GIS空间分析原理与方法学院：资源与环境学院专业：地理信息系统班级：2011010班姓名：李松青学号：201101014GIS空间分析原理与方法地理信息系统是地理空间数据处理、分析的重要手段和平台。
在计算机软硬件的支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
地理信息系统的核心是功能是空间分析。
空间分析使GIS超越一般空间数据库、信息系统和地图制图系统，不仅能进行海量空间数据中隐藏的模式、关系和趋势，挖掘出对科学决策具有指导意义的信息，从而解决复杂的地学应用问题，进行地学综合研究。
以下是对本册内容的总结：第一章地理空间数据源分析与GIS本章简要回顾了20世纪50年代以来地理空间数据处理与建模领域，探讨了GIS环境下空间分析的基本框架。
1.地理空间数据处理与建模1.1数量地理学讲述了数量地理学的发展、与传统地理学的比较及其地理分析模拟方法（地理系统分析，随机数学方法，地理系统数学模拟）。
1.2地理信息系统主要介绍了GIS的概念与功能1.3地理计算介绍了地理计算的概念与地理计算的模型和方法2.地理空间数据挖掘2.1地理空间数据挖掘概述介绍了数据挖掘的概念、发展及其体系结构2.2地理空间数据立方体介绍了数据立方体的基本思想与数据立方体概念所涉及的维度类型（非空间维度，空间-非空间维度，空间-空间维度），度量值（数值度量，空间度量）和成员属性2.3联机分析处理技术介绍了OLAP概念以及与地理空间数据立方体的关系。
2.4地理空间数据挖掘典型方法地理空间数据挖掘主要方法有：地理空间统计方法，地理空间聚类方法，地理空间关联分析，地理空间分类与预测分析，异常值分析3.GIS环境下的空间分析3.1空间分析概念介绍了空间分析的概念与本质特征，空间分析的研究对象与目标3.2空间分析的萌芽与发展介绍了空间分析的发展过程3.3GIS与空间分析介绍了GIS与空间分析的关系以及地理信息系统未能大量引入专业空间分析模块的原因。
第一章地理空间数据分析与GIS1.地理空间数据处理与建模地理空间数据分析是:(地理学和地理信息科学领域)，它通过研究地理空间数据及其相应分析理论、方法和技术，探索、证明地理要素之间的关系，揭示地理特征和过程的内在规律和机理，实现对地理空间信息的认知、解释、预测和调控。
2.1地理空间数据挖掘概述按照不同的挖掘任务，地理空间数据挖掘可以分为预测模型发现、聚类、关联规则发现、序列模式发现、依赖关系发现、异常值分析和趋势发现等。
地理空间数据挖掘系统包括三大支柱模块：地理空间数据立方体、联机分析处理（OLAP）模块和空间数据挖掘模块.2.2地理空间数据挖掘典型方法:⑴地理空间统计方法:分析地理空间数据的统计方法，主要是基于空间中邻近的要素通常比相离较远的要素具有较高的相似性这一原理。
ⅱ.地理空间统计模型大致可分为三类:①地统计;是以区域化变量理论为基础，以变差函数为主要工具，研究空间分布上既具有随机性又具有结构性的自然现象的科学。
②格网空间模型：用以描述分布于有限（或无穷离散）空间点（或区域）上数据的空间关系。
③空间点分布形态：在自然科学研究中，许多资料是由点（或小区域）所构成的集合。
由于形成机制不同，空间点分布形态具有随机、丛聚或规则等不同类型。
⑵地理空间聚类方法:地理空间数据聚类是按照某种距离度量准则，在大型、多维数据集中标识出聚类或稠密分布的区域，从而发现数据集的整体空间分布模式。
该方法把空间数据库中的对象分为有意义的子类，使同一子类内部的成员有尽可能多的相同属性，而不同的子类之间差异较大。
⑶地理空间关联分析:地理空间关联分析利用空间关联规则提取算法发现空间数据库中空间目标间的关联程度.GIS数据库是典型的空间数据库，从GIS数据库中挖掘空间关联规则是理解GIS模型和将GIS数据转化成知识的一种有效方法。
第一早空间分析概念：GIS空间分析是从一个或多个空间数据图层获取信息的过程。
空间分析是集空间数据分析和空间模拟于一体的技术，通过地理计算和空间表达挖掘潜在空间信息，以解决实际问题。
空间分析在GIS中的地位与作用：空间分析是GIS的核心，也是核心功能，是GIS领域的理论性和技术性都很强的分支，是提升GIS的理论性十分重要的突破口，空间分析是地理信息系统的主要特征，是评价一个地理信息系统的主要指标之一。
第■早空间分析的基本理论：空间关系理论，空间认知理论，空间推理理论，空间数据模型理论，地理信息机理理论，地理信息不确定性理论空间关系分类：顺序关系：主要指目标间的方向关系，度量关系：主要是指目标间的距离关系，拓扑关系：指拓扑变换下的拓扑不变量（）度量关系对空间数据的约束最强烈；顺序关系次之；拓扑关系最弱。
空间度量关系：分为定量度量（空间指标量算，距离度量）和定性度量定量度量空间关系分析包括空间指标量算（距离、面积、坡度、人口密度等）和距离度量（距离）两大类拓扑空间关系：指拓扑变换下的拓扑不变量，如空间目标的相邻和连通关系，以及表示线段流向的关系。
