空间分析及其应用简介

空间信息分析技术_王劲峰

第24卷　第3期 2005年5月地理研究GEO GRA P HICAL RESEA RC H Vol 124,No 13May ,2005 收稿日期:2004210216;修订日期:2005201228 基金项目:国家自然科学基金课题(40471111)、863项目(2002AA13523021)和973项目(2001CB5103)支持。作者简介:王劲峰(19652),上海市人,研究员,博士生导师。主要从事地球信息科学研究。 Email :wangjf @igsnrr 1ac 1cn 空间信息分析技术王劲峰,武继磊,孙英君,李连发,孟　斌 (中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101) 摘要:在GIS 技术日趋成熟和空间数据极大丰富的今天,通过分析空间数据探索空间过程机理正变得日益迫切。空间信息分析技术至少包括以下六个主要方面:(1)空间数据获取和预处理;(2)属性数据空间化和空间尺度转换;(3)空间信息探索分析;(4)地统计;(5)格数据分析;(6)复杂信息反演和预报。本文提出了解决具体应用问题一般的空间数据分析计算、结果解释和反馈程序。认为空间过程的一般共性和作为共同的研究对象,各种不同的方法技术最终可能导致空间数学(spatial mathematics )的产生,同时发展鲁棒的空间分析软件包对于普及空间数学是必要的。关　键　词:GIS ;空间信息;空间过程;空间分析;机理解释文章编号:100020585(2005)0320464209 1　引言随着对地观测、社会经济调查、计算机网络和格网信息处理能力的迅速提高,空间数据正在以指数方式急速增加。通用和专用的(时)空间数据结构[1]、应用于具体事物的管理信息系统、以及对这些海量空间数据进行深加工以获得高附加值的信息产品的空间信息分析技术[2]成为空间信息三大领域。数据分析通常用统计学方法,当今流行软件包SPSS 、MA TL AB 等大大地促进了数据分析深加工及其在各领域的应用(徐建华,2002)。但是,空间数据通常具有非独立性,这与经典统计学基本假设相驳。因此,专门的空间信息分析理论和技术正在迅速发展[3～5],已在遥感、生态环境、地球科学、社会经济等领域得到诸多成功的应用,展现出广阔的应用潜力。 2　研究动态统计分析是常规数据分析的主要手段。然而,传统统计学在分析空间数据时存在致命的缺陷,这种缺陷是由空间数据的本质特征和传统的统计学方法的基本假设共同造成的。传统的统计学方法是建立在样本独立与大样本两个基本假设之上的,对于空间数据,这两个基本假设前提通常都得不到满足。空间上分布的对象与事件在空间上的相互依赖性是普遍存在的,这使大部分空间数据样本间不独立,即不满足传统统计分析的样本独立性前提,因而不适于进行经典统计分析[6];另一方面,有些空间数据采样困难,如某些气象台站分布在稀疏的山区,导致样本点太少而不能满足传统统计分析方法大样本的前提;地学

GIS空间分析的功能和广泛应用

一、GIS空间分析的功能前面已经介绍过GIS，大家已经知道空间分析就是对分析空间数据有关技术的统称。所以我们根据作用的数据性质不同，可以经空间分析分为： 1、空间图形数据的拓扑运算； 2、非空间属性数据运算； 3、空间和非空间数据的联合运算。空间分析赖以进行的基础是仰仗于地理空间数据库，其运用的手段包括各种几何的逻辑运算、数理统计分析，代数运算等数学手段，最终的目的是解决人们所涉及到地理空间的实际问题，提取和传输地理空间信息，特别是隐含信息，以辅助决策。 GIS中可以实现空间分析的基本功能，包括空间查询与量算，叠加分析、缓冲区分析、网络分析等，并描述了相关的算法，以及其中的计算公式。 1、叠加分析叠加分析至少要使用到同一区域，具有相同坐标系统的两个图层。所谓叠加分析，就是将包含感兴趣的空间要素对象的多个数据层进行叠加，产生一个新要素图层。该图层综合了原来多层实体要素所具有的属性特征。叠加分析的目标是分析在空间位置上有一定关联的空间对象的空间特征和专题属性之间的相互关系。多层数据的叠加分析，不仅仅产生了新的空间对象的空间特征和专题属性之间的相互关系，能够发现多层数据间的相互差异、联系和变换等特征。根据GIS数据结构的不同，将GIS叠加分析分为基于矢量数据的叠加分析和基于栅格数据的叠加分析。在GIS的矢量数据结构中，地理孔吉对象由点、线、面等要素来表示，所以基于矢量数据的叠加分析又可以分为点与多边形的叠加分析、线与多边形的叠加分析和多边形间的叠加分析三大类。

