第七章 空间分析精选PPT.ppt

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1、第七章第七章 空间分析空间分析第1页，本讲稿共19页第七章第七章 空间分析第2页，本讲稿共19页第七章 空间分析一、空间分析的概念二、空间分析的作用三、空间分析分类和应用领域四、叠置分析五、缓冲区分析 第3页，本讲稿共19页一一、空间分析的概念空间分析的概念空间分析是基于地理对象的位置和形态特空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术，其目的在于提取征的空间数据分析技术，其目的在于提取和传输空间信息。和传输空间信息。第4页，本讲稿共19页二、空间分析的作用二、空间分析的作用空间分析是空间分析是GISGIS系统的重要功能，是系统的重要功能，是GISGIS系系统与计算机辅助绘图系统的

2、主要区别。统与计算机辅助绘图系统的主要区别。空间分析是评价一个空间分析是评价一个GISGIS功能强弱的重要标功能强弱的重要标志。志。空间分析通过空间数据的分析算法，获取空间分析通过空间数据的分析算法，获取地理对象的空间位置、空间分布、空间形地理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间演变等新信息。态、空间演变等新信息。第5页，本讲稿共19页三、空间分析分类和应用领域三、空间分析分类和应用领域常见的空间分析模型有常见的空间分析模型有叠置分析缓冲区分析网络分析统计分析窗口分析第6页，本讲稿共19页三、空间分析分类和应用领域三、空间分析分类和应用领域空间分析的应用领域空间分析的应用领域交通设计管理城

3、市规划领域能源勘察评价领域土地管理与规划领域生态环境分析保护领域第7页，本讲稿共19页四、叠置分析四、叠置分析概念概念叠置（叠合）分析是在统一空间参照系统的条件下，将两层或多层地图要素进行叠合产生一个新要素层的操作，其结果将原来要素分割成新的要素，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，叠置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。叠置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。空间数据的叠置在图层间进行，叠置图层其投影方式、比例尺必需一致、进行配准，使同一地区的轮廓线必需相同。第8页，本讲稿共1

4、9页9 叠置的分类按叠置对象类型按叠置对象类型点和面的叠置点和面的叠置线和面的叠置线和面的叠置面和面的叠置面和面的叠置线和线的叠置线和线的叠置点和点的叠置点和点的叠置按叠置方法按叠置方法矢量叠置矢量叠置栅格叠置栅格叠置第9页，本讲稿共19页10根据点在多边形内的条件根据点在多边形内的条件,判别每个点在哪个多边形内判别每个点在哪个多边形内形成和多边形联合的属性表形成和多边形联合的属性表点 属性1234*1 *2 *3 *4A DB C这一功能常用于城市中各种服务设施分布情况的分析。举例：基于矢量数据结构的叠置分析1、点与多边形的叠置多边形 属性1 属性2 A B C D点 多边形 点属性 面属性

5、1 面属性21 A2 D3 C4 B第10页，本讲稿共19页11根据线在多边形内的条件，确定每条线在哪个多边形内根据线在多边形内的条件，确定每条线在哪个多边形内,以便为弧以便为弧段给予属性。段给予属性。由于一条线可能穿过多个多边形，必需对线和多边形进行求交运算，将由于一条线可能穿过多个多边形，必需对线和多边形进行求交运算，将线分割，以形成新的空间目标集；线分割，以形成新的空间目标集；形成新的属性表，即得到点和多边形联合的属性表。形成新的属性表，即得到点和多边形联合的属性表。ABCD123新线ID 老线ID 多边形 线属性 多边形属性1 12 22”23 32、线与多边形的叠置第11页，本讲稿共

6、19页12原始多边形的属性新多边形的属性AXYZ新多边形 层1多边形属性 层2多边形属性1 A 02 0 X3 A X4 0 X5 A 06 A 07 A Y8 A Z9 0 Y10 0 Z11 0 YID 属性101 AID 属性1 Y2 Z 3 X层1层1新层层2层23、多边形的叠置3791014561128第12页，本讲稿共19页五、缓冲区分析五、缓冲区分析缓冲区分析是研究根据地理空间中的点、线、面实缓冲区分析是研究根据地理空间中的点、线、面实体，自动建立其周围一定宽度范围内的缓冲区多边体，自动建立其周围一定宽度范围内的缓冲区多边形。形。从数学的角度看，缓冲区分析的基本思想是给定从数学的

7、角度看，缓冲区分析的基本思想是给定一个空间对象或集合，确定它们的邻域，邻域的大一个空间对象或集合，确定它们的邻域，邻域的大小由邻域半径小由邻域半径R R确定。确定。缓冲区分析是解决邻近度问题的空间分析工具之一。缓冲区分析是解决邻近度问题的空间分析工具之一。缓冲区分析最主要可分为点缓冲区、线缓冲区和面缓冲区。缓冲区分析最主要可分为点缓冲区、线缓冲区和面缓冲区。第13页，本讲稿共19页缓冲区的示意图缓冲区的示意图点线面第14页，本讲稿共19页15如已知一湖泊，要求在它周围如已知一湖泊，要求在它周围5000m 5000m 内必需禁止任何污染性工内必需禁止任何污染性工业企业存在，在它周围业企业存在，在

