1、空間分析復習資料一、名詞解釋1、空間分析：空間分析是基于地理對象的位置和形態特征的空間數據分析技術，其目的在于提取和傳輸空間信息。2、網絡結構模型：在網絡模型中，地物被抽象為鏈、節點等對象，同時要關注其間連通關系。3、空間數據模型：是關于現實世界中空間實體及其相互間聯系的概念，它為描述空間數據的組織和設計空間數據庫模式提供著基本方法。4、疊置分析：將不同層的地物要素相重疊，使得一些要素或屬性相疊加，從而獲取新信息的方法。包括合成疊置分析和統計疊置分析。同義詞：地圖覆蓋分析。5、網絡分析：是運籌學模型中的一個基本模型，它的根本目的是研究、策劃一項網絡工程如何安排，并使其運行效果最好，如一定資源的

2、最佳分配，從一地到另一地的運輸費用最低等。6、柵格數據的聚類分析：柵格數據的聚類是根據設定的聚類條件對原有數據系統進行有選擇的信息提取而建立新的柵格數據系統的方法。7、數據高程模型：數字地形模型中地形屬性為高程時稱為數字高程模型。數字地形模型是地形表面形態屬性信息的數字表達，是帶有空間位置特征和地形屬性特征的數字描述。8、坡度：坡度是地面高程的變化率的求解，因此，坡度變率表征了地表面高程相對于水平面變化的二階導數。9、坡向：實際應用中，由于所建立的DEM數據常常是按從南到北獲取的，所以求出的坡向角度是與正北方向的夾角。10、緩沖區分析：緩沖區分析是解決鄰近度問題的空間分析工具之一。鄰近度描述了

3、地理空間中兩個地物距離相近的程度，其確實是空間分析的一個重要手段。所謂緩沖區就是地理空間目標的一種影響范圍或服務范圍。11、最佳路徑分析：12、空間插值：常用于將離散點的測量數據轉換為連續的數據曲面，以便于其它空間現象的分布模式進行比較，它包括了空間內插和外推兩種算法。13、虛擬現實：由計算機生成的可與用戶在視覺、聽覺、觸覺上實施交互，使用戶有身臨其境之感的人造環境。它在測繪與地學領域中的應用可以看作地圖認知功能在計算機信息時代的新擴展。14、拓撲分析：15、空間數據庫：地理信息系統的數據庫（簡稱空間數據庫或地理數據庫）是某一區域內關于一定地理要素特征的數據集合。16、再分類：地理信息系統存儲

4、的數據則具有原始數據的性質，所以不可以根據不同的需要對數據再進行分類和提取。由于這種分類是對原始數據進行的再次分類組織，因此稱為再分類。17、空間變換：為了滿足特定空間分析的需要，需對原始圖層及其屬性進行一系列的邏輯或代數運算，以產生新的具有特殊意義的地理圖層及其屬性，這個過程稱為空間變換。18、路徑分析：1）靜態求最佳路徑：在給定每條鏈上的屬性后，求最佳路徑。2）N條最佳路徑分析：確定起點或終點，求代價最小的N條路徑，因為在實踐中最佳路徑的選理想情況，由于種種因素而要選擇近似最優路徑。3）最短路徑或最低耗費路徑：確定起點、終點和要經過的中間點、中間連線，求最短路徑或最小耗費路徑。4）動態最佳

5、路徑分析：實際網絡中權值是隨權值關系式變化的，可能還會臨時出現一些障礙點，需要動態的計算最佳路徑。19、3DGIS：20、柵格結構：將地球表面劃分為大小均勻緊密相鄰的網格陣列，每個網格作為一個象元或象素由行、列定義，并包含一個代碼表示該象素的屬性類型或量值，或僅僅包括指向其屬性記錄的指針。21、矢量結構：通過記錄坐標的方式盡可能精確地表示點、線、多邊形等地理實體，坐標空間設為連續，允許任意位置、長度和面積的精確定義。二、簡答題1、空間數據模型的分類 分為三種：場模型：用于描述空間中連續分布的現象；要素模型：用于描述各種空間地物；網絡模型：可以模擬現實世界中的各種網絡。2、場模型的特征場模型的特

