GIS总复习.ppt

数字地面模型分析数字地面模型DTM DigitalTerrainModel 数字高程模型DEM DigitalElevationModel 规则格网 c 1 2DEM的表示 1 地形因子的自动提取 基于DEM的信息提取 2 地表形态的自动分类3 剖面的绘制与分析4 利用DEM绘制等高线图5 利用DEM绘制地貌晕渲图6 基于DEM的可视性分析7 基于DEM的流域分析 1 4DEM的应用 1 4DEM的应用 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加 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 1 1空间叠合分析 空间合成叠合空间统计叠合 2空间叠合分析的分类 2 1根据叠合对象图形特征的不同点与多边形叠合线与多边形叠合多边形与多边形叠合2 2根据所采用的数据结构的不同基于矢量数据的叠合基于栅格数据的叠合 Union合并 输出层为保留原来两个输入图层的所有多边形 Intersect相交 输出层为保留原来两个输入图层的公共多边形 Identity识别 输出层为保留以其中一输入图层为控制边界之内的所有多边形 Erase擦除 输出层为保留以其中一输入图层为控制边界之外的所有多边形 Update更新 输出层为一个经过删除处理后的图层与一个新特征图层进行合并后的结果 Clip裁剪 输出层按一个图层的边界 对另一个图层的内容要素进行截取后的结果 2 1 3多边形与多边形的叠加分析 如下图 表如示 文件3可能为 叠置的结果文件 A 输入层为1 操作层为2的合并操作B 输入层为1 操作层为2的识别操作C 输入层为1 操作层为2的相交操作D 输入层为2 操作层为1的相交操作 如下图 表如示 文件3可能为 叠置的结果文件 3 A 输入层为1 操作层为2的识别操作B 输入层为2 操作层为1的裁剪操作C 输入层为2 操作层为1的擦除操作D 输入层为2 操作层为1的相交操作 2 2 1基于矢量数据的叠合分析 参与分析的两个图层的要素均为矢量数据 数据存储量小 但运算过程比较复杂 2 2 2基于栅格数据的叠合分析 参与分析的两个图层的要素均为栅格数据 数据存储量大 但运算过程比较简单 空间集合分析 概念 按照2个逻辑子集给定的条件进行逻辑运算布尔代数 运算符号AND OR XOR NOT 及其组合 运算结果 T F 即 1 0 C语言 如果集合A是具有a属性的集合 集合B是具有b属性的集合 分别用两个圆来表示 各种简单的布尔逻辑运算结果 阴影部分 可表示为下图所示 AANDBANOTBAORBAXORB 图形表示 图形表示 它是将输入数据层变成二值图层 0 1 然后进行布尔逻辑运算得到输出数据层 基本步骤是 首先按是否满足规定条件 将各个输入数据层中的所有多边形赋值为1 真 或0 假 变成二值图 0 1 然后 对各个输入数据层进行逻辑运算 输出数据层是一个二值图 1 3逻辑运算 1 3逻辑运算 例子 对于栅格数据 地理信息系统概论 1 1缓冲区分析的定义 缓冲区 影响区 影响带 是指围绕地理要素的一定宽度的区域 缓冲区分析 指根据分析对象的点 线 面实体 自动建立它们周围一定距离的带状区域 用以识别这些实体或主体对邻近对象的辐射范围 以便为某项分析或决策提供依据 缓冲区分析的基本思想就是给定一个空间实体或集合 确定它们的邻域 邻域的大小由领域半径R来确定 在进行空间缓冲区分析时 通常要将研究的问题抽象为以下三类因素来进行分析 1 主体 表示分析的主要目标 一般分为点源 线源和面源三种类型 2 邻近对象 表示受主体影响的客体 例如行政界限变更时所涉及的居民 森林遭砍伐时所影响的水土流失范围等等 3 作用条件 表示主体对邻近对象施加作用的影响条件或强度 1 2缓冲区分析的组成要素 地理信息系统概论 点缓冲区以点为圆心 