2 fxy fx f
f
2 y
)
(
f
2 x
y
f
2 y
f
yy
f
2 x
1)1 2
2.空间数据分析－－叠加分析
• 叠加分析是GIS最重要的功能之一 • 是将各种不同的地理要素分类（层）存储
和表述，由计算机自动将它们迭置起来进 行分析
• 如在叠加区域内，只有参与迭加的地理要 素都为真时，该区域才为真；若参与迭加 的地理要素中有一个为假，则该区域为假
• 通过拓扑关系和空间运算进行的查询 • 邻接查询：查询目标邻接的点、线、面目
标 • 包含查询：查询面目标所包含的点、线、
面目标 • 穿越查询：查询线目标所相交的点、线、
面目标 • 缓冲区查询：查询目标一定距离范围内的
点、线、面目标
1.空间数据查询－－属性查询
• 由属性查询到图形 • 支持标准的SQL查询语言
号
11
B
22
C
33
C
43
A
51
C
多边形与多边形叠加
• 多边形叠加将两个或多个多边形图层进行叠加产 生一个新多边形图层的操作，其结果将原来多边 形要素分割成新要素，新要素综合了原来两个多 边形或多个多边形的属性
• 进行多个多边形的叠加运算，在参与运算多边形 所构成的属性空间内，每个结果多边形内部的属 性值是一致的，可以称为最小公共地理单元
Select 属性项集合 From 属性表集合 Where 条件集合
结构化查询语言（SQL）
基本语法：
Parcel
Select <属性清单>
From <关系>
Where <条件>
例：查询地块面积为1.5的地块： select 地块
from Parcel
where Area= 1.5
例：查询地块面积为1.5的业主名字
f xx
f
2 x
(
f
2 x
2 fxy f
f
2 y
)(
f
2 x
xf
y
f
2 y
f yy
f
2 y
1)3 2
平面曲率：ContourCurturve
f
yy
f
2 x
2 fxy fx f y
(
f
2 x
f
2 y
)3
2
f xx
f
2 y
切曲率：TangentialCurturv e
f
xx
f
2 y
(
fБайду номын сангаас
2 x
形状量算
r
2
周长 面积
r<1为紧凑面；r=1为圆；r>1为膨胀面
质心量算：面或离散实体的分布中心
WiXi
XG
i
Wi
i
WiYi
YG
i
Wi
i
距离量算：实体之间的各种距离计算
地形分析：坡度、坡向与曲率
剖面曲率：与等高线垂 直的曲线曲率
坡度：法线与垂直方向之夹角
Z 坡度 N
等高线曲率：等高线水平曲线曲率
1.空间数据查询－－组合查询
• 定位与属性组合查询 • 关系与属性组合查询 • 定位与关系组合查询 • 定位、关系和属性组合查询
2.空间数据分析
• 形态分析 • 叠加分析 • 邻域分析 • 连接分析 • 网络分析 • 分布分析
2.空间数据分析－－形态分析
• 形态特征是空间物体的重要特征之一，在空间分 析中，对空间物体的形态分析随空间物体维数的 改变而不同
3.1
2.3
1.5
代码 Code
1
2
2
1
分区 Distr 居住
商业
商业
居住
地块标识 PIN p101 p101 p102 p102 p103 p104
业主名字 Name Wang Chang Smith Jones Mark Joe
Owner
• 扩展的SQL查询语言：将SQL查询和空间 关系查询结合
切曲率：与法线方向垂 直的曲线曲率
Y
坡向
X
坡向：法线在水以平面投影与正北方向之夹角
坡度、坡向与曲率的数学表达
设地形曲面为：z f (x, y)
坡度：Slope arctg
f
2 x
f
2 y
坡向：Aspect 180 arctg f y 90 f x
fx
fx
剖面曲率：Prof ileCurturve
• 多边形叠加结果通常把一个多边形分割成多个多 边形
叠加分析的几何运算
从几何运算上看，两个多边形通过不同的叠加运算可 以得到不同的结果：
交
并
差
分割
2.空间数据分析－－邻域分析
• 邻域分析包括两个方面的内容：一是通过 给定位置查询其邻域中的有关要素情况， 这在GIS中通常归结为“缓冲区”分析，有 点、线、面缓冲区分析
第七章 空间查询与空间分析
邹逸江
目录
• 空间数据查询 • 空间数据分析
1.空间数据查询
• 空间定位查询 • 空间关系查询 • 空间属性查询 • 空间组合查询
1.空间数据查询－－定位查询
• 由图形查询到属性 • 按点定位查询 • 按矩形区域查询 • 按椭圆区域查询 • 按多边形区域查询
1.空间数据查询－－关系查询
• 一般地说，空间物体可以简单地分为零维、一维、 二维、三维，形态分析是对物体的几何特征的分 析
• 零维物体的形态是没有意义的 • 一维物体的形态分析指长度、曲率、方向特征 • 二维物体的形态分析指面积、周长、重心及平面
延展性等 • 三维物体的形态分析主要有表面积、体积、坡度、
坡向等
空间量算
几何量算 • 点：坐标 • 线：长度、曲率、方向 • 面：面积、周长、形状、曲率等
select 业主名字，面积
from Parcel, Qwner
where Parcel.PIN= Owner.PIN and Parcel.Area= 1.5
地块标识 销售日期
PIN
Dtae
p101 98-10-1
p102 68-6-10
p103
97-7-3
p104 78-7-30
面积 Area 2.5
• 点与多边形叠加、线与多边形叠加、多边 形与多边形叠加
点与多边形叠加
1
23
4
56
A
C
B
A1
C 23
4
56
B
叠加结果：改变点属性内容
点 名 编 功 所属 号 称 码 能 辖区
1
A
2
C
3
C
4
B
5
B
6
B
线与多边形叠加
3
2
1
A
C
B
C
A4 3
2
5
1
B
叠加结果：产生新弧段 改变线属性内容
线 原 名 等 所属 号 线 称 级 辖区
• 空间实体间有着许多空间关系（包括拓扑、 顺序、度量等关系），在实际应用过程中， 用户往往希望GIS提供一些更能直接计算空 间实体关系的功能
• 如用户希望查询出满足如下条件的城市：
A：在某条铁路的东部；B：距离该铁路不 超过30公里；C：城市选择区域是特定的多 边形; D：城市人口大于70万
整个查询计算涉及了空间顺序关系（铁路 东部）、空间距离关系（距离该铁路不超 过30公里）、空间拓扑关系（被选城市在 特定的选择区域之内）、属性信息查询 （城市人口大于70万）