资源信息学 第三章 资源空间信息的统计分析 图文
空间统计分析

空间统计分析目录一、内容综述 (2)1. 背景介绍 (3)2. 研究目的与意义 (4)二、空间统计分析概述 (5)1. 空间统计分析定义 (6)2. 空间统计分析的发展与应用领域 (7)三、数据收集与预处理 (9)1. 数据来源 (10)2. 数据收集方法 (10)3. 数据预处理流程 (12)四、空间数据的可视化分析 (13)1. 空间数据可视化技术 (14)2. 可视化工具与平台选择 (15)3. 可视化分析结果解读 (17)五、空间数据的探索性统计分析 (18)1. 空间数据的描述性统计 (19)2. 空间数据的探索性方法 (20)3. 探索性结果分析与解释 (21)六、空间数据的定量统计分析 (23)1. 空间自相关分析 (24)2. 空间回归分析 (25)3. 空间插值分析 (26)4. 其他空间统计模型与方法 (27)七、空间统计分析的应用案例 (28)1. 城市规划与管理领域应用案例 (29)2. 生态环境保护领域应用案例 (31)3. 经济学领域应用案例 (31)4. 社会学领域应用案例 (33)八、空间统计分析的挑战与展望 (34)1. 技术挑战与解决方案 (35)2. 数据质量与可靠性问题探讨 (37)3. 未来发展趋势预测与展望 (38)九、结论与建议 (39)1. 研究总结与主要发现 (40)2. 政策建议与实施建议 (41)3. 研究不足与展望未来的研究方向 (42)一、内容综述空间统计分析是统计学的一个分支,其研究主要集中在地理空间数据和相关领域的数据分析和解释上。
随着全球定位系统、遥感技术、地理信息系统等技术的不断发展,海量的空间数据不断生成,空间统计分析的重要性愈加凸显。
本文档旨在全面介绍空间统计分析的基本概念、方法、应用及其发展趋势。
我们要明确什么是空间统计分析,空间统计分析结合了统计学与地理学,研究如何利用统计学方法分析带有空间属性的数据,揭示其内在的空间分布规律、空间关联关系以及空间演变趋势。
中图版高中地理选择性必修3第1章第1节自然资源的数量、质量及空间分布教学课件

源。第2题,天然气的分布集中在某些地区,说明了天然气的分布具有
区域的差异性。
下图是当今世界能源消费构成图,图中曲线分别代表煤、石油和天 然气、水电和核电。读图,完成第3~5题。
3.图中曲线①②③分别表示的能源资源是
A.①煤炭、②石油和天然气、③水电和核电
B.①石油和天然气、②煤炭、③水电和核电
C.①石油和天然气、②水电和核电、③煤炭
[考向2:自然资源特征] 读自然资源与人类活动的关系图,完成第3~4题。
(2)自然资源与人类活动的关系。 科学地开发和利用自然资源,处理好人类活动与自然资源的关系是 人类发展面临的重要课题。“国家安全”是“自然资源与人类活动关 系”的一个重要方面,是关系到领土完整、人民福祉和可持续发展的重 要问题。
第一节 自然资源的数量、质量及空间分布
课标要求
素养目标
[区域认知]通过阅读相关资料,说明自然资源的含义、
课堂 | 关键能力·探究提升
自然资源的含义及特征 【情境探究】
智利金属矿产(大多数金属矿产的形成与内力作用 有关)资源丰富,是世界上产铜和出口铜最多的国家, 但煤、石油、天然气等化石能源(由古代生物的化石沉 积而来)短缺。国内电力主要依靠进口化石能源作燃 料,在过去的7年间,智利的电价已经翻倍。高昂的能 源成本严重影响到智利企业,尤其是矿产企业的竞争 力。为应对国内迅速增长的能源需求,未来智利将着重 发展水电和新能源,暂时不会考虑发展核能。右图为智 利部分地理事物分布图。
第一章 自然资源与人类活动
1.学习思路 明确“自然资源”的含义和特征。“自然资源”是本书的第一个重 要概念,理解它的含义和特征,是后续学习的重要基础。只有理解了它 “对人类有用”,才能理解学习它的意义;只有理解了它的“有限 性”“不均衡性”“整体性”和“可变性”,才能理解它的珍贵。
第一章资源信息学概述(GEOMATICS)

三)资源信息与资源数据 表达资源的内容、数量或特征等方面的信息称为资源信息。描述资源的空间属性、自然属性、经济属性、权能属性以及这些属性之间的相互联系的信息称为资源信息。 空间属性是指某一自然资源具有的特定位置、形状和面积,有时还包括体积; 自然属性是指资源赋存条件,如土地的地形,矿床的品位与储量等是反映资源经济特征的属性; 权能属性是反映资源所有权、使用权、租赁权、抵押权等方面的属性。
