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1、第四章 空间信息模型分析数字地面模型空间信息分析的根本方法思索题第一节 数字地面模型概念数字地面模型Digital Terrain Model，DTM：描画地面特性的空间分布的有序数值阵列。数字高程模型Digital Elevation Model，DEM：地面特性为高程的DTM地面特性高程、地价、土地权属、土壤类型、土地利用类型岩层深度、地貌特征等数字高程模型数字地面模型的实现七类数字地面模型规那么格点格网数字地面模型散点数字地面模型等值线数字地面模型曲面数字地面模型线路数字地面模型平面多边形数字地面模型空间多边形数字地面模型三种常见数字地面模型的实现1TIN的生成TIN的生成方法首先取其中
2、恣意一点P1，在其他各点中搜索与些点最近的点P2，衔接P1与P2构成第一条边然后在其他一切点中寻觅与这条边最近的点，找到后即可构成第一个多边形以三角形新生成的两边为底边分别寻觅它们最近的点构成第二个、第三个三角形依此类推，直到把一切的点都连入三角网中例如全国气候站点TIN的生成三种常见数字地面模型的实现2格网的生成格网Grid的生成方法在采样点缺乏的情况下，经过空间插值的方法生成格网，利用有限数据的样本点来估计未知点的值。为什么要插值：降低破费插值的前提假设：一切空间地物是彼此关联的，即离得近的地物点其属性较为相近。几种常用的插值 方法：反间隔权重法 、双线性内插法、趋势面插值、样条插值、克里
3、金插值反间隔权重法IDW)根本思绪：间隔越远对待插点的影响越小根本公式：三种常见数字地面模型的实现2 格网的生成双线性插值线性插值(假设：高程在直线上呈比例变化)根本公式：不规那么点双线性插值规那么点双线性插值ABCDCPABEFAPDECB三种常见数字地面模型的实现2 格网的生成趋势面插值思绪：用一个经过各个空间采样点的空间曲面来模拟地形外表，常用的是二次多项式根本公式：样条插值思绪：利用样本点，采用一定的数学函数拟合出一个光滑曲面，使该曲面曲率最小，且经过一切的样本点。相当于扭曲一条橡皮让它经过一切的点，同时曲率最小。两种样条插值方法：规那么样条和张力样条三种常见数字地面模型的实现2 格网
4、的生成克里金插值Kriging思绪：首先思索空间属性在空间位置上的变异分布，确定对一个待插点值有影响的间隔范围，然后用此范围内的采样点来估计待插点属性值是一种求最优线性无偏内插估计量的方法线性、无偏、最小估计方差根本步骤：输入原始数据数据检验与分析直方图的计算计算变异函数克里金插值演示三种常见数字地面模型的实现3 等值线的生成等值线的生成TIN生成等值线确定各边上有无等值点等值点的追踪格网法绘制等值线等值点位置确实定等值点的追踪ABCFE实习十二 数字地面模型创建TIN外表在ARCMAP中添加气候站点的数据，并翻开3D Analyst工具条，设置选项options在工具条上点击3D Analy
5、stcreate/modify TINCreate TIN from features调整TIN的显示属性用TIN生成等值线contour空间插值在ARCMAP中添加气候站点的数据，并翻开3D Analyst工具条，设置选项options分别采用IDW、Spline、Kriging法对降水数据进展插值在工具条上点击3D AnalystInterpolate to raster比较三种方法所得结果的不同，分析不同插值方法的特点用插值后的结果生成降水等值线，交将800、1600、2400、3200、4000的等值线加粗表示将全国行政区划数据加载到图中DEM的三维显示翻开Arcscene，加载C:a
6、rcgisArcTutorSpatial中的Elevation数据设置显示所用的高程在该数据图层上点击右键，propertiesbase height,选择obtain heights for layer from surface)及颜色创建山体阴影，并设置其高程，用40%的透明度显示第二节 空间信息分析的根本方法空间分析是GIS的中心功能，是区别于计算机地图制图的显著特征空间信息量算质心量算求取目的的质心位置，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：对目的坐标值进展加权平均几何量算点：坐标线状目的：长度、曲率、方向面状目的：面积、周长等体状目的：外表积、体积等
7、外形量算外形系数rR1，目的物为膨胀型第二节 空间信息分析的根本方法2空间信息分类为什么要分类：GIS存储的数据具有原始数据的性质，用户可以根据不同的需求来进展分类；而地图上所载负的数据是经过制图者专门分类和处置过的。主成份分析法(Principle Components Analysis, PCA)经过数据统计分析，将众多要素的信息紧缩表达为假设干具有代表性的合成变量，以抑制变量选择时的冗余和相关，然后选择信息最为丰富的少数因子进展各种分析层次分析法AHP将相关联的要素按隶属关系划分为假设干层次，请有阅历的专家对各层次要素的相对重要性给出定量目的，利用数学方法，综合众人的意见给出各层次各要素
8、的相对重要性权值，作为综合分析的根底聚类分析根据实体之间的类似程度，逐渐将其合并为假设干类别，以反映目的的等级序列，如土地分等定级、水土流失强度分级、区域经济实力分级等第二节 空间信息分析的根本方法3叠加分析Overlay它是将两层或多层地图要素进展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络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展计算分析，进而产生用记需求的结果或回答用户提出的问题。多边形叠加UnionIntersectIdentity点与多边形叠加本质
9、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几种不同的叠加方法第二节 空间信息分析的根本方法4网络分析地理网格：道路网络、电力网络、电信网络、供排水网络等网格的根本成份：链：网络中流动的管线，如街道、河流、水管等，其形状属性包括阻力和需求两项妨碍：制止网络中链上流动的点拐角点：网络链中的分割结点上，形状属性有阻力，如拐弯的时间和限制中心：接受或分配资源的位置，如商业中心、电站等，其形状属性有容量站点：途径选择中资源增减的点，如库房、汽车站等，其形状属性有要被运输的资源的需求。叠加分析是对新要素的属性按一定的数学模型进展计算分析，进而产生用户需求的结果或回答用户提出的问题。途径分析静
10、态求最正确途径动态分段技术N条最正确途径最短途径动态最正确途径地址匹配经过地理编码Geocoding，实现对地理位置的查询资源分配由中心点分配中心及其形状属性和网络组成可以计算中心地的等时区、等交通间隔区、等费用间隔区等第二节 空间信息分析的根本方法5缓冲区分析(Buffer)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展计算分析，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第二节 空间信息分析的根本方法6空间统计分析常规统计分析：均值、最大值、最小值、总和、方差、频数、峰度系数等空间自相关分析空间自相关系数回归分析趋势分析专
11、家打分模型DELPHII法实习十三 空间分析实习目的掌握常用的空间分析方法实习内容根据规划道路的中心线及道路宽度(600m)，确定需求占用的不同类型的土地范围与面积，并分村统计。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翻开arctoolbox,利用analysis tools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),确定需求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展统计。制造地图思索题
