地理信息分析

⑴ 地理信息窗口分析名詞解釋

1. 地理信息系統
2. 地理信息
3. 地理信息科學
4. 地理數據
5. 地理信息流
6. 數據
7. 信息系統
8，四版叉數據結構
9. 不規則三角權網模型
10. 拓撲關系
11. 拓撲結構
12.遊程編碼
13. 空間數據結構
14. 矢量數據結構
15. 柵格數據結構
16. 空間索引

⑵ 綜述地理信息系統的空間分析功能

GIS空間分析的內涵極為豐富，包括空間查詢、空間量測、疊置分析、緩沖區分析、網路內分析容、空間統計分類等多個方面。G1S 空間分析技術方法包括以下兩大類：
（1）空間基本分析
基於空間圖形數據的分析計算，即基於圖的分析。該分析功能與GIS 其他功能模塊有緊密聯系，技術發展也比較成熟。主要有空間信息量算、緩沖區分析、空間拓撲疊置分析、網路分析、復合分析、鄰近分析及空間聯結、空間統計分析等。
（2）空間模擬分析
也稱為專業型空間分析。該技術解決應用領域對空間數據處理與輸出的特殊要求，空間實體和關系通過專業模型得到簡化和抽象，而系統則通過模型進行分析操作。目前G1S 在該領域的研究相對落後，尚未形成一個統一的結構體系。

⑶ 地理信息系統中緩沖區分析的原理和用途是什麼

原理是地理學第一定律：一個空間單元內的信息與其周圍單元信息有相似性版，空間單元之間具有的連通權性， 屬性各階矩的空間非均勻性或非靜態性。

用途就是為了表達這個地理位置對周圍的環境因素的影響程度及其范圍。

⑷ 什麼是地理信息系統的空間分析，簡述GIS空間分析功能的主要內容

從空間數據中獲取有關地理對象的空間位置、分布、形態、形成和演變等信專息的分析技術屬，是地理信息系統的核心功能之一，它特有的對地理信息的提取、表現和傳輸的功能，是GIS區別於一般MIS的主要功能特徵。空間分析是綜合分析空間數據的技術的通稱。
在空間分析的研究和實踐中，具有一定普遍意義的、涉及空間位置的分析手段和方法被總結、提煉出來，形成了在GIS軟體中均包含的一些固有的空間分析功能模塊。這些功能具有一定的通用性質，故而稱之為GIS基本空間分析：
疊置分析
緩沖區分析
窗口分析
網路分析

⑸ 在地理信息系統中緩沖區分析的原理和用途什麼

緩沖區分析以點、線、面實體為基礎，自動建立其周圍一定寬度范圍內的緩沖區多邊形圖層，然後建立該圖層與目標圖層的疊加，進行分析而得到所需結果。

緩沖區為了解決速度不匹配的問題，高速的cpu與內存，內存與硬碟，cpu與io等速度不匹配的問題，而引人緩沖區，比如我們從磁碟里讀取信息，我們先把讀出的數據放在緩沖區，計算機再直接從緩沖區中讀取數據，等緩沖區的數據讀取完後再去磁碟中讀取，這樣就可以減少磁碟的讀寫次數。

再加上計算機對緩沖區的操作大大快於對磁碟的操作，故應用緩沖區可大大提高計算機的運行速度。緩沖區為一塊內存區，用在輸入輸出設備和CPU之間，用來緩存數據。它使得低速的輸入輸出設備和高速的CPU能夠協調工作，避免低速的輸入輸出設備佔用CPU。解放出CPU，使其能夠高效率工作。

(5)地理信息分析擴展閱讀

緩沖區分析為針對點、線、面等地理實體，自動在其周圍建立一定寬度范圍的緩沖區多邊形。鄰近度描述了地理空間中兩個地物距離相近的程度，其確定是空間分析的一個重要手段。

交通沿線或河流沿線的地物有其獨特的重要性，公共設施的服務半徑，大型水庫建設引起的搬遷，鐵路、公路以及航運河道對其所穿過區域經濟發展的重要性等，均是一個鄰近度問題。緩沖區分析是解決鄰近度問題的空間分析工具之一。 所謂緩沖區就是地理空間目標的一種影響范圍或服務范圍。

⑹ 地理信息語義分析與關系構建

地理信息除了在數據結構上存在異構，在語義上也存在異構。地理信息語義上的異構可以分為空間數據的異構和非空間數據的異構，以下分別對這兩種語義異構進行闡述。

5.5.1.1 空間數據語義分析與空間關系構建

地理信息中空間數據的語義關系主要可分為以下三種。

(1)拓撲關系: 主要指地理對象間相離(DT)、相接(TO)、重疊(OV)、覆蓋(CO)、包含(CT)、相等(EQ)、被覆蓋(CB)、在內部(IN)八種關系。其中覆蓋(CO)與被覆蓋(CB)，包含(CT)與在內部(IN)為逆反關系。

