空间分析复习资料
《GIS空间分析原理与方法》考试复习资料
《GIS空间分析原理与方法》期末复习资料第一章地理空间数据分析与GIS1、什么是地理空间数据分析？它是通过研究地理空间数据及其相应分析理论、方法和技术，探索、证明地理要素之间的关系，揭示地理特征和过程的内在规律和机理，实现对地理空间信息的认知、解释、预测和调控。
2、什么是地理系统数学模拟？其模拟的一般过程是？建立地理系统数学模型的过程称为地理系统的数学模拟（简称地理模型）。
地理系统数学模拟的一般过程是：①从实际的地理系统或其要素出发，对空间状态、空间成分、空间相互作用进行分析，建立地理系统或要素的数学模型；②经验检查，若与实际情况不符，则要重新分析，修改模型；若大致相符，则选择计算方法，进行程序设计、程序调试和上机运算，从而输出模型解；③分析模型解，若模型解出错，则修改模型；若模型解正确，则对成果进行地理解释，提出切实可行的方案。
3、地理空间数据挖掘的体系结构？地理空间数据挖掘是数据挖掘的一个研究分支，其实质是从地理空间数据库中挖掘时空系统中潜在的、有价值的信息、规律和知识的过程，包括空间模式与特征、空间与非空间数据之间的概要关系等。
地理空间数据挖掘的体系结构由以下四部分组成：（1）图形用户界面（交互式挖掘）；（2）挖掘模块集合；（3）数据库和知识库（空间、非空间数据库和相关概念）；（4）空间数据库服务器（如ESRI/Oracle SDE，ArcGIS以及其他空间数据库引擎）。
4、什么是地理空间数据立方体？地理空间数据立方体是一个面向对象的、集成的、以时间为变量的、持续采集空间与非空间数据的多维数据集合，组织和汇总成一个由一组维度和度量值定义的多维结构，用以支持地理空间数据挖掘技术和决策支持过程。
5、地理空间统计模型的分为几类，它们的定义分别是什么？地理空间统计模型大致可分为三类：地统计、格网空间模型和空间点分布形态。
（1）地统计：是以区域化变量理论为基础，以变差函数为主要工具，研究空间分布上既具有随机性又具有结构性的自然现象的科学。
空间分析复习重点
空间分析的概念空间分析：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。
包括空间数据操作、空间数据分析、空间统计分析、空间建模。
空间数据的类型空间点数据、空间线数据、空间面数据、地统计数据属性数据的类型名义量、次序量、间隔量、比率量属性：与空间数据库中一个独立对象（记录）关联的数据项。
属性已成为描述一个位置任何可记录特征或性质的术语。
空间统计分析陷阱1）空间自相关：“地理学第一定律”—任何事物都是空间相关的，距离近的空间相关性大。
空间自相关破坏了经典统计当中的样本独立性假设。
避免空间自相关所用的方法称为空间回归模型。
2）可变面元问题MAUP：随面积单元定义的不同而变化的问题，就是可变面元问题。
其类型分为：①尺度效应：当空间数据经聚合而改变其单元面积的大小、形状和方向时，分析结果也随之变化的现象。
②区划效应：给定尺度下不同的单元组合方式导致分析结果产生变化的现象。
3）边界效应：边界效应指分析中由于实体向一个或多个边界近似时出现的误差。
生态谬误在同一粒度或聚合水平上，由于聚合方式的不同或划区方案的不同导致的分析结果的变化。
（给定尺度下不同的单元组合方式）空间数据的性质空间数据与一般的属性数据相比具有特殊的性质如空间相关性，空间异质性，以及有尺度变化等引起的MAUP效应等。
一阶效应：大尺度的趋势，描述某个参数的总体变化性；二阶效应：局部效应，描述空间上邻近位置上的数值相互趋同的倾向。
空间依赖性：空间上距离相近的地理事物的相似性比距离远的事物的相似性大。
空间异质性：也叫空间非稳定性，意味着功能形式和参数在所研究的区域的不同地方是不一样的，但是在区域的局部，其变化是一致的。
ESDA是在一组数据中寻求重要信息的过程，利用EDA技术，分析人员无须借助于先验理论或假设，直接探索隐藏在数据中的关系、模式和趋势等，获得对问题的理解和相关知识。
常见EDA方法：直方图、茎叶图、箱线图、散点图、平行坐标图主题地图的数据分类问题等间隔分类；分位数分类：自然分割分类。
空间信息导论复习题
空间信息导论复习题空间信息导论复习题空间信息导论是一门涉及地理信息系统、遥感技术和地理空间分析的学科。