拓扑变换的条件：在原来图形的点与变换了图形的点之间存在着—对应的关系，并且邻近的点还是邻近的点方向空间关系：源目标相对于参考目标的顺序关系（方位）度量空间关系描述:欧氏距离：直线距离d（AB）=xj-x22■M-y2）2切比雪夫距离：最大距离d（AB）=max（|Xj「x2IM「y2I）马氏距离（曼哈顿距离）：垂直距离大地测量距离：即球面上两点间的大圆距离曼哈顿距离：纬度差加上经度差拓扑空间关系描述：4元组模型：该模型将简单空间实体看作是边界点和内部点。
构成的集合，4元组模型为由两个简单空间实体点集的边界与边界的交集、边界与内部的交集、内部与边界的交集、内部与内部的交集构成的2X2矩阵。
9元组模型：9元组在4元组的基础上，在空间描述框架中引入空间实体的“补”的概念，将空间目标A表示为边界、内部和外部三个部分的集合。
GIS空间分析复习提纲及答案空间分析复习提纲一、基本概念(要求：基本掌握其原理及含义，能做名词解释)1、空间分析：是基于地理对象的位置和形态的空间数据的分析技术，其目的在于提取和传输空间信息。
2、空间数据模型：以计算机能够接受和处理的数据形式，为了反映空间实体的某些结构特性和行为功能，按一定的方案建立起来的数据逻辑组织方式，是对现实世界的抽象表达。
分为概念模型、逻辑模型、物理模型。
3、叠置分析：是指在同一地区、同一比例尺、同一数学基础、不同信息表达的两组或多组专题要素的图形或数据文件进行叠加，根据各类要素与多边形边界的交点或多边形属性建立多重属性组合的新图层，并对那些结构和属性上既互相重叠，又互相联系的多种现象要素进行综合分析和评价；或者对反映不同时期同一地理现象的多边形图形进行多时相系列分析，从而深入揭示各种现象要素的内在联系及其发展规律的一种空间分析方法。
4、网络分析：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。
5、缓冲区分析：即根据分析对象的点、线、面实体，自动建立它们周围一定距离的带状区，用以识别这些实体或主体对邻近对象的辐射范围或影响度，以便为某项分析或决策提供依据。
其中包括点缓冲区、线缓冲区、面缓冲区等。
6、最佳路径分析：也称最优路径分析，以最短路径分析为主，一直是计算机科学、运筹学、交通工程学、地理信息科学等学科的研究热点。
7、空间插值：空间插值是指在为采样点估计一个变量值的过程，常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面，它包括内插和外推两种算法。
，前者是通过已知点的数据计算同一区域内其他未知点的数据，后者则是通过已知区域的数据，求未知区域的数据。
8、空间量算：即空间量测与计算，是指对GIS数据库中各种空间目标的基本参数进行量算与分析，如空间目标的位置、距离、周长、面积、体积、曲率、空间形态以及空间分布等，空间量算是GIS获取地理空间信息的基本手段，所获得的基本空间参数是进行复杂空间分析、模拟与决策制定的基础。
gis空间分析原理与方法GIS（地理信息系统）是一种以地理空间数据为基础，利用计算机技术进行数据管理、空间分析和空间可视化的系统。
GIS空间分析是GIS系统中最核心和重要的功能之一，它基于地理空间数据，通过一系列的理论和方法，揭示地理现象之间的空间关系和规律。
本文将介绍GIS空间分析的原理和方法。
一、GIS空间分析的原理GIS空间分析的原理包括空间对象和空间关系。
1.空间对象在GIS中，地理空间数据可以表示为不同的空间对象，如点、线、面等。
每个空间对象都有其特定的几何形状和属性信息。
2.空间关系空间关系指的是空间对象之间的相对位置和相互作用。
常见的空间关系有邻接关系、包含关系、重叠关系等。
空间关系能够帮助我们理解地理现象之间的联系和相互影响。
二、GIS空间分析的方法GIS空间分析方法包括空间查询、空间统计、空间插值和空间模型等。
1.空间查询空间查询是根据特定的空间条件，在地理空间数据集中提取与条件匹配的数据信息。
常见的空间查询操作有点查询、线查询和面查询等。
2.空间统计空间统计是通过对地理空间数据的属性信息进行统计和分析，揭示地理现象的空间分布和规律。
常见的空间统计方法有点密度分析、热力图和聚类分析等。
3.空间插值空间插值是通过已知的有限样本点，推算未知位置处的属性值。
常见的空间插值方法有反距离加权插值法、克里金插值法和样条插值法等。
4.空间模型空间模型是对地理现象和过程进行建模和模拟，从而预测和分析未来的空间变化。
常见的空间模型有流域模型、土地利用模型和城市增长模型等。
三、GIS空间分析的应用GIS空间分析在各个领域都有广泛的应用，如城市规划、环境保护、农业管理和风险评估等。
1.城市规划GIS空间分析可以帮助城市规划师分析和评估不同用地类型之间的空间关系，进行最优用地布局和交通规划。
2.环境保护GIS空间分析可以用于环境监测和评估，分析污染源的扩散范围和影响程度，制定环境保护措施和应急预案。
