4第四章空间数据查询及分析1

空间数据查询和空间数据分析的具体功能分类

空间数据查询和空间数据分析的具体功能分类？空间定位查询由图形查询到属性按点定位查询按矩形区域查询按椭圆区域查询按多边形区域查询如查询在某个面内有几个点、空间关系查询通过拓扑关系和空间运算进行的查询邻接查询：查询目标邻接的点、线、面目标含查询：查询面目标所包含的点、线、面目标穿越查询：查询线目标所相交的点、线、面目标缓冲区查询：查询目标一定距离范围内的点、线、面目标如面面查询，查询与某个多边形相邻的多边形的个数空间属性查询由属性查询到图形支持标准的SQL查询语言 Select 属性项集合From 属性表集合Where 条件集合如查询地块面积为1.5的业主名字 select 业主名字，面积 from Parcel, Qwner where Parcel.PIN= Owner.PIN and Parcel.Area= 1.5 空间组合查询定位与属性组合查询关系与属性组合查询定位与关系组合查询定位、关系和属性组合查询如查询某地块中有几个面积为1.5的点空间数据分析形态分析形态特征是空间物体的重要特征之一，在空间分析中，对空间物体的形态分析随空间物体维数的改变而不同一般地说，空间物体可以简单地分为零维、一维、二维、三维，形态分析是对物体的几何特征的分析零维物体的形态是没有意义的一维物体的形态分析指长度、曲率、方向特征二维物体的形态分析指面积、周长、重心及平面延展性等三维物体的形态分析主要有表面积、体积、坡度、坡向等叠加分析

叠加分析是GIS最重要的功能之一是将各种不同的地理要素分类（层）存储和表述，由计算机自动将它们迭置起来进行分析如在叠加区域内，只有参与迭加的地理要素都为真时，该区域才为真；若参与迭加的地理要素中有一个为假，则该区域为假点与多边形叠加、线与多边形叠加、多边形与多边形叠加邻域分析邻域分析包括两个方面的内容：一是通过给定位置查询其邻域中的有关要素情况，这在GIS 中通常归结为“缓冲区”分析，有点、线、面缓冲区分析其二是从给定位置的某现象“值”去推算其给定邻域相关变量的值，在这GIS中通常归结为“插值式逼近” 连接分析连接分析涉及的内容较多，主要就是通视分析、径流分析、日照分析和多边形合并通视分析简单地说就是在地面上给定一点，计算出位于该点可以见到的全部区域径流分析就是地表谷地、水流的路径日照分析就是太阳照射的影子分析多边形合并单地说就是将若干个小多边形合并成一个大多边形网络分析将地理空间抽象成一个二维欧氏平面，以一定的规则和连线分布其间，就构成了地理网络现实地理空间中许多地理事物都可以直接或经过适当的变换形成地理网络例如铁路、公路、通讯线路、生产过程、经济的流量、人口迁移路线、自然系统中的物质流、能量流和信息流等，都可以表示成相应的点之间的连线由此构成现实世界中多种多样的地理网络。对地理网络进行分析，就可得到一些很有意义的结果网络分析的应用主要包括三个方面：路径分析和资源分配分布分析分布分析就是空间统计分析，基于空间数据进行非空间数据（专题）的分类将地图要素划分成一些简单的连通区域，如行政区划，每个区域用一个简单的数学函数表示一种专题主要属性的变化根据所表示地理现象的不同，区域可以对应不同类型的属性函数，如人口分布图、经济状况分布图、工业分布图、文化分布图、历史分布图等

空间数据查询与分析

第五章空间数据查询与分析本章主要讲述了空间数据查询和空间数据分析以及数字地面模型的相关知识。空间数据查询内容包括空间数据查询的含义，各种查询方式、查询结果的显示方式；空间数据查询应用。空间数据分析的内容包括空间数据分析基础即空间几何量算；空间数据分析方法即缓冲区分析、叠加分析、空间数据再分类、网络分析、空间插值、统计分类分析；，空间数据分析的应用。在本章的第三节介绍了数字地面模型（DTM）和数字高程模型(DEM)的概念，DEM的数据的采集及表示方法，DEM的应用及地形分析。第一节空间数据查询空间数据的查询是地理信息系统的一项重要功能，查询是用户与系统交流的途径，它可以向人们提供与地理空间、时间空间相关的空间数据，或者是与其关联的属性数据。目前大多数成熟的商品化地理信息系统软件的查询功能都能完美地实现对空间实体的简单查找，如根据鼠标所指的空间位置，系统可查找出该位置的空间实体和空间范围（由若干个空间实体组成）以及它们的属性，并显示出该空间对象的属性列表，并可以进行有关统计分析。 1 空间数据查询的含义空间数据查询首先是给出查询条件，然后系统经过空间量算，或在空间数据库和与其相联的属性数据库中快速检索返回满足条件的内容。查询是GIS用户最经常使用的功能，用户提出的很大一部分问题都可以通过查询的方式解决，查询的方法和查询的范围在很大程度上决定了GIS的应用程度和应用水平。通过数据查询可以定位空间对象，提取对象信息，为地理信息系统的高层次空间分析奠定基础。GIS数据查询包含了图形和属性的双向查询以及基于时间要素的图形、属性联合查询。 2 空间数据查询的方式 2．1 基于空间关系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。用户往往希望地理信息系统提供一些更能直接计算空间实体关系的功能，如用户希望查询出满足如下条件的旅游景点： 86

