空间分析-5-矢量数据的空间分析-田永中

1第四章矢量数据的空间分析统计分析量算分析邻近性分析叠加分析网络分析2统计分析统计分析对数据的某项属性的统计统计该项属性值的要素数量、最大（小）值、总和、平均值、标准差等对属性表中的字段标题右击，用Statistics进行统计频率统计用于计算某一属性值或某几项属性的组合值出现的频率，并可对该频率下的各项属性进行汇总AnalysistoolsStatisticsFrequency多元统计按某一字段中的各类值分别统计各字段的各类统计值AnalysistoolsStatisticsSummaryStatistics3量算分析空间信息量算质心量算：它是描述地理目标空间分布的最有用的单一量算量•求取目标的质心位置，用于跟踪某些地理分布的变化，如人口重心的变化、土地利用重心的迁移等•方法：对目标坐标值进行加权平均（ARCGIS中需要使用calculategeometry工具）几何量算•点：坐标•线状目标：长度、曲率、方向•面状目标：面积、周长等•体状目标：表面积、体积等形状量算•形状系数r•R1，目标物为紧凑型•R=1，目标物为一个标准园•R1，目标物为膨胀型iiiiiGWXWXiiiiiGWYWY为面积为周长，A,2PAPr4统计与量算分析—实例统计分析确定某降水（rain1980）的正常范围、异常范围及特大异常范围用属性字段的Statistic工具及3倍标准差原则统计各村社各类土地的面积（landuse）用Frequency工具统计各类街道的平均宽度及总长度（street）用SummaryStatistics工具量算分析计算南川区各类土地的质心（nanchuan）计算南川区各地块的形状系数，并统计各类土地的平均形状系数（nanchuan）5邻近性分析1——缓冲区分析缓冲区分析(Buffer)缓冲区：空间对象在一定半径或一定条件下的邻域。缓冲区分析：对点线面实体，自动建立其周围一定宽度范围以内的缓冲区多边形，并对该多边形内的空间数据按一定的数学模型进行计算分析，进而产生用户需求的结果或回答用户提出的问题不同的缓冲区6临近性分析1——缓冲区分析缓冲区的种类点：圆形、三角形、矩形、环形。线：单侧、双侧对称、双侧不对称面：内侧、外侧缓冲区的距离值（Value）：直接由用户输入（普通缓冲区）字段（Field）：距离来源于某一字段中值，如道路的宽度（属性值缓冲区）多种缓冲距离：环状缓冲区（分级缓冲区）缓冲区端点的形状圆形：round直角形：flat缓冲区的融合融合的意义融合的字段7实习一缓冲区分析实习目的掌握缓冲区分析的基本方法。问题某房地产商准备开发一住宅区，需要对城市噪声进行分析，拟计算各地的噪声强度、找出受噪声影响较小的区域。已知：城市路网数据（streets）噪声强度按指数据衰减噪声的影响距离为3000m设道路所在地的噪声强度为100步骤：按较小的距离间隔建立多个缓冲区覆盖整个区域检查各缓冲区是否具有距离，计算平均距离根据距离及噪声衰减模式计算各缓冲区的噪声强度根据噪声强度对缓冲区分类制作噪声等图DdrfEiri18邻近性分析2——泰森多边形与距离分析泰森（Thiessen）多边形生成方法：先生成不规划三角网（TIN),再做各边的中垂线，各线相交所围成的多边形即为泰森多边形。特征：每一个多边形内只有一个点多边形中的任何一点至该点的距离比至其他任何点的距离都要近操作：根据全国的气象站数据（rain1980）生成泰森多边形最近距离分析（Near）方法：计算各点至其最近的点或线的距离、位置及角度操作：计算学校（School）至最近街道（Street）或最近车站（Station）的距离应用：邻近性分析点间距离分析（PointDistance）方法：计算一个数据中的各点至另一数据中的各点的距离，若两个数据是同一个数据，则计算数据中各点相互之间的距离。操作：计算各学校（School）至各车站（Station）的距离、计算中国主要城市（Bigcity）之间的相互距离应用：距离分析、点离散程度的测定等9空间叠加分析叠加分析（Overlay）它是将两层或多层地图要素进行叠加产生一个新要素的操作，其结果是将原来的要素分割成新的要素，新要素综合了原来的两层或多层要素所具有的属性。叠加不仅产生了新的空间关系，还将输入数据层的属性联系起来产生新的属性关系叠加分析是对新要素的属性按一定的数学模型进行计算分析，进而产生用户需要的结果或回答用户提出的问题。