点与多边形的叠加，就是研究某一矢量数据层中的点要素位于另外一个矢量数据层中的哪个多边形内，这呀就可以根据点与多边形的空间关系，确定给点要素添加哪些属性特征。线与多边形叠加，就是研究矢量数据层中的线要素与其他数据层中的多边形要素之间的关系，进而判定线要素与多边形的相离、相交、包含等空间关心。多边形的叠加，就是要研究两个或多个多边形矢量数据层的叠加操作，生成一个新的多边形数据层。栅格数据的叠加分析可以表达为地图代数的元算的过程。所谓地图代数，就是指在GIS中将数据层作为方程变量的函数运算，通常情况下都是指栅格数据层运算。栅格数据中，地理实体都是通过规则网格单元来表示的，层与层之间的叠加操作是通过逐个网格单元之间的运算来实现的。在栅格数据叠加分析中，地图代数运算又分为代数运算与逻辑运算。栅格叠加分析与多边形叠加分析一样，是求两组或两组以上空间图形的交集，但是多边形叠加分析得到的是合成多边形，而栅格叠加分析得到的是合成数据串，这些合成的数据文件是进一步进行空间聚类或聚合的依据。类型叠加：将两组或两组以上的地理编码数据，求它们的交集，以建立新的数据文件，根据分析任务，设置命令，得到最后的类型叠加结果。统计叠加：将区域界线(政区、自然区域或经济区域等)，与专题数字地图叠加，建立的合成数据串，作出各区专门内容的数量统计。动态分析：将同一种要素在不同时期的两组属性数据叠加，建立合成数据串，它们之差就是该要素在该时段内的变化，在土地利用动态监测中，常要使用这种分析方法。 2、缓冲区分析缓冲区是根据点、线、面地理实体，建立起周围一定宽度范围内的扩展距离图，缓冲区的作用是用来限定所需处理的专题数据的空间范围。一般认为缓冲区以内的信息均是与构成缓冲区的核心实体相关的，及邻接或关联关系，而缓冲区以外的数据与分析无关。

空间分析技术：GIS的灵魂

Robert Haining曾经对于空间分析给出如下定义：“空间分析是基于地理对象的空间布局的地理数据分析技术”。简单地说，可以认为所谓空间分析，就是利用计算机对数字地图进行分析。自从有了地图，人们就自觉或者不自觉地进行着各种类型的空间分析。比如，在地图上测量地理要素之间的距离、面积，以及利用地图进行战术研究和战略决策等。随着现代科学技术，尤其是计算机技术引入地图学和地理学，地理信息系统开始孕育、发展。以数字形式存在于计算机中的地图，向人们展示了更为广阔的应用领域。利用计算机分析地图、获取信息，支持空间决策，成为地理信息系统的重要研究内容，“空间分析”这个词汇也就成为了这一领域的一个专门术语。空间分析是GIS的核心和灵魂，是GIS区别于一般的信息系统、CAD或者电子地图系统的主要标志之一。空间分析，配合空间数据的属性信息，能提供强大、丰富的空间数据查询功能。因此，空间分析在GIS中的地位不言而喻。一般来说，空间分析包括以下的内容，这些功能在GIS平台软件（比如ESRI公司的ArcGIS，计算所的VegaGIS，中地公司的MAPGIS等）中都提供： 1.基于空间关系的查询空间实体间存在着多种空间关系，包括拓扑、顺序、距离、方位等关系。通过空间关系查询和定位空间实体是地理信息系统不同于一般数据库系统的功能之一。如查询满足下列条件的城市：在京九线的东部，距离京九线不超过200公里，城市人口大于100万并且居民人均年收入超过1万。整个查询计算涉及了空间顺序方位关系(京九线东部),空间距离关系（距离京九线不超过200公里），甚至还有属性信息查询(城市人口大于100万并且居民人均年收入超过1万）。 2.空间量算对于线状地物求长度、曲率、方向，对于面状地物求面积、周长、形状、曲率等；求几何体的质心；空间实体间的距离等。 3. 缓冲区分析邻近度描述了地理空间中两个地物距离相近的程度，其确定是空间分析的一个重要手段。交通沿线或河流沿线的地物有其独特的重要性，公共设施的服务半径，大型水库建设引起的搬迁，铁路、公路以及航运河道对其所穿过区域经济发展的重要性等，均是一个邻近度问题。缓冲区分析是解决邻近度问题的空间分析工具之一。所谓缓冲区就是地理空间目标的一种影响范围或服务范围。 4.叠加分析大部分GIS软件是以分层的方式组织地理景观，将地理景观按主题分层提取，同一地区的整个数据层集表达了该地区地理景观的内容。地理信息系统的叠加分析是将有关主题层组成

空间分析习题桂林理工

综合习题 1、简述空间分析的概念及其研究的目标。概念：空间分析是集空间数据分析和空间模拟于一体的技术方法，通过地理计算和空间表达挖掘潜在空间信息，以解决实际问题。本质特征包括：（1）探测空间数据中的模式；（2）研究空间数据间的关系并建立相应的空间数据模型；（3）提高适合于所有观察模式处理过程的理解；（4）改进发生地理空间事件的预测能力和控制能力。目标：根本目标是建立有效的空间数据模型来表达地理实体的时空特性，发展面向应用的时空分析模拟方法，以数字化方式动态地、全局地描述地理实体和地理现象的空间分布关系，从而反映地理实体的内在规律和变化趋势。①认知。有效获取空间数据，并对其进行科学的组织描述，利用数据再现事物本身。②解释。理解和解释地理空间数据的背景过程，认识事件的本质规律③预报。在了解、掌握事件发生现状与规律的前提下，运用有关预测模型对未来的状况做出预测④调控。对地理空间发生的事件进行调控。 2、对比分析高斯平面直角坐标系与UTM坐标系的特点。高斯- 克吕格投影与UTM投影都是 1按分带方法各自进行投影，各带坐标成独立系统； 2以中央经线投影为纵轴X，赤道投影为横轴Y，两轴交点即为各带的坐标原点。 3为了避免横坐标出现负值，投影中都规定将坐标纵轴西移500公里当作起始轴，而UTM南半球投影除了将纵轴西移500公里外，横轴南移10000公里。 4每一个投影带的坐标都是对本带坐标原点的相对值，为了区别某一坐标系统属于哪一带，通常在横轴坐标前加上带号。 5高斯－克吕格投影在低纬度和中纬度地区投影误差较大，UTM投影把中央子午线的长度比缩小至0.999 6，并使投影后两割线上无变形。 3、简述地图投影选择的一般原则。 1 GIS所采用的投影系统应与本国的基本地图系列所采用的投影系统一致； 2各比例尺GIS中的投影系统应与相应比例尺主要信息源地图的投影一致； 3各地区的GIS投影系统应与该地区所使用的投影系统一致； 4、分别阐述几何数据的量测尺度和属性数据的量测尺度。几何主要是比例尺，含义是指系统所用空间数据的精度和详细程度，系统中空间数据的精度高、要素选取多、数据详细而全面就说明空间数据的比例尺大；相反，则说明空间数据的比