二二)信息与数据 从不同的角度,对信息与数据就有不同的理解。下面就是典型的几种: 信息是物质存在和运动形式的一般描述,是客观世界在人脑中的反映;数据是由数字、字母和符号等表达的信息,是描述事物的状况、行为及其结果的有特定含义的字符或数字。 信息是用数字、图形、影象、文字、符号及介质来表达事件、事物、现象的内容、数量或特征,信息来自未加工的原始资料数据。 数据是对现实世界状况的数字符号记录,信息是经过重新组织的,能揭示现实世界内在机理的并有利于研究工作的数据。
相应的,资源数据就是描述资源的内容、数量或特征的数字、图形、影象、文字、符号及介质,这些特征包括煤层厚度、硫分、灰分,矿体长度、宽度、品位,土壤地球化学元素的含量、地价等等。数据的最小单元是数据中的记录,同类的地理特征记录组织到一起则成为数据集。若干个数据集往往以不同的主线特征(如区域、自然要素、社会经济要素或某种应用目的),有机地在物理空间上或逻辑上组织到一起形成数据库。
资源信息学按其研究对象又可分为土地资源信息学、矿产资源信息学、森林资源信息学等分支,它们之间既有共同的理论与方法基础,又有其各自特点。如土地资源信息学是研究土地信息的组成及其相互联系的一般性规律,以及土地信息的获取、表达和分析应用的一门学科。在土地资源信息学中,土地信息的相关特征尤为重要,所谓土地信息的相关特征是指土地的各种特征之间及其与其他土地的特征之间的相互联系,它是衡量土地信息利用价值的客观标准,是研究土地经济规律的客观基础。
资源环境信息系统GIS数据分析PPT课件

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1.3.2 废气产生和排放情况分析
结合普查数据,统计主要污染物(大气)的排放量及行业、地域 等的分布情况,用图表进行分析/排序,在GIS图上标识。
结合电力、水泥等大气污染重点行业,分析废气重点源的分布, 用图表和GIS图展示。
1.3.3 固体废物产生和排放情况分析
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流域分布
根据污染源(污水)的受纳水体分析工业源的流域分布特征, 进一步分析不同行业工业源的流域分布情况。在GIS图上列出不同 流域工业污染源(污水)的数量分布情况,或者对任选流域进行 详细的图表分析。
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其他分布
• 按国家、省级工业园区分布:包括按各个国家和省级工业园区分别统 计一般工业源数量和规模分布情况,并进一步分析各个国家和省级工 业园区的组成特点。
1.4.1工业污水处理情况分析
统计分析工业源污水处理设施处理能力、总投资、单位处理 能力投资额、污水实际处理量、污水处理率、运行费用、单 位处理量运行费用、污水处理工艺、工业用水重复利用率等 指标
统计分析工业污水处理设施单位处理能力投资、单位处理量 运行费用在不同污水处理工艺、不同污水处理设施规模、不 同行业、不同地域的分布特征,并结合行业收益率、区域经 济发展状况分析行业、区域的污水处理设施投资建设和运营 维护成本的承担能力
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1.4.2工业污水处理情况分析 设计规模及其结构的时间变化分析:按建成时间分析工业废气处
理设施设计规模及其结构的时间变化特征、年/时期增长率及成因 ,并分地域、设施类型、处理效率、工艺类型等作详细分析。 分析行业和地区特征(主要)污染物的削减量和削减率,计算废 气及污染物未处理排放量,并结合区域的空气质量状况,分析其 对区域环境的影响。
地理信息系统与空间分析培训ppt

应急响应
GIS可以用于应急响应中,通过空间分析和模拟,制定更加科学合理的应急救援 方案。
04
GIS软件操作与实践
GIS软件介绍与选择
GIS软件概述
GIS软件是地理信息系统的核心工具,用于处理、分析和可视化地 理数据。
常用GIS软件
污染治理
GIS可以用于污染治理中,通过空间分 析和模拟,制定更加科学合理的污染 治理方案。
资源调查与评估
资源调查
GIS可以用于资源调查中,对土地、水、矿产等资源进行调查 和评估。
资源规划
GIS可以用于资源规划中,通过空间分析和模拟,制定更加科 学合理的资源开发利用方案。
灾害监测与应急响应
灾害监测
