地理空间分析与建模考点总结 (1)第一章 (1)第二章 (2)第三章 PPDAC (3)第四章 (3)第五章 (7)第六章 (8)第七章 (9)地理空间分析与建模考点总结使用教材:《地理空间分析——原理、技术与软件工具(第二版)》第一章1.p2 不同GIS软件处理结果不一致的原因:1.算法2.建模方式3.对特殊情况的处理4.误差5.存储和操作的不一致6.软件体系2.p3 GIS可视化:图像图表地图表格三维(动态静态视图)生成表格的操作3.P6常用的GIS软件:1.arcgis:通用的综合的,拥有大量拓展工具的软件,重点在矢量,却提供完整的栅格操作。
2.mapinfo:通用软件,以矢量为主,同时支持栅格。
与工业市场结合。
3.TransCAD:针对运输,具有强的网络分析功能。
monGIS:基于java,具有强的专题制图和探测性数据分析功能。
5.GeoDA:探测性数据分析,矢量。
6.GS+:空间统计分析。
4.p11 术语解释:邻近:两个或多个多边形对一个公共边的共享坡向:表面上确定一点的坡度最大方向坡度:沿特定方向的断面上,表面上升的距离与对应的平面距离的比值。
梯度:坡向的坡度值属性:与空间数据对象关联的数据项方位投影:投影平面与地球相切,相关角度保持不变合并:两个数据源到一个数据源,并解决不一致性的过程邻接(conti):DEM:数字高程模型DTM:数字地面模型特征:点,线,面(多边形)核:根据领域进行计算的函数,比如平滑拟合核函数MBR/MER:最小边界矩形最小外接矩形多边形:有序节点连接形成的闭合图形,且不存在自相交问题折线:栅格/格网:地理特征用离散单元表达的数据模型(左下角为参考)重采样:1.栅格数据集进行合并操作时为保证匹配而进行的匹配过程2.图像压缩的过程使用的方法表面:一种二维几何对象TIN:一种基于三角形的镶嵌模型。
三角形的节点构成了不规则空间的节点。
拓扑:地理对象的相对位置关系,空间被扭曲时,拓扑关系不变。
矢量:在GIS中,由起点和终点定义的线或弧段第二章1.p24地点属性(1标称属性2次序属性3间距属性4比值属性5周期属性)对象图2.1 1.XXX作为有属性的点存储2.道路以折线存贮3.道路类别以符号性存储4.湖以具有相应属性的多边形储存(有两个几何部分,就分开存储,只要类型相同,就可以在数据库中连接)2.p25地图:曾经是空间数据存储和通信的基本手段。
现代地图是动态的。
3.场地表表现途径:1.离散观点 2.连续场观点场:将每个位置投影到感兴趣的属性值的连续函数。
4.p27拓扑点线面体0123拓扑维 1.邻近:相邻 2.邻接:相交 3.包含不能被拉伸扭曲空间所改编的特性。
5.p28空间关系多维尺度变换:从邻近度的知识中重建位置。
空间背景:通过比较某些对象的属性与其他邻近对象的属性,来获取知识和规律。
空间依赖性:基于地理学第一定律:事物之间都是相关的,距离越近相关性越强依赖性影响的数值可以根据空间自相关的统计来度量(空间自相关随时间增加而降低的函数)。
空间采样:需要合理的选取样本进行采样。
选取平均性最好的方法进行采样。
是获取空间变化知识的有效手段空间内插:补充采样点之间位置变化值的手段。
定义:从有限的采样点推测出区域内任一点的值得方法。
在第一定律支持下的只能猜想。
平滑和锐化:平滑:通过卷积(卷积运算是根据领域值得加权平均进行输出,权值随距离变化)。
只要权值是正的,则生成的格局会比输入的格局更平滑。
一阶过程:产生的点密度的变化时对一些因变量的响应过程二阶过程:一个点的出现使其它点的出现的概率更大,这种相互作用的过程。
6.p35元数据:操作基础,检索数据的入口。
包括:数据内容、数据质量、坐标系统、格式、数据生产过程。
互操作:系统之间互相共享数据与操作的能力。
OGC规范。
第三章 PPDAC1.问题:问题的定义(将问题分解为几个关键的部分,并把问题简化为重点关注的最本质、最重要的部分,拟定问题并不是一次性工作)2.计划:形式化一种方法(决定设计方法、分析方法、确定可用数据集、检查数据质量、优点和弱点)3.数据:数据获取(由多个已有数据集中选取一个或几个)4.分析:分析方法和工具(目标:空间模式的识别和描述)5.结论:发布结果(根据分析得出结论,并讨论结果)第四章1.p50 opengis中的简单特征规范:空间关系:1.相交 2.相切空间分析:1.距离:在空间参照系统内计算几何体任意点之间的最短距离2.缓冲:与几个体的距离在某个最小值之内的范围。
2.p53导致栅格数据集的变形失真的形变形式:1.方向:长度和距离都会改变,但是分辨率却可以匹配。
我们需要重采样。
2.距离:计算歌王化数据的距离:车步(误差高)相步3.分辨率:较大的单元格可能会损失大量的信息3.p54表面积(什么是表面积?)平面面积与表面面积不同(大于或等于,比值:表面粗糙程度的指标)计算方法:1.TIN:将各三角形简单相加2.DEM:与8相邻单元构造三角形计算。
4.p57点剔除光滑的方法点剔除(实现折线的简单化):连接起始和终点,依次剔除偏离最大的点。
光滑的方法:1.简单光滑(曲线跟踪但不必经过顶点)2.样条光滑(回归拟合模拟点集)5.p58质心:重心,在该点上多边形能够平衡。
看起来最具有稳定性,但是它常常在多边形外。