ArcGIS空间分析操作

实习六空间分析实习目的 ●学习ArcMap简单的空间分析功能—缓冲区分析和叠加分析。 ●利用ArcToolbox中的Model（建模）工具，学习在已有的空间分析功能基础上，组合、定制新的空间分析功能。实习内容 ●利用缓冲区分析和叠加分析的手段，计算某道路两侧各500米范围内在各区的面积各为多少？ ●学习使用ArcToolbox中的Model Builder功能进行复杂的数据处理实习步骤综合内容

数据： a.道路图层road.shp b.杭州行政区图层hz.shp 内容一：利用缓冲区分析和叠加分析的手段，计算某道路两侧各500米范围内在各区的面积各为多少？ 1.打开road图层，将地图单位设置为meter 在左侧窗口中，右键点击【】->【Properties…】，弹出对话框【Data Frame Properties】，选择【General】属性页，在该页中设置Map Unite。

2．为road建立缓冲区 a.在ArcMap中将Buffer Wizard工具加到工具栏中。方法如下：【Tools】->【Customize…】->【Commands】找到【Tools】下的【Buffer Wizard】，将它拖放到工具栏上。

b.单击工具栏上的，将弹出Buffer Wizard对话框。 c.在Buffer Wizard对话框中的第一步中选择road线图层。然后单击“下一步。 d.设定缓冲距离为500，同时设定缓冲距离的单位是Meters，单击“下一步”。

e.在出现的对话框中，输出文件名取默认的Buffer_of_road.shp即可。 f.点击【完成】，ArcMap会将缓冲区图层建立并在ArcMap中显示出来。 3.对buffer_of_road和hz做叠加分析具体操作如下： a.ArcToolbox中选择【Analysis Tools】->【Overlay】->【Intersect】，弹出 Intersect对话框。

信息应用系统管理功能分析

信息应用系统管理功能分析 1目前供电企业信息应用系统管理功能的不足 1.1信息化管理不够完善在信息化时代快速发展的过程中，信息化应用系统管理功能也在趋于完善，而且，信息化管理系统也被广泛的应用到供电企业中，对促进供电企业快速发展以及提升供电企业的管理质量有着极大的作用。然而，从当前供电企业信息应用系统管理实际情况来看，还有很多方面不够完善，例如，在规程、规定的管理中，未能结合实际的情况考虑，信息化管理的套用现象屡见不鲜，未能充分将信息化管理的功能发挥出来，而且，信息化具有的更新性也未能充分的体现出来，长期使用一套信息化管理程序，信息化技术过于落后都会影响到信息化管理功能的发挥，严重的影响到供电企业的良好发展。 1.2各项功能之间的衔接不足信息化管理会结合实际的情况设置相应的管理功能，将供电企业相关岗位的工作标准充分应用到信息管理系统中，可以根据不同组织来建立各项功能，在满足岗位标准要求的基础上不断的向着信息化的管理方向发展。然而，作者在对供电企业当前信息应用系统管理功能的调查中发现，在信息管理系统运行的过程中，各项功能之间的衔接存在着较大的问题，功能之间出现脱轨的现象，功能前后的衔接不足将会给整个信息化管理系统的运行效率造成极大的影响。 2目前信息应用系统管理功能的解决思路 2.1对信息应用系统进行有序管理

信息应用系统管理主要是对各类信息进行管理，而信息管理不够完善主要体现在对信息管理的不够全面，会遗漏部分信息，将会对供电企业信息管理效率造成一定的影响，而引发这类问题的主要原因是管理的无序性，因此，要解决这类问题作者建议应对信息应用系统进行有序的管理。由于信息的载体主要以文档的形式存在，一旦信息量过大的话，文档就会积累，而以往对文档的管理主要是分散在各个员工的存储介质上，虽然信息系统已对其进行管理，但是，由于无法有效的对其进行利用，从而造成文档管理不得当的问题。而对信息应用系统进行有序管理，主要从对文档的跟踪、组织、传递等各个环节进行管理，并根据供电企业岗位标准来对各项文档信息的进行考核，确保系统各项信息管理的可靠性。另外，要对各项管理文档进行归类，尤其是对一些抽象角色库的文档进行有效的归类，要确定文档与各个管理角色之间的相联性，这样不仅更有利于对信息的有序管理，同时更有利于实现系统的各项功能并且将一些信息管理以及组织管理等功能有效的融合为一体，能够提高供电企业信息应用系统管理有效性并为电力企业的发展起到一定的推动作用，因此对信息应用系统开展有序管理势在必行。 2.2合理增强信息系统功能结合以上信息应用系统管理的功能分析，现阶段，供电企业信息应用系统管理功能不够完善，而且管理作为供电企业发展的关键，一旦管理的信息出现问题，将对供电企业造成非常不利的影响，而从实际情况来分析，引发这类问题的主要原因是信息系统功能的不足，因

