• 地表单元上地形参数的集合，通常DTM可由DEM 生成。
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数字地面模型DTM
• 数字地面模型由数字高程模型（地形等 高线插值产生）产生，主要包括：
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（1） 高程分级
• 等间距或不等间距划分为若干高程等级， 如用来区分丘陵、低山、中山、高山等
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（2） 平均高程
h
1n nk1h(pk
第五章 GIS空间分析
• §1数字地面模型分析 • §2空间数据的查询 • §3空间叠合分析 • §4空间缓冲区分析 • §5空间网络分析 • §6空间统计分析
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§1数字地面模型分析
1． DEM概述 2． DEM数据的网格化 3． DEM的主要表示方法 4 ． DEM的数据源和采样方法 5 ． DEM应用
1 . 1 空间叠加分析 1 . 2 空间合成叠加 1 . 3 空间统计叠加
2 ．空间叠加分析的分类
2 . 1 点与多边形的叠加 2 . 2 线与多边形的叠加 2 . 3 多边形与多边形的叠加
3． 多边形与多边形的叠加分析功能
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第四节 空间缓冲区分析
1． 空间缓冲区分析的概念
1 . 1定义
1 . 2组成要素
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1． DEM概述
1 . 1 DTM与DEM的概念 • DEM • DTM 1 . 2 DEM数据的分布特征 • 格网状数据 • 离散数据
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1．1 DTM与DEM的概念 • DTM（Digital Terrain Mode）数字地形
模型；
• 地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位 置特征和地形属性特征的数字描述。
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（9）沟谷密度
• 沟谷密度由单位面积上沟谷线总长度决 定：
D L/ A
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（10）地表辐照度
• 计算辐照度需考虑日照条件（太阳赤纬、高度角、时 角及大气状况）与坡面几何条件的相互关系由下式决
定： E S s S c a i c a t n b s o t c i s s n o S i
• 式中，β大气透过率，与太阳高度和大气状况有关；Sc 为太阳常数；Sa为太阳高度角可由球面三角公式求出； t是时角；a、b为坡面方程系数；θ为坡度。
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1． DTM与DEM的概念
• 数 字 高 程 模 型 DEM （ Digital Elevation Model）；
• 数字地形模型中地形属性为高程时，称为数 字高程模型。
3 . 1 路径分析 3 . 2 定位配置分析
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第六节 空间统计分析
1． 统计图表分析 2． 分布密度与均值 3．主成分分析 4．层次分析 5．系统聚类分析 6．判别分析
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§1数字地面模型分析
1． DEM概述 2． DEM数据的网格化 3． DEM的主要表示方法 4 ． DEM的数据源和采样方法 5 ． DEM应用
)
• 式中n的计算单元内栅格个数； • h（Pk）为第k点的高程。
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（3）相对高程
• 设参考高程为hm，则各栅格点上相对高 程为：
•
•h p kh p k hm k=1，…，N
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（4） 极值高程和高差
•
hmax MAXhpk hmax MINhpk
h hmax hmin
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2． 三种分析模型
2 . 1 线性模型
2 . 2 二次模型
2 . 3 指数模型
Hale Waihona Puke 3．空间缓冲区的建立3 . 1 建立
3 . 2 注意的问题
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第五节 空间网络分析
1． 网络图论的基本概念
1 . 1定义
1 . 2组成要素
2． 空间网络的类型和构成
2 . 1 类型 2 . 2 构成
3．空间网络分析的方法
• 地表单元上高程的集合,通常用矩阵表示； • 广义的DEM可包括等高线，三角网等。狭义
的DEM则特指由地表矩阵单元构成的高程矩 阵。
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1． DEM概述
1 . 1 DTM与DEM的概念 • DEM • DTM 1 . 2 DEM数据的分布特征 • 格网状数据 • 离散数据
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1．2DEM数据的分布特征
• 按22.5度的方位角间隔由正北顺时针划分 为16个方位，每级取值范围为11.25度。
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（7）地表粗糙度
• 反映某一面积单元内地势伏变化的复杂 程度，是地表面积与投影面积之比：
RA 实 /A 坡 nse R ic A i/ nA i
i 1
i 1
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（8）坡面形态
• 根据相邻网格点上的坡度和坡向之间的 逻辑关系，可以判断坡形的凹凸变化情 况，确定沟谷线、山脊和鞍部的位置， 划分流域范围。
格网状数据：把DEM覆盖区划分为规则格网，每个 格网大小和形状都相同，用相应矩阵元素的行列 号来实现网格点的二维空间定位，第三维为特征 值，可以是高程和属性。网格大小代表数据精度。
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1 . 2 DEM数据的分布特征
• 离散数据：DEM平面二维地理空间定位由不规则 分布的离散样点平面坐标实现，第三维仍为高程 和属性特征值。
（5）坡度
• 切面方程：
Z x ,y a b x z y
• 坡度为该平面法线与水平面法线之间的夹角：
a a sr e a 2 c b c 2 1
• 将计算结果划分为91级（0-90），为代表水平面的情 况。
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（6）坡向
• 坡向为上述拟合平面的法线在水平面上 投影的方位角：
aarb c/a tg
系 3）由于地形变化大，各种算法都有一定的适应性 4）由于地形在地性线（山脊、山谷、断崖）上发生转
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§1数字地面模型分析
1． DEM概述 2． DEM数据的网格化 3． DEM的主要表示方法 4 ． DEM的数据源和采样方法 5 ． DEM应用
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2． DEM数据的网格化
2．1网格化插值计算 2．2网格尺寸的确定 2．3 空间插值的方法
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2．1网格化插值计算
• 建立高精度DEM的共识： 1）其精度主要取决于原始数据的获取（密度与分布） 2）一般情况下，DEM精度与原始数据密度呈线性关
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第二节 空间数据的查询
1． 空间数据的查询定义与分类
1 ． 1定义
1 ． 2分类
2． 空间数据查询方法
2 ． 1基于SQL扩充的空间查询方法
2 ． 2可视化空间查询方法
2 ． 3基于自然语言的查询方法
2 ． 4超文本查询方法
3． 空间数据的集合分析
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第三节 空间叠加(叠合)分析
1． 空间叠加分析的概念