第4章地理信息系统空间数据库-1

第四章地理信息系统空间数据库（1）

第四章地理信息系统空间数据库第1节空间数据库概述第2节传统的数据模型第3节语义和面向对象数据模型第4节空间数据库逻辑模型设计和物理设计第5节GIS空间时态数据库

第一节空间数据库概述?空间数据库的概念 ?空间数据库的设计 ?空间数据库的实施和维护

一、空间数据库的概念 1. 数据库的相关概念 ①数据库：是指长期储存在计算机内有结构的、大量的、可共享的数据集合。 ②数据库管理系统：是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件；他的功能包括：数据定义，数据操作，数据库的运行管理，数据库的建立和维护。 ③数据库系统：指在计算机系统中引入数据库后的系统，它由数据库、数据库管理系统及其开发工具、应用系统、数据库管理员和用户构成。 ④数据库系统管理员：负责数据库的建立、使用和维护的专门人员。

2. 空间数据库的相关概念空间数据库：是地理信息系统在计算机物理存储介质存储的与应用相关的地理空间数据的总合，以一系列特定结构的文件形式组织后存储在介质上。空间数据库（系统）组成：包括3部分 ?空间数据库：是地理信息系统在计算机物理存储介质存储的与应用相关的地理空间数据的总合，一般是以一系列特定结构的文件形式组织后存储在介质上。 ?空间数据库管理系统：是指能够对物理介质上存储的地理空间数据进行语义和逻辑上的定义，提供必需的空间数据查询检索和存取功能，以及能够对空间数据进行有效的维护和更新的一套软件。?空间数据库应用系统：应用模块。

空间数据库是GIS中存储的与应用相关的地理空间数据的总和。（是GIS基本且重要的组成部分）数据库＝数据库系统

多元统计分析课后习题解答_第四章知识讲解

第四章判别分析 4.1 简述欧几里得距离与马氏距离的区别和联系。答：设p维欧几里得空间中的两点X=和Y=。则欧几里得距离为。欧几里得距离的局限有①在多元数据分析中，其度量不合理。②会受到实际问题中量纲的影响。设X,Y是来自均值向量为，协方差为的总体G中的p维样本。则马氏距离为D(X,Y)= 。当即单位阵时， D(X,Y)==即欧几里得距离。因此，在一定程度上，欧几里得距离是马氏距离的特殊情况，马氏距离是欧几里得距离的推广。 4.2 试述判别分析的实质。

答：判别分析就是希望利用已经测得的变量数据，找出一种判别函数，使得这一函数具有某种最优性质，能把属于不同类别的样本点尽可能地区别开来。设R1，R2，…，Rk 是p 维空间R p 的k 个子集，如果它们互不相交，且它们的和集为，则称为的一个划分。判别分析问题实质上就是在某种意义上，以最优的性质对p 维空间构造一个“划分”，这个“划分”就构成了一个判别规则。 4.3 简述距离判别法的基本思想和方法。答：距离判别问题分为①两个总体的距离判别问题和②多个总体的判别问题。其基本思想都是分别计算样本与各个总体的距离（马氏距离），将距离近的判别为一类。 ①两个总体的距离判别问题设有协方差矩阵∑相等的两个总体G 1和G 2，其均值分别是μ1和μ 2，对于一个新的样品X ，要判断它来自哪个总体。计算新样品X 到两个总体的马氏距离D 2（X ，G 1）和D 2 （X ，G 2），则 X ，D 2 （X ，G 1） D 2（X ，G 2） X ，D 2（X ，G 1）> D 2 （X ，G 2，具体分析， 2212(,)(,) D G D G -X X 111122111111 111222********* ()()()() 2(2)2()-----------''=-----''''''=-+--+'''=-+-X μΣX μX μΣX μX ΣX X ΣμμΣμX ΣX X ΣμμΣμX ΣμμμΣμμΣμ11211212112122()()()2() 22()2() ---''=-++-' +? ?=--- ?? ?''=--=--X ΣμμμμΣμμμμX ΣμμX μααX μ 记()()W '=-X αX μ 则判别规则为

GIS原理与应用教案——第五章空间查询与空间分析

第五章空间查询与空间分析学习要求：掌握1、GIS的数据查询的基本知识 2、GIS空间分析模型及其算法 §5.1 空间数据的查询一、空间数据查询的含义数据查询是GIS的一个非常重要的功能，定位空间对象、提取对象信息，是地理信息系统进行高层次空间分析的基础。二、空间数据查询的方式 1、基于属性数据的查询： 2、基于图形数据的查询： 3、图形与属性的混合查询 4、模糊查询： 5、自然语言空间查询： 6、超文本查询 7、符号查询三、查询结果的显示方式查询结果的显示环境参数 1、显示方式（the display mode）

有5种显示方式用语多次查询结果的运算：刷新、覆盖、清除、相交和强调。 2、图形表示（the graphical presentation）用于选定符号、图案、色彩等。 3、绘图比例尺（the scale of the drawing）确定地图显示的比例尺（内容和符号不随比例尺变化）。 4、显示窗口（the window to be shown）确定屏幕上显示窗口的尺寸。 5、相关的空间要素（the spatial context）显示相关的空间数据，使查询结果更容易理解。 6、查询内容的检查（the examination of the content）检查多次查询后的结果。 §5.2 空间数据的统计分析讲述空间数据统计分析中基本统计量的计算和常用统计数据的分类分级算法。一、属性数据的集中特征数反映属性数据集中特性的参数有：频数：变量在各组出现或发生的次数；频率：各组频数与总频数之比；平均数：反映了数据取值的集中位置；