它研究的是如何收集、处理、分析和应用地理数据，以解决实际问题。
在这门课程中，我们学习了许多理论和技术，现在让我们来回顾一些重要的复习题。
一、地理信息系统（GIS）1. 请简要解释地理信息系统（GIS）的概念和作用。
地理信息系统（GIS）是一种用于收集、存储、管理、分析和展示地理数据的技术系统。
它能够帮助我们理解地理现象和空间关系，支持决策制定和问题解决。
GIS可以整合不同来源的地理数据，进行空间分析，生成地图和图表，以及进行空间模拟和预测。
2. 请列举几个常见的地理数据类型，并简要介绍其特点。
常见的地理数据类型包括地理位置数据、属性数据和拓扑数据。
地理位置数据是地球表面上的点、线和面的空间位置信息，如经纬度坐标、地理编码和地形图。
属性数据是与地理位置相关的属性信息，如人口统计数据、土地利用类型和气候数据。
拓扑数据是描述地理位置之间关系的数据，如拓扑网络和拓扑关系。
3. 请解释地理数据的空间参考和数据精度的概念。
地理数据的空间参考是指数据与地球表面的几何关系的描述。
常见的空间参考包括经纬度坐标系和投影坐标系。
数据精度是指数据所能表示的位置或属性的精确程度。
数据精度受到数据采集方法、测量仪器和人为因素的影响。
二、遥感技术1. 请解释遥感技术的概念和分类。
遥感技术是通过从远距离获取地球表面信息的一种技术。
它利用传感器和平台获取地球表面的电磁辐射，将其转化为数字图像或其他形式的数据。
遥感技术可以分为主动遥感和被动遥感。
主动遥感是指通过发送电磁波并接收反射或散射的信号来获取地球表面信息，如雷达遥感。
被动遥感是指通过接收地球表面辐射的电磁波来获取信息，如卫星和航空摄影。
2. 请简要介绍遥感数据的处理流程。
遥感数据的处理流程包括预处理、特征提取和分类。
预处理是对原始遥感数据进行校正和增强，以消除噪声和改善图像质量。
空间数据库复习重点答案(完整)
1、举例说明什么是空间数据、非空间数据？如何理解空间查询和非空间查询的区别？常用的空间数据库管理方式有哪几种及其各自特点。
数据:是指客观事务的属性、数量、位置及其相互关系等的符号描述.空间数据：是对现实世界中空间对象（事物）的描述,其实质是指以地球表面空间位置为参照，用来描述空间实体的位置、形状、大小及其分布特征等诸多方面信息的数据。
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,电话号码等是非空间数据空间查询是对空间数据的查询或命令人工管理阶段文件管理阶段缺点：1）程序依赖于数据文件的存储结构,数据文件修改时，应用程序也随之改变。
2）以文件形式共享，当多个程序共享一数据文件时，文件的修改，需得到所有应用的许可。
不能达到真正的共享，即数据项、记录项的共享.常用：文件与数据库系统混合管理阶段优点：由于一部分建立在标准的RDBMS上,存储和检索数据比较有效、可靠。
缺点：1）由于使用了两个子系统，它们各自有自己的规则，查询操作难以优化，存储在RDBMS外的数据有时会丢失数据项的语义.2)数据完整性的约束条件可能遭破坏，如在几何空间数据系统中目标实体仍存在,但在RDBMS中却已删除。
3）几何数据采用图形文件管理，功能较弱，特别是在数据的安全性、一致性、完整性、并发控制方面,比商用数据库要逊色得多全关系型空间数据库管理系统◆属性数据、几何数据同时采用关系式数据库进行管理◆空间数据和属性数据不必进行烦琐的连接,数据存取较快◆属性间接存取,效率比DBMS的直接存取慢，特别是涉及空间查询、对象嵌套等复杂的空间操作◆GIS软件:System9，Small World、GeoView等本质：GIS软件商在标准DBMS顶层开发一个能容纳、管理空间数据的系统功能。
对象关系数据库管理系统优点：在核心DBMS中进行数据类型的直接操作很方便、有效，并且用户还可以开发自己的空间存取算法. 缺点:用户须在DBMS环境中实施自己的数据类型，对有些应用相当困难。
空间分析试题