ArcGIS空间分析工具

ArcGIS空间分析工具（Spatial Analyst Tools）1空间分析之常用工具空间分析扩展模块中提供了很多方便栅格处理的工具。其中提取（Extraction）、综合（Generalization）等工具集中提供的功能是在分析处理数据中经常会用到的。 1.1提取（Extraction）顾名思义，这组工具就是方便我们将栅格数据按照某种条件来筛选提取。工具集中提供了如下工具： Extract by Attributes：按属性提取，按照SQL表达式筛选像元值。 Extract by Circle：按圆形提取，定义圆心和半径，按圆形提取栅格。 Extract by Mask：按掩膜提取，按指定的栅格数据或矢量数据的形状提取像元。 Extract by Points：按点提取，按给定坐标值列表进行提取。 Extract by Polygon Extract by Rectangle Extract Values to Points：按照点要素的位置提取对应的（一个/多个）栅格数据的像元值，其中，提取的Value可以使用像元中心值或者选择进行双线性插值提取。 Sample：采样，根据给定的栅格或者矢量数据的位置提取像元值，采样方法可选：最邻近分配法（Nearest）、双线性插值法（Bilinear）、三次卷积插值法（Cubic）。以上工具用来提取栅格中的有效值、兴趣区域\点等很有用。

1.2综合这组工具主要用来清理栅格数据，可以大致分为三个方面的功能：更改数据的分辨率、对区域进行概化、对区域边缘进行平滑。这些工具的输入都要求为整型栅格。 1.更改数据分辨率 Aggregate：聚合，生成降低分辨率的栅格。其中，Cell Factor需要是一个大于1的整数，表示生成栅格的像元大小是原来的几倍。生成新栅格的像元值可选：新的大像元所覆盖的输入像元的总和值、最小值、最大值、平均值、中间值。 2.对区域进行概化 Expand：扩展，按指定的像元数目扩展指定的栅格区域。 Shrink：收缩，按指定的像元数目收缩所选区域，方法是用邻域中出现最频繁的像元值替换该区域的值。 Nibble：用最邻近点的值来替换掩膜范围内的栅格像元的值。 Thin：细化，通过减少表示要素宽度的像元数来对栅格化的线状对象进行细化。 Region Group：区域合并，记录输出中每个像元所属的连接区域的标识。每个区域都将被分配给唯一编号。 3.对区域边缘进行平滑 Boundary Clean：边界清理，通过扩展和收缩来平滑区域间的边界。该工具会去更改X 或Y方向上所有少于三个像元的位置。 Majority Filter：众数滤波，根据相邻像元数据值的众数替换栅格中的像元。可以认为是“少数服从多数”，太突兀的像元被周围的大部队干掉了。其中“大部队”的参数可设置，相邻像元可以4邻域或者8邻域，众数可选，需要大部分（3 /4、5/8）还是过半数即可。

空间分析及GIS学科观察和思考

空间分析（地理分析）是基于地理对象的位置和形态的空间数据的分析技术，其目的在于提取和传输空间信息。自从有了地图，人们就自觉或者不自觉地进行着各种类型的空间分析。空间分析是地理信息系统的主要特征。空间分析能力是地理信息系统区别与一般信息系统的主要方面，也是评价一个地理信息系统成功与否的一个主要指标。空间分析是GIS的核心和灵魂，是GIS区别于一般的信息系统、CAD或者电子地图系统的主要标志之一。空间分析，配合空间数据的属性信息，能提供强大、丰富的空间数据查询功能。因此，空间分析在GIS中的地位不言而喻。空间分析源于60年代地理学的计量革命，在开始阶段，主要是应用定量（主要是统计）分析手段用于分析点、线、面的空间分布模式。后来更多的是强调地理空间本身的特征、空间决策过程和复杂空间系统的时空演化过程分析。实际上自有地图以来，人们就始终在自觉或不自觉地进行着各种类型的空间分析。如在地图上量测地理要素之间的距离、方位、面积，乃至利用地图进行战术研究和战略决策等，都是人们利用地图进行空间分析的实例，而后者实质上已属较高层次上的空间分析。在地学领域中，空间分析一般是指“GIS空间分析”，或“地理空间分析”。任何信息，总含有空间、时间、属性特征。如水文走向含属性和时间特征, 疾病传播含时间、空间和属性特征, 而河道演变则反映了空间形态特征随时间变化性质。

国内外许多学者都对空间分析进行研究(UnWin,1981；李德仁等，1993；Rober t Haining，1994；郭仁忠,1997；王劲峰，2000)，但是对空间分析下定义是比较困难的，目前尚无一个统一的定义，不同的应用领域给出不同的涵义，它们的侧重点各不相同，但是都从不同的方面对空间分析的内涵进行了阐释：或侧重于地理学（地学），或侧重于测绘学（地图学）；或侧重于几何图形分析，或侧重于地学统计与建模。综合这些学者的研究成果。综述之，GIS空间分析是使用几何分析、统计分析、数学建模、地理计算等方法，对地理空间中的目标的空间关系进行描述、分析、建模，并进一步为空间决策支持提供服务的技术。一、功能划分空间分析是对分析空间数据相关方法的统称，空间分析是GIS系统的先进性的标志。早期的GIS强调的是简单的空间查询，空间分析功能很弱或根本没有，随着GIS的发展，用户需要更多更复杂的空间分析的功能，这就促进了GIS空间分析技术的发展，也使得多种空间分析技术出现。根据分析的数据性质不同，可以分为：①基于空间图形数据的分析运算；②基于非空间属性的数据运算；③空间和非空间数据的联合运算。空间分析赖以进行的基础是地理空间数据，运用各种几何逻辑运算、数理统计分析、代数运算等数学手段，最终的目的是解决人们所涉及到的地理空间实际问题。本文将常用的空间分析进行适当归纳，将常用空间分析分为几何分析、地形分析、栅格分析、网络分析、空间统计分析以及综合模型分析等，如表1所示。