实验四空间数据查询与分析(ArcGIS)

实验四空间数据查询与分析一、实习目的 1.掌握空间数据查询与分析的原理与方法。 2.掌握空间数据查询与分析的容与技术。 3.结合实际，掌握利用叠加、缓冲和网络分析方法解决地学空间分析问题的能力。二、实验准备预备知识空间数据的查询与分析是GIS的基本操作功能，数据探查包含属性数据查询，空间数据查询，地理可视化。空间数据分析包括矢量数据分析，如缓冲、叠加、地图操作等；栅格数据分析，如局域、领域等分析；地形制图和分析；空间插值；基于区域的分析；网络分析等。空间数据及其表达空间数据（也称地理数据）是地理信息系统的一个主要组成部分。空间数据是指以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济景观数据，可以是图形、图像、文字、表格和数字等。它是GIS所表达的现实世界经过模型抽象后的容，一般通过扫描仪、键盘、光盘或其它通讯系统输入GIS。在某一尺度下，可以用点、线、面、体来表示各类地理空间要素。有两种基本方法来表示空间数据：一是栅格表达;一是矢量表达。两种数据格式间可以进行转换。实验数据 Data4数据或学生自己准备于该实验相关的数据三、实验容及步骤本实验方法是学生自主实验，实习手册只简绍涉及到空间查询与分析部分软件的操作，具体试验容采取学生自问自答的方式进行，即学生根据所学知识，自己设计有关空间查询与分析的实际问题，并通过实验来回答问题。要求至少列举一个空间缓冲分析的案例，一个网络分析的案例，然后

通过实验来分析解决。 1、空间查询 1）利用图形查询属性 ●直接点击图形查询属性（Identify）选取Identify 工具。用这个工具点取要素（点、线、面状）时，弹出Identify Result （查询结果）对话框，显示该要素的属性值。如下图： 2）框选图形查询属性（Select feature） ●然后点击工具栏上的Select feature图标点取想要选择的要素，被选择的要素颜色改变，在快捷菜单上选择Open Attribute Table ,可以看到属性表被选择的要素的属性记录也改变了颜色。如下图：

第四章 SPSS基本统计分析

第四章 SPSS基本统计分析 ——描述性统计分析描述性统计分析是统计分析的第一步，做好这第一步是下面进行正确统计推断的先决条件。SPSS的许多模块均可完成描述性分析，但专门为该目的而设计的几个模块则集中在Descriptive Statistics菜单中，包括： ●Frequencies：频数分析过程，特色是产生频数表（主要针对分类变量） ●Descriptives：数据描述过程，进行一般性的统计描述（主要针对数值型变量） ●Explore：数据探察过程，用于对数据概况不清时的探索性分析 ●Crosstabs：多维频数分布交叉表分析（列联表分析） ●Ratio statistics：比率分析 4.1 频数分析 4.1.1 频数分析的目的和基本任务 1、目的基本统计分析往往从频数分析开始。通过频数分析能够了解变量取值的状况，对把握数据的分布特征是非常有用的。 2、基本任务（1）频数分析的第一个基本任务是编制频数分布表。 ●频数（Frequency）：即变量值落在某个区间（或某个类别）中的次数 ●百分比（Percent）：即各频数占总样本数的百分比 ●有效百分比（Valid Percent）：即各频数占有效样本数的百分比，这里有效样本数＝总样本－缺失样本数 ●累计百分比（Cumulative Percent）：即各百分比逐级累加起来的结果。最终取值为100。（2）频数分析的第二个任务是绘制统计图 ●条形图（Bar Chart）：用宽度相同的条形的高度或长短来表示频数分布变化的图形，适用于定序和定类变量的分析。 ●饼图（Pie Chart）：用圆形及圆内扇形的面积来表示频数百分比变化的图形，以利于研究事物内在结构组成等问题。 ●直方图（Histograms）：用矩形的面积来表示频数分布变化的图形，适用于定距型变量的分析。注：变量的计量尺度： a 定类（Category Scale）：只能计次 b 定序（Ordinal Scale）：计次、排序 c 定距（Interval Scale）：计次、排序、加减 d 定比（Ratio Scale）：计次、排序、加减、乘除 4.1.2 频数分析的基本操作 ●（1）选择菜单Analyze—Descriptive Statistics—Frequencies。 ●（2）将若干频数分析变量选择到Variable(s)框中。 ●（3）单击Chart按钮选择绘制统计图形，在Chart Values框中选择条形图中纵坐标（或饼图中扇形面积）的含义，其中Frequencies表示频数；Percentages表示百分比。

