矢量数据的空间分析-以最短路径分析为例
空间分析-矢量数据分析
Clip （裁剪）生成的输出图层，仅含有落在 裁剪专题图区域范围内的输入地图的要素。
Append （合并）把两幅邻接地图拼合成 一幅地图，合并不能去除地图之间的共 享边界
Select生成的新图层 (b)含有从输入图 层(a)选择的地图要素
Eliminate 能将小于指 定大小的多边形消除 ，上图破碎多边形A 被除去
距离量测
点与点之间、点与其对应的线之间 的直线距离的量算。（欧氏距离） 可直接用于数据分析
如测试鹿的重置地点是否靠近原始林 与皆伐区的边缘
可用于数据分析的输入
重力模型（移民和商业研究模型）
模式分析
定量分析的方法描述和分析要素的
空间分布特征 可以揭示分布模式包括随机的，分 散的或群集的
最近邻域分析
最小制图单元
由政府机构或组织指定的最小面积单元。例 如国家林地采用5acre作为最小制图单元，小 于5acre的破碎多边形可以被合并消除
上部边界显示一系列破碎多边形，这些破碎多边形 是由叠加操作的两幅地图的海岸线形成的，如果这 两个图层的海岸线完全配准，则不会出现破碎多边 形。
点和线如果落在指定模 糊容差之内，就被捕捉 到一起，沿着上部边界 （A）的许多破碎多边 形通过模糊容差的应用 而被消除，模糊容差也 可捕捉不是破碎多边形 的弧段（B）
模 式 分 析
利用每一个点及其最邻近点之间的 距离，来确定分布模式是随机的， 规则的或群集的方式
邻域统计是观测到的平均距离与假 设的随机分布的期望值的比率 比率小于1则点模式为集群的，大于 1则为分散的
鹿场的点分布模式图 分析表明比率为0.58
空间自相关性
模 式 分 析
不仅包含位置信息还包含有属性信息
构建点、线和多边形的空间特征
矢量数据的空间分析
三、网络分析
4. 网络分析的基本功能
1）应用方面——一般网络分析的基本功能 2）原理方面——ArcGIS中网络分析的基本功能
三、网络分析
1）一般网络分析的基本功能
从实际应用的方面来说，网络分析的基本功能是基 于几何网络的特征和属性，利用距离、权重和规划条件 来进行分析得到结果并且应用在实际中，它主要包括： 路径分析 地址匹配 资源分配
图7.12 图层合并操作
二、叠置分析
6）修正更新（Update）
修正更新是指首先对输入的图层和修正图层进行几何相交 的计算，然后输入的图层被修正图层（一般为多边形）覆盖的 那一部分的属性将被修正图层而代替。而且如果两个图层均是 多边形要素的话，那么两者将进行合并，并且重叠部分将被修 正图层所代替，而输入图层的那一部分将被擦去。
1）shape file文件 2）coverage文件 3）GeoDatabase里面的要素
注：对coverage文件操作需要安装ArcGIS Workstaion才行。
A A B
二、叠置分析
3.叠置分析方法
1）图层擦除（Erase）
图层擦除是指输入图层根据擦除图层的范围大小，将 擦除参照图层所覆盖的输入图层内的要素去除，最后得到 剩余的输入图层的结果。从数学的空间逻辑运算的角度来 说，即
三、网络分析
3. ArcGIS网络分析数据的预处理
1）网络数据的符号化 2）几何网络要素的添加和删除 3）网络连通性的变更 4）网络可运行性的编辑
三、网络分析
1）网络数据的符号化
网络的线状要素的属性存在着可运行和不可运行 情形，称之为可运行性。可运行的要素允许资源流动通 过，不可运行的要素则不允许。这项信息被储存在该要 素类别属性表格中的Enable字段，值为１代表可运行的， 值为０代表不可运行的。使用属性来符号化要素可以很 快的定义出哪些图征是可运行的，哪些是不可运行的。
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。
矢量数据的空间分析实验报告
矢量数据的空间分析实验报告一、引言空间分析是地理信息系统（GIS）中的重要组成部分，通过对矢量数据进行空间分析，可以揭示地理现象之间的关联性、空间分布规律以及空间相互作用等。
本实验旨在通过对矢量数据进行空间分析，掌握常用的空间分析方法和技巧，并应用于实际案例中。