8、它周围500m 500m 内必需禁止建筑任何永久性建筑物。内必需禁止建筑任何永久性建筑物。解解:（1 1）先建立缓冲区；）先建立缓冲区；（2 2）同现有污染性工业企业图叠置，显示在范围内）同现有污染性工业企业图叠置，显示在范围内应禁止的污染性工业企业；应禁止的污染性工业企业；（3 3）同现有永久性建筑物图叠置，显示在范）同现有永久性建筑物图叠置，显示在范围内应禁止的永久性建筑物。围内应禁止的永久性建筑物。缓冲区分析实例缓冲区分析实例第15页，本讲稿共19页空间分析决策实例空间分析决策实例1 1道路拓宽改建道路拓宽改建例例1 1：道路拓宽改建过程中的拆迁指标计算：道路拓宽改建过程中的拆迁指标计算

9、1 1 1 1）明确分析的目的和标准。）明确分析的目的和标准。）明确分析的目的和标准。）明确分析的目的和标准。目的：计算由于道路拓宽而需拆迁的目的：计算由于道路拓宽而需拆迁的建筑物的面积和房产价值；建筑物的面积和房产价值；道路拓宽改建的标准是：道路拓宽改建的标准是：a)a)道路从原有的道路从原有的20m20m拓宽至拓宽至60m60m；b)b)拓宽道路应尽量保持直线；拓宽道路应尽量保持直线；c)c)部分位于拆迁区内的部分位于拆迁区内的1010层以上的建筑层以上的建筑不拆除。不拆除。2 2 2 2）准备进行分析的数据）准备进行分析的数据）准备进行分析的数据）准备进行分析的数据 涉及两类信息：一类是

10、现状道路图；涉及两类信息：一类是现状道路图；另一类是分析区域内建筑物分布图及相另一类是分析区域内建筑物分布图及相关的信息；关的信息；第16页，本讲稿共19页例例1 1：道路拓宽改建过程中的拆迁指标计算：道路拓宽改建过程中的拆迁指标计算3 3 3 3）进行空间操作）进行空间操作）进行空间操作）进行空间操作 a)a)选择拟拓宽的道路，根据拓宽半径，建立道路的缓冲区。选择拟拓宽的道路，根据拓宽半径，建立道路的缓冲区。b)b)将此缓冲区与建筑物层数据进行拓扑叠加，产生一幅新图，将此缓冲区与建筑物层数据进行拓扑叠加，产生一幅新图，此图包括所有部分或全部位于缓冲区内的建筑物信息。此图包括所有部分或全部位于

11、缓冲区内的建筑物信息。4 4 4 4）进行统计分析）进行统计分析）进行统计分析）进行统计分析 a)a)对全部或部分位于拆迁区内的建筑物进行选择，凡部分落入拆对全部或部分位于拆迁区内的建筑物进行选择，凡部分落入拆迁区且楼层高于迁区且楼层高于1010层以上的建筑物，将其从选择组中去除，并对层以上的建筑物，将其从选择组中去除，并对道路的拓宽边界进行局部调整。道路的拓宽边界进行局部调整。b)b)对所有需拆迁的建筑物进行拆迁指标计算。对所有需拆迁的建筑物进行拆迁指标计算。5 5 5 5）将分析结果以地图或表格的形式打印输出。）将分析结果以地图或表格的形式打印输出。）将分析结果以地图或表格的形式打印输出。

12、）将分析结果以地图或表格的形式打印输出。第17页，本讲稿共19页1 1 1 1）建立分析的目的和标准）建立分析的目的和标准）建立分析的目的和标准）建立分析的目的和标准 目的：确定一些具体的地块，作为目的：确定一些具体的地块，作为一个轻度污染工厂一个轻度污染工厂的可能建设位置。的可能建设位置。工厂选址的标准包括：工厂选址的标准包括：a a）地块建设用地面积不小于）地块建设用地面积不小于1000010000平方米；平方米；b b）地块的地价不超过）地块的地价不超过1 1万元万元/平方米；平方米；c c）地块周围不能有幼儿园、学校等公共设施，以）地块周围不能有幼儿园、学校等公共设施，以免受到工厂生产

13、的影响。免受到工厂生产的影响。空间分析决策实例空间分析决策实例2工厂选址工厂选址第18页，本讲稿共19页2 2 2 2）从数据库中提取用于选址的数据）从数据库中提取用于选址的数据）从数据库中提取用于选址的数据）从数据库中提取用于选址的数据 一类为全市所有地块信息的数据层；另一类为全市公共设施（包括一类为全市所有地块信息的数据层；另一类为全市公共设施（包括幼儿园、学校）的分布图。幼儿园、学校）的分布图。3 3 3 3）进行特征提取和空间拓扑叠加）进行特征提取和空间拓扑叠加）进行特征提取和空间拓扑叠加）进行特征提取和空间拓扑叠加 从地块图中提取满足条件从地块图中提取满足条件a)a)，b)b)的地块

14、，并与公共设施层数据的地块，并与公共设施层数据进行叠加。进行叠加。4 4 4 4）进行邻域分析）进行邻域分析）进行邻域分析）进行邻域分析 对叠加结果进行邻域分析和特征提取，去掉周围有幼儿园、学校等对叠加结果进行邻域分析和特征提取，去掉周围有幼儿园、学校等公共设施的地块，选择满足要求的地块。公共设施的地块，选择满足要求的地块。5 5 5 5）将选择的地块及相关信息以地图和表格的形式打印输出。）将选择的地块及相关信息以地图和表格的形式打印输出。）将选择的地块及相关信息以地图和表格的形式打印输出。）将选择的地块及相关信息以地图和表格的形式打印输出。决策实例决策实例2工厂选址工厂选址第19页，本讲稿共19页