基于ArcGis的空间分析要点

第一章 1．GIS空间分析的概念、GIS空间分析的研究对象概念：空间分析是为解答地理空间问题而进行的数据分析与挖掘，是GIS的核心。研究对象：空间目标及其特性。如空间特性——位置、分布、形态和空间关系；属性特性；时间特性。空间分析类型：I基于空间图形数据的分析运算；基于非空间数据的数据运算；空间与非空间数据的联合运算。II基于矢量的空间分析；基于栅格的空间分析；矢- 栅联合空间分析。 2．道路拓宽案例分析题：某城镇拟对建城区某条道路进行拓宽，其拆迁标准为： a）道路从原有的20m拓宽至60m； b）拓宽道路应尽量保持直线； c）部分位于拆迁区内的10层以上的建筑不拆除。如何使用GIS进行道路拓宽的路线和费用分析？流程是怎样的？解决，数据采集和建库：搜集研究区域的道路分布图、建筑物分布图以及地价等相关信息；缓冲区分析：对道路做一40m为半径的缓冲区分析；叠加分析：将缓冲区分析之后的道路图同建筑物分布图叠加分析，选出在缓冲区域内的层数超过10的建筑物，做好标记；统计分析：…… 3．GIS空间分析的核心问题位置、条件、趋势、模式、模型。第二章 1.空间查询的概念、空间量算的概念空间查询：利用空间索引机制，从数据库中找出符合该条件的空间数据。空间量算：对各种空间目标的基本参数进行量算与分析。 2.函数距离的概念如曼哈顿距离、相对障碍物距离。 3.空间查询分类属性查询；空间相互关系查询，包含、在……之内、衷心地相交、在……距离之内…… 混合查询。 4.空间量算主要内容基本几何参数量测：位置、长度、面积、体积、距离、中心、重心…… 空间目标形态量测：曲率、弯曲度、完整性、复杂度…… 空间目标分布计算：分布中心、分布轴线、离散度、标准差圆、最近邻分析、分布密度、连通度、定向 5.分布密度的概念、连通度的概念分布密度：单位分布区域内分布对象的数量；连通度：空间网络中节点连线数与可能存在的所有连线数之比。思考题：1）洪涝灾害评估系统实现的技术路线研究； 2）提供区域DEM，获取区域的高程曲线和相对高程曲线。第三章 1.什么是Grid，Grid的行、列数与Cell Size和空间范围、离散型和连续型Grid的区别，

第4章 SPSS基本统计分析(课后练习参考)

第三章 1、利用习题二第6题数据，采用SPSS数据筛选功能将数据分成两份文件。其中，第一份数据文件存储常住地是“沿海或中心繁华城市”且本次存款金额在1000至5000之间的调查数据；第二份数据文件是按照简单随机抽样所选取的70%的样本数据。第一份文件：选取数据数据——选择个案——如果条件满足——存款>=1000&存款<5000&常住地=沿海或中心繁华城市。第二份文件：选取数据数据——选择个案——随机个案样本——输入70。 2、利用习题二第6题数据，将其按常住地（升序）、收入水平（升序）、存款金额（降序）进行多重排序。排序数据——排序个案——把常住地、收入水平、存款金额作为排序依据分别设置排列顺序。 3、利用习题二第4题的完整数据，对每个学生计算得优课程数和得良课程数，并按得优课程数的降序排序。计算转换——对个案内的值计数输入目标变量及目标标签，把所有课程选取到数字变量，定义值——设分数的区间，之后再排序。 4、利用习题二第4题的完整数据，计算每个学生课程的平均分以及标准差。同时，计算男生和女生各科成绩的平均分。方法一：利用描述性统计，数据——转置学号放在名称变量，全部课程放在变量框中，确定后，完成转置。分析——描述统计——描述，将所有学生变量全选到变量框中，点击选项——勾选均值、标准差。先拆分数据——拆分文件按性别拆分，分析——描述统计——描述，全部课程放在变量框中，选项——均值。方法二：利用变量计算，转换——计算变量分别输入目标变量名称及标签——均值用函数mean完成平均分的计算，标准差用函数SD完成标准差的计算。数据——分类汇总——性别作为分组变量、全部课程作为变量摘要、（创建只包含汇总变量的新数据集并命名）——确定 5、利用习题二第6题数据，大致浏览存款金额的数据分布状况，并选择恰当的组限和组距进行组距分组。根据存款金额排序，观察其最大值与最小值，算出组数和组距。转换——重新编码为其他变量——将存款金额作为输出变量——定义输出变量的名称及标签——设定旧值和新值. 6、在习题二第6题数据中，如果认为调查中“今年的收入比去年增加”且“预计未来一两年收入仍会增加”的人是对自己收入比较满意和乐观的人，请利用SPSS的计数和数据筛选功能找到这些人。转换——对个案的值计数——设定目标变量及标签——将“今年的收入比去年增加”和“预计未来一两年收入仍会增加”两个变量选中——定义值。 7、对习题二第5题数据，选择恰当的加权变量进行加权处理进而还原为原始数据为后续分析做准备。数据——加权个案——点击加权个案——将人数作为频率变量——确定。第四章

