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地理信息系统教程（第二版）第七章：GIS空间分析

本讲大纲7.1空间分析概述7.2空间对象基本度量方法7.3叠置分析7.4缓冲区分析7.5窗口分析7.6网络分析

当前内容7.1空间分析概述7.2空间对象基本度量方法7.3叠置分析7.4缓冲区分析7.5窗口分析7.6网络分析

1.1.1空间分析的概念1.1.2空间分析的类型7.1空间分析概述当前大纲

7.1空间分析概述7.1.1空间分析的概念空间分析（spatialanalysis)是探求空间对象之间的空间关系，从中发现规律的空间数据分析方法。在不同的应用背景中，所提及的空间分析强调的侧重点有所不同。空间分析更为普遍的过程为：（1）对收集的数据进行可视化和描述性分析（2）基于基本的查询和统计展开初步的数据探索性分析（3）提出问题并为感兴趣的现象选择合理的空间分析和统计方法进行建模（4）通过一系列分析方法构建的分析模型挖掘现象中所隐含的规律。整个流程便是空间分析与建模过程空间分析的目的及过程

7.1空间分析概述7.1.1空间分析的概念空间分析是在一系列空间算法的支持下，以地学原理为依托，根据地理对象空间分布特征，获取地理现象或地理实体的空间位置、空间形态、空间关系、时空演变和空间相互作用等信息并预测其未来发展趋势的分析技术。出租汽车例子空间分析定义

7.1空间分析概述7.1.1空间分析的概念空间分析与传统的分析方法存在本质的差异，具体表现为：空间数据具有更为复杂的关系空间数据模型具有更多的类型空间数据蕴藏着更为复杂的机理空间现象的描述与建模具有多样性空间分析的特殊性空间数据的特殊性地理现象的复杂性

7.1空间分析概述7.1.2空间分析的类型依据空间数据模型划分名称特点基于场模型的空间分析由于场模型强调对连续地理现象的建模，因此，其分析方法也主要是对连续地理现象或事物相关问题的分析和建模。基于对象模型的空间分析许多基于对象模型的空间分析方法主要针对矢量数据实现。基于网络模型的空间分析网络模型更加强调地理对象或事物的空间交互特征，这些针对网络的空间分析方法更加注重网络的拓扑关系和交互规则。基于时空模型的空间分析随着时空大数据的兴起及数据的可获取性增强，时空分析已经成为空间分析的核心内容，因而也衍生出许多新的时空分析方法。场模型、对象模型、网络数据模型、时空数据模型等是GIS中的重要数据模型，基于这些模型衍生出各类空间分析方法。

7.1空间分析概述7.1.2空间分析的类型依据数据维度划分名称特点二维空间分析无论是不具有Z值（高程）的二维矢量数据，还是用像元值代表一般属性信息的栅格数据，基于这些数据的空间分析均属于二维空间分析方法。2.5维空间分析由于特定问题的需要及某些空间数据结构的局限性，在对地理事物建模过程中，无法直接生成真正意义上的三维模型，这些数据结构仅能表达地形的表面特征，而无法直接表达地形内部的实体特征。多维空间分析基于三维及更多维度数据的空间分析，称之为多维空间分析。带有高程的点、线、面数据和体数据，带有时间维度的时空数据，均属于多维空间数据。空间分析所用数据维度的不同，使其在分析方法实现上也存在较大的差异性。

7.1空间分析概述7.1.2空间分析的类型依据空间分析级别划分名称特点基础空间分析用于解决基本空间问题的分析算法称之为基本空间分析方法。空间分析方法中的“基本”、“高级”和“智能”也是相对的，并随着方法和技术的进步，一些昔日的高级空间分析也会逐步成为基本的空间分析方法。空间统计分析指将经典的统计学方法引入到空间问题的分析之中，主要包括基于对象模型的空间统计分析、基于场模型的地统计分析和时空统计分析方法智能化空间分析将机器学习方法引入到空间分析中，用于对时空大数据进行处理，成为实现智能化空间分析的必要手段。在空间分析中，存在基本分析方法和高级分析方法的区别。回顾GIS空间分析的过去并预测其发展趋势，可以将GIS空间分析方法划分为基本空间分析、空间统计分析和智能化空间分析。

当前内容7.1空间分析概述7.2空间对象基本度量方法7.3叠置分析7.4缓冲区分析7.5窗口分析7.6网络分析

7.2.1几何度量7.2.2距离量算7.2.3方向量算7.2空间对象基本度量方法当前大纲

7.2空间对象基本度量方法空间对象量测方法简述空间是地理信息科学的主要研究对象。空间可以是二维空间，也可以是三维空间，如果将时间作为一个维度，也可以是时-空间。空间对象作为空间的主要组成内容，如何对空间对象进行量测，是空间分析的基本内容之一。常见的空间对象量测包括：（1）几何量测（2）距离量测（3）角度量测等二维空间三维空间时-空间空间

7.2空间对象基本度量方法7.2.1