GIS空間統(tǒng)計(jì)與分析

數(shù)據(jù)采集與輸入數(shù)據(jù)編輯與更新數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理空間查詢與分析數(shù)據(jù)顯示與輸出緩沖區(qū)分析疊合分析空間查詢網(wǎng)絡(luò)分析地形分析……GIS基本功能GIS能作什么？GIS空間統(tǒng)計(jì)與分析一、空間分析的含義二、空間數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析三、緩沖區(qū)分析四、疊置分析五、空間集合分析一、空間分析的含義空間分析是基于地理對象的位置和形態(tài)特征的空間數(shù)據(jù)分析技術(shù)，是從地理信息系統(tǒng)目標(biāo)之間的空間關(guān)系中獲取派生的信息和新的知識(shí)，包括了諸如數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、多邊形疊合等操作和按一定模式關(guān)系進(jìn)行的各種數(shù)據(jù)運(yùn)算（算術(shù)、關(guān)系、邏輯、函數(shù)運(yùn)算）。根據(jù)確定的分析模式，提高分析評價(jià)、管理與決策的能力，這是地理信息系統(tǒng)的核心功能，是地理信息系統(tǒng)區(qū)別于計(jì)算機(jī)制圖系統(tǒng)的顯著標(biāo)志之一?？臻g分析模型是指用于GIS空間分析的數(shù)學(xué)模型，是在GIS空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上建立起來的模型，是通過作用于原始數(shù)據(jù)和派生數(shù)據(jù)的一組順序的、交互的空間分析操作命令，對一個(gè)空間決策過程進(jìn)行的模擬。地理信息系統(tǒng)具有的各種應(yīng)用模型，是判別一個(gè)系統(tǒng)優(yōu)劣的重要標(biāo)志，也是空間分析的基礎(chǔ)?？臻g分析內(nèi)容包括：統(tǒng)計(jì)分析、緩沖區(qū)分析、疊置分析、集合分析、地學(xué)分析、地形分析等。二、空間數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析（一）屬性數(shù)據(jù)的特征值（二）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的分類分級（三）相關(guān)分析（四）趨勢分析（一）屬性數(shù)據(jù)的特征值⑴頻率⑵均值⑶眾數(shù)⑷中數(shù)⑸總和⑺方差⑻變差系數(shù)⑼其他參數(shù)（二）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的分類分級為了將地理數(shù)據(jù)中的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)用專題地圖的形式表示出來，需要對統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類分級。分級分類的方法很多，經(jīng)常用到的有：

⑴變量篩選法：多用主成分分析法實(shí)現(xiàn)。

⑵系統(tǒng)聚類法：按性質(zhì)上的相近程度分類。

⑶最優(yōu)分割分級法：使其分割的級內(nèi)離差平方和為最小，級間離差平方和為最大的一種方法。（三）相關(guān)分析相關(guān)分析主要做三件事：建立相關(guān)關(guān)系，分析相關(guān)程度、討論相關(guān)誤差等。（四）趨勢分析趨勢分析主要是模擬地理特征的空間分析與時(shí)間過程。

三、緩沖區(qū)分析（一）緩沖區(qū)分析的定義（二）緩沖區(qū)的三種情況（三）緩沖區(qū)分析的意義（一）緩沖區(qū)分析的定義緩沖區(qū)分析是確定不同地理特征的空間接近度或臨近性的操作，是針對點(diǎn)線、面實(shí)體，自動(dòng)建立其周圍一定范圍的緩沖區(qū)多邊形。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：（二）緩沖區(qū)的三種情況點(diǎn)要素的緩沖區(qū)原理通常是以點(diǎn)為圓心、一定距離為半徑畫圓圖例點(diǎn)要素的緩沖區(qū)分析實(shí)例線要素的緩沖區(qū)原理分別對每個(gè)頂點(diǎn)和每條邊生成緩沖區(qū)，然后對這些緩沖區(qū)進(jìn)行疊置操作。通常形成以線為中心軸線、距其一定距離的平行條帶多邊形圖例線要素的緩沖區(qū)分析實(shí)例面要素的緩沖區(qū)原理面要素的緩沖區(qū)，通常是以面的閉合線為基礎(chǔ)、向內(nèi)或向外生成的距其一定距離的多邊形。圖例（三）緩沖區(qū)分析的意義緩沖區(qū)分析是地理信息系統(tǒng)重要的和基本的空間分析功能之一。如制定自然保護(hù)區(qū)時(shí)，要求在距保護(hù)區(qū)一定范圍內(nèi)規(guī)定出禁止砍伐樹木，就需要用緩沖區(qū)來實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用緩沖區(qū)操作生成的緩沖區(qū)多邊形將構(gòu)成新的數(shù)據(jù)層，這個(gè)新的數(shù)據(jù)層就是需要的有用的信息。四、疊置分析（一）疊置分析的定義（二）疊置分析的原理（三）疊置分析的分類（四）疊置分析與視覺信息復(fù)合的區(qū)別