(完整word版)GIS空间分析与建模期末复习总结

空间分析与建模复习名词解释：空间分析：采用逻辑运算、数理统计和代数运算等数学方法，对空间目标的位置、形态、分布及空间关系进行描述、分析和建模，以提取和挖掘地理空间目标的隐含信息为目标，并进一步辅助地理问题求解的空间决策支持技术。空间数据结构：是对空间数据的合理组织，是适合于计算机系统存储、管理和处理地图图形的逻辑结构，是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描述与表达。空间量测：对GIS数据库中各种空间目标的基本参数进行量算与分析，元数据：描述数据及其环境的数据。空间元数据：关于地理空间数据和相关信息的描述性信息。空间尺度：数据表达的空间范围的相对大小以及地理系统中各部分规模的大小尺度转换：信息在不同层次水平尺度范围之间的变化，将某一尺度上所获得的信息和知识扩展或收缩到其他尺度上，从而实现不同尺度之间辨别、推断、预测或演绎的跨越。地图投影：将地球椭球面上的点映射到平面上的方法，称为地图投影。地图代数：作用于不同数据层面上的基于数学运算的叠加运算重分类：将属性数据的类别合并或转换成新类，即对原来数据中的多种属性类型按照一定的原则进行重新分类滤波运算：通过一移动的窗口，对整个栅格数据进行过滤处理，将窗口最中央的像元的新值定义为窗口中像元值的加权平均值邻近度：是定性描述空间目标距离关系的重要物理量之一，表示地理空间中两个目标地物距离相近的程度。缓冲区分析、泰森多边形分析。缓冲区：是指为了识别某一地理实体或空间物体对其周围地物的影响度而在其周围建立的具有一定宽度的带状区域。缓冲区分析：对一组或一类地物按缓冲的距离条件，建立缓冲区多边形，然后将这一图层与需要进行缓冲区分析的图层进行叠加分析，得到所需结果的一种空间分析方法泰森多边形：所有点连成三角形，作三角形各边的垂直平分线，每个点周围的若干垂直平分线便围成的一个多边形网络分析：是通过研究网络的状态以及模拟和分析资源在网络上的流动和分配情况，对网络结构及其资源等的优化问题进行研究的一种空间分析方法。（理论基础：计算机图论和运筹学）自相关：空间统计分析所研究的区域中的所有的值都是非独立的，相互之间存在相关性。在空间和时间范畴内，这种相关性被称为自相关。

空间数据和属性数据的查询

实验二空间查询统计与空间编辑一、实验目的和要求 1、掌握点击查询，图形和属性关联查询，条件查询方法； 2、能对查询出的属性记录进行统计，如平均值、方差计算等，并制作多种统计图； 3、能够通过“绘图工具栏”和“修改工具栏”提供的工具进行各种丰富的图形编辑； 4、能够对属性数据进行批量编辑。二、实验主要内 1、属性数据的录入； 1、点击查询某标志性建筑物； 2、对某建筑物图层进行图形和属性关联查询； 3、对一些特殊地物进行查询统计，并制作统计图。 4、通过“绘图工具栏”和“修改工具栏”提供的工具对有拓扑错误的地物进行图形编辑；三、实验主要步骤及数据处理结果 1、添加属性字段 2、属性信息的录入 A、选中需要录入属性信息的物体双击出现属性录入窗口

B、在添加字段的属性录入窗口编辑属性信息 C、给图层中的标志地物录入属性信息 3、属性信息的查询打开图层选择要查询的地物双击或者选择属性浏览菜单查询属性

4、编辑属性对像 A、统一赋值，右击数据集选择“浏览数据集属性”打开数据表，然后右击某一条记录在弹出的对话框中选择统一赋值为数据集编辑属性（以“机构单位为例”） SmuserID=0 给SmuserID统一赋值8结果图 B、单字段运算。

D、双字段运算

E、函数运算

5、SQL查询 SQL查询是指根据一定的属性条件进行查询，该属性条件要符合SQL（Structure Query Language）结构化查询语言的规范，称为SQL查询。操作方式：点击菜单项【查询分析】－＞【SQL查询】，弹出“地图SQL查询”对话框。如图2-2界面中，先选中要查询的地图名称，再根据“字段信息”和“运算符号”组合查询条件（该条件符合SQL规范），显示在“查询条件”列表中。如果只想将查询结果的部分字段显示出来，可在“选择浏览字段”中列出需要显示的字段名称（可通过点击“字段信息”列表实现）。查询的结果分为图形和属性两部分，可通过界面左下角的选项进行控制。查询的结果还可以保存为新的数据集。实例：查询学校中在校生人数》=5000人的学校并在地图中表示出来操作图如下所示：（1）SQL 语句的编写（2）查询结果的显示和保存 6、线性数据集拓扑处理以道路中心线的拓扑处理为例点击菜单项【数据处理】－＞【线性数据集拓扑处理】－＞设置参数

空间数据库复习题

Chapter 1: Introduction to Spatial Databases 1、举例说明什么是空间数据、非空间数据？如何理解空间查询（spatial queries）和非空间查询的区别（Non-spatial queries）？答：河流的泛洪区，卫星影像数据、气象气候数据等都可以是空间数据书店名称店员人数，去年的销售量，等是非空间数据空间查询是对空间数据的查询或命令 2、什么是GIS，什么是SDBMS？请阐述二者的区别和联系。答：1、GIS是一个利用空间分析功能进行可视化和空间数据分析的软件。它的主要功能有：搜索、定位分析、地形分析、流分析、分布、空间分析/统计、度量 GIS 可以利用SDBMS来存储、搜索、查询、分享大量的空间数据集 2、SDBMS是一个软件模块。它可以 ①、利用一个底层的数据库管理系统 ②、支持多种空间数据模型、相应的空间抽象数据类型（ADT）以及一种能够调用这些ADT的查询语言 ③、支持空间索引、高效的空间操作算法以及用于查询优化的特定领域规则 3、区别与联系：①、利用GIS可以对某些对象和图层进行操作，而利用SDBMS则可以对更多的对象集和图层进行更加简单的操作 ②、SDBMS可以在GIS不能使用的某些领域进行使用，例如基因组学、天文学、多媒体信息系统等 ③、GIS可以作为SDBMS的前端，利用一个高效的SDBMS可以大大提高GIS的效率和生产率。 3、从GIS这一缩写的三种含义来理解GIS的发展历程。答：地理信息系统：为专业人员提供的软件地理信息科学：为地理信息系统和服务提供使用和发展的定义、框架和理论地理信息服务：为普通用户提供的网点和服务中心，例如PC机上的地理和空间服务