多边形叠加•Union•Intersect•Identity点与多边形叠加•实质是计算包含关系线与多边形叠加•确定每条弧段落在哪个多边形内10几种不同的空间叠加方法11几种不同的空间叠加方法UpdateEraseClip12实习二A矢量数据的空间叠加分析实习目的掌握常用的矢量数据的空间叠加分析方法实习内容根据规划道路的中心线及道路宽度(600m)，确定需要各村被占用的各种类型的土地范围与面积，并完成统计表。数据道路中心线土地利用现状数据分村行政区划数据实习步骤打开arctoolbox,利用analysistools中的buffer工具为road.shp建立宽度为300m的缓冲区将生成的缓冲区与土地利用数据叠加（overlayintersect),确定需要占用的土地将被占用土地与分村行政区数据叠加（overlayidentity),给多边形添加村的信息将叠加后生成的矢量多边形数据的属性表输出，并分别按村及土地类型进行统计。制作地图13实习二A中的几个关键问题缓冲区的建立由于需要建立的是固定距离的缓冲区，因此可以采用普通缓冲区建立方法叠加方法与土地利用数据、村界的叠加可以一步完成分别叠加时，可以分别采用intersect、identity方法面积的问题叠加后生成的多边形的面积不能采用Area字段中的面积，因为它是从土地利用的多边形数据中继承过来的，可以采用下面两种方法来计算真实的面积1.新加一个字段（如newarea)，右击，采用calculategeometry工具来计算2.将数据转换成GeoDatabase格式土地类型问题由于需要统计的各土地大类的面积，因此需要将土地代码转换成一级代码，方法有二：1.分类进行选择，运用字段计算器来进行计算2.用字段计算器中的高级功能，采用条件判断语句及取整函数来计算面积统计问题根据新的土地类型代码、村名及新的面积，采用频率统计函数（Frequency）进行统计14实习二B矢量数据的空间叠加分析实习目的掌握常用的矢量数据的空间叠加分析方法实习内容根据购房条件，确定合适的购房区域。数据城市交通网络、商业中心、名牌高中、名胜古迹（数据与方法见课本）实习步骤根据提供的条件，分别建立缓冲区进行空间叠加，缓冲区范围之内的采用intersect，之外的采用erase对全区的住房条件进行评价添加字段，并赋属性采用UNION进行叠加分级符号化15空间网络分析空间网络空间网络分析三类基本的空间网络分析实例：空间网络分析16空间网络空间网络又称地理网络，是指与地理位置相关的各种自然和人工的网络。常见的空间网络河网路网（公路、铁路、航空）电网（电力网络）话网（电话网络）管网（上水、下水、供热网络）17空间网络空间网络的基本组成链（Link）：指网络中的管线，如街道、河流、水管等障碍（Barrier）：是指禁止网络中链上流动的点拐角点（Turn）：指网络链上状态属性有阻力的点，如对拐弯方向或时间有限制的点中心（Center）：指接受或分配资源的点，如水库、商业中心、电站等。站点（Stop）：在网络中资源增减的点，如库房、汽车站等空间网络的状态属性阻力：需求：18空间网络分析空间网络分析网络分析是运筹学中的一个基本模型其根本目的是研究、筹划一项网络工程如何安排，并使其运行效果最好。其基本思想在于人类活动总是趋向于按一定目标选择达到最佳效果的空间位置。空间网络分析是地理信息系统空间分析功能的重要组成部分19三类基本的空间网络分析路径分析静态求最佳路径动态分段技术N条最佳路径最短路径动态求最佳路径地址匹配通过地理编码（Geocode），实现对地理位置的查询。资源分配资源分配网络模型由分配中心及其状态属性和网络组成两种分配方式：由中心向四周输出、由四周向中心集中解决资源的有效流动和合理分配应用：计算中心地的等时区、等交通距离区、等费用距离区等；分析城镇中心、商业中心、港口的吸引范围，以寻求区域中最近的商业中心、进行各种区划、港口腹地的模拟等。20实习三空间网络分析实习目的掌握空间数据网格分析的基本方法建立几何网络复制数据到自己的文件夹中在ArcCatalog中，建立几何网络为网络中添加属性将街道分为五类，按类型确定显示时所用的线宽给每类确定的一个平均行车速度（1、3、5、7、9类的车速分别为80、70、60、50、40km/h），并根据路线长度（单位：m）确定行车时间，将其作为每条街道的阻力。网络分析限定流动（障碍）：1、使用交汇点或通道障碍（如水管破裂、交通事故、道路施工等）（暂时）；2、改变交汇点或通道的Enabled值域（修改数据库）（永久）求最短路径（按默认值）：求最短路径（按街道长度）：重建几何网络，设置街道长度为权重求最快路径（按行车时间）：设置行车时间为权重寻求一条校车的线路将分析所得的路径分别按drawing和selected的方式显示或输出