GIS空间分析复习资料1、数量地理学：又称计量地理学或地理数量方法，是应用数学思想方法和计算机技术进行地理学研究的科学。
它试图以定量的精确判断来弥补定性文字描述的不足；以抽象的、反应本质的数学模型去刻画具体的、庞杂的各种地理现象；以对过程的模拟和预测来代替对现状的分析和说明；以合理的趋势推导和反馈机制分析来代替简单的因果关系分析。
2、从三个角度理解GIS：一、GIS是客观现实世界抽象化的数字模型；二、GIS是地理空间数据管理、显示与制图的集成工具；三、GIS是地理空间数据分析模拟与可视化的技术平台。
7、地理空间数据挖掘的典型方法：地理空间统计方法、地理空间聚类方法、地理空间关联分析、地理空间分类与预测分析、异常值分析8、空间分析：是地理学的精靛，是为解答地理空间问题而进行的数据分析与挖掘。
、10、空间分析的研究对象：空间分析主要通过对空间数据和空间模型的联合分析来挖掘空间目标的潜在信息。
gis与空间分析原理与方法地理信息系统（GeographicInformationSystem，简称GIS）是一种将地理空间信息与属性数据相结合的技术和工具，用于收集、存储、查询、分析和显示地理信息的系统。
空间分析是GIS的重要组成部分，它是通过对地理空间数据进行处理和分析，挖掘地理空间特征和关联关系的一种方法。
本文将介绍GIS与空间分析的原理和常用方法，以及其在实际应用中的意义与挑战。
一、GIS的基本原理GIS的基本原理是将地理空间信息与属性数据进行关联，通过空间参考和属性链接来实现地理数据的管理和分析。
地理空间信息可以是点、线、面等地理实体，属性数据则包括这些地理实体所具有的属性信息，如名称、面积、人口等。
GIS根据地理实体的属性数据和空间坐标，将其存储为地理特征，通过属性查询和空间查询等方法来实现对地理实体的查询和分析。
二、常用的空间分析方法1.空间查询空间查询是GIS中最常用的空间分析方法之一，它可以根据空间位置和属性属性对地理实体进行查找和分析。
常见的空间查询方法有点查询、线查询和面查询等。
2.空间插值空间插值是一种通过已知的空间点数据来估计未知位置上的值的方法。
常见的空间插值方法有反距离加权法（IDW）、克里金插值法等。
空间插值可以用来推测地理空间的连续性属性，如温度、降雨量等。
常见的空间连接方法有点点连接、点线连接和面面连接等。
空间连接能够帮助我们发现地理实体之间的关联关系，如道路和学校的连接关系等。
4.空间缓冲区分析空间缓冲区分析是通过在地理实体周围创建缓冲区，来研究缓冲区内的空间特征和关联关系。
常见的空间缓冲区分析方法有单一缓冲区分析、多重缓冲区分析等。
空间缓冲区分析可以用于研究城市规划、环境保护等问题。
第六章GIS空间分析原理与方法第一节GIS空间分析模型一、地学模型概述地理信息系统以数字世界表示自然世界，具有完备的空间特性，可以存储和处理不同地理发展时期的大量地理数据、并具有极强的空间系统综合分析能力，是地理分析的有力工具。
因此，地理信息系统不仅要完成管理大量复杂的地理数据的任务，更为重要的是要完成地理分析、评价、预测和辅助决策的任务，必须发展广泛的适用于地理信息系统的地理分析模型，这是地理信息系统走向实用的关键。
所谓模型，就是将系统的各个要素，通过适当的筛选，用一定的表现规则所描写出来的简明映像。
模型通常表达了某个系统的发展过程或发展结果。
地学模型是用来描述地理系统各地学要素之间的相互关系和客观规律信息的语言的或数学的或其他表达形式，通常反映了地学过程及其发展趋势或结果。
地学模型也称为专题分析模型。
对于地理信息系统来说，专题分析模型是根据关于目标的知识将系统数据重新组织，得出与目标有关的更为有序的新的数据集合的有关规则和公式。
这是应用地理信息系统进行生产和科研的重要手段。
模型化是将主观性的思考，以模型的形式反映出来，不同的理论观点，不同的体系可以产生不同的结果。
地学分析模型主要包含以下几种形式：1、逻辑模型：由地理名词和逻辑运算符组成的逻辑表达式表示；2、物理模型：由物理模拟过程表达；3、数学模型：由常数、参数、变量和函数关系等组成的数学表达式表示；4、图像模型：由某种图像或图像运算的集合表达，如各种专题地图。
专题分析模型在地理信息系统中的作用表现在以下几个方面：1、地理信息系统的设计任何地理信息系统都是为一定的应用目的而建立的，必须根据具体需要采用适用的分析模型指导地理信息系统总体设计。
主要包括：①数据项的选择，数据的范围、精度、量测方法等，如果毫无选择地录入数据，只会使系统增加负担，降低效率，无法突出主要因素，甚至因为数据采集周期过长而失去意义；数据结构应以最好地表示地理现象和易于模型实现为标准；②硬件环境的选择，根据模型的输入、输出和运算方法选择经济实用的硬件支持；③软件功能的选择，根据模型的管理和运行设计适用的软件功能。