空间数据库-第4章 Geodatabase空间数据模型1

第四章 GeodataBase空间数据模型 4.1 Geodatabase的概念:面向对象的地理数据模型；将空间数据和属性数据都保存在关系型数据库中；对编辑具有版本控制和长事务处理功能；对应用软件开发提供一种新的数据处理对象；支持基于组件的开发。 4.1.2 个人 Geodatabase:ArcGIS Desktop对个人Geodatabase 操作有全功能支持。个人Geodatabase 适用于小型项目的地理信息系统。ArcGIS Desktop可以使用 Access 数据库打开，即ArcInfo使用微软 Jet 引擎创建和更新 Access 数据库。在ArcInfo软件中一般来说，个人Geodatabase 支持的对象少于 250，000 个。它只支持同一时刻的单一编辑用。 4.1.3 ArcSDE和多用户Geodatabase:对于大型的企业数据库，使用 ArcSDE 软件。ArcSDE 安装在关系数据库的服务器上。通过 TCP/IP，ArcSDE 为运行在 PC上的 ArcGIS 应用程序提供 Geodatabase服务。对于大型的企业数据库，使用 ArcSDE 软件。ArcSDE 安装在关系数据库的服务器上。 ArcSDE 可以理解为 ArcInfo 的多用户扩展。 ArcSDE 不仅提供对地理数据的远程访问，而且还允许多用户同时编辑同一地理数据。ArcSDE 可以实现海量数据的中央化管理。 4.1.4 Geodatabase的基本构架和特征:Geodatabase本质上是空间数据和属性数据的存储机制，Geodatabase之中有许多专门的存储结构，用来存储要素、属性、属性间的关联以及要素间的关联。Geodatabase 中的要素被配置成为一系列的相关表。这些相关表的一部分是用于描述要素的属性，另一部分描述要素之间的关系，验证规则和属性域。数据库管理这些表的结构和完整性.Geodatabase具有内置的有效性规则、高级的数据存储选项、以及赋予GIS数据集要素以行为的能力。Geodatabase无缝地关联地理数据，它并不把地理数据分割成块，而是使用一个高效的空间索引来对要素表达的区域进行管理； 4.1.4 Geodatabase的基本构架和特征:通过查看数据的对象图获取Geodatabase的物理数据结构。ArcSDE通过地理数据访问模型提供一个面向对象的地理数据模型供用户访问。使用 ArcGIS的ArcCatalog 应用程序，用户可以创建、修改和管理Geodatabase 数据的结构。 4.2 Geodatabase的内部结构通用的地理数据模型：矢量、栅格和三角网。在Geodatabase 中，它们通过三种地理数据集来实现：要素数据集（要素集）是具有相同坐标系统的要素类的集合。我们可以选择在要素集的内部或外部，组织简单要素类，但拓扑要素类只能在要素集内部组织，以确保它们具有相同的坐标系统。栅格数据集可以是简单数据集或者是具有特征光谱或类型值的多波段组合数据集。TIN 数据集是一组在确定范围内的，每个结点具有反映该表面类型的Z 值的三角形的集合。 4.2.1 要素集和空间参考:要素集（Feature Dataset）是具有相同坐标系统的要素类的集合：点、线或多边形。在要素集中存储了 Geodatabase 的拓扑关系。相同的空间参考（Spatial Reference）是维护拓扑关系的基础。除存储要素外，要素集中还可以存储对象(Objects)、关联类（Relationship class）和几何网络。对象、要素和关联类直接存储在 Geodatabase 中。而不一定存放在要素集中。4.2.2 要素类 :要素是空间实体的表示方式；要素类是同种类型（相同几何形状）的要素的集合；具有同样的几何类型；具有同样的空间参考系统；存储空间对象；要素具有位置特征：几何体的空间属性；要素可以参与网络几何和拓扑关系。 4.2.2 要素类要素类和拓扑：要素类是具有相同几何形状的要素的集合：点、线或多边形。简单要素类包括没有任何拓扑关系的点、线、多边形或注记。也就是说，一个要素类内的点与另一要素类中的线的终点可以是一致的，但它们是不同的。这些要素可以彼此独立地编辑。拓扑要素类局限在一定的图形范围内，它是一个由完整拓扑单元组成的一组要素类限定的对象。ArcGIS包含了geodatabase 中最主要的一种图形拓扑—几何网络。 4.2.3 对象类：对象是具有属性和方法的实体，对象是对象类的实例；对象类中对象具有相同属性和方法，对象可以和其他对象相关联。对象类是Geodatabase中的一个表，保存与地理对象相关联的描述性信息，但它们不是地图上的要素。对象保存为一个元组。地块的所有者就是对象类的一个例子。可以建立一个地块要素类与所有者对象类之间的数据库连接。 4.2.4 关联类关联类存储了对象类、要素类两两之间的关联信息。关联可以是：对象类之间的，要素类之间的，要素类和对象类之间的关联的类别:简单的：对象存在的相互依赖组合的：没有原始对象，目标对象不能存在；目标对象随原始对象的移动而移动 4.2.5 拓扑：ArcGIS 8.3 之后开始支持拓扑功能，可以体现要素类之间的空间拓扑关系。这样的拓扑，可以应用于各种几何类型的要素的空间关系分析和定义。简单要素类是没有拓扑关系的点、线、多边形或注记，各要素可以彼此独立地编辑拓扑要素类局限在一定的图形范围内，是一个有完整拓扑单元组成的一组要素类限定的对象，如几何网络。4.2.6 域和属性验证域（Domain）是对象属性的有效值集合。可以是文本型的，也可以是数值型的。通过关联类和连通规则（connectivity rules），属性验证用以增强数据的完整性。域（Domain）是对象属性的有效值集合。可以是文本型的，也可以是数值型的。属性验证：在Geodatabase中保存对象的属性、连接和空间规则；通过关联类和连通规则（connectivity rules），可以增强数据的完整性。无须代