GIS实习6-空间叠加分析

GIS实习六空间分析——叠加分析叠加分析是地理信息系统提取空间隐含信息常用的手段之一，它是在统一的空间参考系统下，通过对不同的数据进行一系列的集合运算，产生新数据的过程。叠加分析的目的是在空间位置上分析具有一定关联的空间对象的空间特征和专属属性之间的相互关系。叠加分析不仅可以产生新的空间关系，还可以产生新的属性特征关系，发现多层数据间的差异、联系和变化等特征。从运算角度看，叠加分析是指两个或两个以上的地理要素图层进行空间分析、标识分析、更新分析、交集取反和空间连接等七类。 5.1擦除分析擦除（erase）分析是在输入数据层中去除与擦除数据层的相交的部分，形成新的矢量数据层的过程。擦除要素可以为点、线和面，点擦除要素仅用于擦除输入要素中的点，线擦除要素可用于擦除输入要素中的线和点，面擦除要素可用于擦除输入要素中的点、线、面。由于面状要素比较直观形象，在此以面擦除要素为例来介绍擦除分析的原理及操作。具体操作步骤如下： 1．在ArcToolbox中双击【Analysis】—>【Overlay】—>【Erase】，打开【Erase】对话框，如图1所示。

图1 erase分析对话框 2. 在【Erase】对话框中，输入【Input Features】、【Erase Features】数据。（gis 实习6 \数据\erase\中的input.shp、analysis.shp）。 3. 确定输出结果【Output Feature Class】的路径和名称。注意，通常情况下，我们不用系统默认输出路径，要根据实际需要进行修改，为了提高工作效率，可以统一修改输出路径，方法为：单击【Geoprocessing】—>【Environment】，打开【Environment Settings】对话框，如图2所示。将Workspace设置为输出数据的路径。

主要功能实现的代码和分析

主要功能实现的代码和分析（实验三）这个程序的类比较少，只需要在CFtpDlg类的FtpDlg.cpp文件中添加事件函数和成员函数的代码。以下按照它们执行的功能分别介绍。 1．查询并显示FTP服务器的当前目录内容当用户输入了服务器名、登录用户名和口令后，点击‘查询’按钮，会产生BN_CLICKED 事件，导致执行对应的函数OnQuery()。代码如下： void CFtpDlg::OnQuery() { CInternetSession* pSession; //定义会话对象指针变量 CFtpConnection* pConnection; //定义连接对象指针变量 CFtpFileFind* pFileFind; //定义文件查询对象指针变量 CString strFileName; BOOL bContinue; pConnection=NULL; //初始化 pFileFind=NULL; UpdateData(TRUE); // 获得用户的当前输入（服务器名，用户名和口令）while(m_listFile.GetCount()!=0) m_listFile.DeleteString(0); // 清除列表框的内容 pSession=new CInternetSession( // 创建Internet会话类对象 AfxGetAppName(),1,PRE_CONFIG_INTERNET_ACCESS); try { // 试图建立与指定FTP服务器的连接 pConnection= pSession->GetFtpConnection(m_strFtp,m_strName,m_strPwd ); } catch (CInternetException* e) { e->Delete(); // 无法建立连接，进行错误处理 pConnection=NULL; } if (pConnection!=NULL) {// 创建CFtpFileFind对象，向构造函数传递CFtpConnection对象的指针pFileFind=new CFtpFileFind(pConnection); bContinue=pFileFind->FindFile("*"); // 查找服务器上当前目录的任意文件 if (!bContinue) // 如果一个文件都找不到，结束查找 { pFileFind->Close(); pFileFind=NULL;

ArcGIS空间叠加分析与缓冲区分析

一、实验目的：理解缓冲区分析和叠置分析的基本原理，学习利用arcgis进行缓冲区分析、叠加分析的操作，掌握如何合理利用空间分析中的缓冲区分析和叠置分析解决实际问题。二、实验准备 1、实验背景： A．市区择房随着商品房的发展，由于房屋的可选择余地越来越大，而且综合考虑小孩成长的缘故，所以越来越多的购房者对房屋的地段、环境，上学是否便捷，是否靠近名校等方面都提出了要求，所以综合考虑上述的因素，购房者就需要从总体上对商品房的信息进行研究分析，从而选择最适宜的购房地段。要求：所寻求的市区是噪声要小，距离商业中心要近，要和各大名牌高中离的近以便小孩容易上学，离名胜古迹较近环境优雅。综合上述条件，给定一个定量的限定如下：离主要市区交通要道200米之外，交通要道的车流量大，噪音产生主要源于此；（ST为道路类型中的主要市区交通要道）距大型商业中心的影响，以商业中心的大小来确定影响区域，具体是以其属性字段YUZHI；距名牌高中在750米之内，以便小孩上学便捷；