GIS空间分析复习资料一、简答题1、地理空间数据挖掘典型方法：（1）地理空间统计方法：地理空间统计是指分析地理空间数据的统计方法，主要是基于空间中邻近的要素通常比相聚教员的要素具有较高的相似性这一原理。
地理空间统计模型可分为：地统计、格网空间模型和空间点分布形态。
（2）地理空间聚类方法：地理空间聚类方法是按照某种距离量度准则，在大型、多维数据集中标识出聚类或稠密分布的区域，从而发现数据集的整体空间分布模式。
该方法把空间数据库中的对象分为与意义的子类，是同一子类内部成员有尽可能多的相同属性，而不同的子类之间差异较大。
其方法主要有：分割法、层次法、基于密度的方法、基于网格的方法。
（3）地理空间关联分析：地理空间关联分析利用空间关联规则提取算法发现空间数据库中空间目标间的关联程度，其核心内容是挖掘空间关联规则。
（4）地理空间分类与预测分析：地理空间分类与预测是根据已知的分类模型把数据库中的数据映射到给定类别中，进行数据趋势预测分析的方法。
（5）异常值分析：若一个数据库包含的数据目标与通常的行为或数据模型不一致，则这些数据目标被称为异常值。
在很多情况下，异常值会导致重要隐含信息的丢失。
它是内在数据可变性的必然结果，对异常值进行检测和分析，具有很重要的价值，也是一项重要的数据挖掘技术。
2、属性数据的量测尺度？（1）命名量：命名量是空间属性量测中的的一个重要尺度，描述事物名义上的差别，起到区分不同本质空间目标的作用。
命名式的量测尺度也成为类型量测尺度，只对特定现象进行标示，赋予一定相知而不定量描述，对命名数据的逻辑运算只有“等于”或“不等于”两种形式而其近似均值只能使用众数。
（2）次序量：次序量是通过对空间目标进行排列来标示的一种量测尺度面对空间目标的描述不按值得的大小，而是按顺序排列，对次序逻辑运算除了“等于”或“不等于”之外，还可以比较它们的大小，即“大于”或“小于”，但是它们之间不能进行加、减、乘、除运算。
GIS复习资料汇编绪论：3S技术：遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）遥感技术是信息采集（提取）的主力；全球定位系统是对遥感图像（像片）及从中提取的信息进行定位，赋予坐标，使其能和"电子地图"进行套合；地理信息系统是信息的"大管家"。
一、GIS(地理信息系统)：是在计算机软硬件支持下，对整个或者部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
对象：多钟地理空间实体数据及其关系。
四个部分构成：硬件系统、软件系统、地理空间数据、系统管理操作人员功能：1.数据的采集与输入2.数据编辑与更新3.数据的存储与管理4.空间数据分析与处理5.数据与图形的交互显示核心:GIS空间分析二、ArcGIS：1.GIS就是空间数据库2.GIS就是地图3.GIS是空间数据处理分析工具集美国：ArcCatalog(GIS是一套地理数据集的观点)ArcMap(GIS是一副智能地图)ArcToolbox(GIS是一套空间处理工具)1）ArcCatalog:GIS就是空间数据库：GIS是一个包含了用于表达通用GIS数据模型（要素、栅格、拓扑、网络等等）的数据集的空间数据库。
2）ArcMap:GIS就是地图：从空间可视化的角度看，GIS是一套智能地图，同时也是用于显示地表上的要素和要素间关系的视图。
底层的地理信息可以用各种地图的方式进行表达，而这些表现方式可以被构建成“数据库的窗口”，来支持查询、分析和信息编辑。
3）ArcToolbox:GIS是空间数据处理分析工具集：从空间处理的角度看，GIS是一套用来从现有的数据集获取新数据集的信息转换工具。
这些空间处理功能从已有数据集提取信息，然后进行分析，最终将结果导入到数据集中。
ArcMap是ArcGISDesktop中一个主要的应用程序，具有基于地图的所有功能，包括显示、查询、编辑、制图、地图分析等。
(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。
GIS空间分析原理与方法GIS空间分析是地理信息系统中的一项重要业务，它通过对空间数据的处理和分析，揭示地理现象之间的空间关系和模式，帮助决策者进行科学决策。
在实际应用中，GIS空间分析主要涉及空间数据模型、空间对象关系和空间分析方法三个方面。
一、空间数据模型空间数据模型是GIS空间分析的基础，它描述了在GIS中如何表示和管理地理空间数据。
在空间数据模型中，常用的模型包括向量模型和栅格模型。
向量模型以点、线和面作为基本空间对象，通过记录它们的坐标和属性信息来描述地理对象。
向量模型适合表示形状复杂且几何关系明确的地理实体，如建筑物、道路等。
其中，点对象表示一个位置，线对象表示一条路径，面对象表示一个区域。
向量模型的优点是精度高、适用于复杂的空间关系和拓扑操作；缺点是数据量大，存储和处理复杂。
栅格模型通过将地理空间划分为一个规则的网格单元来表示地理对象，每个网格单元包含高程、属性和坐标信息。