空间分析试题文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]空间分析复习资料空间分析复习资料 (1)一、名词解释 (2)2、网络结构模型 (2)3、空间数据模型： (2)4、叠置分析 (2)5、网络分析： (2)6、栅格数据的聚类分析 (2)8、坡度 (2)9、坡向 (3)12、空间插值 (3)13、虚拟现实 (3)16、再分类 (3)17、空间变换 (3)18、路径分析 (4)※20、栅格结构 (4)21、矢量结构 (4)二、简答题 (4)1、空间数据模型的分类 (4)2、场模型的特征 (5)※4、试比较矢量与栅格数据的优缺点 (5)5、基于栅格结构的空间变换有哪几种方式 (5)6、简述空间分析的定义，空间分析在GIS中的地位和作用 (6)7、空间分析的内容包含哪几个方面 (6)12、地理空间数据立方体 (6)13、联机分析处理技术 (7)14、地理空间数据挖掘典型方法 (7)15、空间分析的研究对象 (8)16、空间分析的研究目标 (8)17、我国常用的坐标系统，有什么区别 (9)18、地理空间问题可分为哪四类 (10)19、尺度的涵义 (10)20、无级比例尺GIS (11)21、尺度变换方法有哪几个 (12)22、阐述邻近度分析、叠加分析和网络分析的用途 (12)23、网络分析功能有哪六个方面各个方面有什么用途 (13)24、常见的克里格插值模型有哪几个 (14)25、三维景观分析有哪些内容 (15)三、问答题 (15)※1、三维GIS所研究的内容以及实现的主要功能包括哪些 (15)※3、地理信息系统与一般管理信息系统有什么区别和共同点 (16)4、栅格数据结构有哪些编码方法，并分别对这几种方法作出简述。
(17)四：实例分析题 (18)一、名词解释※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。
2、网络结构模型：在网络模型中，地物被抽象为链、节点等对象，同时要关注其间连通关系。
计量地理学复习资料
计量地理学复习资料计量地理学是地理学中的一个重要分支，主要研究地理现象的测量与分析方法。
本文将从计量地理学的背景、基本原理和常用方法三个方面进行复习资料的介绍。
一、背景计量地理学的出现是为了解决地理学研究中的测量问题。
地理现象具有多样性和高度复杂性，如何准确测量和分析地理现象成为地理学家面临的挑战。
计量地理学通过引入数学、统计学和地理信息系统等方法，提供了一种科学的手段来量化和分析地理现象。
二、基本原理1. 空间分析原理空间分析是计量地理学的核心内容之一。
地理现象往往有着空间分布的特点，通过空间分析可以揭示地理现象的分布规律和相互关系。
常用的空间分析方法包括空间插值、空间自相关、空间交互作用等。
2. 统计学原理统计学是计量地理学的基础工具之一。
通过统计学的方法，可以对地理现象进行描述、分析和预测。
常用的统计学方法包括描述统计、推断统计和回归分析等。
3. 地理信息系统原理地理信息系统（GIS）在计量地理学中扮演着重要的角色。
GIS是将空间数据与属性数据相结合，进行处理、分析和管理的一种技术系统。
通过GIS，可以对地理现象进行可视化、空间查询和空间分析等。
三、常用方法1. 地理数据的收集和处理地理数据的收集和处理是计量地理学研究的基础。
地理数据可以通过田野调查、遥感影像解译、测量仪器和民众参与等方式获取。
在数据处理过程中，需要进行数据清洗、数据转换和数据标准化等操作，以提高数据的质量和可信度。
2. 空间数据分析空间数据分析是计量地理学的重要内容之一。
常用的空间数据分析方法包括空间差异分析、空间插值、空间自相关和空间回归等。
通过空间数据分析，可以揭示地理现象的空间分布规律，找出影响地理现象的因素，并进行空间预测和决策支持等。
3. 结构方程模型结构方程模型是一种多变量统计分析方法，常用于研究地理现象的复杂关系。
该模型结合了因果关系和测量模型，可以分析地理现象之间的潜在因果关系，并进行参数估计和模型检验。
空间分析复习重点
空间分析复习重点文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）空间分析的概念空间分析：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。
包括空间数据操作、空间数据分析、空间统计分析、空间建模。
空间数据的类型空间点数据、空间线数据、空间面数据、地统计数据属性数据的类型名义量、次序量、间隔量、比率量属性：与空间数据库中一个独立对象（记录）关联的数据项。
属性已成为描述一个位置任何可记录特征或性质的术语。