中心(用作操作点,或者矢量转栅格时进行插值):几何中心加权重心最小边界矩形(MBR)中心:最容易计算,但是最容易受到离群值的影响。
6.p63怎么知道点(对象)在对变形内?1.检测该对象是否在最小外接矩形内2.标准算法(射线法):从该点(垂直向上或向右)射出一延长线,判断改线穿越多边形的次数(奇数在里)。
但是要考虑特殊情况3.旋转数法:一次样本点与各顶点,判断角度之和(0则在外面)7.p64多边形分解的方法骨架化通过1.模板 2.饼干模型切割刀 3.多边形的叠置 4.提供明确的方法具体的方法:1.对角线三角形法多边形的骨架化(一定的步长,随距离增加的带,产生中心点,连接内点形成骨架线(中轴)):提供其形式和关键内点的另一种视图。
8.p65形状的参数1.周长/面积比率:形状的复杂程度性2.周长的平方/面积比率3.形状指数或紧凑性比率(C)Ci=sqrt(Ai/Bi)4.相关外接图形(RBF)RBF=1-Ai/Fi Fi:外接图形面积9.p67叠置和组合操作1.交2.并3.非(差)4.异或在arcgis中,这些操作被称为叠置,在manifold中,被称为拓扑叠置。
相交联合(并)识别(非或差)更新(变更B中与A有关的部分,使B中的几何实体和相关数据反映A中的内容)删除(将A覆盖到B上,去除B中与A相交的那些部分)对称差(A中不与B相交的那部分在输出集上)10.p69什么是区域插值概念重新分区问题(多边形叠置时属性如何添加到新的多边形上?)概念还是没有找到啊?!通过区域插值实现重新分区的准确度(修正多边形内空间分布均匀这一不真实的假设。
)11.p71分区及重新分区(总体而言是一个聚合和构造的过程)一般问题为:几个小的区域(为多边形)合并为一个或几个大的区域。
这一过程受到1.空间约束2.属性约束创建新分区是一个复杂的过程,受到1.尺度效应 2.分区排列效应12.p85凸包定义:完全包围点集的,面积最小的凸多边形(唯一性),凸包内包含了所有可利用的信息。
作用:1.分析最佳位置和网络问题:点集的重心总是位于凸包内或上,构成图报的序列点可作为网络路径问题的一部分解决方案。
13.p86非凸包(不唯一的)生成非凸包的三种方法:1.膨胀:赋予每个点一个围绕区域,不断增长这个区域,知道所有点都被覆盖且获得了一个连续的万不包。
2.收缩:a.移除最大面积点:优化了原始点集的凸包b.选取凸包边上的最长线段,并用两个线段代替的方法 3.密度等值线:网格覆盖,计算每格的点密度,之后规定密度筏值,生成等值线,确定非凸包。
14.p88最小外接矩形(MBR)最小包围矩形(MER)15.p91镶嵌和三角剖分镶嵌:将平面细分为完全铺满该平面的多边形。
三角形镶嵌(即做平面区域的划分,有座平面区域的表达)TIN:地标细节复杂(稠密)平缓(稀疏)一般从DEM中产生。
产生规则:基于简单的细分规则系统将整个区域换分成越来越多的三角形。
16.p93 voronoi/thiessen多边形无力吐槽书上的翻译了wqnmlgb定义很简单:是一种由点内插生成面的方法。
根据有限的采样点数据生成多个面区域,每个区域内只包含一个采样点,且各个面区域到其内采样点的距离小于任何到其他采样点的距离,那么该区域内其他未知点的最佳值就由该区域内的采样点决定,该方法也称为最近邻点法,用于邻域分析。
17.p96 arcgis提供的空间查询语句seclect<>from <>where<>equals<>不支持其他的sql查询:如创建表更新删除表之间的运算:join relate(关联)Arcmap select by location的条件:相交在某距离内包含完全包含中心在某处共用一掉线段预谋边界相接处被包含被轮廓线穿过18.p99比值:对于按照区域组织的的数据,至关重要,他提供一种一致性的方法去分析和绘制不同大小的区域。
指数:确保输出像元的值处于-1到1之间归一化:将数值或权重处于一个值,从而将信息转换为一个密度测量值,是基于该区域的密度具有可比性。
(1.平均数 2.百分比 3.密度)标准化:两种使用背景(1.使来源不同的数据在目前的问题中具有可比性2.涉及特殊数据集的量值,使其能够与其他数据集比较或者组合(1.Z值标准化(均值标准差) 2.基于值域的标准化(最大值最小值值域)))19.p103点密度未解决点密度不均匀的问题,需要使用和函数来平滑密度的分布(一维和二维)核:一个定义明确、光滑、无界的函数(一般采用正态分布函数)20.p109距离操作图4.47欧几里得距离的局限性太大AB距离在10km以下:激光测距仪波径斜距。
由于大气影响测出的实际上市波径距离。
球面距离的计算(极坐标)三类距离测度:1.平面中或球面上基于坐标的距离测度 2.基于网络的测度 3.基于折线的尺度。
测得的地面距离要简化到一个共同的基准上,如84椭球。
50km以上不适用激光而是用dgps.21.P111度量距离的本质特征:1.一个有限或无线的、独特的、可定义的对象集合。
2.确定两个对象之间分离曾度的一条规则。
地面距离:de欧几里得距离ds球面距离(大圆距离客观条件:大地水准参数(长半轴,偏心率))成本距离:两重含义(1.一种选择性的距离度量族的概念2.在确定一个连续曲面的最小成本路径的方法)累计成本曲面(ACS):应用在栅格数据集上。