空间数据查询分析

第四章空间数据的查询与分析 4.1查询与量算【学时安排】 2学时【目的要求】 1、理解图文互访； 2、掌握点、线、面相互关系的查询； 3、了解地址匹配查询与量算。【重点难点】点、线、面相互关系的查询。【教学方法与手段】示例式、启发式教学方法，多媒体、软件演示教学手段。一、空间关系的类型空间关系主要是指地理实体之间的位置关系，即点、线、面三类基本数据之间的关系，它们两两相关，显然有六种关系，即： 1、点—点关系点和点之间的关系主要有两点（通过某条线）是否相连，两点之间的距离是多少？如城市中某两个点之间可否有通路，距离是多少？这是在实际生活中常见的点和点之间的空间关系问题。 2、点—线关系点和线的关系主要表现在点和线的关联关系上。如点是否位于线上，点和线之间的距离等等。 3、点—面关系点和面的关系主要表现在空间包含关系上。如某个村子是否位于某个县内？或某个县共有多少个村子？ 4、线—线关系线和线是否邻接、相交是线和线关系的主要表现形式。如河流和铁路的相交，两条公路是否通过某个点邻接？ 5、线—面关系线和面的关系表现为线是否通过面或和面关联或包含在面之内？ 6、面—面关系面和面之间的关系主要表现为邻接和包含的关系。二、图文互访图文互访是最常用的查询，主要有两类：第一类是按属性信息的要求来查询空间位置，俗称“文查图”，如查出土地级别为一级地块的空间分布情；第二类是按空间位置来查询属性信息，俗称“图查文”。最常用的是在图形显示屏幕前，把光标移到某些点、线、面（多边形）上，查出这些点、线、面有关的文字属性信息。三、点、线、面相互关系的查询

1、面－面查询：与某个多边形相邻的多边形是哪些； 2、面－线查询：某个多边形的边界是哪些线（链）； 3、面－点查询：某个多边形内有哪些点状要素； 4、线－面查询：某条线经过（或穿过）哪些多边形，某条链的左、右多边形是哪些； 5、线－线查询：与某条河流相连的支流是哪些，某些道路跨过哪些河流； 6、线－点查询：某条道路上有哪些桥梁，某条输电线路上有哪些变电站； 7、点－面查询：某个点落在哪个多边形内； 8、点－线查询：某个结点由哪些线（链）相交而成。 9、“开窗”查询：在图形显示屏幕上用光标临时划定一个不规则的多边形，好像在背景地图上开了一个“窗”，然后查出和该窗口有关的点、线、面及其属性信息。拓扑结构的矢量模型很容易实现上述功能。四、地址匹配查询从街道的自然地址来查询事物的空间位置是GIS的一种特有的查询方法，这种查询往往建立在类似DIME和TLGER的地理编码基础上，利用这种地理编码，输入街道的门牌号码，就可知道大致的位置和所在的街坊。（如图4－1所示）。这对与空间分布有关的社会、经济调查与统计很有用，因为只有在调查表上填了地址，计算机就会自动地从空间位置的角度来作统计、分析。另外，这种查询也经常用在公用事业管理、事故分析等方面，如邮政、通讯、供水、供电、治安、消防、医疗等。图4－1 DIME文件记录示意五、空间数据的查询检索空间数据的查询检索是地理信息系统中最基本的分析功能，通过它，用户可以进一步获取很多派生空间数据。空间数据的查询检索实质上是按一定条件对空间目标的位置和属性信息进行查询，以形成一个新的数据子集，可大致分下面几种： 1、定位查询用于实现图形数据和属性数据的双向查询。如将光标指向屏幕上图形的某一部分时，可得到相应的属性数据。相反，当光标指向属性数据中某一数据项时，在屏幕上显示该数据项

空间分析基本操作.

