地理網(wǎng)小編為大家整理了地理信息系統(tǒng)的查詢與空間分析，以下就是全文閱讀，歡迎大家跟小編一起學(xué)習(xí)。
地理信息系統(tǒng)的查詢與空間分析功能是GIS的主要優(yōu)點(diǎn)，也是它區(qū)別于一般地圖制作系統(tǒng)的主要特點(diǎn)。事實(shí)上，在人們的日常生活中，許多衣、食、住、行等實(shí)際問題，都與地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用密切相關(guān)。比如說，以下幾例就是經(jīng)常出現(xiàn)的空間查詢問題：
某商場在何處?這個商場距居住地有多遠(yuǎn)?走哪條路才能以最短的距離到達(dá)該商場?在某一城市中，居住用地、城市綠地、水域的面積各是多少?……
上述這些問題，利用GIS的空間查詢和空間分析功能，就可以很方便地得出所需要的結(jié)果。GIS要回答這些問題，就需要采用適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)分析方法，例如用數(shù)據(jù)檢索的組合方法和選擇適當(dāng)?shù)淖儞Q方法。就一般空間查詢而言，用戶可以就某個地物或區(qū)域本身的直接信息進(jìn)行雙向查詢，即根據(jù)圖形查詢相應(yīng)的屬性信息;反之，可以按照屬性特點(diǎn)，查找相對應(yīng)的地理目標(biāo)。除此之外，經(jīng)過適當(dāng)?shù)倪x擇變換方法，還可以從GIS目標(biāo)之間的空間關(guān)系中獲取新的派生信息和新的知識，來回答有關(guān)空間關(guān)系的查詢和空間分析。基本的查詢與空間分析操作主要包括緩沖區(qū)分析、拓?fù)浏B加分析、拓?fù)淇臻g查詢等。
2.4.1緩沖區(qū)分析
在GIS的空間操作中，涉及到確定不同地理特征的空間接近度或鄰近性的操作就是建立緩沖區(qū)。例如在一個城市中，要對某個地區(qū)進(jìn)行改造，就需要通知該地區(qū)及其周邊地區(qū)一定距離(如500 m)范圍內(nèi)的所有單位居民搬遷;在林業(yè)方面，要求距河流兩岸一定范圍內(nèi)規(guī)定出禁止砍伐樹木的地帶，以防止水土流失;建設(shè)某項(xiàng)目進(jìn)行選址時，可利用建立緩沖區(qū)，來查找沿某公路兩側(cè) 10 km以內(nèi)尚未被利用的土地分布情況等。
因此，緩沖區(qū)分析就是研究根據(jù)數(shù)據(jù)庫的點(diǎn)、線、面實(shí)體自動建立其周圍一定寬度范圍的緩沖區(qū)多邊形。如圖2-5所示為對點(diǎn)、線、面實(shí)體建立的緩沖區(qū)示意圖。
應(yīng)該說明，用緩沖區(qū)操作生成的緩沖區(qū)多邊形將構(gòu)成新的數(shù)據(jù)層，該數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)并不是在數(shù)據(jù)輸入時生成的。另外，根據(jù)地理實(shí)體的性質(zhì)和屬性，規(guī)定不同的緩沖區(qū)距離也是十分重要的。例如，沿河流兩岸繪出的禁止砍伐樹木帶的寬度應(yīng)根據(jù)河流的類型以及河流兩岸土質(zhì)而定;在規(guī)劃研究中，距交通線、居民點(diǎn)、中心商業(yè)區(qū)等線狀或點(diǎn)狀地理實(shí)體的距離是進(jìn)行土地評價和空間布局規(guī)劃的重要指標(biāo)。結(jié)點(diǎn)的影響范圍和相互引力等也需要通過擴(kuò)散距離來決定，所以在進(jìn)行緩沖區(qū)分析時應(yīng)允許設(shè)置可變距離值的緩沖區(qū)。當(dāng)對某地理實(shí)體的可變距離項(xiàng)設(shè)置為零時，將不對該實(shí)體建立緩沖區(qū)。
2.4.2拓?fù)浏B加分析
一般情況下，為便于管理和應(yīng)用開發(fā)地理信息(空間信息和屬性信息)，在建庫時是分層存放的，也就是要根據(jù)數(shù)據(jù)的性質(zhì)進(jìn)行分類，性質(zhì)相同的或相近的歸并到一起，形成一個數(shù)據(jù)層。為確定空間實(shí)體之間的空間關(guān)系，可以將不同數(shù)據(jù)層的特征進(jìn)行疊加，從而產(chǎn)生具有新特征的數(shù)據(jù)層。或者根據(jù)圖形范圍的屬性、特征進(jìn)行多個屬性數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，即統(tǒng)計(jì)疊加。在直觀概念上，疊加操作就是將兩個或兩個以上的具有不同性質(zhì)的數(shù)據(jù)層重疊放在一起，產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)層和新的屬性。拓?fù)浏B加操作能夠?qū)⑤斎氲奶卣鲗傩栽诳臻g上加以連接，并建立新的多重屬性值。所以，通過這種區(qū)域多重屬性的疊加操作，可以尋找和確定同時具有幾種地理屬性的分布區(qū)域。例如，為顯示出某城市工業(yè)區(qū)中具有不穩(wěn)定土壤結(jié)構(gòu)的所有地區(qū)，就可以將土壤結(jié)構(gòu)分布圖與土地利用分區(qū)圖進(jìn)行多邊形疊加操作，產(chǎn)生其合成圖。
在統(tǒng)計(jì)疊加操作中，所得到的是新的屬性數(shù)據(jù)，其目的是統(tǒng)計(jì)計(jì)算某種要素在另一種要素中的分布特征。得到的新屬性值可能與原疊加數(shù)據(jù)層上的屬性意義不同，可以是分類值、名稱等，也可以是基本元素分析或集合分析的結(jié)果。例如，進(jìn)行土地評價所涉及的多因素分析中可能包括土壤類型、土壤深度、排水性能、土壤結(jié)構(gòu)以及地形、地貌等各個數(shù)據(jù)層的信息。如果直接對這些數(shù)據(jù)層上的屬性值進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算，得到的結(jié)果可能是毫無意義的，必須將其變成另一基本元素(如用數(shù)值量化的土地適用性)后，才能進(jìn)行這種多因素分析的數(shù)學(xué)運(yùn)算，其運(yùn)算結(jié)果可以是統(tǒng)計(jì)報表。
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