距名胜古迹500米之内。最后分别将满足上述条件的其中一个条件的取值为1，不满足的取值为0，即如果满足距主要市区交通要道200米之内，取值为1，反之为0；其他亦是如此，最后将其累加得到分级。即满足三个条件的累加得到3，满足2个条件的得到2，最后将全部分成4级。 B．学校选址学校的选址问题需要考虑地理位置、学生娱乐场所配套、与现有学校的距离间隔等因素，从总体上把握这些因素能够确定出适宜性比较好的学校选址区。综合上述条件，给定新学校选址要求：新学校应位于地势较平坦处；新学校的建立应结合现有土地利用类型综合考虑，选择成本不高的区域；新学校应该与现有娱乐设施相配套，学校距离这些设施愈近愈好；新学校应避开现有学校，合理分布。各数据层权重比为：距离娱乐设施占0.5，距离学校占0.25，土地利用类型和地势位置因素各占0.125。最后必须给出适合新建学校的适宜地区图，并对其简要进行分析。 2、实验材料：软件：ArcGIS Desktop 9.x ，实验数据：文件夹ex5中（1）市区择房数据：城市市区交通网络图“network.shp”、商业中心分布图

浅析GIS空间分析技术在土地利用中的应用

浅析GIS空间分析技术在土地利用中的应用 [摘要]由于土地利用变化具有明显的时间、空间特性，所以对土地利用的研究离不开GIS 的空间分析技术。在基于空间分析的土地利用研究中，空间查询、检索和量算是土地利用变化研究的基础操作，是进行其它高层次分析的基础。将空间插值、叠加分析、缓冲区分析、数字高程分析与空间统计分析方法相组合，应用于土地利用的变化研究中，可进行土地利用/覆盖变化(LUCC)研究、景观生态学研究、土地利用的空间自相关分析研究及土地资源的适宜性研究等等。 [关键词] 空间分析土地利用应用 1 前言空间分析源于60年代地理和区域科学的计量革命，在开始阶段，主要是应用定量（主要是统计）分析手段用于分析点、线、面的空间分布模式。后来更多的是强调地理空间本身的特征、空间决策过程和复杂空间系统的时空演化过程分析。实际上自有地图以来，人们就始终在自觉或不自觉地进行着各种类型的空间分析。如在地图上量测地理要素之间的距离、方位、面积，乃至利用地图进行战术研究和战略决策等，都是人们利用地图进行空间分析的实例，而后者实质上已属较高层次上的空间分析。 GIS空间分析技术广泛的应用于各个邻域，将空间分析的相关技术用于土地利用的研究中就是GIS的一个应用方向。土地利用的变化研究本身就具有很强的时序性和空间性，而GIS的空间分析技术在处理时间与空间特征变化上特有的优势使其成为土地利用变化研究中不可缺少的工具。 2 空间分析概述 2.1 空间分析空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术，其目的在于提取和传输空间信息。空间分析是地理信息系统的核心技术和重要功能之一，地理信息系统具有强大的空间分析功能，这是GIS区别于计算机制图系统（具有图形输入、编辑、输出等功能）和数据管理系统（具有查询、检索、存储管理数据等功能）的显著特征之一。空间分析使GIS不仅体现在地图制图功能上，用户还可以通过与系统交互而将地理数据经过分析转换为对自己有用的信息。同时，利用空间分析技术，通过对原始数据模型的

MapGis图形编辑平台空间分析功能及其应用

第２４卷第１２期２０１５年１２月中国矿业 CHINA MINING MAGAZINE Vol ．２４，No ．１２ Dec ．２０１５ MapGis 图形编辑平台空间分析功能及其应用张晓棠（河北省地质测绘院，河北廊坊０６５０００）摘要：结合具体实例介绍MapGis 图形编辑平台中空间分析模块的功能及具体应用，同时包括一些MapGis 编辑平台的应用技巧。关键词：MapGis ；空间分析；应用中图分类号：P ２０８文献标识码：A 文章编号：１００４-４０５１（２０１５）１２-０１５７-０２ The Function and Application of MapGis spatial analysis module ZHANG Xiao -tang （Geological Surveying and Mapping Institute of Hebei Province ，Langfang ０６５０００，China ） Abstract ：In this artical ，the author introduced the functions and applications of MapGis spatial analysis module by using specific examples ．Some application skills of this graphic editing platform are also included in the artical ． Key words ：MapGis ；spatial analysis ；application 收稿日期：２０１５-０２-０７ MapGis 自２０世纪２０年代起步（M apCAD ），经过近三十年的发展取得了长足的进步，MapGis K 系列软件成为国产GIS 平台中的佼佼者。然而，在地理信息数据采集领域，特别是地质测绘行业，由于使用习惯、历史积累及软件自身强大功能的吸引，其图形编辑平台的终极版MapGis ６．７仍然是业界进行图形编辑的不二之选。本文结合作者的使用经验对其空间分析模块的功能做一简要介绍。1 对象的几何类型几何图形无外以下三种类型：①零维对象，表现为点，点图形只需一组坐标即可定位。M apGis 的点对象包括符号、注记、版面、插入的图像等，外观不同但几何性质完全一样。②一维对象。表现为线，线是由一系列有序坐标对确定的对象，M apGis 的线只包括两点线段和多点折线，圆线和其他曲线都是由折线模拟的。③二维对象。表现为面，面也是由一系列在序坐标对确定的对象，与线不同的是，面要求首尾相接。M apGis 中的面称为区（域）。 MapGis 中各类对象均有丰富、灵活的形状、大小、结构、颜色等多种图案特性，但并不影响空间分析结果。 2 空间关系2．1 与点的关系１）点与点只有相离（即不同）与重合（即相同）两种关系。２）线与点的关系。当点位于线的节点或线相邻节点确定的线段上时，称为点在线上（线包含点）。３）面与点的关系。当点不在面轮廓上且过该点的某一直线与面轮廓有偶数个交点时，以该线为参照，如果位于该点左右两侧的交点个数均为奇数，则称面包含点；如果位于该点左右两侧的交点个数均为偶数，则称面与点相离。2．2 与线的关系１）线与线的关系。当两线的所有节点和节点顺序均完全相同时，称两线重合；当两线只有部分节点相同（或可以求解新的节点）时，称两线相交。２）面与线的关系。当线全部位于面内部时，称面包含线；当线的一部分位于面内部时，称面与线相交；当线面没有公共点时，称相离。2．3 与面的关系面与面的关系分为相离（没有公共点）、相交（有一个以上的公共点）、包含（一个面完全位于另一个面内）、重合（两面完全相同）。面与面相交可以是点（只有一个公共点）、线（只有轮廓相接）和面

