吉林大学-地理信息系统-第五章.pptVIP

* 地理信息系统课件 * 第四节 空间网络分析 一、什么是网络分析？ 1. 网络：是一个由点、线二元关系构成的系统，通常用来描述某种资源或物质在空间上的运动。网络是现实世界中，由链和结点组成的、带有环路、并伴随着一系列支配网络中流动之约束条件的线网图形。它是现实世界中的网状系统的抽象表示，可以模拟交通网、通讯网、地下水管网、天然气网等网络系统。 2. 网络分析：是运筹学模型中的一个基本模型，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。基本思想在于人类活动总是趋于按一定目标选择达到最佳效果的空间位置。 二、网络图论（分析和解决网络模型的有力工具）基础 1. 图：是一个以抽象的形式来表达确定的事物，以及事物之间是否具备某种特定关系的数学系统。 有向图 树 V3 V1 V2 V4 V5 V6 V1 V9 V10 V11 V12 V8 V2 V3 V5 V6 V4 V7 e1 e2 e3 e4 e5 e6 e7 e9 e8 e10 e1 e2 e3 e4 e5 e6 e7 e8 e9 e10 e11 2. 图的表示：图形－矩阵（邻接矩阵和关联矩阵） V4 V3 V2 V1 V5 e1 e2 e4 e3 e5 e7 e6 邻接矩阵 关联矩阵 V1 V2 V3 V5 e1 e2 e3 e4 e5 e6 e7 2. 空间网络的构成元素：结点，链，障碍，拐角，中心，站点 网络的构成要素 结点：网络中任意两条线段的焦点，其属性如方向数，资源数量等 链或弧段：连接两个结点的路径，是网络中资源运移的通道。属性：速度、资源种类等 拐角：运移的发现发生改变 站点：装卸资源的结点所在地。车站、码头、机场 中心：从弧段上接受或发送资源的结点所在地。水库、学校 障碍：资源不能通过的结点。破坏的桥梁等 四、空间网络的分析方法 路径分析 两个指定节点之间是否存在路径、最短路径。 最优路径分析。 地杰斯特拉算法。 路径分析 最短路径分析 定位－配置分析 根据中心地理论框架，通过对供给系统和需求系统两者空间行为互相作用的分析，来实现网络设施布局的最优化。 其中，如果已经设定需求点、求供给点，为定位问题。 如果，已经设立供给点，求需求分配点，为配置问题。 第五章 空间分析的原理和方法 第一节 数字地面模型分析 第二节 空间叠合分析 第三节 空间邻近度分析 第四节 空间网络分析 概述 空间分析是GIS的重要组成部分，也是评价一个GIS功能强弱的主要指标之一。 空间分析是GIS区别于其他类型系统的一个最主要的功能特征。 是应用分析模型的基础 空间分析的目的 通过对空间数据的深加工，获取新的地理信息。 定义：空间分析是基于空间数据的分析技术，是以地球科学原理为依托，通过分析算法，从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间构成、空间演变等信息 空间分析类型 按照空间数据的形式： 矢量数据空间分析、栅格数据空间分析 按照空间分析方法： 产生式、查询式 第一节 数字地形模型分析 数字地形模型（Digital terrain model,DTM）是用数字化的形式表达地形信息。 形式上包括：规则格网、不规则三角网、数字等高线 地表属性的三维特征，诸如高度、坡度、坡向等重要的地貌要素，是地学分析和生产应用中的基础数据，它们可以广泛地应用在多种领域，如农、林、牧、水利、交通、军事领域等。具体地说象公路、铁路、输电线的选线、水利工程的选址、军事制高点的地形选择、土壤侵蚀、土地类型的分析等；也可应用于测绘、制图、遥感等领域。DTM的生成已成为GIS的研究课题之一。 等高线 三角网的一种存储方式 不规则点集生成TIN 四、基于DEM的信息提取 1. 坡度的计算 坡度：就是地表单元法向n与Z轴的交角。 计算公式： 2. 坡向的计算： 坡向：就是地表单元法向量n在OXY平面上的投影与X轴之间交角。 计算公式： G G Y X A Z O Z0 Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 坡度计算格网 坡度与坡向 五、基于DEM的可视化分析 1、剖面分析 1 2 3 4 5 A B 3 1 2 3 4 5 6 0 100 200 300 400 A 高程（m） 距离（km） 剖面图制作 2、通视分析：以某一点为观察点，研究某一区域通视情况的地形分析。 1 2 3 4 5 A B 3 B A P 3 3 O C O B A C P 高程 距离 视线平面投影 通视剖面图 第二节 空间叠合分析 一、什么是空间叠合分析？是指在统一空间参照系统条件下，每次将同一地区两个地理对象的图层进行叠合，以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间的空间对应关系。 A B C 空间叠合分析概念 空间合成叠合：一般用于有哪些信誉好的足球投注网站同