实验空间分析基本操作一、实验目的 1. 了解基于矢量数据和栅格数据基本空间分析的原理和操作。 2. 掌握矢量数据与栅格数据间的相互转换、栅格重分类(Raster Reclassify)、栅格计算－查询符合条件的栅格(Raster Calculator)、面积制表（Tabulate Area）、分区统计(Zonal Statistic)、缓冲区分析(Buffer) 、采样数据的空间内插(Interpolate)、栅格单元统计（Cell Statistic）、邻域统计（Neighborhood）等空间分析基本操作和用途。 3. 为选择合适的空间分析工具求解复杂的实际问题打下基础。二、实验准备预备知识：空间数据及其表达空间数据（也称地理数据）是地理信息系统的一个主要组成部分。空间数据是指以地球表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济景观数据，可以是图形、图像、文字、表格和数字等。它是GIS所表达的现实世界经过模型抽象后的内容，一般通过扫描仪、键盘、光盘或其它通讯系统输入GIS。在某一尺度下，可以用点、线、面、体来表示各类地理空间要素。有两种基本方法来表示空间数据：一是栅格表达; 一是矢量表达。两种数据格式间可以进行转换。空间分析空间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，其目的在于提取空间信息或者从现有的数据派生出新的数据，是将空间数据转变为信息的过程。空间分析是地理信息系统的主要特征。空间分析能力（特别是对空间隐含信息的提取和传输能力）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的主要指标。空间分析赖以进行的基础是地理空间数据库。空间分析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。空间分析可以基于矢量数据或栅格数据进行，具体是情况要根据实际需要确定。空间分析步骤根据要进行的空间分析类型的不同，空间分析的步骤会有所不同。通常，所有的空间分析都涉及以下的基本步骤，具体在某个分析中，可以作相应的变化。空间分析的基本步骤: a)确定问题并建立分析的目标和要满足的条件 b)针对空间问题选择合适的分析工具 c)准备空间操作中要用到的数据。 d)定制一个分析计划然后执行分析操作。 e)显示并评价分析结果

Gis原理“第六章空间数据查询与分析作业”

成都信息工程学院资源环境学院《GIS原理》作业章节第六章空间数据查询与分析姓名学号班级遥感科学与技术131

《GIS原理》作业 1、栅格数据与矢量数据在多个面图层叠加分析方法与结果上有什么差异？叠加分析主要用在哪些方面？答：栅格数据的叠加分析结果：栅格数据叠加运算是通过像元之间的各种运算来实现的。设X1 ， X2 ，… Xn ，分别表示第1层至第n层上同一坐标属性值，f 函数表示各层上属性与用户需求之间的关系，E 为叠置后属性输出层的属性值，则E = f(x1, x2, … xn) )叠加操作的输出结果可能是： ①各层属性数据的算术运算结果； ②各层属性数据的极值； ③逻辑条件组合； ④其他模型运算结果。矢量数据的叠加分析结果： ①视觉信息叠加不产生新的数据层面，将多层信息复合显示，便于分析。 ②矢量结构的叠加分析能够通过计算每个点相对于多边形线段的位置，进行点是否在一个多边形中的空间关系判断。在完成点与多边形的几何关系计算后，还要进行属性信息处理并加以显示。 ③线与多边形叠加的结果是产生了一个新的数据层面，每条线被它穿过的多边形打断成新弧段图层，同时产生一个相应的属性数据表记录原线和多边形的属性信息。 ④多边形叠加其结果将原来多边形要素分割成新要素，新要素综

合了原来两层或多层的属性。叠加分析主要用途： ①定区域内点的分布查询，如四川省内的矿产分布； ②定区域内线状地物的查询，如四川省内的主要公路的查询； ③定区域内的面状地物与面状地物的叠加查询，如四川省的土地利用查询。 ④仅用于叠加显示，如四川省专题地图与数字高程模型（ DEM ）叠加显示立体专题图。 2、什么是插值分析？插值分析主要解决什么问题？在ArcGis中有什么插值分析工具？插值分析的结果是矢量还是栅格数据？在ArcGis 中IDW插值中有哪些参数？分别表示什么意义？答：差值分析：合理选取采样点，然后通过采样点的测量值，使用适当的数学模型，对区域所有位置进行预测，形成测量值表面。解决问题： ①离散曲面的分辨率，象元大小或方向与所要求的不符，需要重新插值。 ②连续曲面的数据模型与所需的数据模型不符，需要重新插值。 ③数据不能完全覆盖所要求的区域范围，需要插值。 ArcGis中主要的插值分析工具： ①反距离权重法（IDW--Inverse Distance Weighted） ②克里金法（Kriging） ③自然邻域法（Natural Neighbor） ④样条函数（Spline）

实验五数据查询与简单空间分析

实验五数据查询与简单空间分析实验数据： "country.shp"、"rivers.shp"、"cities.shp" 实验内容： 1.数据查询 2.简单空间分析实验要求 1、数据查询这部分实验要求基于FeatureCursor对象和IFeatureCursor接口提供的属性和方法，扩展TOCControl的功能，通过鼠标右键点击某个图层，弹出快捷菜单，打开相应的属性信息表（属性表显示可以用VB自带的MSFlexGrid控件）。右键点击某个图层弹出“打开属性表”的快捷菜单示意图打开属性表后的示意图

1）QueryFilter对象 2）SpatialFilter对象 QueryFilter过滤器对象主要用于对属性数据查询条件的设置，它主要实现IQueryFilter接口从而实现属性查询功能。它用于限制从单个表或特征类获取的行集或列集。它也用在许多需要指定表中的数据子集的情形中。这个对象及IQueryFilter接口在实验三的“从属性到图形要素的综合查询”部分已经使用过，请同学们再回顾下它的具体用法。 ①基于SpatialFilter对象实现点图选择及查询功能点击国家图层中的某个国家，在列表框中返回所点击国家的名字。点图查询国家示意图 ②基于SpatialFilter对象实现拉框、拉圆、多边形选择及查询功能通过拉矩形框、拉圆、画多边形方式选择城市图层中的城市，在列表框中返回所选择城市的名字。拉框选择城市示意图

拉圆选择城市示意图多边形选择城市示意图

③基于SpatialFilter对象实现画线选择及查询功能在地图上画一条线，选择上和这条线相交的国家，在列表框中返回所选择国家的名字。画线选择国家示意图

4第四章 空间数据查询及分析1