2）相关分析检索（不同要素类型之间的关系） --通过检索拓扑关系 线—面（我国边境线总长度）、点—线（自来水GIS中， 与某阀门相关的水管）、点—面
3）包含关系查询
查询某个面状地物所包含的空间对象。 同层包含，如，某省的下属地区，若建立有空 间拓扑关系，可直接查询拓扑关系表来实现。 不同层包含，如某省的湖泊分布，没有建立拓 扑，实质是叠置分析检索，通过多边形叠置分析 技术，只检索出在窗口界限范围内的地理实体， 窗口外的实体作裁剪处理。
和传输空间信息） 空间分析内容（按方法）包括：空间统计
分析、缓冲区分析、叠置分析、集合分析、 地学分析、地形分析等。
第二节空间数据查询
空间数据库
空间查询
哈尔滨在哪 里？
78路公交 经过哪些
站？
属性查询
2.1 空间数据查询的定义
一般定义：从GIS数据库中找出所满足属性约 束条件和空间约束条件的地理对象或数据内容。
2．面积
多边形边界也可以分解为上下两半，其面积就是 上半边界下的积分值与下半边界下的积分值之差。 设面状物体的轮廓边界由一个点的序列P1 (x1 , y1), P2 ( x2, y2 ), …，Pn (xn, yn)表示，其面积为:
S 1 n xi 2 i1 xi1
yi yi1
3.2 距离量算
--空间运算方法
3 空间关系查询
1）相邻分析检索---通过检索拓扑关系 面—面：如查询与面状地物相邻的多边形的实现方法： A 从多边形与弧段关联表中，检索该多边形关联的所 有弧段； B 从弧段关联的左右多边形表中，检索出这些弧段关 联的多边形。
B C
1
A2
线—线（与某干流A相连的所有支流） A 从线状地物表中，查找组成A的所有 弧段及关联的结点； B 从结点表中，查询与这些结点关联的 弧段； 点—点（A与B是否相通）等。
4）穿越查询 某公路穿越了某些县，采用空间运算的方法执行，
根据一个线目标的空间坐标，计算哪些面或线与之 相交。 5）落入查询
一个空间对象落入哪个空间对象之内。 --空间运算
6）缓冲区查询 根据用户给定的一个点、线、面缓冲的距离，从
而形成一个缓冲区的多边形，再根据多边形检索原 理，检索该缓冲区内的空间实体。
第五章 GIS空间查询与空间分析
学习目标
➢理解空间数据查询和空间分析的概念； ➢掌握缓冲区分析、叠加分析和网络分析的概念、原理、
方法和应用。 ➢了解空间数据的统计分析方法和应用
重点：空间分析的概念、常用空间分析的方法和应用。 难 点：缓冲区分析、叠加分析和网络分析。
第一节 空间分析概述
1.1 空间分析的含义
大致可分为四类： 1. 针对空间特征的查询（单纯的空间查询 ） 2. 针对非空间属性的查询（单纯的属性查询 ） 3. 结合空间关系和非空间属性的查询 （与空间 位置和属性条件同时相关的联合查询 ） 4. 地址匹配查询 （可归为3）
2.2 空间数据的基本查询方式
1 给出图形信息：如鼠标点取，拉框等方式。 1）检索其相应属性； 2）检索其空间拓扑关系
2、空间定位查询： 给定一个点或一个几何图 形，检索该图形范围内的 空间对象及其属性。 1）按点查询：
给定一个鼠标点，查询 离它最近的对象及属性--点的捕捉。
2）开窗查询----按矩形、圆、多边形查询 分为该窗口包含和穿过的区别。
实现：根据空间索引，检索哪些对象可能位于该 窗口，然后根据点、线、面在查询开窗内的判别 计算，检索到目标。
3.1 几何量算
几何量算对点、线、面、体4类目标物而言， 其含义不同的： 点状目标：坐标； 线状目标：长度、曲率、方向； 面状目标：面积、周长等； 体状目标：表面积、体积等。
1 线长度
线状物体的长度是最基本的形态参数之一，在 矢量数据格式下，线由点组成，线状物体表示 为一个坐标串(Xi, Yi)，而线长度可由两点间 直线距离相加得到。则线状物体长度的计算公 式为：
7）边匹配检索 空间查询在多幅地图的数据文件之间进行，
这时需应用边沿匹配处理技术。
4 属性查询
1） 查找
仅选择一个属性表，给 定一个属性值，找出对应 的属性记录或图形。
在屏幕上已有一个属性 表，用户任意点取记录， 对应的图形以高亮显示。 实现：执行数据库查询语 言，找到满足要求的记录， 得到它的目标标识，再通 过目标标识在图形数据文 件中找到对应的空间对象， 并显示出来。
2 给出属性特征条件
1）检索对应的空间 实体
2）查询属性 单纯查询：单纯地查 询属性，或只查询空间 拓扑关系
联合查询：将空间数 据与属性数据联合查询。
三、空间数据查询的种类
1、几何参数查询： 包括点的位置坐标，两点间的距离，一个或一段线
目标的长度，一个面目标的周长或面积等。 实现：查询属性库或空间计算
空间分析是 ——基于空间数据的分析技术，它以地学 原理为依托，通过分析算法，从空间数据 中获取有关地理对象的空间位置、空间分 布、空间形态、空间形成、空间演变等信 息。其根本目的是：通过对空间数据的深 加工或分析，获取新的信息，为空间行为 提供决策依据。 ——空间数据挖掘
1.2 空间分析的目的
在于通过对空间数据的深加工或分析，获 取新的信息。 （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
2）SQL查询
Select 属性项 From 属性表 Where 条件 or条件 and 条件
实现：交互式选 择各项，输入后， 系统再转换为标准 的SQL，由数据库 系统执行或ODBC C 语言执行，得到结 果，提取目标标识， 在图形文件中找到 空间对象，并显示。
第三节 空间数据的量算
空间信息的自动化量算是地理信息系 统所具有的重要功能，也是进行空间分析 的定量化基础。其中的主要量算有： ➢ 几何量算 ➢ 距离量算 ➢ 形状量算 ➢ 质心量算
n 维匀质空间广义距离 公式
距 离
n
1/ q
dij (q) (xli xlj )q
l 1
计
算
公
式
n 维非匀质空间距离计算
dij (xi x j )2 (yi y j )2
i(xi, yi)
dij xi x j yi y j
i
i
j(xj, yj) j
j
dij (xi x j )0.6 ( yi y j )0.6 1/0.6