安徽理工大学空间分析作业

1空间分析作业1、GIS的三大功能地图处理、数据库、空间分析2、对GIS空间分析与决策关系的认识，并举例说明1）空间分析对象对象是与决策支持有关的地理目标的空间信息及形成机理，主要强调相关数字建模及模型的管理与应用。2）空间分析可以理解为进一步为空间决策提供服务的功能体系。3、如何理解GIS空间分析及空间分析流程重要性1）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的主要指标之一，是各类综合分析模型基础。2）空间分析流程：明确目的—准备数据—分析数据—获得结果—评价结果—修改过程—输出结果。它是空间分析的核心，是地理信息系统区别一般信息系统的主要功能特征。4、认识和理解空间数据空间数据是以地球表面空间位置为参照，社会和人文经济景观数据可以是图形、图像、文学、表格和数字，是用计算机内的数据表示地理实体，是对地理实体、地理实体空间属性特征存储记录方式。空间数据表示的基本任务是将图形模拟空间物体表示成计算机能够接受的数字形式，因此空间数据的表示必然涉及空间数据模式和数据结构问题。空间数据通常分为栅格模型和矢量模型两种基本表示模型，此外矢量栅格一体化三维数据、时空数据模型由于自身特点，代表数据模型发展方向。5、理解GIS空间分析模型和空间分析建模1）空间分析模型：指一个GIS平台中已有的基本分析算法，是解决具有普遍地理空间问题的数字模型。其过程包括：明确问题、分析问题、组建模型、检验模型结果和应用分析结果。空间分析模型可分为：空间分析模型、空间关系分析模型、空间相关分析模型、预测评价与决策模型。2）空间分析建模：指GIS利用空间分析模型集成较为复杂地理空间问题建模，运用数学分析方法建立表达式反映地理过程，来模拟地理现象，也叫作处理模型，用于解决各种各样实际问题。如：适宜性建模、水文建模、距离建模。6、熟悉ARCGIS空间分析模块空间分析模块是进行空间分析的主要模块，但其不包括ARCGIS的所用空间分析模块。应用空间分析模块可以进行距离分析、密度分析、寻找适宜位置、寻找位置间最佳路径、距离和路径成本分析、基于本地环境，邻域或待定区域的统计分析，应用简单影像处理工具生成新数据，对研究区域进行基于采样点的插值，进行数据整理以方便进一步的数据分析和显示，栅格矢量数据的转换，栅格计算统计重分类及功能。7、矢量缓冲区分析原理，举例说明其应用1）原理：缓冲区分析是地理信息系统最重要的和最基本的空间分析功能之一，它是对一组或一类地理要素，按设定的距离条件，在其周围形成具有一定密度范围的多边形区域，分析区内空间数据以获取数据在二维空间扩展的信息。2）应用：污染源对其周围的污染量随距离而减小，确定污染的区域；为失火建筑找到距其800米内所有的消防水管。9、矢量叠加分析原理及特点，举例说明其应用原理：叠加分析是对输入图层叠加后产生新要素的属性，按照一定的数学模型进行计算分析。叠加结果不仅生成新的空间关系，而且还将输入的对个数据层属性联系起来产生新的属2性关系。特点：根据操作要素的属性不同，叠加分析可分为点与多边形叠加，线与多边形叠加，多边形与多边形叠加；根据操作形式不同，叠加分析可分为图层擦除、识别叠加、交集操作、均匀差值、图层合并、修正更新。要注意的是这里也要对属性进行一定的操作，所指的属性是较为简单层性质，例如注释属性、尺度属性、网络属性及不能作为输入属性值。实例：根据道路中心及道路宽度，通过建立缓冲区以确定用地范围，再将它分别与土地利用数据、行政区划数据进行叠加，最后通过统计确定道路占用各类土地面积。10、矢量网络组成及分析原理，举例说明其应用组成：1）线状要素—链。