5空间查询与分析

第五章：空间查询与分析,空间（查询）分析是地理信息系统的最重要的功能特征，这一特征区别于管理信息系统等其它类型的信息系统。什么是空间查询与分析基于空间数据的分析技术。以地学原理为基础，运用分析算法，从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、分布、形态、形成和演变等信息。,一般空间查询,程式化空间分析,空间分析的类型,空间分析可分为两大类：咨询式分析（Querymode）：回答用户提问空间数据查询（空间查询）、空间集合分析产生式分析（Productmode）:获取新的信息空间叠合分析、缓冲区分析、空间网络分析空间统计分析数字地面模型分析（DTM）,空间查询是以空间数据为中心的查询，是空间分析基础，任何空间分析都开始于空间查询空间查询特性回答用户的简单问题不改变空间数据库数据不产生新的空间实体和数据双向查询：图形查属性，属性查图形,第一节空间查询,2004-7-6,6,GIS的空间查询方式,（一）利用空间对象位置查属性数据（二）利用属性数据查询逻辑表达式布尔连接符结构化查询语言（SQL)（三）利用空间数据查询（四）利用属性数据与空间数据联合查询,（一）利用空间对象位置查属性数据,（二）利用属性数据查询,通过对属性数据的操作从地图中检索空间对象。查询结果通过高亮度显示或保存。查询手段：表达式表达式是对查询条件的表述表达式必须被GIS或数据库理解,GDP大于2000亿美元的城市？,按属性数据查询：逻辑表达式,逻辑表达式：class=2,运算数:字段、数字、字符串,逻辑运算符:=,15或运算：Class=2ORage15非运算：NOT(Class=2)ANDage15,在MapInfo中，属性数据保存在数据表中，利用一张属性数据表的属性进行查询可以利用MapInfo的选择功能。例如在中国地图中查找：90年人口2000万的省份90年总人口中65岁以上老人占5%以上的省份,结构化查询语言（SQL),基本语法：SelectFromWhere例：查询p104地块主人的名字和销售日期selectOwner.业主名字,Parcel.销售日期fromparcel,ownerwhereparcel.PIN=owner.PINandPIN=“p104”,Owner,Parcel,在MapInfo中，当属性数据保存在两张数据表中，当需要利用两种属性数据进行查询时，可以利用MapInfo的SQL选择功能。例如在浙江省辖市地图和浙江县级城市地图中查找：人口占所在省辖市人口1%以上的县级城市CAP4_ZHE_1.Capital_of_Character_Name=PREF_ZHE.Capital_Character_NameandCAP4_ZHE_1.Capital_City_or_Town_Pop_1990/PREF_ZHE.Population_1990_Census0.01,（三）利用空间数据查询,通过地图空间要素的操作从地图上检索空间数据的过程。空间关系包含（contains）完全包含（containsentire）在选择要素之内相交（intersects）在内（Within）整体在内（EntirelyWithin）,利用空间实体的空间关系来查找空间对象，例如查找XX高速公路经过了浙江的那些城市和地区？PREF_ZHE.objIntersectsCHINAHWY.obj,（四）属性数据与空间数据的联合查询,综合考虑对象空间关系和属性条件的查询例如：有高速公路通过、且人口大于5000万的省份有哪些？CHINA.objintersectsCHINAHWY.objandCHINA.Total_pop_199050000000,概述矢量数据分析是基于空间对象的即点、线、面的分析，其准确性也取决于这些对象的位置和形状的精确性。主要方法：缓冲区分析地图叠加距离量测,第二节矢量数据分析,缓冲区及其作用,缓冲区分析是GIS的基本空间操作功能之一，一般应用于求地理实体的影响范围。具体指在点、线、面实体的周围，自动建立的一定宽度的多边形。如道路噪声影响范围就是沿道路建一定宽度的缓冲区，车流量决定缓冲区半径。如某地区有危险品仓库，要分析一旦仓库爆炸所涉及的范围，这就需要进行点缓冲区分析等等。,缓冲区分析,基本缓冲区类型,常见缓冲区类型点：圆形缓冲区线：长条缓冲区面：向内、外的缓冲带,形成的缓冲区是一个面状实体,缓冲区分析的应用,在城市研究中，当对城市街道进行拓宽时，需要确定一定范围内需拆除的房屋及拆除费用在林业规划中，需要按照距河流一定纵深范围来规划森林的砍伐区，以防止水土流失在地震带，需按照断裂线的危险等级，绘出围绕每一断裂线的不同宽度的缓冲带，使之作为警戒线的指示在土地评价时，要根据离开交通线的远近进行成本的估算,地图叠加,把两幅数字地图的几何形状和属性结合在一起，生成新的地图的操作只能同时叠加两幅地图，但可连续操作叠加的结果地图叠加将会引起几何形状改变属性改变,1）点与多边形的叠置确定一个图层上的点落在另一个图层的哪个多边形内，以便为图层中的每个点建立新的属性。,A,C,D,B,商业经销点的分布,2）线与多边形的叠置确定一个图层上的线落在另一个图层的哪个多边形内，以便为图层中的每条弧段点建立新的属性。线与多边形叠置的算法就是线的多边形裁剪。,A,C,D,B,1,2,1,2,3,3）多边形与多边形的叠置,是指不同图层多边形要素之间的叠置，根据两组多边形边界的交点来建立具有多重属性的多边形（合成叠置）或进行多边形范围内的属性特性的统计分析（统计叠置）。合成叠置形成新的多边形对象分类，需要进行属性合并。,宗地图,合成图,地基图,统计叠置是确定一个多边形中含有其它多边形的属性类型如面积等，即把其它图上的多边形的属性信息提取到本多边形中来。不形成新的空间对象。,12,11,10,b,a,c,d,e,f,g,行政图,土壤图,行政图层：统计叠置前属性表统计叠置后属性表,多边形叠置的形式合并（union)叠合(Identity)交集(Intersect)擦除(Erase)更新(Update)裁剪(Clip),地图叠加操作：合并,+,=,地图叠加操作：相交（交集）,+,=,地图叠加操作：层叠合,+,=,(输入地图)AND(叠加地图)OR(输入地图),地图操作：融合,消除具有相同属性的多边形边界（数据分类）,1,1,2,4,1,3,3,1,2,4,1,3,2,地图操作：裁剪,落入裁减区域范围内的输入地图要素,地理编码,地理编码是将地理坐标赋给没有地理坐标的数据，使得这些数据能够在地图上相应的位置显示出来。使用户更直观地了解数据如何在地理上分布的。地理编码的过程是把数据记录