GIS空间分析建模技术研究进展

第35卷第6期2010年 11月测绘科学 Science of Surveying and Mapping Vol.35No.6 Nov. 作者简介：方芳（1976-），女，湖北黄冈人，讲师，博士研究生（在读），主要从事软件工程、空间分析与空间决策等方面的教学、科研工作。E-mail ：ffang1014@https://www.360docs.net/doc/1916449260.html, 收稿日期：2009-04-01基金项目：国家“863”计划项目“支持跨平台的空间分析模型框架与应用系统快速构建环境研究”资助 GIS 空间分析建模技术研究进展方芳①②，徐世武①，万波① （①中国地质大学信息工程学院，武汉430074；②中国地质大学研究生院，武汉430074）【摘要】本文分析总结国内外空间分析建模技术与方法的研究进展，指出紧密结合各行各业应用的专业特色，建立能支持深层次应用的空间分析模型，提供方便的建模工具已成为迫切需要解决的问题；探讨将工作流、形式语言、空间算子重载等技术相结合建立空间分析模型的方法。【关键词】地理信息系统；空间分析；空间分析建模；工作流；空间算子；可视化【中图分类号】P208【文献标识码】A 【文章编号】1009-2307（2010）06-0137-03 1引言地理信息系统（GIS ）以数字世界表示自然世界，具有完备的空间特性，可以存储和处理大量地理数据，并具有极强的空间系统综合分析能力［1］。GIS 不仅要完成管理大量复杂的地理数据的任务，更为重要的是完成地理分析、评价、预测和辅助决策的任务［1］，分析数据是GIS 的核心，空间分析是GIS 最具特色的内容。空间分析依赖于空间分析模型，建立空间分析模型的过程（称为空间分析建模）是综合分析处理和应用空间数据的有效手段，也是开发分析决策型GIS 不可或缺的步骤［2］，建立有效的空间分析模型，为GIS 提供更多更强大的功能，已成为当前GIS 研究和应用中十分重要的任务。本文在综合分析国内外空间分析建模技术研究进展的基础上，指出了空间分析建模存在的主要技术问题，探讨了有待深入研究的方向。 2 GIS 空间分析建模技术研究进展 2.1 国外研究进展随着建模系统和工作流技术的应用，国外学者提出了关于空间信息处理过程建模系统的理论框架，通过对过程的描述解决GIS 空间分析应用的问题，同时开发了相应的原型系统，其中比较典型的如GOOSE 、Geo-Opera 、WOODSS 等。GOOSE 系统是Alonso （1994）提出的［3 ］，该系统作为用户与GIS 系统之间的协同建模工具出现，其部分功能已经非常类似于后来的空间信息工作流管理系统。空间信息工作流是科学工作流在空间分析领域的具体应用。Alonso （1995）提出了Geo-Opera 系统和Laura A ［4］。其中，特别是Geo-Opera 系统，它从GOOSE 系统中借鉴了空间建模、数据族系跟踪、模型自动执行等大量成功的经验，同时基于OPERA 通用工作流管理系统，强调空间模型的并发和分布执行、向前恢复的异常处理机制、事物、数据依赖性查询等功能，这些都是空间信息工作流管理系统的重要特征。Seffino （1997）提出的WOODSS 系统是比较完整的空间信息工作流管理系统［5］。Weske 等（1998）明确提出了空间信息工作流（Geo-Workflow ）的概念［6］，详细阐述了工作流和空间应用的关系，工作流管理系统应用到地理研究领域的方法，提出一个科学工作流管理系统WASA 在空间分析领域的应用，该系统具备空间建模和自动化执行的能力。当前，与工作流技术结合的地理信息建模系统（Geographic Information Modeling System ，GIMS ）是GIS 研究的热点问题。GIMS 支持面向用户的空间分析模型的定义、生成和检验的环境，支持交互式的基于GIS 的分析、建模和决策。与此同时，国外众多GIS 厂商正致力于空间分析建模产品的开发。例如，ARCGIS9的Model Builder 视窗提供了构建地理处理工作流和脚本的图形化建模环境。针对多地理处理任务，提供工作流构建和运行包含一系列地理处理工具的模型。通过添加工具和设置参数值构建处理过程，并串联这些过程生成模型。提供验证模型的功能，通过验证整个模型，能够校验所有参数值的有效性。通过创建脚本的方式决定执行模型的哪条分支，从而达到控制处理过程流的目的。对国外GIS 空间分析建模技术研究现状的分析表明，GIS 空间分析建模技术的发展可以分为三个阶段：①可视化搭建阶段；②精确表达阶段；③优化模型阶段。目前国外的研究主要集中于前两个阶段，即采用工作流技术实现分析业务模型的可视化搭建，采用脚本实现对业务模型的精确定量化，而对于通过空间算子拓展等手段平衡模型复杂度的优化模型阶段还未见相关报道，然而，这一阶段正是处理大型复杂建模和业务系统构建的关键。此外，通过工作流技术实现跨平台GIS 建模方面的研究国外也没有相关文献，而这一方面是大型复杂GIS 分析建模构建过程中经常遇到且严重影响系统建设进度和质量的问题。2.2国内研究进展现阶段，国内学者围绕空间分析建模技术也展开了深入的研究，并取得了探索性的理论成果。由于通用空间分析功能无法满足复杂的专业应用领域模型分析，因此为用户提供建立专业应用模型的二次开发工具和环境是目前解决空间分析建模问题的一般方法。赖格英（2003）对常用的专业应用领域空间分析模型的实现方法作了分析与比较［7］，指出基于GIS 外部松散耦合式的空间分析建模法和插件技术的空间分析建模法在一定程度上固化了应用模型，且开发周期相对较长，因而较难适应不断变化的应用领域。基于GIS 环境内二次开发语言的空间分析建模法存在主要问题是它对于普通用户而言过于困难。基于面向目标的图形语言建模法具有较大的灵活性，因而更能适应实际需要。相关研究表明，将工作流技术融入空间分析建模技术，有助于空间信息处理过程的建模、管理、控制和执行。高勇，邬伦等（2004）引入空间信息工作流理论［8］，将空间信