在此添加您的文本16字
叠加分析:将两个或多个图层进行叠加,以识别空间要素 之间的共同区域、相交部分等。
空间分析方法
空间统计分析
01
包括全局和局部趋势分析、集群和异常检 测等。
03
02
利用统计学方法分析空间数据,以揭示数据 分布、趋势和异常。
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网络分析
对网络数据进行处理和分析,以解决交通 网络、设施布局等问题。
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包括路径分析、最短路径算法、流量分配 等。
空间分析应用
环境监测与规划
公共安全与应急响应
利用遥感数据和GIS技术进行环境监 测和规划,如土地利用变化监测、生 态保护规划等。
在公共安全和应急响应领域,GIS技 术用于灾害管理、犯罪热点分析等。
城市规划与管理
通过空间分析和GIS技术进行城市规 划和管理,如土地评估、城市交通规 划等。
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地理信息服务的普及化与标准化
服务接口标准化
制定统一的地理信息服务接口标准,规范服务提 供方式,提高服务的互操作性和可扩展性。
服务内容多样化
针对不同领域和行业需求,提供定制化、专业化 的地理信息服务,满足用户个性化需求。
服务普及化
降低地理信息服务的门槛和成本,让更多的用户 能够享受到地理信息服务带来的便利和价值。
总结词
地理空间分析是GIS的核心应用之一,通过对地理数据的处理和分析,挖掘出隐 藏在数据背后的空间规律和关系。
详细描述
常见的地理空间分析方法包括空间查询、缓冲区分析、叠置分析、网络分析等。 这些方法可以帮助用户解决实际问题,如资源分配、选址分析、路径规划等。
地理信息系统软件介绍
总结词
GIS软件是实现GIS功能的重要工具, 不同的软件在功能、操作方式、数据 格式等方面存在差异。
地理空间数据可视化
总结词
可视化是GIS的重要功能之一,通过地图、图表等形式将地理信息呈现出来, 帮助用户更好地理解和分析空间数据。
详细描述
GIS支持多种可视化方式,包括地图制作、图表生成、三维渲染等。通过这些可 视化手段,用户可以直观地了解地理数据的分布、变化和关联,从而更好地进 行空间分析。
地理空间分析方法
详细描述
常见的GIS软件包括ArcGIS、QGIS、 GRASS GIS等。这些软件各有特点, 用户可以根据实际需求选择合适的软 件进行学习和使用。
03
空间分析原理与实践
空间分析基本概念
空间分析定义
空间分析是地理信息系统(GIS )的核心功能之一,它利用地理 信息数据和相关算法,对地理现 象和空间数据进行处理、分析和
空间大数据的挑战与机遇
森林资源信息管理技术基础课件

数据仓库系统包括数据仓库、数据仓库管理系统和数据仓库工具。 其中,数据仓库为数据仓库系统的核心,是信息挖掘的基础;数 据仓库管理系统是整个系统的引擎,负责管理整个系统的运转; 数据仓库工具是整个系统发挥作用的关键,包括一般的查询工具 和功能强大的分析工具。数据仓库系统以数据仓库为核心,通过 数据分析与报表模块的查询和分析工具(OLAP、决策分析、数据 挖掘)完成对信息的提取,以满足决策的需要。
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2、数据挖掘分析方法 数据挖掘的技术方法很多,主要包括:统计分析方法、
遗传算法、粗集方法、决策树、人工神经网络、模糊逻 辑、规则归纳、聚类分析和模式识别、最近邻技术、可 视化技术等。
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森林资源的空间性决定了森林资源数据的空间性。 因此,森林资源信息管理过程中要获取、组织和管理大 量具有空间特性的数据和信息。空间信息管理技术是森 林资源信息管理的关键技术之一。而空间信息管理技术 的核心是地理信息系统。
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2、遥感分类及应用
1) 航空遥感应用 2) 航天遥感应用