空间统计分析陷阱1）空间自相关：“地理学第一定律”—任何事物都是空间相关的，距离近的空间相关性大。
空间自相关破坏了经典统计当中的样本独立性假设。
避免空间自相关所用的方法称为空间回归模型。
2）可变面元问题MAUP：随面积单元定义的不同而变化的问题，就是可变面元问题。
其类型分为：①尺度效应：当空间数据经聚合而改变其单元面积的大小、形状和方向时，分析结果也随之变化的现象。
②区划效应：给定尺度下不同的单元组合方式导致分析结果产生变化的现象。
3）边界效应：边界效应指分析中由于实体向一个或多个边界近似时出现的误差。
生态谬误在同一粒度或聚合水平上，由于聚合方式的不同或划区方案的不同导致的分析结果的变化。
（给定尺度下不同的单元组合方式）空间数据的性质空间数据与一般的属性数据相比具有特殊的性质如空间相关性，空间异质性，以及有尺度变化等引起的MAUP效应等。
一阶效应：大尺度的趋势，描述某个参数的总体变化性；二阶效应：局部效应，描述空间上邻近位置上的数值相互趋同的倾向。
空间依赖性：空间上距离相近的地理事物的相似性比距离远的事物的相似性大。
空间异质性：也叫空间非稳定性，意味着功能形式和参数在所研究的区域的不同地方是不一样的，但是在区域的局部，其变化是一致的。
ESDA是在一组数据中寻求重要信息的过程，利用EDA技术，分析人员无须借助于先验理论或假设，直接探索隐藏在数据中的关系、模式和趋势等，获得对问题的理解和相关知识。
空间分析与应用-复习题
《空间分析与应用》复习题一、名词解释1、空间分析：是以地理事物的空间位置和形态特征为基础，以空间数据运算、空间数据与属性数据的综合运算为特征，提取与产生新的空间信息的技术和过程。
2、空间聚类分析：是将地理空间实体或地理单元集合依照某种相似性度量原则划分为若干个类似地理空间实体或地理单元组成的多个类或簇的过程。
类中实体或单元彼此间具有较高相似性，类间实体或单元具有较大差异性。
3、坡长：是指在地面上一点沿水流方向到其流向起点间的最大地面距离在水平面上的投影长度，是水土保持的重要因子，水力侵蚀的强度依据坡长来决定，坡面越长，汇集的流量越大，侵蚀力就越强。
4、平面曲率：是过地面上某点的水平面沿水平方向切地形表面所得到曲线在该点的曲率值，它描述的是地表曲面沿水平方向的弯曲、变化情况。
5、地表粗糙度：反映地表的起伏变化和侵蚀程度的指标，一般定义为地表单元的曲面面积与其在水平面上的投影面积之比，公式：R = S 曲面/S水平，实际应用中，当分析窗口为3*3时，可采用近似公式求解：R = 1/cos（S），其中S- 坡度。
6、地理空间分析：是以地理事物的空间位置和形态特征为基础，以空间数据运算、空间数据与属性数据的综合运算为特征，提取与产生新的空间信息的技术和过程。
7、地理空间认知：是指在在日常生活中，人类如何逐步理解地理空间，进行地理分析和决策，主要包括地理信息的知觉、编码、存储、以及和解码等一系列心理过程。
8图论中的路径：一个图的路径是顶点vi和边ei的交替序列卩=v0e1v1e2 , vn-1envn如果v0 = vn ，称路径是闭合的，否则称为开的；路径中边的数据称为路径的长；若路径卩的边e1，e2, en均不同，则卩称为链；若它的所有顶点都不同，称为路；一条闭合的路称为回路。
9、增广链：设f是一个可行流，卩是从vs到vt的一条链，若卩满足前向弧都是非饱和弧，反向弧都是都是非零流弧，则称卩是（可行流f的）一条增广链。
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一、名词解释（七选五）
1、地理信息
地理信息是指与空间地理分布有关的信息，它表示地表物体和环境固有的数量、质量、分布特征，联系和规律的数字、文字、图形、图象等的总称。
2、空间插值
空间插值常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面，以便与其他空间现象的分布模式进行比较。
3、TIN
根据点集将区域划分为相等的三角面网络，能按地形特征点表示数字高程。
4、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。
5、DEM
数字高程模型。
它是用一组有序数值以阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型。