栅格模型适用于描述连续分布的地理数据，如地形、气候等。
栅格模型的优点是数据结构简单，适合于大规模数据的存储和处理；缺点是精度相对较低，不适用于复杂的拓扑关系和空间分析。
二、空间对象关系空间对象关系是指地理实体之间的空间关系，常见的关系包括邻接、包含、相交、接触等。
空间对象关系的研究对于空间分析具有重要意义，它可以帮助我们发现地理现象之间的关联和规律。
邻接关系是指地理实体之间在空间上的直接相连，如一个国家与其邻国之间的关系。
邻接关系可以通过空间查询或空间缓冲区分析来确定。
包含关系是指一个地理实体完全包含另一个地理实体，如一个县完全包含一个乡镇。
包含关系可以通过空间查询和空间缓冲区分析来确定。
相交关系是指地理实体之间在空间上有交集，如两条道路之间的交叉口。
相交关系可以通过空间查询和空间缓冲区分析来确定。
接触关系是指地理实体之间在空间上有接触，但没有重叠，如两个水域之间的接触关系。
接触关系可以通过空间查询和空间缓冲区分析来确定。
gis空间分析【GIS空间分析】GIS空间分析（GeographicInformationSystem）是指利用计算机和特殊软件技术对地理、地貌、地质、水文等地球表层信息进行科学分析和处理的一种技术手段。
它通过空间数据的获取、管理、分析和可视化展示，帮助人们深入了解地理空间关系，从而在地理决策、规划和管理中发挥重要作用。
本文将从GIS空间分析的定义、原理、应用以及未来发展等方面进行探讨，以期给读者对这一领域有一个系统、全面的了解。
一、GIS空间分析的定义GIS空间分析是通过对空间数据进行处理和分析，以实现地理空间信息的获取、提取、融合和展示的一种技术手段。
它结合了计算机科学、地理学、数学和统计学等多学科的知识，通过对地理空间数据进行空间关系、属性关系和统计关系的分析，从而揭示地理空间的内在规律。
GIS空间分析可以对地理空间数据进行分类、查询、计算和模拟，进而为地理决策提供科学支持。
二、GIS空间分析的原理GIS空间分析的原理基于空间数据的统计分析和空间拓扑分析，主要包括以下几个方面：1.空间统计分析：通过统计学方法对地理空间数据进行描述、分布和变异等分析，揭示地理现象的空间规律。
例如，可以通过点密度分析、缓冲区分析和空间插值等方法，推测出分布在特定区域的事件规律，为决策提供依据。
2.空间拓扑分析：通过对地理空间数据进行空间关系和拓扑关系分析，揭示地物之间的相互作用和约束关系。
例如，可以使用拓扑关系分析方法，判断道路网的连通性和阻断情况，为交通规划和设施布局提供支持。
3.空间模拟分析：通过对地理空间数据进行模拟和预测，揭示不同因素对地理现象的影响和变化趋势。
例如，可以使用地理模型和算法，模拟城市扩张、环境变化等情景，并评估不同决策方案的效果。
4.空间可视化分析：通过将分析结果以图形、图像或动画的形式展示，帮助人们直观地理解和掌握地理空间的特征和规律。
例如，通过空间分析结果的可视化呈现，可以使决策者更好地理解地理现象，从而做出科学决策。
第一章概述1）简述GIS设计目标、特点和原则GIS设计目标就是通过改进系统设计方法、严格执行开发的阶段划分、进行各阶段质量把关以及做好项目建设的组织管理工作，达到增强系统的实用性、降低系统开发和应用的成本、延长系统生命周期的目的。
特点：（1）GIS处理的是空间数据，具有数据量庞大、实体种类繁多、实体问的关联复杂等特点。
（2）GIS设计以空间数据为驱动。
GIS的功能是为空间数据库提供服务的，其主要任务是空间数据分析统计处理并辅助决策。
与一般软件以业务为导向建设系统的思想不同：1.GIS设计以数据为导向进行系统建设2.系统的功能设计以提高数据的存储、分析和处理效率为原则（3）GIS工程投资大、周期长、风险大、涉及部门繁多。
因此，在GIS设计中，项目计划管理是一个十分重要的部分设计原则：标准化、先进性、兼容性、高效性、可靠性、通用性2）简述地理信息系统设计的主要内容和过程。
1）系统总体设计包括系统目标和任务、模块子系统设计、计算机系统选择、软件设计、代码设计及界面设计等。
2）数据库详细设计包括概念设计、逻辑设计、物理设计和数据模型选择等。
3）系统功能设计包括总体模块功能设计、属性数据库管理系统结构与功能设计、图形数据库管理系统结构与功能设计。
4）应用模型和方法设计包括常用应用模型设计、方法设计等。
5）输入、输出设计过程：系统分析、系统设计、系统实施、运行维护。
3）GIS快速原型化分析方法的主要步骤初步分析。
这是设计原始模型的依据，包括GIS应用领域业务分析（绘制工作流图和数据流图等）、GIS软件应具备功能和性能初步分析（功能模块划分、系统界面、系统性能等）。
设计原型。
根据初步分析的结果提出一个有一定深度和广度的原型软件，作为迭代开发的基础。
分析交流。
在系统原型的基础上，系统用户和系统分析员就原型进行分析评价，对系统的功能和性能提出修改意见。
修改原型。
