4空間數(shù)據(jù)分析ppt課件

1、點(diǎn)擊此處添加標(biāo)題文字地理信息系統(tǒng)陳載林空間數(shù)據(jù)分析空間數(shù)據(jù)分析 本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容 1、空間分析模型2、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模型3、空間數(shù)據(jù)的內(nèi)插模型4、數(shù)字地形模型5、地學(xué)專家系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)分析空間數(shù)據(jù)分析一一 空間分析模型空間分析模型 地理信息系統(tǒng)以數(shù)字世界表示自然世界，具有完備的空間特性，可以存儲(chǔ)和處理大量地理數(shù)據(jù)，并具有極強(qiáng)的空間系統(tǒng)綜合分析能力。因此，地理信息系統(tǒng)不僅要完成管理大量復(fù)雜的地理數(shù)據(jù)的任務(wù)，更為重要的是完成地理分析、評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)和輔助決策的任務(wù)，這就必須發(fā)展適用于地理信息系統(tǒng)的地理分析模型，這是地理信息系統(tǒng)走向?qū)嵱玫年P(guān)鍵。所謂模型，就是將系統(tǒng)的各個(gè)要素，通過(guò)適當(dāng)?shù)暮Y選，用一定的表現(xiàn)

2、規(guī)則描寫(xiě)出來(lái)的簡(jiǎn)明的映象。模型通常表達(dá)了某個(gè)系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程或發(fā)展結(jié)果。空間數(shù)據(jù)分析空間數(shù)據(jù)分析一一 空間分析模型空間分析模型 地學(xué)模型是用來(lái)描述地理系統(tǒng)各個(gè)要素之間相互關(guān)系和客觀規(guī)律的，它用信息的、語(yǔ)言的、數(shù)學(xué)的或其它表達(dá)形式，通常反映地學(xué)過(guò)程及其發(fā)展趨勢(shì)或結(jié)果。數(shù)學(xué)模型是應(yīng)用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言和工具，對(duì)部分現(xiàn)實(shí)世界的信息景象、數(shù)據(jù)加以翻譯、歸納的產(chǎn)物，它源于現(xiàn)實(shí)，又高于現(xiàn)實(shí)。數(shù)學(xué)模型經(jīng)過(guò)演繹、推導(dǎo)，給出數(shù)學(xué)上的分析、預(yù)告、決策或控制，再經(jīng)過(guò)解釋回到現(xiàn)實(shí)世界。最后，這些分析、預(yù)告、決策或控制必須經(jīng)受實(shí)際的檢驗(yàn)，完成實(shí)踐實(shí)際實(shí)踐這一循環(huán)。空間數(shù)據(jù)分析空間數(shù)據(jù)分析一一 空間分析模型空間分析模型 地學(xué)模型，

3、是在對(duì)系統(tǒng)所描述的具體對(duì)象與過(guò)程，進(jìn)行大量專業(yè)研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)出來(lái)的客觀規(guī)律的抽象或模擬。因此，這種模型的發(fā)展不僅是建立GIS 應(yīng)用系統(tǒng)的主要內(nèi)容之一，而且也是決定該系統(tǒng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力、效率和最終取得實(shí)際效益的關(guān)鍵所在，已受到人們?nèi)找鎻V泛的關(guān)注和重視。由于各種應(yīng)用系統(tǒng)的服務(wù)對(duì)象、解決的問(wèn)題以及它們的復(fù)雜程度有很大差異，故其所用模型也各不相同。為此強(qiáng)調(diào)和注意各種GIS 應(yīng)用系統(tǒng)及其數(shù)學(xué)模型的個(gè)性具有十分重要的意義?？臻g數(shù)據(jù)分析空間數(shù)據(jù)分析一一 空間分析模型空間分析模型 1 1 模型的作用和特點(diǎn)模型的作用和特點(diǎn) 在GIS 應(yīng)用系統(tǒng)中，數(shù)學(xué)模型起著十分重要的作用： 1應(yīng)用模型是聯(lián)系GIS 應(yīng)用

4、系統(tǒng)與常規(guī)專業(yè)研究的紐帶： 2應(yīng)用模型是綜合利用GIS 應(yīng)用系統(tǒng)中大量數(shù)據(jù)的工具： 3應(yīng)用模型是GIS 應(yīng)用系統(tǒng)解決各種實(shí)際問(wèn)題的武器： 4應(yīng)用模型是GIS 應(yīng)用系統(tǒng)向更高技術(shù)水平發(fā)展的基礎(chǔ)：空間數(shù)據(jù)分析空間數(shù)據(jù)分析一一 空間分析模型空間分析模型 2 2 模型的分類模型的分類 系統(tǒng)中應(yīng)用模型可根據(jù)模型的空間特性分為兩大類，即空間模型和非空間模型。空間數(shù)據(jù)分析空間數(shù)據(jù)分析二二 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模型數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模型 多變量統(tǒng)計(jì)分析主要用于數(shù)據(jù)分類和綜合評(píng)價(jià)。數(shù)據(jù)分類方法是地理信息系統(tǒng)重要的組成部分。一般說(shuō)地理信息系統(tǒng)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)具有原始性質(zhì)，用戶可以根據(jù)不同的實(shí)用目的，進(jìn)行提取和分析，特別是對(duì)于觀測(cè)和取樣數(shù)據(jù)，