6、征：1、空間結構特征和屬性域；2、連續的、可微的、離散的；3、與方向無關的和與方向有關的（各向同性和各向異性）；4、空間自相關。3、空間數據錄入后的處理主要有哪幾個步驟空間數據錄入后的處理有以下三個：1、圖形的坐標變換，它又分為平移、縮放和旋轉三個部分；2、圖形拼接；3、拓撲生成。4、試比較矢量與柵格數據的優缺點矢量數據的優點：1、數據結構緊湊、冗余度低；2、有利于網絡和檢索分析；3、圖形顯示質量好、精度高。矢量數據的缺點：1、數據結構復雜；2、多邊形疊加分析比較困難。柵格數據的優點：1、數據結構簡單；2、便于空間分析和地表模擬；3、現勢性較強。柵格數據的缺點：1、數據量大；2、投影轉換比較復

7、雜。5、基于柵格結構的空間變換有哪幾種方式？基于柵格結構的空間變換可分為三種方式：（1）單點變換；單點變換只考慮單個點的屬性值進行運算。（2）鄰域變換；鄰域變換是指在計算新圖層圖元值時，不僅考慮原始圖層上相應圖元本身的值，而且還要考慮與該圖元有鄰域關聯的其它圖元值的影響。這種關聯可以是直接的幾何關聯，也可能是間接的幾何關聯。（3）區域變換；區域變換是指在計算新圖層屬性值時，要考慮整個區域的屬性值，即通過一個函數對某一區域內的所有值進行綜合，然后計算新屬性值。6、簡述空間分析的定義，空間分析在GIS中的地位和作用？定義：空間分析是基于地理對象的位置和形態特征的空間數據分析技術，其目的在于提取和傳

8、輸空間信息。空間分析特有的對地理信息系統（特別的隱含信息）的提取、表現和傳輸功能，是地理信息系統區別于一般信息系統主要功能特征。7、空間分析的內容包含哪幾個方面？空間分析的主要內容：a、空間位置：借助于空間坐標系傳遞空間對象的定位信息，是空間對象表述的研究基礎，即投影與轉換理論。b、空間分布：同類空間對象的群體定位信息，包括分布、趨勢、對比等內容。c、空間形態：空間對象的幾何形態；d、空間距離：空間物體的接近程度；e、空間關系：空間對象的相關關系，包括拓撲、方位、相似、相關等。8、常用的柵格數據空間分析方法有哪些？9、GIS的五個組成部分?10、地理對象能夠被抽象成的三種幾何類型是?11、什么

9、是數據框架?12、地理空間數據立方體？地理空間數據立方體（Geospatial Data Cube）是一個面向對象的、集成的、以時間為變量的、持續采集空間與非空間數據的多維數據集合，組織和匯總成一個由一組維度和度量值定義的多維結構，用以支持地理空間數據挖掘技術和決策支持過程。 地理空間數據立方體絕非僅在數據庫上加一層空間外衣，而是真正地以空間數據庫為基礎，進行復雜的空間分析，反映不同時空尺度下的動態變化趨勢，為決策者提供及時、準確的信息。地理空間數據立方體中的數據是經過選擇、整理、集成等處理的，為空間數據挖掘提供了良好的數據基礎，因而在地理空間數據立方體中進行數據挖掘比在原始數據庫中更加有效。

10、 13、 聯機分析處理技術？ 聯機分析處理(OLAP)是共享多維信息的、針對特定問題的聯機數據訪問和分析的軟件技術，具有匯總、合并、聚集以及從不同角度觀察消息的能力。 它可以跨越空間數據庫模式的多個版本，處理來自不同組織的信息和由多個數據存儲集成的信息。 聯機分析處理對空間數據立方體進行的多維數據分析主要有切塊、切片、旋轉、鉆取等分析動作，目的是進行跨維、跨層次的計算與建模。 14、 地理空間數據挖掘典型方法？1、地理空間統計方法2、地理空間聚類方法3、地理空間關聯分析4、地理空間分類與預測分析 5、異常值分析地理空間數據挖掘系統包括三大支柱模塊：地理空間數據立方體、聯機分析處理（OLAP）模

11、塊和空間數據挖掘模塊。 15、 空間分析的研究對象？空間分析的研究對象：空間分析主要通過對空間數據和空間模型的聯合分析來挖掘空間目標的潛在信息。 空間目標是空間分析的具體研究對象?？臻g目標具有空間位置、分布、形態、空間關系（距離、方位、拓撲、相關場）等基本特征?？臻g關系是指地理實體之間存在的與空間特性有關的關系，是刻畫數據組織、查詢、分析和推理的基礎。不同類型的空間目標具有不同的形態結構描述，對形態結構的分析稱為形態分析。16、 空間分析的研究目標？空間分析研究的主要目標有：ü 認知。有效獲取空間數據，并對其進行科學的組織描述，利用數據再現事物本身，例如繪制風險圖。ü 解釋