(2)方位關系: 主要指一個地理實體相對於另一個地理實體的方向關系。眾所周知的八個方位關系為: 北(N)、西北(NW)、西(W)、西南(SW)、南(S)、東南(SE)、東(E)、東北(NE)。以圖形(像)中央的地理實體作為第一個起始位置來確定其他地理實體相對於此起始位置地理實體的方位關系; 然後以第一個起始位置為圓心，在周圍找一個地理實體作為參照，依此類推，確定地理實體之間的相互位置關系。

如圖 5.38 所示，首先選 A 作為第一個起始參照實體，建立其他地理實體與 A 地理實體的空間方位關系; 然後在地理實體(F、G、H)中再選擇一個作為下一個參照實體，依順時針方向選擇 F 作為第二個參照實體，建立其他地理實體(除去已經建立方位關系的 A 實體)與 F 地理實體之間的空間方位關系，依此類推，用同樣的方法建立地理實體之間的空間方位關系。

圖 5.38 地理實體的參照關系

圖 5.39 空間方位之間的推理關系

如上圖 5.39 所示，在方位關系中，A 實體和 B 實體的空間方位存在以下關系。

若 B 位於 A 的北方向，則 A 位於 B 的南方向;

若 B 位於 A 的西北方向，則 A 位於 B 的東南方向;

若 B 位於 A 的西方向，則 A 位於 B 的東方向;

若 B 位於 A 的西南方向，則 A 位於 B 的東北方向;

若 B 位於 A 的南方向，則 A 位於 B 的北方向;

若 B 位於 A 的東南方向，則 A 位於 B 的西北方向;

若 B 位於 A 的東方向，則 A 位於 B 的西方向;

若 B 位於 A 的東北方向，則 A 位於 B 的西南方向。

以上方位關系在空間推理時會用到。用 OWL 建立其相互關系後，就可以用 Jena 推理出相互關系。

(3)距離關系: 通常人們用遠、近、較遠和較近等來形容兩個地理實體之間的距離，但這樣的形容不準確且容易引起歧義。對於距離關系，我們採用對象質心之間的標准歐氏距離。

針對上述空間數據的語義異構問題，提出用屬性關系圖(Attribute Relational Graph，ARG)，來描述地理實體及其空間關系信息。參照圖 5.40 的圖形和它的 ARG，ARG 的結點標有對象的標號。兩個結點之間的邊標有兩個結點間的關系信息。結點 N1 與 N2 之間的邊標有(N1，D，67，8.9，N2)，這表明 N1 與 N2 之間的拓撲關系為相離(Disjoint)，它們之間的角度為 67°(隨下標遞增順序測量)，它們之間的距離為 8.9 個單位。

圖 5.40 圖形與其屬性關系圖 ARG 的映射過程

為每幅圖形創建 ARG 之後，ARG 要映射到特徵空間的一個多維點，特徵空間中的點按照某種預先指定的順序進行組織(以中央地理實體為第一個起始參照實體)。首先是第一個地理實體，其後是該地理實體與所有其他地理實體之間的關系; 然後是第二個地理實體以及第二個地理實體與隨後所有地理實體間的關系，依此類推，直至建立完整的 ARG。在這個階段，對象之間的方位角也轉換為方位謂詞。如圖 5.40，N1 與 N2 之間的角度 67°就映射為西南方位(SW)。

5.5.1.2 非空間數據語義分析與關系構建

非空間數據中的語義異構，主要由於人們對同一或相同類的地理實體在表述概念上存在差異，如對於南京，有人稱之為金陵，又有人稱之為石頭城; 而一些國家地理劃分中的州在中國等同於省的概念。非空間數據中表示相等或相似的語義關系又稱為同主體語義關系。非空間數據的語義異構一般分為以下兩種: 異形同義詞，既不同的詞彙表達同一個含義，如南京，又可稱為金陵或石頭城; 同形異義詞，即同一個詞彙表達不同的含義。

其中同形異義詞間的關系可以用 OWL 中的以下語義標簽描述: differentFrom(個體不同)，兩個個體可以顯式聲明為不同; allDifferent(全不同)和 distinctMembers(不同成員)，這兩個詞配合使用表示一定數量的個體兩兩不同。

異形同義詞的關系可以用以下標簽描述: equivalentClass(等價類)，兩個類可以聲明為等價，即使它們盡管名字不同，但擁有相同的實例，等價類可以用來創建同義類; sameAs(個體相同)，兩個個體可以聲明為相同，用它可以創建一系列指向同一個個體的不同名字。

對於一些屬性關系可以用 equivalentProperty(等價屬性)，inverseOf(逆反屬性)，TransitiveProperty(傳遞屬性)，SymmetricProperty(對稱屬性)，FunctionalProperty(函數屬性)，inverseFunctionalProperty(反函數屬性)等來描述。在建立非空間數據的語義關系時，本研究按照 ARG 中地理實體出現的順序構建非空間數據語義關系，這樣便於利用第

5.5.2 部分的演算法自動生成應用本體實例。

⑺ 地理信息分析過程是不是就是指空間分析過程

不全是。
地理信息抄分析的內容涵蓋空間分析的基本問題與基本方法，涉及制圖基礎、過程與模式、點模式分析、面對象與空間自相關、局部統計量、場數據分析、地圖疊置，以及地理計算、空間模型、網格和雲計算等空間分析的前沿問題與新方法。