6、泰森多边形
用多边形内所包含的惟一一个气象站的降雨强度来表示这个多边形区域内的降雨强度，该多边形称为泰森多边形。
7、分类区统计
分类区统计即以一个数据集为基础在它所包含的不同类别中对另一个被分类的数据进行统计。
二、简答题
1、什么是空间分析？
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。
2、矢量数据叠置分析的概念，在ArcGIS软件里有哪些操作？
叠加分析是指将同一地区、同一比例尺、同一数学基础，不同信息表达的两组或多组专题要素的图形或数据文件进行叠加，根据各类要素与边界的交点或属性建立具有多重属性组合的新图层，并对在结构和属性相互重叠，相互联系的多种现象要素进行综合分析；从而深入揭示各种现象要素的内在联系及其发展规律的一种空间分析方法。
叠加分析操作包括擦除、标识、相交、空间连接、交集取反、联合、更新。
3、什么是探索性空间数据分析，其主要应用是什么？
是利用统计学原理和图形图表相结合对空间数据的性质进行分析、鉴别，用以引导确定性模型的结构和解法的一种技术。
包括检查数据是否有错误、获得数据的分布特征、对数据规律的初步考察。
4、什么是邻域分析，分析窗口的类型有哪些？
是通过空间点周围的邻点，或某特定位置及方向范围内的邻点，对其进行分析的一种方法。
提供了4种窗口：长方形、环形、即圆形、即楔形。
5、什么是邻近度？缓冲区分析的概念？
邻近度：是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：是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。
6、什么是网络分析？网络分析的分类，分别应用在什么方面？
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。
网络分析分为效用网络分析和交通网络分析。
功能：（1）路径分析（2）连通分析（3）资源分配（4）流分析（5）动态分段（6）地址匹配。
7、空间插值的方法有哪些，分别描述其插值特点？
A.确定性插值法：是使用数学函数进行插值，以研究区域内部的相似性。
B.全局性插值法：以整个研究区的样点数据集为基础来计算预测值；
局部性插值法：使用一个大研究区域中较小的空间区域内的已知样点来计算预测值。
D.反距离加权插值法：反距离加权法使用预测区域内已知的样点值来预测区域内除样点外的任何位置的值。
8、空间分析建模的概念？
空间分析建模是指运用GIS空间分析建立数学模型的过程，其过程包括：明确问题、分析问题、组建模型、检验模型结果和应用分析结果。
9、ArcGIS水文分析模块可以实现什么功能？
可以提取地表水流模型的水流方向、汇流累积量、水流长度、河流网络以及对研究区的流域进行分割等。
可以在DEM表面之上再现水流的流动过程，最终完成水文分析过程。
五、综合题
1、合理的学校空间位置布局，有利于学生的上课和生活。
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、地形因素、土地利用类型等因素，从整体上把握这些因素能确定出适应性比较好的学校选址区。
描述利用ArcGIS空间分析功能的实现该设计所需数据，以及实施的具体步骤，可以用流程图表示。
（15分）
学校选址的操作步骤：打开相关的地图文档；设置空间分析环境；从dem数据提取坡度数据集；提取娱乐场直线距离数据；提取学校直线距离数据库；重分类数据集；适宜区分析；最终得到适宜性数据集。
2、制作丹巴县三维场景效果，描述利用ArcGIS软件实现该项目所需数据，以及实施的具体步骤？（16分）
丹巴县的三维场景制作步骤：进行全国县界面地形图矢量数据的识图与提取，选择此地区所有的点要素、线要素（如乡、镇、县市辖区、国道、县乡路、乡村路等）。
对所选择的要素进行裁剪批处
理。
创建一个面积大于丹巴地区的面要素,然后用矩形框编辑。
加载全国等高线，进行等高线的裁剪。
进行丹巴影像的提取。
创建TIN数据。
由TIN数据转为栅格数据。
生成大丹巴地区的DEM数据后在以丹巴县为掩膜提取生成丹巴地区的DEM数据。
选择3d analyst工具，启动arcscene10.0 。
进行数据的三维场景处理。
再将要素与三维高程拟合。