空间邻近度分析.doc

空间邻近度分析空间邻近度分析空间邻近度空间邻近度描述了地理空间中两个地物距离相近的程度，空间邻近分析是空间分析的一种重要手段。例如：研究道路沿线的废气污染或河流沿线的供水能力；公共设施（如商场、邮局、银行、医院、车站、学校等）的服务区划分，确定工程建设引起的搬迁范围等，都是一个邻近度问题。空间缓冲区分析缓冲区（影响区、影响带）：是指地理空间实体的一种影响范围或服务范围。缓冲区分析：是围绕空间的点、线、面实体，自动建立其周围一定宽度范围内的多边形，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。空间缓冲区组成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。空间缓冲区类型点线面面缓冲区外缓冲区内缓冲区多重缓冲区 不同距离多重缓冲区矢量缓冲区的建立以点状地物为圆心，以缓冲区距离为半径绘圆即可，线状地物和面状地物的缓冲区的建立也是以线状地物或面状地物的边线为参考线，作它们的平行线，再考虑端点圆弧，即可建立缓冲区 对于简单情形，缓冲区是一个简单多边形，但当计算形状比较复杂的对象或多个对象集合的缓冲区时，就复杂得多1、以点状实体为中心，以缓冲距离为半径绘圆。以线状实体或面状实体的边线为参考线，作参考线的平行线，再考虑端点圆弧，即可建立缓冲区。栅格缓冲区建立 对需要做缓冲区的栅格单元作距离扩散，即计算其它栅格到它的距离，然后按设定的缓冲区距离提取出符合要求的栅格单元。23.82.22.602.22.82.21.01.01.42.22.01.00.01.02.02.21.41.01.42.22.82.22.02.22.82.82.22.02.22.82.21.01.01.42.22.01.00.01.02.02.21.41.01.42.22.82.22.02.22.8点 距离计算 R=2的缓冲区 栅格数据确定空间缓冲区半径的模型线型模型 用于当主体对邻近对象的影响度Fi随距离ri的增大而呈线性形式衰减时 其表达式为Fi=f0(1-ri),ri=di/d0,0ri110.5501000影响度Fi距离ri式中：Fi为主体对邻近对象实际影响度；f0为主体自身的综合规模指数；di为邻近对象离开主体的实际距离d0为主体对象对邻近对象的最大影响距离。 二次模型 用于当主体对邻近对象的影响度Fi随距离ri的增大而呈二次形式衰减时， 其表达式为Fi=f0(1-ri)2，ri=di/d0,0ri110.5501000影响度Fi距离ri指数模型 用于当主体对邻近对象的影响度影响度Fi随距离ri增大而呈指数形式衰减时， 其表达式为Fi=f0(1-ri)，ri=di/d0,0ri110.5501000影响度Fi距离ri缓冲区实例道路扩建应用 噪音的严重污染区 高速公路的50米缓冲区 领海 海岛国家的n公里外缓冲区?B style=color:white;background-color:#00aa000 沿边地区 我国30公里内缓冲区 紧急疏散区 核电站的5公里缓冲区应用意义缓冲区二、Voronoi多边形分析（泰森多边形分析） 根据离散分布的已知数据点对研究区域进行划分，使得划分成的多边形覆盖整个研究区，形成一个Voronoi图，且每个多边形中仅包含一个已知的数据点，常可用于空间插值计算。荷兰气候学家AHThiessen提出了一种根据离散分布的气象站的降雨量来计算平均降雨量的方法，即将所有相邻气象站连成三角形，作这些三角形各边的垂直平分线，于是每个气象站周围的若干垂直平分线便围成一个多边形。用这个多边形内所包含的一个唯一气象站的降雨强度来表示这个多边形区域内的降雨强度，并称这个多边形为泰森多边形。 泰森多边形的建立步骤离散点自动构建三角网 （delanual 三角网）找出每个离散点的相邻的所有三角形的编号，并记录下来对与每个离散点相邻的三角形按顺时针或逆时针方向排序，以便下一步连接生成泰森多边形。计算每个三角形的外接圆圆心，并记录之根据每个离散点的相邻三角形，连接这些相邻三角形的外接圆圆心，即得到泰森多边形。其中虚线构成的多边形就是泰森多边形。泰森多边形每个顶点是每个三角形的外接圆圆心 相邻顶点构成 三角形外接圆的圆心相邻已知点 构成的三角网泰森多边形的性质与特征性质特征 1、每个泰森多边形内仅含有一个离散点数据；2、泰森多边形内的点到相应离散点的距离最近；3、位于泰森多边形边上的点到其两边的离散点的距离 相等。1、所有的泰森多边形都是凸多边形2、顶点是相邻已知点构成三角形外接圆的圆心3、所有的外接圆内部不包含已知点voronoi图及其特征voronoi多边形矢量生成算法半平面求交算法设半平面H(pi,pj)表示到点pi的距离小于到pj的距离的点的集合，它是一个平面的一半，因此一个点的voronoi多边形