5、隨著采用分類和內(nèi)插方法的不同，得到的結(jié)果有很大的差異。因此，在大多數(shù)情況下，首先是將大量未經(jīng)分類的數(shù)據(jù)輸入信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，然后要求用戶建立具體的分類算法，以獲得所需要的信息。空間數(shù)據(jù)分析空間數(shù)據(jù)分析二二 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模型數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模型 綜合評(píng)價(jià)是區(qū)劃和規(guī)劃的基礎(chǔ)。從人類認(rèn)識(shí)的角度來(lái)看有精確的和模糊的兩種類型，因?yàn)榻^大多數(shù)地理現(xiàn)象難以用精確的定量關(guān)系劃分和表示，因此模糊的模型更為實(shí)用，結(jié)果也往往更接近實(shí)際，模糊評(píng)價(jià)一般經(jīng)過(guò)四個(gè)過(guò)程：（1評(píng)價(jià)因子的選擇與簡(jiǎn)化；（2多因子重要性指標(biāo)權(quán)重的確定；（3因子內(nèi)各類別對(duì)評(píng)價(jià)目標(biāo)的隸屬度確定；（4選用某種方法進(jìn)行多因子綜合?？臻g數(shù)據(jù)分析空間數(shù)據(jù)分析二二 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模

6、型數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模型 下面簡(jiǎn)要介紹分類評(píng)價(jià)中常用的幾種數(shù)學(xué)方法。 主成分分析、層次分析法、系統(tǒng)聚類分析、判別分析空間數(shù)據(jù)分析空間數(shù)據(jù)分析三三 空間數(shù)據(jù)的內(nèi)插模型空間數(shù)據(jù)的內(nèi)插模型 地理學(xué)家和地球科學(xué)家花了多年時(shí)間研究?jī)?nèi)插問(wèn)題，許多科學(xué)領(lǐng)域都對(duì)內(nèi)插技術(shù)給予充分注意。一般情況下，空間位置上越靠近的點(diǎn)，越有可能具有相似的特征值，離得越遠(yuǎn)的點(diǎn)，其特征值相似的可能性越小。 最簡(jiǎn)單的邊界內(nèi)插法是用地理景觀的外部特征描繪出“景觀單元”。這種方法主要用于土壤、地質(zhì)、植被、土地利用等等值區(qū)域地圖和專題地圖的處理。圖像分析中用于邊沿檢測(cè)的算法平行面技術(shù)，假設(shè)任何重要變化都發(fā)生在邊界上，邊界內(nèi)的變化則是均勻的、同質(zhì)的，即

7、在各方向都是相同的，從而形成地理景觀的階梯狀模型。空間數(shù)據(jù)分析空間數(shù)據(jù)分析四四 數(shù)字地形模型數(shù)字地形模型 數(shù)字地形模型Digital Terrain Model，簡(jiǎn)稱DTM），是在空間數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)并管理的空間地形數(shù)據(jù)集合的統(tǒng)稱。是帶有空間位置特征和地形屬性特征的數(shù)字描述。它是建立不同層次的資源與環(huán)境信息系統(tǒng)不可缺少的組成部分。 1 DTM和和DEM 空間數(shù)據(jù)分析空間數(shù)據(jù)分析四四 數(shù)字地形模型數(shù)字地形模型 DTM 中屬性為高程的要素叫數(shù)字高程模型Digital Elevation Model，簡(jiǎn)稱DEM）。高程是地理空間的第三維坐標(biāo)，在目前GIS 中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)只具有二維的意義，數(shù)字高程模型的建立是一個(gè)必要的補(bǔ)充，DEM 是地表單元上的高程集合，通常用矩陣表示。 1 DTM和和DEM 空間數(shù)據(jù)分析空間數(shù)據(jù)分析四四 數(shù)字地形模型數(shù)字地形模型 某地區(qū)地表高程的變化可用多種方法模擬。用數(shù)學(xué)定義的表面或點(diǎn)、線影像都可用來(lái)表示DEM。 數(shù)學(xué)分塊法、圖形法 2 DEM表示方法表示方法 空間數(shù)據(jù)分析空間數(shù)據(jù)分析四四 數(shù)字地形模型數(shù)字地形模型 三維方塊圖、剖面圖及地層圖； 視線圖 等高線圖 坡度圖與坡向圖 地貌暈渲圖及其與專題地圖疊置 從DEM 數(shù)據(jù)自動(dòng)形成地形輪廓線 3 DEM的應(yīng)用的應(yīng)用 空間數(shù)據(jù)分析空間數(shù)據(jù)分析五五 地學(xué)專家系統(tǒng)地學(xué)專家系統(tǒng) 地學(xué)專家系統(tǒng)是研究模擬有關(guān)專家的推理思維過(guò)程，