GIS空间分析报告与建模期末复习

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。

空间统计分析：区域化变量理论为基础，以变异函数为主要工具，研究具有地理空间信息特性的事物或现象的空间相互作用和变化规律的学科

局部多项式插值法：是将一个复杂的表面进行分解，并用每个小平面的中心值来预测研究区中每一点的值，从而拟合出更为准确、真实表面的一种插值方法

数字地形模型（DTM）：是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和地形

属性特征的数字描述

可视化：运用计算机图形图像处理技术，将复杂的科学现象、自然景观以及十分抽象的概念图形化，以便理解现象，观察其模拟和计算的过程和结果，发现规律和传播知识

空间数据挖掘：从大量的，不完整的、有噪声的、模糊的、随机的实际应用数据的数据库或数据仓库中提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息、知识

或模式的过程

填空：

空间分析目标：1）认知2）解释3）预报4）调控

空间分析的研究内容：1）空间位置2）空间形态3）空间分布4）空间关系

空间实体的维数有：1）零维2）一维3）二维4）三维5）分数维

目前，我国采用的大地坐标系为1980年中国国家大地坐标系

高程起算基准面为1985国家高程基准

空间测量尺度：1）空间维度：（零维一维二维三维）2）分数维度

3）属性数据的测量尺度（命名量、次序量、间隔量、比率量）

空间几何度量：位置、中心、重心、距离、长度面积、体积

空间形态度量：方向、曲率和弯曲度、破碎度和完整性

空间分布度量：点模式（分布密度、分布中心、分布轴线和离散度、最近邻分析、样方分析）线模式（密度、方向、最近邻分析、联通度）

区域模式（离散、连续区域模式分布）

点线面分布方式都为：离散和连续

几何数据的量测尺度：0维（实体点、标号点、面点标识及节点等）

1维（线段、弦列、弧、拓扑连线、链、全链、面链、网链以及环）

2维矢量又称为多边形（面积、周长、中心、质心）

空间拓扑关系：1）拓扑相邻2）拓扑邻接3）拓扑关联4）拓扑包含

实体的空间关系：1）距离2）方向3）连通4）拓扑

地图投影的变形方式：1）长度变形2）面积变形3）角度变形

地图投影变换：正解变换法、反解变换法

地理空间坐标系的转换：大地坐标系与空间直角坐标系之间的转换

栅格叠置分析：栅格数据的叠加分析操作主要通过栅格之间的各种运算来实现。可以对单层数据进行各种数学运算如加、减、乘、除、指数、对数等，也可通过数学关系式建

立多个数据层之间的关系模型。

栅格叠置分析方法：地图代数、布尔逻辑运算（0，1、与、或、非、异或）

重分类、滤波运算（平滑、锐化、卷积模板，邻域统计分区统计规律）

现实世界中很多空间对象或过程对于周围的影响并不是随着距离的变化而固定不变的，需要建立动态缓冲区，根据空间物体对周围空间影响度的变化性质，可以采用不同的分析模型。

1）当缓冲区内各处随着距离变化，其影响度变化速度相等时，采用线性模型；

2）当距离空间物体近的地方比距离空间物体远的地方影响度变化快时，采用二次模型；

3）当距离空间物体近的地方比距离空间物体远的地方影响度变化更快时，采用指数模型。

资源分配：定位、分配、P中心

空间统计分析包括两个显著的任务：1）揭示空间数据的相关规律

2）利用相关规律进行未知点预测。

区域化变量的两重性：随机性、结构性

1）在局部的某一点，区域化变量的取值是随机的；

2）对于整体区域而言，存在一个总体或平均的结构。

区域化变量的其它属性：

1）区域化变量在一定范围内呈一定程度的空间相关，当超出这一范围之后，相关性变弱甚至消失。

2）对于任一区域化变量，特殊的变异性可以叠加在一般的规律之上。

随机变量是在一定范围内以一定的概率分布随机取值的变量，按照随机变量可能取得的值，可区分为离散型随机变量和连续型随机变量两种基本类型。

通过检测一个位置上的变异是否依赖于邻近位置的变异来判断该变异是否存在空间自相关性

根据变异的性质可以将变异分为三种类型：绝对型变异，等级型变异和连续型变异。

确定性插值法按使用样本点数量分为：全局多项式插值法，局部多项式插值法

可视化的探索数据分析（图像EDA方法）：1）直方图2）茎叶图3）箱线图4）散点图

5）平行坐标图6）QQplot图7）空间趋势分析