（一）疊置分析的定義疊置分析是將兩層或多層地圖要素進(jìn)行疊加產(chǎn)生一個(gè)新要素層及其屬性的操作。這個(gè)新的要素層綜合了原有各圖層所具有的屬性。（二）疊置分析的原理（三）疊置分析的分類不論是屬性數(shù)據(jù)還是空間數(shù)據(jù)，建庫時(shí)都是按屬性分層錄入的，這樣便形成了若干個(gè)不同屬性的數(shù)據(jù)層，如河流是一層，公路是一層，鐵路又是一層等。各層都有不同的屬性定義，如河流為弧線，公路為平行線，鐵路為黑白相間線等。將同一地區(qū)，同一比例尺的兩組或更多的多邊形要素的數(shù)據(jù)層進(jìn)行疊置，會(huì)出現(xiàn)兩種成果形式，一種是根據(jù)兩組多邊形邊界的交點(diǎn)來建立具有多重屬性的多邊形，稱為合成疊置；另一種是進(jìn)行多邊形范圍的屬性特征的統(tǒng)計(jì)分析，稱為統(tǒng)計(jì)疊置。合成疊置：一種是根據(jù)兩組多邊形邊界的交點(diǎn)來建立具有多重屬性的多邊形。合成疊置得到一張新的疊置圖，產(chǎn)生了許多新的多邊形，每個(gè)多邊形內(nèi)都具有兩種以上的屬性，通過區(qū)域多重屬性的模擬，尋找和確定同時(shí)具有幾種地理屬性的分布區(qū)域。合成疊置統(tǒng)計(jì)疊置統(tǒng)計(jì)疊置：是進(jìn)行多邊形范圍的屬性特征的統(tǒng)計(jì)分析。統(tǒng)計(jì)疊置得到的是新的屬性數(shù)據(jù)，得到的新屬性值可能與原數(shù)據(jù)層的屬性意義不一致，因?yàn)榈玫降慕Y(jié)果可能是名稱、分類值，也可能是分析后的結(jié)果。（四）疊置分析與視覺信息復(fù)合的區(qū)別疊置分析與視覺信息復(fù)合不同，疊置分析是把參與疊加的各數(shù)據(jù)層經(jīng)過算術(shù)的、幾何的、邏輯的運(yùn)算生成新的數(shù)據(jù)層；而視覺信息復(fù)合僅是把不同的數(shù)據(jù)層同時(shí)顯示到一個(gè)屏幕上或繪制在一幅圖形里，各數(shù)據(jù)層間不存在邏輯關(guān)系，沒有生成新的數(shù)據(jù)文件，在同一區(qū)域內(nèi)，地圖投影與比例尺相同便可進(jìn)行視覺信息復(fù)合。由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，基于矢量結(jié)構(gòu)與柵格結(jié)構(gòu)的疊置方法是不一樣的。

五、空間集合分析（一）空間集合分析的定義（二）疊置分析和空間集合分析的區(qū)別（一）空間集合分析的定義空間集合分析是在疊置分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行的邏輯選擇過程，通常是按照兩個(gè)邏輯子集給定的條件進(jìn)行邏輯交運(yùn)算、邏輯并運(yùn)算、邏輯差運(yùn)算等。邏輯交運(yùn)算邏輯交運(yùn)算提取的數(shù)據(jù)是各數(shù)據(jù)層中共有（重疊）部分，與數(shù)學(xué)里的交運(yùn)算相同（同時(shí)滿足所給條件）。邏輯并運(yùn)算提取的數(shù)據(jù)是各數(shù)據(jù)層中任一滿足條件的所有部分，而非僅僅是重疊部分，與數(shù)學(xué)里的并運(yùn)算相同（滿足任何所給條件都為滿足條件）。邏輯差運(yùn)算提取的數(shù)據(jù)是從某一個(gè)數(shù)據(jù)層減去與另一個(gè)數(shù)據(jù)層共有（重疊）部分，與數(shù)學(xué)里的差運(yùn)算相同。（二）疊置分析和空間集合分析的區(qū)別疊置分析和空間集合分析雖然都可以在基于