GIS的几个基本分析功能

gsbobby · 发表于 2010-6-7 11:12

空间查询与空间分析功能

GIS的面向用户的应用功能不仅仅表现在它能提供一些静态的查询、检索数据，更有意义的在于用户可以根据需要建立一个应用分析的模式，通过动态的分析，从而为评价、管理和决策服务。这种分析功能可以在系统操作运算功能的支持下或建立专门的分析软件来实现，如空间信息量测与分析、统计分析、地形分析、网络分析、叠置分析、缓冲分析、决策支持等。系统本身是否具有建立各种应用模型的功能是判别它好坏的重要标志之一，因为这种功能在很大程度上决定了该系统在实际应用中的灵活性和经济效益。
空间查询和空间分析是从GIS目标之间的空间关系中获取派生的信息和新的知识，用以回答有关空间关系的查询和应用分析。

拓扑空间查询

在此操作中，用户将地图当作查询工具，而不仅仅是数据载体。空间目标之间的拓扑关系可以有两类：一种是几何元素的结点、弧段和面块之间的关联关系，用以描述和表达几何元素间的拓扑关系；另一种是GIS中地物之间的空间拓扑关系，可以通过关联关系和位置关系隐含表达，用户需通过特殊的方法查询。

这些空间关系主要有以下几项：面与面的关系，如检索与某个面状地物相邻的所有多边形及属性；线与线的关系，如检索与某一主干河相关联的所有支流；点与点的关系，如检索到某点一定距离内的所有点状地物；线与面的关系，如检索某公路所经过的所有县市或某县市内的所有公路；点与线的关系，如某河流上的所有桥梁；点与面的关系，如检索某市所有银行分布点。

缓冲区分析

缓冲区用以确定围绕某地要素绘出的定宽地区，以满足一定的分析条件。点的缓冲区是个圆饼，线的缓冲区是个条带状，多边形的缓冲区则是个更大的相似多边形。缓冲区分析是GIS中基本的空间分析功能之一，尤其对于建立影响地带是必不可少的。如道路规划中建立缓冲区以确定道路两边若干距离内的土地利用性质。

叠加分析

叠加分析提供根据两幅或两幅以上图层在空间上比较地图要素和属性的能力，通常有合成叠加和统计叠加之分，前者是根据两组多边形边界的交点建立具有多重属性的多边形，后者则进行多边形范围的属性特征统计分析（如图1-3所示）。合成叠加得到一张新的叠加图，产生了许多新多边形，每个多边形都具有两种以上的属性。统计叠加的目的是统计一种要素在另一种要素中的分布特征。

距离分析及相邻相接分析

距离分析提供了在地图上距离的功能，相邻分析确定哪些地图要素与其它要素相接触或相邻，而相接分析则结合距离和相邻分析两者的针对性，提供确定地图要素间邻近或邻接的功能。相邻和相接分析广泛应用于环境规划和影响评价的公共部门。大多数GIS软件目前不能直接进行相邻相接分析，而是通过先建立一定要求的缓冲区，再与其它图形要素进行叠置分析的间接方法解决。

地形分析功能

通过数字地形模型DTM，以离散分布的平面点来模拟连续分布的地形，再从中内插提取各种地形分析数据，地形分析包括以下内容：

等高线分析

等高线图是人们传统上观测地形的主要手段，可以从等高线上精确地获得地形的起伏程度，区域内各部分的高程等。

透视图分析

等高线虽然精确，但不够直观，用户往往需要从直观上观察地形的概貌，所以GIS通常具有绘制透视图的功能，有些系统还能在三维空间格网上着色，使图形更为逼真。

坡度坡向分析

在DTM中计算坡度和坡向，派生出坡度坡向图供地形分析（如日照分析、土地适宜性分析等）。

断面图分析

用户可以在断面图上考察该剖面地形的起伏并计算剖面面积，以便用于工程设计和工程量算。

地形表面面积和填挖方体积计算

利用DTM数据，可以比较容易地求出所需要地区的地形表面面积以及施工区域内填挖方的体积（土石方量）。

制图功能、地理数据库、空间查询与空间分析能力是GIS最具有独特吸引力所在。而系统是否具有良好的用户接口和各种应用分析程序的支持也是至关重要的，但是应由GIS开发人员和用户来共同完成的。

地理信息系统技术广泛应用于农业、林业、国土资源、地矿、军事、交通、测绘、水利、广播电视、通讯、电力、公安、社区管理、教育、能源等几乎所有的行业，并正在走进人们日常的工作、学习和生活中。

地理信息系统的主要任务是对与地理空间位置或区域有关的社会经济、人文景观、自然资源及环境等多种信息进行综合管理和分析，主要任务有以下三个方面