gis复习资料GIS复习资料GIS（地理信息系统）是一种将地理空间数据与非空间数据相结合的技术，用于分析、管理和可视化地理信息。
它在各个领域都有广泛的应用，包括城市规划、环境保护、农业、交通等。
对于GIS的学习和复习，以下是一些重要的知识点和技巧。
1.GIS的基本概念和原理GIS是一种用于存储、管理、分析和可视化地理空间数据的技术。
它由硬件、软件、数据和人员组成。
GIS的基本原理包括地理数据的获取、数据的存储和管理、数据的分析和可视化。
地理数据可以是地图、卫星影像、地理位置等。
GIS的核心功能是将地理空间数据与非空间数据进行关联和分析，以产生有关地理现象的信息。
2.GIS的数据类型和数据模型GIS使用多种数据类型，包括矢量数据和栅格数据。
矢量数据是由点、线、面等几何要素组成的，可以表示具体的地理对象。
栅格数据是由像元组成的，可以表示连续的地理现象。
GIS还使用属性数据，用于描述地理对象的属性信息。
数据模型是GIS中数据的组织方式和表示方法，常见的数据模型包括矢量数据模型、栅格数据模型和网络数据模型。
在获取数据时，需要考虑数据的质量。
数据质量包括几何精度、拓扑关系、属性一致性等方面。
在使用数据时，需要注意数据的精度和准确性，以保证分析结果的可靠性。
4.GIS的数据存储和管理GIS的数据存储和管理是指将地理数据存储在数据库中，并进行管理和维护。
常见的GIS数据存储格式包括Shapefile、GeoDatabase等。
在进行数据存储和管理时，需要考虑数据的组织方式、数据的索引和查询等。
此外，还需要进行数据的备份和恢复，以确保数据的安全性。
5.GIS的空间分析和空间模型GIS的空间分析是指对地理空间数据进行分析和处理，以获取有关地理现象的信息。
常见的空间分析包括缓冲区分析、叠加分析、网络分析等。
GIS空间分析理论与方法第一章绪论1.空间分析概念GIS空间分析是从一个或多个空间数据图层获取信息的过程。
空间分析是集空间数据分析和空间模拟于一体的技术，通过地理计算和空间表达挖掘潜在空间信息，以解决实际问题(刘湘南等,2008)。
2.空间分析与GIS的关系空间分析是地理信息系统的核心和灵魂。
空间分析是地理信息系统的主要特征，是评价一个地理信息系统的主要指标之一。
3.空间分析在GIS中的地位和作用空间分析是GIS的核心；空间分析是GIS的核心功能；空间分析的理论性和技术性第二章GIS空间分析的基本理论1.空间分析有哪些理论？空间关系理论；地理空间认知理论；地理空间推论理论；空间数据的不确定性分析理论2.简述空间关系的类型及各类型的特点？GIS空间关系主要分为顺序关系、度量关系和拓扑关系三大类型。
顺序关系描述目标在空间中的某种排序，主要是目标间的方向关系，如前后左右、东西南北等。
度量关系是用某种度量空间中的度量来描述的目标间的关系，主要是指目标间的距离关系。
拓扑空间关系是指拓扑变换下的拓扑不变量，如空间目标的相邻和连通关系，以及表示线段流向的关系。
3.简述拓扑空间关系的特点？拓扑空间关系是指拓扑变换下的拓扑不变量，如空间目标的相邻和连通关系，以及表示线段流向的关系。
拓扑变换：拓扑所研究的是几何图形的一些性质，它们在图形被弯曲、拉大、缩小或任意的变形下保持不变，只要在变形过程中不使原来不同的点重合为同一个点，又不产生新点。
拓扑变换的条件：在原来图形的点与变换了图形的点之间存在着一一对应的关系，并且邻近的点还是邻近的点。
拓扑关系表达的代表性模型：4元组模型、9元组模型、基于Voronoi图的V91模型、RCC模型、空间代数模型4.简述方向空间关系的类型和特点？方向关系是顺序关系中的最主要的关系。
方向关系的描述方式包括定量描述和定性描述两种。
一般方向关系的形式化描述：使用的是绝对方向关系参考。
《GIS空间分析》期末资料（核心版）一、名词解释1.地理信息：是指与空间地理分布有关的事物的信息，它描述了事物的位置、数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律。
2.地理信息系统：GIS是一种利用计算机技术以及网络通讯技术（即IT技术）等实现对整个或部分地球表面（包括大气层在内）与空间及地理分布有关的数据进行采集、处理、存储、管理、查询、分析、显示、输出、应用和维护更新的信息系统。
（GIS≈地理数据+空间分析）3.GIS空间分析：是空间分析是基于地理对象的空间布局的地理数据分析技术。
其目的在于提取空间信息或者从现有的数据派生出新的数据，是将空间数据转变为信息的过程。
（1）空间分析是GIS的核心和灵魂，是GIS区别于一般的信息系统、CAD或者电子地图系统的主要标志之一（2）基础：地理空间数据库4.要素（Feature）：是描述客观世界中的具有共同特征和关系的一组现象（如道路，也称作要素类，featureclass）或一个确定的实体及其目标的表示（如某一条道路）。
5.要素集（featuredataset）：要素的集合。