二、实验目的1. 掌握矢量数据的基本概念和属性；2. 熟悉常用的空间分析方法和技巧；3. 进行实际案例分析，探索地理现象的空间分布规律。
三、实验步骤1. 数据收集与准备本次实验使用的数据为某城市的人口数据和道路数据。
人口数据包括各街道办事处的人口数量，道路数据包括各道路的长度和道路类型。
2. 数据预处理首先，将人口数据和道路数据导入GIS软件中，并进行数据预处理。
对于人口数据，进行属性字段的整理和清洗，确保数据的一致性和完整性。
对于道路数据，进行拓扑关系的建立，确保道路之间的连接关系。
3. 空间分析方法选择根据实验目的，选择适当的空间分析方法。
本实验选择以下几种方法进行分析：- 缓冲区分析：用于确定某一地理要素周围一定距离范围内的其他要素；- 空间插值分析：用于根据已知的点数据推算未知区域的值；- 空间关联分析：用于分析地理现象之间的关联性。
4. 实验案例分析（1）缓冲区分析根据人口数据，选择一个街道办事处为中心，进行缓冲区分析。
设定缓冲区半径为500米，分析该街道办事处周围500米范围内的人口数量。
（2）空间插值分析根据人口数据，对整个城市范围内的人口数量进行空间插值分析。
使用克里金插值法，推算未知区域的人口数量，并生成人口密度等级图。
（3）空间关联分析根据人口数据和道路数据，进行空间关联分析。
分析道路长度与人口数量之间的关联性，探索道路对人口分布的影响程度。
四、实验结果与分析1. 缓冲区分析结果根据缓冲区分析，得出街道办事处周围500米范围内的人口数量为1000人。
这一结果可以用来评估该街道办事处的人口密集程度，为城市规划提供参考。
2. 空间插值分析结果经过克里金插值分析，得到了整个城市范围内的人口密度等级图。
ArcGIS空间分析和最短路径分析实习报告
实验一、矢量数据的空间分析练习1：市区择房分析操作步骤：首先打开ArcMap，打开E：\Chp7\Ex1\city。
mxd文件将文件加入到窗口中来,这时就将五个文件全部加入其中来了,如下图所示；（1）主干道噪音缓冲区的建立1）选择交通网络图层(network。
shp)，打开图层的属性表，在右下角的打开option选项中,在菜单中选择select by attributes，在select by attributes对话框中，左边选择“TYPE”双击将其添加到对话框下面SQL算式表中，点中间“="，再单击Get unique values 将TYPE的全部属性值加入上面的列表框中，然后选择“ST”属性值，双击添加到SQL算式表中，单击APPL Y按钮，就将市区的主要道路选择出来了2）点击缓冲区按钮对选择的主干道进行缓冲区的建立，首先在缓冲区对象图层选择交通网络图层(network）,然后将下面的Use Only the Selected Feature（仅对选择的要素进行分析）选中，单击next；3)确定尺寸单位，选择第一种缓冲区建立方法（At a specified distance)，指定缓冲区半径为200米,单击next；4)由于不是分别考虑一个图层的各个不同的要素的目的，所以我们在这里选择的是第一种边界设定类型(Dissolve barriers between）,然后指定好缓冲区文件的存放路径和文件名后,单击OK，完成主干道噪音污染缓冲区的建立。
（2)商业中心影响范围建立1）建立大型商业中心的影响范围。
首先点击缓冲区按钮，在缓冲区对象图层选择商业中心分布图层（network）,单击next;2）确定尺寸单位,选择第一种缓冲区建立方法，以其属性字段YUZHI为缓冲区半径，单击next;后,单击OK,完成商业中心影响范围缓冲区的建立.（3）名牌高中的影响范围建立1）点击缓冲区按钮,在缓冲区对象图层选择名牌高中分布图层（school),单击next; 2）确定尺寸单位米,选择第一种缓冲区建立方法,指定750米作为半径，设置好后,单击next；后,单机OK，完成名牌高中的覆盖范围缓冲区的建立。
（完整word版）空间分析实例分析
（完整word版）空间分析实例分析⼀、学校选址1、背景合理的学校空间位置布局，有利于学⽣的上课与⽣活。
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。