12、。理解和解釋地理空間數據的背景過程，認識事件的本質規律，例如住房價格中的地理鄰居效應。ü 預報。在了解、掌握事件發生現狀與規律的前提下，運用有關預測模型對未來的狀況做出預測，例如傳染病的爆發。ü 調控。對地理空間發生的事件進行調控，例如合理分配資源。17、 我國常用的坐標系統，有什么區別？我國三大常用坐標系區別（北京54、西安80和WGS84）1、北京54坐標系(BJZ54) 北京54坐標系為參心大地坐標系，大地上的一點可用經度L54、緯度M54和大地高H54定位，它是以克拉索夫斯基橢球為基礎，經局部平差后產生的坐標系。 1954年北京坐標系的歷史： 新中國成立以后，我國大

13、地測量進入了全面發展時期，再全國范圍內開展了正規的，全面的大地測量和測圖工作，迫切需要建立一個參心大地坐標系。由于當時的“一邊倒”政治趨向，故我國采用了前蘇聯的克拉索夫斯基橢球參數，并與前蘇聯1942年坐標系進行聯測，通過計算建立了我國大地坐標系，定名為1954年北京坐標系。因此，1954年北京坐標系可以認為是前蘇聯1942年坐標系的延伸。它的原點不在北京而是在前蘇聯的普爾科沃。 北京54坐標系，屬三心坐標系，長軸6378245m，短軸6356863，扁率1/298.3；2、西安80坐標系1978年4月在西安召開全國天文大地網平差會議，確定重新定位，建立我國新的坐標系。為此有了1980年國家大

14、地坐標系。1980年國家大地坐標系采用地球橢球基本參數為1975年國際大地測量與地球物理聯合會第十六屆大會推薦的數據，即IAG 75地球橢球體。該坐標系的大地原點設在我國中部的陜西省涇陽縣永樂鎮，位于西安市西北方向約60公里，故稱1980年西安坐標系，又簡稱西安大地原點。基準面采用青島大港驗潮站19521979年確定的黃海平均海水面（即1985國家高程基準）。西安80坐標系，屬三心坐標系，長軸6378140m，短軸6356755，扁率1/298.257221013、WGS84坐標系WGS84坐標系（World Geodetic System）是一種國際上采用的地心坐標系。坐標原點為地球質心，其

15、地心空間直角坐標系的Z軸指向國際時間局（BIH）1984.0定義的協議地極（CTP）方向，X軸指向BIH1984.0的協議子午面和CTP赤道的交點，Y軸與Z軸、X軸垂直構成右手坐標系，稱為1984年世界大地坐標系。這是一個國際協議地球參考系統（ITRS），是目前國際上統一采用的大地坐標系。GPS廣播星歷是以WGS-84坐標系為根據的。 WGS84坐標系，長軸6378137.000m，短軸6356752.314，扁率1/298.257223563。18、 地理空間問題可分為哪四類？1、空間分布和格局2、資源配置與規劃 3、空間關系與影響4、空間動態與過程19、 尺度的涵義？從廣義來講，尺度（Sc

16、ale）是實體、模式或過程在空間或時間上的基準尺寸。從研究者和被研究對象特征的角度，尺度是指研究某一現象或事件時采用的空間或時間單位，或某一現象或過程在空間和時間上所涉及到的范圍和發生的頻率。 地理信息科學中所談及的“尺度”既可指研究范圍（如地理分布范圍大小），也表示詳細程度（如地理分辨率的層次和大?。┮约皶r間長短與頻率。 尺度定義為地理空間信息被觀察、表示、分析和傳輸的詳細程度，可從空間尺度、時間尺度和語義尺度三方面來說明。 其中空間尺度為數據表達的空間范圍的相對大小以及地理系統中各部分規模的大?。粫r間尺度是指數據表示的時間周期及數據形成的周期；語義尺度主要描述地理實體語義變化的強弱幅度以及

17、屬性內容的層次性。 三者具有密切的關系，從一定意義上講，時間尺度與空間尺度是一致的，時空尺度也被理解為狹義尺度，較大的空間尺度往往對應于較長的時間周期，而大的時空尺度有較高的屬性概括層次即語義尺度。 從地理學的角度，空間尺度可進一步細分為地圖比例尺、地理尺度、有效尺度和空間分辨率等四種尺度，相應的涵義分別是圖上距離與實地距離之比、研究區域的空間范圍、分析某個地理現象格局與過程所需要的操作尺度以及目標的最小可分辨單元。20、 無級比例尺GIS?無級比例尺GIS（Scaling GIS），無級比例尺GIS是以一個大比例尺數據庫為基礎數據源，在一定區域內空間對象的信息量隨著比例尺的變化自動增減，實現