空间分析原理及应用1

空间分析原理及应用1 …………密…………封…………线…………内…………请…………不…………要…………答…………题………… 一、名词解释（14×2=28） 1. 空间位置分析: 指通过空间坐标系中坐标值来确定空间物体的地理位置。 2. 空间分布分析: 空间分布反映了同类空间物体的群体定位信息。 3. 空间距离分析：空间物体的接近程度。 4. 空间关系: 空间对象的相关关系，包括拓扑、方位、相似、相关等。 5. ArcToolbox ：空间处理工具的集合，它包含了Arcgis 地理处理的大部分的分析工具和数据管理工具。 6. 成本加权分配：通过成本距离加权函数，计算出每个栅格到距离最近、成本最低源的最少累加成本。 7. 网格：将栅格图像按一定的数学函数进行划分得到的最小像素单元。 8. 克里格插值：又称空间局部插值法，是以变异函数理论和结构分析为基础，在有限区域内对区域化变量进行无偏最优估计的一种方法，克里格插值是一种基于统计学的插值方法。 9. 地图代数：地图代数是以一尺度空间内栅格点集的变换和运算来解决地理信息的图形符号可视化及空间分析的新型理论和方法，是作用于不同数据层面上的基于数学运算的叠加运算。 10. 重分类：即基于原有数值，对原有数值重新进行分类整理从而得到一组新值并输出。 11. 空间数据：空间数据是指用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面信息的数据，它可以用来描述来自现实世界的目标，它具有定位、定性、时间和空间关系等特性。 12. 空间分析：空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术，其目的在于提取和传输空间信息。

13. 表面分析：主要通过生成新数据集，诸如等值线，坡度，坡向，山体阴影等派生数据，获得更多的反映原始数据集中所暗含的空间特征，空间格局等信息。 …………密…………封…………线…………内…………请…………不…………要…………答…………题………… 14. 等值线：将表面上相邻的具有相同的值的点连接起来的线，如地图上的等高线、气温图上的等压线。二、简答题（8×4=32） 1、简述GIS 空间关系答：空间关系是指各空间实体之间的空间关系，包括拓扑空间关系，方位和相似等关系。 2、简述空间关系描述及主要方法答：空间关系是指各空间实体之间的空间关系，包括拓扑空间关系，方位和相似等关系。 (1)拓扑关系的描述和方法：采用单纯形数据模型，用九交矩阵工具详细地研究了三维空间中点(0-单纯形) 、线(1-单纯形) 、面(2-单纯形) 和体(3-单纯形) 间的拓扑关系，获得了九交矩阵所对应的几何图形。用集合论研究了拓扑关系的定性推理，得到了组合推理表。(2)方向关系的描述和方法：建立了三维空间方向关系的描述模型，并对单方向关系的推理进行了详细研究，导出了组合推理表，给出了单方向关系的推理规律。(3)距离关系的描述和方法：建立了三维空间距离关系的定性描述系统，引入了区间数工具，根据区间数的运算以及定性距离满足的三个约束条件，导出了在不同情况下定性距离推理结果的通项公式。 3、简述栅格数据的聚类分析答：栅格数据的聚类是根据设定的聚类条件对原有数据系统进行有选择的信息提取而建立新的栅格数据系统的方法。栅格数据的聚合分析是根据空间分辨率和分类表，进行数据类型的合并或转换以实现空间地域的兼并。栅格数据的聚类聚合分析处理法在数字地形模型及遥感图像处理中应用中应用十分普遍。例如，由数字高程模型转换为数字高程分级模型便是空间数据的聚合，而从遥感数字图像信息中提取其一地物的方法则是栅格数据的聚类。 4、简述栅格数据的追踪分析答：所谓栅格数据的追踪分析指对于特定的栅格数据系统，由某一点或多个起点，按照一定的追踪线索追踪目标或者追踪轨迹信息提取的空间分析方法。栅格所记录的是地点的海拔高程值，根据地面流水必然向最大坡降方向流动的基本追踪线索，可以得出在以上