网络中流动的线，包括有形物体如街道、河流水管、电缆线、无形物体如无线电通讯网络要素。2）点状要素：障碍、拐角点、中心（水库、电站、商业中心）、站点（库房、汽车站）。原理：网络分析是通过研究网络的状态、模拟分析资源（物质、能源、信息）在网络上的流动和分配，以实现网络上资源的优化配置。实例：对某个城市道路网络数据建立几何网络，改变网络状态，进行网络跟踪，寻找最佳路径。11、距离制图原理，举例说明其应用基本原理：距离制图是指每一栅格相距其最邻近栅格单元源的距离。分析应用：飞机失事紧急救援时，从指定地区到最近医院距离；消防照明市政设施布设及服务区域的分析。12、密度制图原理，举例说明其应用原理：根据已知离散采样数据，以每个待计算格网点为中心，进行环形区域搜寻，进而计算每个格网点的密度值。应用：根据人口调查统计数据，制作反应城乡人口密度空间分布的人口密度图。13、重分类有哪些类型，举例说明其应用类型：新值取代原来值，重新组合分类原值，以一种分类体系对原始值进行分类，指定值空值设置。应用：根据地貌确定对公路选址的适宜等级。14、栅格统计包括哪些类型，举例说明其应用类型：单元统计、邻域统计、分类区统计应用：统计某地区不同省份的土地类型变化，统一同一坡度分析内土地利用类型。15、栅格计算原理，举例说明其应用原理：多层栅格数据计算，即地图代数计算，能够解决各类地建模型，充分体现出栅格数据空间分析模型优势。应用：城市地价评估、生态环境评估。16、谈谈对DEM及三种表达方式优缺点认识DEM表示地表三维模型，是地表属性特征为高程时的数字，地面模型不能表达悬崖，实质是二维空间数据模型表达方式改进。表达方式：1）等高线、2）规则格网模型、3）不规则三角网1）优点：按高程存储成一个有序坐标序列，也可看作一系列闭合的嵌套多边形。缺点：不够直观、数字地形分析不方便、不适合数字分析模型。2）优点：高程矩阵数列结构简单容易被计算机处理和存储，计算机对矩阵处理简单。缺点：○1地形简单区域存在大量冗余数据○2不改变格网大小，无法适应起伏数据○3数据存储量大，为数据管理带来不便33）优点：根据地形复杂程度来确定采样点密度和位置，充分体现点、线，减少平坦地区数据冗余，从而节省空间。缺点：地形结构复杂，数据复杂。17、常见数字地形有哪些计算表面积和体积、坡度和坡向的计算、可见性分析、提取断面、表面阴影、表面长度计算。18、地表水流方向确定及水流分析重要性水流方向确定：水流方向是指水流离开每一个栅格单元指向，在ARCGIS中将中心栅格8个邻域栅格编码，水流方向便可以以某一值确定，栅格编码如图：水流方向是通过计算中心栅格与邻域栅格的最大距离落差确定3264128161842水流分析重要性：水文分析是DEM数据应用的一个重要方面，利用DEM生成集水流域和水流网络，成为大多数地表水文分析模型。主要输入数据，表面水文分析模型应用于研究与地表水流有关的各种自然现象如洪水水位及泛滥情况，或者划定污染源影响区，应用在城市和区域规划、农业、深林、交通道路等许多邻域，对地球表面形状的理解具有十分重要意义。19、地统计分析原理及其对Grid、DEM表面建模具有开创意义原理：地统计是已以区域化变量为基础，借助变异函数，研究既具有随机性又具有结构性或空间相关性和依赖性，地统计分析理论包括前提假设、区域化变量、变异分析和空间估值。意义：地统计分析通过寻找特点、规律，根据结果，选择合适内插模型创建Grid连续表面。通过对Grid连续检测，预测表面模型统计和评价，能够对预测表面模型质量进行量化。20、空间分析建模及图解建模21、空间分析建模与决策基本流程及重要性认识，并举例说明22、网上查找，谈谈空间数据库、模型库、知识库对一个具有持续运行、智能决策GIS应用系统重要性