2、⽬的通过练习，熟悉ArcGIS栅格数据的距离制图、成本距离加权、数据重分类、多层⾯合并等空间分析功能。
3、数据1)Landuse(⼟地利⽤数据)；2)dem(地⾯⾼程数据)；3)rec_sites(娱乐场所分布数据);4)school(现有学校分布数据);以上数据位于Ch8\Ex1\Schoolsite.mdb中。
4、要求1)新学校选址需注意如下⼏点：A：新学校应位于地势较平坦处；B：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；C：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；D：新学校应避开现有学校，合理分布。
2)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。
5、操作过程1) 加载Spatial Analyst模块2)设置空间分析环境。
A：打开General选项卡，设置⼯作路径；B：在Analysis Extent下拉框中选择“Same as Layer Landuse4)从DEM数据提取坡度数据集。
5)从娱乐场所数据提取娱乐场直线距离数据。
6)从现有学校位置数据提取学校直线距离数据集。
7)重分类数据集A)重分类坡度数据集将坡度分为10级，平坦的地⽅适宜性好，赋与较⼤的适宜性值，陡峭的地⽅则赋与较⼩的值。
B：重分类娱乐场所距离数据集也是将等间距分级为10级，距离娱乐场所最近适宜性最⾼为10，距离最远为1。
C：重分类现有学校直线距离数据集也是分为10级，距离学校最远的单元为10，最近的为1。
D：重分类⼟地利⽤数据集⼟地对学校适宜性也存在⼀定的影响，如湿地、⽔体分布区建学校的适宜性极差，所以在重分类时删除这两个选项。
空间分析ARCGIS中的矢量数据的空间分析
空间分析ARCGIS中的矢量数据的空间分析空间分析是GIS系统中最重要的一部分之一。
空间分析通过处理和分析矢量数据中的地理位置，可以帮助用户更好地理解和处理地球表面的空间问题。
ARCGIS是一款著名的GIS软件，其集成了强大的空间分析功能，可以方便地进行矢量数据的空间分析。
空间分析的意义空间分析可以帮助GIS用户更好地理解空间数据的结构和关系。
通过空间分析，我们可以：•可视化数据：通过制作地图可以直观地表达数据在地球上的空间位置关系。
•空间查询：通过查询地图上的要素可以挖掘出数据之间的空间关系。
•空间统计：通过分析数据之间的空间关系，可以生成统计数据并进行更进一步的研究。
ARCGIS中的矢量数据矢量数据是GIS中最常用的一类数据类型，是通过在地图上绘制点、线、面等几何图形来表示地理数据的。
ARCGIS支持常见的矢量数据格式，如shapefile、GDB、SDE、Coverage等。
矢量数据的空间分析ARCGIS支持各种形式的矢量数据的空间分析，包括：1.空间查询：ARCGIS通过自带的属性表和查询工具，可以方便地对矢量数据进行查询。
用户可以使用查询工具查询特定的属性，也可以使用空间查询工具查询矢量数据中与某个要素邻近或相交的要素。
2.空间叠加：空间叠加是将两个或多个矢量数据集合并成为一个新的矢量数据集的过程。
ARCGIS中常用的空间叠加工具有Union、Intersect、Identity、Erase等。
3.空间分析：ARCGIS中的空间分析工具可以通过空间分析来挖掘矢量数据之间的空间关系。
常用的空间分析工具有缓冲区分析、裁剪、合并、分割等。
空间分析工具的使用过程中常见的一些问题包括：1.坐标系的问题：要确保使用的地图和要素在同一坐标系下，否则可能导致分析结果异常。
2.精度要求的问题：ARCGIS中的空间分析工具需要在数据间设定空间容差值。
对待空间分析结果的精度和精细度有一定要求的应当谨慎考虑容差的设定。
第五章 矢量数据的空间分析方法
第五章 矢量数据空间分析方法
5.2 矢量数据的包含分析 在包含分析的具体算法中，点与点，点与线的包含分 析一般均可以分别通过先计算点到点，点到线之间的距离， 然后利用最小距离阈值判断包含的结果。 点与面之间的包含分析，或者称为Point-Polygon分析， 具有较为典型的意义。