18、一種GIS空間信息的壓縮和復現與比例尺自適應的信息處理。21、 尺度變換方法有哪幾個？基本思想：信息在不同尺度范圍（相鄰尺度或多個尺度）之間的變換稱為尺度變換（Scaling），也稱尺度推繹。尺度變換將某一尺度上所獲得的信息和知識擴展到其他尺度上，實現跨越不同尺度的辨識、推斷、預測或推繹，包括尺度上推（Scaling Up）和尺度下推（Scaling Down）。 方法：1、空間數據自動綜合：是為了改進數據的易讀性和易理解性而對空間目標的幾何或語義表示所施行的一組量度變換，包括空間和屬性兩方面的變換，需要通過模型綜合和制圖綜合方法實現。2、LOD技術 ：LOD技術應用在地形渲染中稱之為多分辨率

19、地形。地形作為一種特殊的幾何物體，因為地形通常是一個規則的矩形網格，其簡化模式可以有兩種：規則的簡化和非規則的簡化。 3、小波變換 ：借助小波分析理論，可以檢測和提取多源、多尺度、海量數據集的基本特征，并通過小波系數來表達，再作相應的處理和重構，從而可以獲得該數據集的優化表示。 22、 闡述鄰近度分析、疊加分析和網絡分析的用途？1、鄰近度是定性描述空間目標距離關系的重要物理量之一，表示地理空間中兩個目標地物距離相近的程度。 緩沖區分析: 是對一組或一類地物按緩沖的距離條件，建立緩沖區多邊形，然后將這一圖層與需要進行緩沖區分析的圖層進行疊加分析，得到所需結果的一種空間分析方法。 泰森多邊形分析:

20、 2、疊加分析是指將同一地區、同一比例尺、同一數學基礎，不同信息表達的兩組或多組專題要素的圖形或數據文件進行疊加，根據各類要素與多邊形邊界的交點或多邊形屬性建立具有多重屬性組合的新圖層，并對那些在結構和屬性上既相互重疊，又相互聯系的多種現象要素進行綜合分析和評價；或者對反映不同時期同一地理現象的多邊形圖形進行多時相系列分析，從而深入揭示各種現象要素的內在聯系及其發展規律的一種空間分析方法。 空間要素圖形疊加和空間要素屬性疊加 。3網絡分析 是通過研究網絡的狀態以及模擬和分析資源在網絡上的流動和分配情況，對網絡結構及其資源等的優化問題進行研究的一種空間分析方法。網絡分析的理論基礎是圖論和運籌學。

21、23、 網絡分析功能有哪六個方面？各個方面有什么用途？1、路徑分析：也稱最優路徑分析，以最短路徑分析為主。這里“最佳”包含很多含義，不僅指一般地理意義上的距離最短，還可以是成本最少、耗費時間最短、資源流量（容量）最大、線路利用率最高等標準。很多網絡相關問題，如最可靠路徑問題、最大容量路徑問題、易達性評價問題和各種路徑分配問題均可納入最佳路徑問題的范疇之中。2、連通分析：在地理網絡中從某一點出發能夠到達的全部結點或邊有哪些，如何選擇對于用戶來說成本最小的線路，即連通分析所要解決的問題。連通分析的求解過程實質上是對應的圖的生成樹的求解過程，其中研究最多的是最小生成樹問題。3、資源分配：在多數的應用

22、中，需要解決在網絡中選定幾個供應中心，并將網絡的各邊和點分配給某一中心，使各中心所覆蓋范圍內每一點到中心的總的加權距離最小，實際上包括定位與分配兩個問題。4、流分析 ：就是根據網絡元素的性質選擇將目標經輸送系統由一個地點運送至另一個地點的優化方案，網絡元素的性質決定了優化的規則。網絡流的最優化問題主要涉及兩方面內容：網絡最大流問題和最小費用流問題。最大流問題指的是在一個網絡中怎樣安排網上的流，使從發點到收點的流量達到最大；在實際應用中，不僅要使網絡上的流量達到最大，或達到要求的預定值，而且要使運送流的費用或代價最小，即最小費用流問題。5、動態分段：是對現實世界中的線性要素及其相關屬性進行抽象描