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GPS技术是一种利用卫星进行定位、导航、测量的技术。 GPS(Global Positioning System)是美国第二代 卫星导航系统,具有在海、陆、空进行全方位实时三 维导航与定位能力。全球定位系统由空间部分、地面 监控部分和用户接收机三大部分组成。
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1、遥感的基本原理 遥感是通过非直接接触来判定、测量并分析目标性质的
技术。任何地物都具有发射、反射和吸收电磁波的性 质,而不同类型的地物反射射与发射电磁波 能量的大小也不同。遥感的基本原理就是通过分析传 感器采集到的某一时间、某一区域内地物的平均电磁 波辐射水平数值,按其值大小与变化规律来有效地识 别地物。目标地物是遥感的信息源,而目标地物电磁 波的相互作用所构成的目标地物的电磁波特性,就是 遥感探测的依据。
资源信息学 极射赤平投影 图文

1.求两平面交线的产状
第一,据已知的两平面产状,
23
例9: 已知一角度不整合上覆地层的产状 240°∠30°,下伏老地层产状为120 ° ∠ 40 °, 求新地层水平时老地层的产状。
❖ 投影新地层DHF 、老地层 ABC 的产状;
❖ 将新地层产状恢复水平,旋 转DHF 大圆弧与SN向经向 大圆重合,将大圆弧上各点 转到基圆上。
❖ 将老地层向相同方向旋转相 同角度,使老地层ABC大圆 达到新位置,将新位置各点 拟合大圆即可。
O
12
(5)、求两平面 交线的产状。例5: 求220 °∠ 35 ° 和300 °∠ 55 ° 两平面的交线的 产状(图19-9)。
S2 H
O S1
S2
S1
13
(6)求两相交直线所决定的平面产状。 例6: 线理LI 产状为120 °36 °,L2 产状 为180 °∠40°所决定的平面产状。
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例8:有两个平面 ⑴245 °∠30° ⑵145°∠48°
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(二)据共轭剪节理求三个 主应力轴(σ1 、 σ2 、 σ3)
一共轭节理产状 为:70°∠60°和 120°∠60°, 求三个主应力轴产 状。
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(二)面的旋转
❖ 问题:一个产状已知的平面,沿某方向旋转一定角度 后,求此面的产状。
❖ 原理:平面的投影是一个大圆,大圆是无数个点组成 的,因此大圆的旋转实际上是组成该大圆上许多点的 旋转。 球面上任一点绕SN轴 (定轴) 旋转,该点的旋转 轨迹为一圆,此圆为走向东西的一个直立平面,其投 影与吴氏网的纬向小圆重合。因此只要求出大圆上各 点绕轴旋转后的位置,即可知道旋转后的平面产状。
极射赤平投影 在构造地质学中的应用
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同一街道两边地价变化图
地价
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
样点序列
上海路东面沿街
(1)市中心地价最高。 (2)总体符合地价衰减的空间变化一般规律,即地价随距市 中心距离增加而降低。 (3)以有限样点拟合趋势面时,样点数量是拟合精度的关键 点,由于在一定时间城市地价样点总是有限的,所以用有限 样点和地统计学方法难以全面刻划出一个城市土地价值的空
间分布。图中图许3多-不7 合徐理州的市低商谷业点地说价明空了间这变一化点图。
上海路西面沿街
上海路地价离散度为471元/平方米,变异系数达到35.1%
地价变化图
地价
3000 2500 2000 1500 1000
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不同街道地价差异大,这相邻三条街道地价平均值的离散 黄河路口24.05541.95958.85579.215 100.1129.261865.092708.682733.302858.746281.43306.363223.953442.643460.313282.754100.235429.576806.066862.137141.971 距离
用有限的城市土地交易样本难以完整得到城市地价空间分布 规律。图中外围存在很多“平原”区,因为这里没有样本, 空间拟图合5不-能7 完沭成阳。城区土地交易价格空间分布立体图
