GIS空间分析总结

第二章：

GeoDatabase数据格式;

三种格式：File geodatabase-GDB和Personal Geodatabase-MDB和ArcSDE中Geodatabase

空间校正步骤： :转换格式——投影——校正：——裁剪（矢量：按掩膜裁剪；栅格：提取分析）

a． 粗校正：相似（缩放，平移，旋转）、仿射（倾斜） b． 精校正： 六、空间分析：

矢量、栅格空间分析比较：

栅格数据分析的基本模式

1、栅格数据的聚类、聚合分析 2、栅格数据的信息复合分析 3、栅格数据的追踪分析

4、栅格数据的窗口分析——邻域统计 5、栅格数据统计与量算 特征：栅格数据由于其自身数据结构的特点，在数据处理与分析中通常使用线性代数的二维数字矩阵分析法作为数据分析的数学基础，因此具有自动分析处理较为简单，分析处理模式化很强的特征。

6、邻域统计:通过窗口分析获得指定邻域的数据统计信息。例如，检测生态系统稳定性时，可以用于获取各邻域的物种种类，从而确定物种分布缺乏变化性的位置。 块统计工具处理非重叠邻域的数据。

方法：将输入分割放入非重叠块中，然后计算每个块中值的统计数据。在输出中，将值分配给每个块中的所有像元。

焦点统计工具处理具有重叠邻域的输入数据集。

方法：为每个输入像元位置计算其周围指定邻域内的值的统计数据。

7、栅格插值包括简单栅格表面的生成和栅格数据重采样。

反距离权重插值(Inverse Distance Weighted) 彼此距离较近的事物要比彼此距离较远的事物更相似。

样条函数插值方法是利用最小化表面总曲率的数学函数来估计数值，从而生成恰好经过输入点的平滑表面。

克里金法的原理是假设某种属性的空间变化既不是完全随机也不是完全确定。

栅格数据的重采样主要基于三种方法：最邻近采样（NEAREST），双线性采样（BILINEAR ）和三次卷积采样（CUBIC）。

1、最邻近采样：此重采样法用输入栅格数据中最邻近栅格值作为输出值。因此, 在重采样后的输出栅格中的每个栅格值, 都是输入栅格数据中真实存在而未加任何改变的值。这种方法简单易用，计算量小，重采样的速度最快。

2、双线性采样：此重采样法取待采样点（x ，y）点周围四个邻点，在y方向（或x方向）内插，再在x方向（或y方向）内插，得到（x，y）点的栅格值。

3、 三次卷积采样：这是进一步提高内插精度的一种方法。它的基本思想是增加邻点来获得最佳插值函数。（取待计算点周围16 个点）

栅格数据统计与量算

在DEM上，要计算某种属性地形所占的面积，只需要统计出这种属性地形所占的栅格数乘以其栅格分辨率就可以得到面积；要求某一区域的体积，只需把对应栅格的高程累加即可。

重分类即基于原有数值，对原有数值重新进行分类整理从而得到一组新值并输出。

根据用户不同的需要，重分类一般包括四种基本分类形式： 1. 用一组新值取代原来值； 2. 将原值重新组合分类；

3. 以一种分类体系对原始值进行分类； 4. 为指定值设置空值；

矢量数据分析：

最为常见的矢量数据分析模式 1、地理查询

2、矢量数据的缓冲区分析 3、矢量数据的叠加分析 4、矢量数据的网络分析

特征：与栅格数据分析处理方法相比， 矢量数据一般不存在模式化的分析处理方法，而表现为处理方法的多样性与复杂性。

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，邻域的大小由邻域半径R决定。缓冲区建立方法：

1. 角平分线法:按缓冲区半径R对边线做其平行线，然后在线状要素的首尾点处，作其垂线并按R截出左右边线的起止点，在其它的折点处，用与该点相关联的两个相邻线段的平行线的交点来确定;

2. 凸角圆弧法: 在起止点以R为半径分别以首尾点为圆心，以垂线截出的起止点作半圆弧，在其它的折点处，首先判断该点的凹凸性，在凸侧用圆弧弥合，在凹侧用与该点相关联的两个相邻线段的平行线的交点来确定。

根据叠加对象图形特征的不同，较为常用的矢量叠加分析有以下三类： 点与多边形的叠加：计算多边形对点的包含关系，判断各个点的归属。

线与多边形的叠加：比较线上坐标与多边形坐标的关系，判断线是否落在多边形内。 叠加后每条线被它穿过的多边形打断成新弧段，要将原线和多边形的属性信息一起赋给新弧段。

多边形与多边形的叠加：根据两组多边形边界的交点来建立具有多重属性的多边形（合成叠加）或进行多边形范围内的属性特性的统计分析（统计叠加）。

叠置分析可以分为图层擦除、识别叠加、交集操作、均匀差值、图层合并和修正更新等。

矢量数据的网络分析：通过模拟、分析网络的状态以及资源在网络上的流动和分配等，研究网络结构、流动效率及网络资源等的优化问题的领域 。对地理网络、城市基础设施网络进行地理分析和模型化，是地理信息系统中网络分析功能的主要目的。

最短路径：确定起点、终点和要经过的中间点、中间连线，求最短路径或最小耗费路径。

三维分析：

隔断线：

它可以是具有高度的线，也可以是没有高度的线。在TIN中构成一条或多条三角形的边序列。隔断线即可用来表示自然要素，如山脊线、溪流，也可以用来创建要素如道路。 “硬”隔断线用来表示表面上的不连续性。如添加河道，表示TIN表面在河道所在处的突然变化，从而可以改进 TIN表面的显示与分析。

“软”隔断线即添加在TIN 表面上用以表示线性要素但并不改变表面坡度的边。比如，要标出当前分析区域的边界，可以在 TIN 表面上用“软”隔断线表示出来，不会影响表面的形状。

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