6.地理数据库（GeoDatabase）：是一种采用标准关系数据库技术来表现和管理地理信息的数据模型。
（1）Geodatabase是现阶段ArcGIS软件中最核心的数据库模型（2）Geodatabase是地理数据统一存储的仓库7.缓冲区：是指对点、线或面实体，按指定的条件，在其周围建立一定宽度范围的空间区域作为分析对象，这个区域（面/多边形）称为缓冲区。
8.矢量叠置分析：就是将具有相同坐标系统的多个空间要素对象的数据层进行叠加，产生一个新数据层面的方法。
产生的数据层面综合了原来两层或多层要素所具有的属性特征。
9.网络分析：是指依据网络拓扑关系（结点与弧段拓扑、弧段的连通性），通过考察网络元素的空间及属性数据，以数学理论模型为基础，对网络的性能特征进行多方面研究的一种分析计算10.DEM：是用数字形式表示高程在地理空间中起伏变化的连续表面，即数字高程模型。
GIS复习资料一、名词解释1.地理信息：指与研究对象的空间地理分布有关的信息。
它表示地理系统诸要素的数量、质量、分布特征，相互联系和变化规律的图、文、声、像等的总称。
2.地理数据：是各种地理特征和现象间关系的数字化表示，包括空间位置、属性信息、时空特征。
3.地理实体（空间实体）---GIS处理对象：指自然界现象和社会经济事件中不能再分割的单元，它是一个具体有概括性，复杂性，相对意义的概念。
4.地理信息系统：一种特定的十分重要的空间信息系统，是在计算机软、硬件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
5.拓扑关系：指图形在保持连续状态下的变形（缩放、旋转和拉伸等），但图形关系不变的性质。
6.矢量数据结构：矢量数据结构是对矢量数据模型进行组织的。
通过记录空间对象的坐标及空间关系来表达空间对象的位置。
尽可能精确地表示点、线、多边形等实体；坐标空间设为连续,允许任意位置、长度和面积的精确定义。
7.栅格数据结构：又称为网络结构或像元结构，是将地球表面划分为大小均匀紧密相邻的网格阵列,在各个网格上给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织形式。
8.数据压缩：是指从所取得的数据集合中抽出一个子集，使得该子集在规定的精度范围内较好地逼近原集合，且尽可能降低其数据量的数据处理过程。
是将数据表示成更紧凑的格式以减少存储空间的一项技术。
9.影像金字塔：指在统一的空间参照下，根据用户需要以不同分辨率进行存储与显示，形成分辨率由粗到细、数据量由小到大的金字塔结构。
影像金字塔结构用于图像编码和渐进式图像传输，是一种典型的分层数据结构形式，适合于栅格数据和影像数据的多分辨率组织，也是一种栅格数据或影像数据的有损压缩方式。
关联的规则包括:相邻,相连,共生,包含.表示空间对象之间的拓扑关系、空间方位、排列次序以及距离信息.⑷地理空间分类与预测分析:根据已知的分类模型把数据库中的数据映射到给定类别中，进行数据趋势预测分析的方法。
预测是利用历史数据记录自动推导出对给定数据的推广描述，实现对未来数据的趋势分析。
ⅰ.分类和聚类算法的差别在于：①聚类算法是根据一定要求将对象聚为一个集合，最后得到的分布模式是聚类之前未确知的；②分类算法则是根据已知分布模式的属性要求，将数据库对象归入相应的分类中。
ⅱ.分类和回归都可用于预测，空间回归规则与空间分类规则相似，也是一种分类器，其差别在于空间分类规则的预测值是离散的，空间回归规则的预测值是连续的。
⑸异常值分析:若一个数据库包含的数据目标与通常的行为或数据模型不一致，则这些数据目标被称为异常值。
绝大多数数据挖掘方法把异常值作为噪音或例外数据，然而，在很多情况下这将会导致重要隐含信息的丢失。
基于计算机的异常值分析方法主要有三种：基于统计的异常值分析；基于距离的异常值探测；基于偏差的异常值探测。
3.1空间分析:是集空间数据分析和空间模拟于一体的技术方法，通过地理计算和空间表达挖掘潜在空间信息，以解决实际问题。
ⅰ.空间分析的本质特征包括：探测模式；研究关系并建立模型；提高适合于所有观察模式处理过程的理解；改进预测和控制能力。
空间分析的研究对象：空间分析主要通过对空间数据和空间模型的联合分析来挖掘空间目标的潜在信息。
空间分析研究的主要目标有：认知。
解释.预报.调控.ⅱ.GIS环境下空间分析框架:一类是基于点、线、面基本地理要素的空间分析，通过空间信息查询与量测、缓冲区分析、叠置分析、网络分析、地统计分析等空间分析方法挖掘出新的信息；另一类是地理问题模拟，解决应用领域对空间数据处理与输出的特殊要求，地理实体和空间关系通过专业模型得到简化和抽象，而系统则通过模型进行深入分析操作。
ⅲ.GIS环境下空间分析方法分为如下六个方面：①确定性空间分析:分析处理确定性空间数据或解决确定性空间问题的方法，它是高级空间分析的基础。