一、常见的资源指标分布形式
若指标总体严格服从 某种理论分布,则位 置与尺度的最佳估计 应为该分布下的数学 期望与方差
常见的有:
度为403元/平米,变异系数为45% 同昌路地价变化图
地价 0 125.867 182.463 南京路口 257.451 266.428 280.019 293.85 306.462 313.377 332.19 339.766 344.921 352.687 358.461 366.025 372.125 403.269 446.437 464.472 502.347 上海路口
第三章 资源空间信息的统计分析
§3—1 资源特征指标位置的估计
资源特征指标位置 某一区域内资源特征集中趋势的测度数。
常见的资源指标分布形式 常用的资源指标位置估算方法所对应的准则、总体分 布形式、稳健性与效率以及对数正态分布的位置估 计
(1)城南的住宅地价明显高于城北地价。 (2)环云龙湖、云龙山的地价也偏高; (3)市中心的住宅地价并不是最高的,住宅郊区化开始出现 端倪; (4)住宅地价变化较剧烈,突起点多,这是由于样点密度不 足行和空空间间趋扩势图散面3-模分5式析徐存时州在,市问趋居题势住等面用引的地起数价的学格,模空也型间说 很变明重化以要图有。限样点进
那就是:海岸线长度的某次幂与尺子长度成正比。这里 意味着海岸线中蕴藏着无限自相似性。就是说:任意一段 海岸线就象是整个海岸线按比例缩小的结果,遵循相似的 规律。
如果用公里作测量单位,从几米到几十米的一些曲折会被 忽略;改用米来做单位,测得的总长度会增加,但是一些 厘米量级以下的就不能反映出来。
海岸线长度的某次幂与尺子长度成正比。这里意味着 海岸线中蕴藏着无限自相似性。就是说:任意一段海岸线 就象是整个海岸线按比例缩小的结果,遵循相似的规律。
资源特征指标位置一般采用点估计,常用 的估计量有算术平均值、几何平均值、中 位数(均有对应的加权形式)。
第二节 资源特征指标的变化程度
资源空间各点某一特征指标的数值各不相 同和数值变化的急剧程度。 变化程度具有两方面的含义,一是指变化 的特征,二是指变化的急剧程度。
一、变化程度的种类
1.实际的变化程度和观测的变化程度 2.规律变化程度、相关变化程度和偶然变
变异系数与可采性指数本身可以互相转换, 具有理论与统计上的关系。
(二)序列阶差法
(三)变异函数法
(四)几何图形评定法
1.根据沿剖面的特征指标分布曲线评定
2.根据特征指标等值线图评定
(五)分形与分维数法
分形原理
分形的创始人是曼德布洛特,他引入分形的第一篇论文 有一个奇怪的名字“ 英国的海岸线有多长?”。答案是: 取决于你的尺子。详细的解释就是:当你用一把固定长度 的直尺(没有刻度)来测量时,对海岸线上两点间的小于尺 子尺寸的曲线,只能用直线来近似。因此,测得的长度是 不精确的。如果你用更小的尺子来刻画这些细小之处,就 会发现,这些细小之处同样也是无数的曲线近似而成的。 随着你不停地缩短你的尺子,你发现的细小曲线就越多, 你测得的曲线长度也就越大。如果尺子小到无限,测得的 长度也是无限。
对数正态分布 (变量转换后的 正态分布,其中的变量为原 变量的对数)
股票价格服从对数正态分布
大气中BaP浓度服从对数正态分布
机械零件的疲劳寿命往往呈对数正态 分布
地球磁场极性倒转间隔(τ) τ服从对 数正态分布
剩余待发现油气藏的概 率分布满足 对数正态分布特征
二、常用资源特征位置估计方法的理论分析
化程度 3.绝对变化程度和相对变化程度
评定方法:指标分布曲线或等值线图 数字评定
二、按观测资料评定资源特征指标的变 化程度
(一)数理统计法
当对资源实体进行采样时,各采样点资源 实体特征指标的观测值代表一定单元内的 资源实体(矿体)的指标值,该一观测值 与单元内的真值是不符的,两者之差称为 代表性误差(或似真误差,亦称地质误差)。
5000 4000 3000 2000 上海路两侧差异很 显著,平均值差异达到830元/平距离 米
变异系数法、绝对平均误差法、最大残差 法本身具有内在的联系,可以相互转换
用最大残差法估计特征指标稳定性时,应 考虑子样大小
变异系数与极差具有内在的联系,极差随 着子样故的增加而增大,极差本身既不能 客观表示特征指标变化程度,也不能表示 其研究程度,用极差表示特征指标稳定性 时,必须考虑求取极差的子样个数