23、述的數據模型和技術手段，可以根據不同的屬性按照某種度量標準（如距離、時間等）對線性要素進行相對位置的劃分。 6、地址匹配：是一種基于空間定位的技術，是地理編碼（Geocoding）的核心技術，它提供了一種把描述成地址的地理位置信息轉換成可以被用于GIS系統的地理坐標的方式，它將只有屬性數據的源表中記錄的某個字段的值與地址數據庫中的地理實體的對應字段的屬性值進行匹配嘗試，如果匹配成功，就將地理實體的地理坐標賦給源表中的記錄，從而實現源表記錄的地理編碼。24、 常見的克里格插值模型有哪幾個？普通克立格、簡單克立格、泛克立格、概率克立格、指示克立格、析取克立格及協同克立格等25、 三維景觀分析有哪些

24、內容？1、空間查詢 2、屬性計算 3、等值線生成 4、山體陰影創建 5、專題柵格圖分析 6、剖面線繪制 7、通視分析 8、流域分析三、問答題1、三維GIS所研究的內容以及實現的主要功能包括哪些？主要包括：1）數據編碼：是采集三維數據和對其進行有效性檢查的工具，有效性檢查將隨著數據的自然屬性、表示方法和精度水平的不同而不同。2）數據的組織和重構：這包括對三維數據的拓撲描述以及一種表示法到另一種表示法的轉換。3）變換：既能對所有物體或某一類物體，又能對某個物體進行平移、旋轉、剪裁、比例縮放等變換。另外還可以將一個物體分解成幾個以及將幾個物體組合成一個。4）查詢：此功能依賴于單個物體的內在性質和不同

25、物體間的關系。5）邏輯運算：通過與、或、非及異或運算符對物體進行組合運算。6）計算：計算物體的體積、表面積、中心、物體之間的距離及交角等。7）分析：如計算某一類地物的分布趨勢，或其它指標，以及進行模型的比較。8）建立模型。9）視覺變換：在用戶選擇的任何視點，以用戶確定的視角、比例因子、符號來表示所有地物或某些指定物體。10）系統維護：包括數據的自動備份、安全性措施、以及網絡工作管理。2、空間分析模型的類型有哪些，并分別對其作出簡述。答：分為四個方面。（1） 空間分布分析模型；用于研究地理對象的空間分布特征。主要包括：空間分布參數的描述，如分布密度和均值、分布中心、離散度等；空間分布檢驗，以確定

26、分布類型；空間聚類分析，反映分布的多中心特征并確定這些中心；趨勢面分析，反映現象的空間分布趨勢；空間聚合與分解，反映空間對比與趨勢。（2） 空間關系分析模型；用于研究基于地理對象的位置和屬性特征的空間物體之間的關系。包括距離、方向、連通和拓撲等四種空間關系。其中，拓撲關系是研究得較多的關系；距離是內容最豐富的一種關系；連通用于描述基于視線的空間物體之間的通視性；方向反映物體的方位。（3）空間相關分析模型；用于研究物體位置和屬性集成下的關系，尤其是物體群（類）之間的關系。在這方面，目前研究得最多的是空間統計學范疇的問題。統計上的空間相關、覆蓋分析就是考慮物體類之間相關關系的分析。（4）預測、評價

27、與決策模型；用于研究地理對象的動態發展，根據過去和現在推斷未來，根據已知推測未知，運用科學知識和手段來估計地理對象的未來發展趨勢，并作出判斷與評價，形成決策方案，用以指導行動，以獲得盡可能好的實踐效果。3、地理信息系統與一般管理信息系統有什么區別和共同點？共同之處：兩者都是以計算機為核心的信息處理系統，都具有數據量大和數據之間關系復雜的特點，也都隨著數據庫技術的發展在不斷的改進和完善。不同之處：1）在硬件上，為了處理圖形和圖像數據，系統需要配置專門的輸入和輸出設備，如數字化儀、繪圖機、圖形圖像的顯示設備等；許多野外實地采集和臺站的觀測所得到的資源信息是模擬量形式，系統還需要配置模數轉換設備，這

28、些設備往往超過中央處理機的價格。2）在軟件上，則要求研制專門的圖形和圖像數據的分析算法和處理軟件，這些算法和軟件又直接和數據的結構及數據庫的管理方法有關。3）在信息處理的內容和采用目的方面，一般的管理信息系統，主要是查詢檢索和統計分析處理的結果，最終形成規定格式的表格數據；而地理信息系統，除了基本的信息檢索和統計分析外，主要用于分析研究資源的合理開發利用，制定區域發展規劃，地區的綜合治理方案，對環境進行動態的監視和預測預報等，為國民經濟建設中的決策提供科學依據，為生產實踐提供信息和指導。4、柵格數據結構有哪些編碼方法，并分別對這幾種方法作出簡述。（1）直接編碼方法，這是最簡單直觀而又非常重要的一種柵格結構編碼方法，通常稱為這種編碼的圖像文件為網格文件或柵格文