算法基本上是基于经典数学方法建模的②探索性空间数据分析:（ExploratorySpatialDataAnalysis，ESDA）是利用统计学原理和图形图表相结合对空间数据的性质进行分析、鉴别，用以引导确定性模型的结构和解法的一种技术，本质上是一种“数据驱动”的分析方法。
相对于传统的统计分析而言，ESDA技术不是预设数据具有某种分布或某种规律，而是一步步地、试探性地分析数据，逐步地认识和理解数据。
数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。
④专业模型集成分析:⑤智能化的空间分析:可以兼容大规模现实世界问题中的不精确性和不确定性，能够达到易加工、鲁棒性、可编程、低成本、快速和精确（与人类操作接近）处理空间数据的目的。
智能化空间分析方法经历了从决策树、基于知识的专家系统到基于智能计算的分析方法的发展历程。
⑥可视化空间分析:分析空间对象的空间分布规律，进行空间对象的空间性质计算，表现数据的内在复杂结构、关系和规律。
目前，可视化空间分析已由静态空间关系的可视化发展到动态表示系统演变过程的可视化.第二章GIS空间分析基础1.空间分析地理对象的空间位置、空间形态、空间格局、空间关系等特征信息需要通过空间坐标系统、空间尺度、空间数据结构和空间数据模型等来表达与描述，地理空间问题需要通过空间计算、空间推理等方法来获取与求解。
ⅱ.欧氏空间:是对物理空间的一种数学理解与表达，是GIS中常用的一种重要空间。
欧式空间擅长平面二维空间目标的空间方位、规模的表达。
欧氏平面的基本变换类型为：①全等变换:形状和尺寸;②相似变换：形状;③仿射变换：相似性;④投影变换：投影性质。
⑤拓扑变换:拓扑特征.ⅲ.拓扑空间是另一种理解和描述物理空间的数学方法，也是GIS中常用的重要数学空间。
而拓扑空间则是描述空间目标宏观分布或目标之间相互关系的有效方法。
拓扑关系（TopologicalRelation）是不考虑距离和方向的空间目标之间的关系。
包括：相邻；邻接；关联；包含.在拓扑空间中，欧氏平面可以想象成由理想弹性模型做成的平面，它可以任意延伸和收缩，但不允许折叠和撕裂。
若空间目标间的关联、相邻与连通等几何属性不随空间目标的平移、旋转、缩放等变换而改变，这些保持不变的性质称为拓扑属性，变化的称为非拓扑属性。
它是上至大气电离层，下至地幔莫霍面的区域内物质与能量发生转化的时空载体，是宇宙过程对地球影响最大的区域，它被定义为具有空间参考信息的地理实体或地理现象发生的时空位置集。
绝对空间(属性描述的空间几何位置的集合,由一系列不同位置的空间坐标组成)和相对空间两种形式(具有空间属性特征的实体集合,由不同实体之间的空间关系构成).4.地理网格系统是一种以平面子集的规则分级剖分为基础的空间数据结构，具有较高的标准化程度。
它能由粗到细、逐级地分割地球表面，将地球曲面用一定大小的多边形网格进行近似模拟，再现地球表面，其目的是将地理空间的定位和地理特征的描述一体化，并将误差控制在网格单元的大小范围内。
ⅰ.地理网格既可以类似于栅格数据用最小单元网格来表达空间对象，还可以像矢量数据那样用网格点代替传统的坐标点对来表达空间实体的几何特征，因此出现了两种类型的地理网格。
一类是用于存储区域信息的网格系统（区域网格系统），另一类是用于存储位置信息的网格系统（位置网格系统）.ⅱ.地理坐标网格系统也存在明显的缺陷:*由于网格单元面积不等造成统计分析的复杂性；*网格的面积变形、形状变形以及内点位置误差由赤道向南北极逐渐递增；*网格系统的最顶端和最底端的网格形状实际上并不是显示在平面上的方形而是三角形；*地理坐标网格系统的方形网格单元具有复杂的邻接特性，每一个格网都有四个与之共边的、且中心点等距的邻接四边形，同时它还有四个与之共顶点的、且与中心点不等距的四个邻接四边形，这种复杂的邻接关系不利于模拟应用。
5.地理空间数据特征:多尺度\多维结构\时空特征\不确定性\海量性6.空间分布与格局:地理对象通常可以抽象为点目标、线目标、面目标三类空间分布分析*通常采用分布密度、均值、分布中心（几何中心、分布重心）、离散度、空间集聚度以及粗糙度等指标进行空间分布格局的描述；*通过空间分布检验来确定地理对象的聚集、分散、均匀、随机等分布类型；*用空间聚类分析方法反映分布的多中心特征并确定这些中心；*通过趋势面分析反映现象的空间分布趋势等。
7.资源配置是在资源总量不足的背景条件下，将有限的资源重新进行时空分配，使稀缺的资源的功效最大化，从而保证社会经济和生态效益最优化。
8.空间关系与影响:空间关系包括：距离、方向、连通、拓扑空间相互影响:利用状态变量和影响因素之间的关系类比建立数学模型，并用实测数据回归获得参数，然后进行分析预测。
空间维的划分还存在高维空间，但在GIS空间量测中只考虑与空间量测关系密切的0维、1维、2维、3维、4维以及分数维。
(不同空间维之间的转化主要取决于用户根据不同的需要所确定的空间尺度，有时也受制于技术条件和客观条件)ⅱ.比例尺：决定了空间数据的密度、空间坐标的精确有效位和相应影像数据的空间分辨率，空间维。