、日照强面、可视性、等值线、日照强度、填挖方估计等等分析。度、填挖方估计等等分析。n n得到计算结果是格网得到计算结果是格网GridGrid。n n可以表示地形，也可以用于其可以表示地形，也可以用于其它要素（社会、经

11、济）的连续它要素（社会、经济）的连续分布分布08 三月 2023二维半的二维半的GIS08 三月 2023栅格、栅格、TIN分析小结分析小结n n坡度坡向、剖面、可视性、等值线、成本距离、日照强度、填挖方计坡度坡向、剖面、可视性、等值线、成本距离、日照强度、填挖方计算算n n空间插值（原理、了解空间插值（原理、了解4 4种计算方法，距离倒数权重法为主）种计算方法，距离倒数权重法为主）n n不规则三角网（坡度坡向、剖面、可视性、等值线、日照强度、填挖不规则三角网（坡度坡向、剖面、可视性、等值线、日照强度、填挖方计算）方计算）08 三月 2023网络分析网络分析n n网络分析网络分析需要固定需要固

12、定的拓扑数的拓扑数据结构据结构n nArcGISArcGIS利利用用ArcCatalogArcCatalog建立拓扑建立拓扑结构结构08 三月 2023路径选择是网络分析的基础路径选择是网络分析的基础n n路径选择08 三月 2023最近设施查找在城市规划、管理中最近设施查找在城市规划、管理中应用广泛应用广泛n n最近设施查找08 三月 2023服务范围比服务半径更贴近实际服务范围比服务半径更贴近实际n n多重服多重服务范围务范围08 三月 2023资源分配常用于城市规划中公共设施资源分配常用于城市规划中公共设施布局和服务容量的分析布局和服务容量的分析n n考虑负荷的变电站容量分配08 三月

13、2023网络分析有广泛的应用网络分析有广泛的应用n n借助GIS可以分析车速，单向行驶，交叉口延误，还可以分析公共交通换乘。n n在公用事业领域，可分析供水、排水、燃气、电力、通信管理的故障、维护，设施规划。该领域历史上曾经称AM/FM。08 三月 2023空间分析的基础练习（基于空间分析的基础练习（基于ArcGIS）第第7 7章章 栅格数据生成、显示（含空间插值）栅格数据生成、显示（含空间插值）第第8 8章章 栅格空间距离计算（含成本距离、栅格路径）栅格空间距离计算（含成本距离、栅格路径）第第9 9章章 再分类与栅格叠合（含密度估算、栅格叠合）再分类与栅格叠合（含密度估算、栅格叠合）第第10

14、10章章 邻近区（邻近区（BufferBuffer）第第1111章章 多边形合并、叠合（多边形合并、叠合（OverlayOverlay）第第1212章章 泰森多边形（综合）泰森多边形（综合）第第1313章章 地表模型生成、显示（地表模型生成、显示（TINTIN）第第1414章章 工程中的土方、纵坡工程中的土方、纵坡第第1515章章 视线、视域视线、视域第第1616章章 最佳路径、最近设施、服务区（网络分析）最佳路径、最近设施、服务区（网络分析）第第1717章章 考虑车速、单向行驶（网络分析）考虑车速、单向行驶（网络分析）第第1818章章 上下行不同车速、道路互通（网络分析）上下行不同车速、道路互通（网络分析）