第七讲空间分析(2) 兰州交通大学 测绘与地理信息学院
第七讲空间分析 7.1空间分析的基本概念 一发展、定义、目的、方法 7.2矢量数据的空间分析 一缓冲区分析 -叠置分析 -网络分析 7.3栅格数据的空间分析 -聚类分析 -叠置分析 -窗口分析
7.1空间分析的基本概念 空间分析的发展历程 ①空间分析在地理学研究中有着悠久的传统与历史。从 某种意义上讲，空间分析孕育了地理学。 ②在古代，人类出于生存和发展的需要，要学会分析周 围地理事物的空间关系，因而始终在进行着各种类型 的空间分析。随着地图应用和理论的广泛深入，物理、 数学方法的不断引入，以及地学各分支的发展，传统 的空间分析能力大大加强，人们对地图表达空间信息 的理解与解译能力显著提高。 ③现代“空间分析“概念的提出，源于20世纪60年代地理 学与区域科学的计量革命。初始阶段主要是应用统计 分析方法，定量描述点、线、面的空间分布模式；后 期逐渐强调地理空间本身的特征、空间决策过程和复 杂空间系统的时空演化过程
7.1空间分析的基本概念 空间分析的发展历程 ④地理信息系统把人们从过去繁重的手工操作中解脱出 来，集成了多学科的最新技术，丰富了空间分析方法， 包括关系数据库管理、高效图形算法、插值、区划和 网络分析等，为解决地理空间问题提供了便捷途径， 空间分析能力发生了质的飞跃。 ⑤随着GIS技术的不断进步，空间分析成为地理信息系 统的核心，是地理信息系统区别于一般空间数据库和 普通制图系统的标志。“从某种意义上讲，空间分析 与GIS间的关系类似于统计学与统计软件包间的关系” Goodchild,1988)
7.1空间分析的基本概念 空间分析的典型定义： ①空间分析是对数据的空间信息、属性信息或二者共同信 息的统计描述或说明(Goodchild,1987) ② 空间分析是对于地理空间现象的定量研究，其常规能力 是操纵空间数据成为不同的形式，并且提取其潜在信息 (Openshaw,1997;Baily et al.,1995). ③ 空间分析是基于地理对象空间布局的分析技术 (Robert Haining,1990) ④ 空间查询和空间分析是指，从GIS目标之间的空间关系 中获取派生的信息和新的知识（李德仁，1993）。 空间分析是指为制定规划和决策，应用逻辑或数学模型， 分析空间数据或空间观测值(Landis.J,1995)。 空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的分析技术， 其目的在于提取和传输空间信息。（郭仁忠)
7.1空间分析的基本概念 般对空间分析的理解是： 一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，其目的在于提取和传输空间信息；是地 理信息系统的主要特征，同时也是评价一个地理信息 系统功能的主要指标之一；是各类综合性地学分析模 型的基础，为人们建立复杂的空间应用模型提供了基 本方法（汤国安）。 空间分析是集空间数据分析和空间模拟于一体的技术 方法，通过地理计算和空间表达，挖掘潜在空间信息， 以解决实际问题
7.1空间分析的基本概念 空间分析(Spatial Analysis,SA)是地理学的 精髓，空间分析功能是GS与其他制图系统相区 别的主要标志。 ● 空间分析的目的： -(1)描述与认知空间数据的分布特征，如点线面的空间 分异状况： (2)解释空间现象与空间模式的形成机理， 如城市土地 利用变化研究； (3)调控在地理空间上发生的事件，如水资源的合理配 置： (4)预测预报，如洪水的预测预报。 空间分析不止要回答"是什么？”、“在哪里？” “有多少？”、"怎么样？"，还要回答为什么？
ArcToolbox ▣× ArcToolbox 口× 每ArcToolbox 每ArcToolbox 田3 D Analyst工具 田3 D Analyst工具 田Coverage.Tools ④Coverage_.Tool ⊕Data Interoperability I具 图Data Interoperability工具 田Geostatistical Analyst I具 田Geostatistical Analyst I具 田Network Analyst I具 田Network Analyst工具 ⑧Schematics工具 田Schematics工具 田Spatial Analyst I具 Spatial Analyst具 田Tracking Analyst工具 田一区域分析 田编辑工具 田S叠加分析 田命地理编码工具 田惑地下水分析 田多维工具 田心地图代数 日份析工具 田感多元分析 田感叠加分析 田心太阳辐射 田念提取分析 田一密度分析 田S统计分析 田感局部分析 田邻域分析 田惑提取分析 田服务器工具 田一插值分析 ⑧命空间统计工具 田数学分析 田购数据管理工具 国感条件分析 田因线性参考工具 田念栅格创建 田制图工具 田念栅格综合 田转换工具 田感水文分析 田宗地结构工具 田心表面 田心表面分析 田心距斋分析 田武邻域分析 田感重分类
名称 ArcGIS MGE MapInfo MapGIS GeoStar Super 功能 Map 空间查询 空间查询 ☆ ■ ■ ■ ◆ 与量算 空间量算 女 本 缓冲区 点缓冲 ★ ☆ ☆ 分析 线/弧 ★ ☆ ☆ ◆ 国内外110软件空间分析比较 面/多边形 女 ◆ 服 ■ 加权 ★ 题 ☆ 思 叠置分析 点与多边形 ★ ☆ ◆ ☆ ■ 线与多边形 ￥ 4 ■ ☆ 多边形与多边形 ★ ☆ ◆ ☆ ◆ 网络分析 最短路径 ☆ 女 网络属性值累积 ☆ 卒 A 路由分配 ☆ 空间邻接搜索 女 ☆ v 最近相邻搜索 ☆ ☆ △ A 地址匹配 ☆ ☆ 其它分析拓扑分析 女 ☆ ■ 临近分析 * ■ 服 路 复合分析 v P 空间统计 统计图表分析 ◆ 4 ◆ A A 分类分析 主成分分析 ◆ 层次分析 系统聚类分析 后 P △ 判别分析 ◆ 备注 ★表示更强； ☆表示强： ◆表示较强： ◇表示弱： ▲表示较弱
第七讲空间分析 。7.1空间分析的基本概念 一发展、定义、目的、方法 。7.2矢量数据的空间分析 -缓冲区分析 叠置分析 -网络分析 ·7.3栅格数据的空间分析 -聚类分析 叠置分析 窗口分析