以一定距离为半径画圆所围成的区域 用途 针对点要素的一定半径范围的分析 2缓冲区分析的类型 地理信息系统概论 线缓冲区分别对每一个顶点和每条边生成缓冲区 然后对这些缓冲区多边形进行叠置操作 用途 针对线要素的一定范围带状范围的分析 2缓冲区分析的类型 地理信息系统概论 面缓冲区首先生成多边形周长的缓冲区 线缓冲区 然后与原始多边形进行叠置操作 多边形缓冲区有内外之分 外缓冲区在面状地物的外围形成缓冲区 内缓冲区则在面状地物的内侧形成缓冲区 多重缓冲区生成以不同的半径首先分别生成一定宽度的缓冲区 然后对不同半径的缓冲区进行叠置操作 2缓冲区分析的类型 根据主体对邻近对象作用性质的不同 一般可采用以下三种不同的分析模型 3 1线形模型 用于当主体对邻近对象的影响度 F 随距离 r 的增大而呈线形形式衰减时 3 2二次模型 用于当主体对邻近对象的影响度随距离的增大而呈现二次形式衰减时 3 3指数模型 用于当主体对邻近对象的影响度随距离的增大而呈指数形式衰减时 3三种分析模型 1 网络分析的基本概念 网络是一个由点 线的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 在GIS中 网络分析则是依据网络拓扑关系 线性实体之间 线性实体与结点之间 结点与结点之间的连接 连通关系 通过考察网络元素的空间及属性数据 以数学理论模型为基础 对网络的性能特征进行多方面的一种分析计算 其中 网络图论与数学模型是网络分析的重要理论基础 目前 网络分析在电子导航 交通旅游 城市规划管理以及电力 通讯等各种管网管线的布局设计中发挥了重要的作用 1 链 Link 网络中流动的管线如街道 河流 水管 其状态属性包括阻力和需求 2 2网络数据结构的基本组成部分和属性 2 结点 Node 网络中链的结点 如港口 车站等 其状态属性包括阻力和需求等 拐点 GIS要进行网络分析 首先需要解决网络的表达和存储问题 某局部道路网络如图2所示 p1 p9是结点编号 括号中的数字是道路阻强 1 结点p5是一公共汽车站点 平均每天上车人数为200人 下车人数为300人 具体表达为 2 道路p1p7是一双行道 且正向阻强为40km s 负向阻强为35km s 具体表达为 3 道路p6p8是一单行道 且阻强为20km s 具体表达为 3 空间网络分析的方法3 1路径分析最短路径分析连通性分析 最小生成树 例子 带权有向图 作业2 求V1到其他各点的最短路径 请应用克罗斯克尔算法确定下图的最小生成树 含步骤 作业 GIS解决空间问题的一般步骤 1 明确目的 约束要求2 准备数据3 确定GIS空间分析步骤4 分析并输出结果 将结果以地图或图表的形式的打印输出 2GIS应用模型举例 C语言 实例一 某一单位准备建立一个养殖试验室 请利用GIS空间分析方法确定适合建立养殖试验室的侯选区域 需参考的条件是 距离排水管道在300米之内 是灌木林地 土地利用类型 且是湿地 土壤类型 2GIS应用模型举例 分析目的 解决养殖试验室的选址问题 即确定合适的区域约束条件 土地利用类型为灌木林地 适宜开发的土壤类型为湿地 距离排水管道在300米之内 所需数据 土地利用类型图 土壤类型图 排水管网 具体步骤 1将土地利用类型图和土壤类型图进行叠置分析 合并分析或相交分析 2按给定距离建立距离为300米的缓冲区 3利用合并后的图层与排水管道缓冲区进行叠置分析 裁剪分析 4SQL查询满足 土地利用类型 灌木林地 且 土壤类型 湿地 的区域 所选择的区域即为适合建立实验室的候选区域 2 1系统分析2 2系统设计2 3系统实施2 4系统运行和维护 第二节GIS的设计 第三节地理信息的标准化 地理信息标准化统一的名词术语内涵统一的数据采集原则统一的空间 地理 定位控制统一的数据分类标准 属性数据指标体系 统一的数据编码系统 数据文件命名规则 统一的数据组织结构