5.2 矢量数据的包含分析
5.4 矢量数据的叠置分析
通过点与多边形叠置，可以计算出每个多边形类型里 有多少个点，不但要区分点是否在多边形内，还要描述在 多边形内部的点的属性信息。 例如将油井与行政区划叠置可以得到除油井本身的属 性如井位、井深、出油量等外，还可以得到行政区划的目 标标识，行政区名称，行政区首长姓名等。
5.4 矢量数据的叠置分析
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5.1 矢量数据
(2)线状数据的拓扑关系 线状数据的拓扑关系 一条线段叫做一条弧段，由节点的连线组成。 一条线段叫做一条弧段，由节点的连线组成。开始点称为始 节点，结束点称为终节点。 节点，结束点称为终节点。 弧段-节点清单 列出了弧段-节点的关系 节点清单” “弧段 节点清单”列出了弧段 节点的关系 弧段-坐标清单 显示组成每条弧段的x、 坐标 坐标清单” “弧段 坐标清单”显示组成每条弧段的 、y坐标
第五章 矢量数据空间分析方法
5.4 矢量数据的叠置分析
其基本的处理方法是：根据两组多边形边界的交点来建立具有 多重属性的多边形或进行多边形范围内的属性特性的统计分析。 其中，前者叫做地图内容的合成叠置，如左图。后者称为地图 内容的统计叠置，如右图。
5.4 矢量数据的叠置分析
合成叠置的目的，是通过 区域多重属性的模拟，寻找和 确定同时具有几种地理属性的 分布区域。 或者按照确定的地理目标， 对叠置后产生的具有不同属性 多边形进行重新分类或分级， 因此叠置的结果为新的多边形 数据文件。
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兰州交通大学开放性实验
基于ArcGIS的地理分析
实
验
报
告
实验名称：矢量数据的空间分析-以最短路径分析为例
学生姓名：***
学生学号：*********
指导老师：朱*
时间：2016年5月1日
1. 实验背景
最短路径的分析问题在现实生活中有着广泛的应用，可以有助于提高效率，减少资源的消耗，故对最短路径的研究有着重要的意义。
2. 实验目的
通过本练习，掌握ArcGIS最短路径分析的方法，深入理解网络分析的原理。
3. 实验要求
通过分析能够得到到达指定目的地的路径选择方案及根据不同的权重得到不同的最佳路径，并给出路径的长度（总成本）。
（1）在网络中指定一个点，分别求出在不同距离、时间的限制下从指定的另一点到此点的最短路径。
（2）给定访问顺序，按要求找出逐个经过中间位置最终到达目的地的最佳路径。
（3）研究阻抗的设置对最佳路径选择的影响。
4. 实验操作步骤
1）无权重最佳路径的选择
无权重最短路径，即说明路径的长短是此网络分析的唯一标准。
此时计算出的是距离上最短的路径，左下角显示出此网络的总成本，本例中显示为20，即为总共经过20个路口的含义。
（以下图中都可显示总成本，不再一一说明）
2）加权最佳路径的选择
加权最佳路径的选择，可以是距离、时间、速度等的加权，要根据分析的具体情况决定以何属性加权。
以下以时间加权与距离加权为例说明。
时间加权
距离加权
加权的意义，既为网络分析提供分析依据，即以何作为计算因素来进行分析。
3）按要求和顺序能够逐个通过目标点的路径的实现
如果在一个网络分析中按照一定的顺序依次标定所要经过的点位，此时可以同时赋予权重（本图中以距离权重为例），则可以得到按指定顺序行进的最优路径。
4）阻强问题
权重是通过边线或连接的成本，它只能基于长整型或双精度型数据类型创建。
在本例阻强问题指的是点状要素或线状要素因为某些突发事件而不可运行时，原先获取的最优路径就可能会被修正。
本例中同时设置了点要素障碍与边要素障碍，可以看出设置阻碍后最优路线的修正。
设置阻强
最优路径的调整
5. 实验心得
网络分析已经应用于我们的生活之中，一些手机APP的路况实时监控功能，堵车可能性判断功能，其实是将“车流量”作为网络分析的权重来分析得出的结论，故网络分析的实际效用是非常大的。
然而不足之处在于，真实世界的情况是多权重判断，权重之间还可以互相影响，需要具有时效性，故只有解决了信息采集难题，才能解决网络分析精度问题。