⑻ 地理信息系統的功能

GIS的核心問題可歸納為5個方面的內容:位置、條件、變化趨勢、模式和模擬(見圖1.1)。

圖1.1 GIS的核心問題

(1)位置(Locations):即「在某個特定的位置有什麼」。一般通過地理對象的位置進行定位，然後利用查詢獲取性質，例如當前地塊名稱、所有者、地點、土地利用情況等。位置問題是地學領域最基本的問題，在GIS中反映為空間查詢技術。

(2)條件(Conditions):即「什麼地方有滿足某些條件的地理對象」。根據地理對象的屬性信息，通過從預定義的可選項中進行選取，列出條件表達式，進而查找滿足該條件的地理對象的空間分布位置，如在屏幕上將滿足指定條件的所有對象以高亮度顯示等。條件問題是GIS中一種較復雜的查詢問題。

(3)趨勢(Trends):該類問題需要在綜合現有數據的基礎上識別已經發生或正在發生變化的地理現象。它要求能夠根據現有的歷史數據、現狀數據等，對現象的變化過程做出分析判斷，對過去做出回溯，並能對未來做出預測。例如在研究地形演變問題時，可利用歷史的和現有的地形數據對不同歷史時期的地形發育情況進行展現，也可進一步對未來地形做出分析預測。

(4)模式(Patterns):即地理對象實體與現象的空間分布間的空間關系問題。第一步:確定模式，一般需要在熟悉現有數據、了解數據間的內在關系的基礎上通過長期的觀察來確定;第二步:獲得報告，說明該事件發生的時間、地點、顯示事件發生的系列圖件。例如，城市中居住人口分布與不同功能區的分布的關系模式。

(5)模擬(Models):即某個地理位置如果具備某種條件會發生什麼問題。是在模式和趨勢的基礎上，建立因素和現象之間的模型關系，進而發現普遍規律。例如，在對某礦區的突水和地質條件、含水層條件、隔水層條件等關系研究的基礎上，對其他礦區進行相關問題研究。一旦發現具有普遍規律，便可建立通用分析模型，並可進行相應的預測和決策。

GIS作為空間信息自動處理及分析系統，其功能遍及「數據採集—數據分析—決策應用」全過程。因此，一個GIS應該具備以下基本功能:

(1)數據採集功能。GIS的第一步就是數據採集，主要用於獲取數據。數據採集即通過各種數據採集設備(如GPS、全站儀、經緯儀等)獲取現實事物的描述數據，並輸入GIS。目前，可用於GIS數據採集的方法與技術很多，最典型的有兩類，一是跟蹤數字化技術，二是掃描數字化技術。隨著掃描技術的發展和廣泛應用，後者已經成為GIS數據採集的主要技術。

(2)數據處理。通過GIS數據採集獲取的數據為原始數據，其不可避免地存在誤差。為盡可能地減小誤差，保證數據在邏輯、數值上的完整性和一致性，需要對數據進行格式化、格式轉換和概化等一系列的處理工作。數據格式化是指不同數據結構數據間的轉換。數據轉換包括數據格式轉化、數據比例尺的變化等。數據概化包括數據平滑、特徵集結等。GIS應該提供強大的、互動式的數據處理功能。

(3)數據存儲、組織與管理功能。數據的有效組織與管理是成功建立GIS資料庫的關鍵步驟，也是GIS系統應用成功與否的關鍵。為了能高效的再現真實環境並進行各種分析，必須按照一定的結構對計算機中的數據進行組織管理。由於空間數據本身具有特定的特徵，GIS必須發展自己特有的數據存儲、組織和管理功能。目前常用的GIS空間數據組織方法有柵格模型、矢量模型和柵格/矢量混合模型，數據管理模式有面向對象數據管理模式、全關系型數據管理模式和文件－關系資料庫混合管理模式等。

(4)空間查詢與空間分析功能。空間查詢是GIS和其他許多自動化地理數據處理系統應具備的基本功能，空間分析是GIS特有的功能和的核心功能。

GIS可以方便地對地理信息進行檢索和查詢。雖然通用資料庫提供了諸如SQL語言的資料庫查詢語言，但對GIS而言，需要對其進行補充或改進，進而使之支持空間查詢。例如查詢穿過一個城市的公路、與某個城市相鄰的城市、某高速公路周圍6km范圍內的居民點等，這些查詢問題是GIS所特有的。因此一個功能強大的GIS軟體，應該滿足常見的空間查詢的要求，設計一些空間查詢語言。

空間分析是較空間查詢更深層次的應用，包括拓撲分析、疊置分析、網路分析、緩沖區分析等。隨著GIS應用范圍的拓廣，GIS的空間分析功能將繼續增加和完善。GIS的空間分析可分為3個不同的層次:①空間檢索，包括從屬性檢索空間物體和從空間位置檢索屬性。②空間拓撲疊加，本質為空間意義上的布爾運算，實現了輸入要素屬性在空間上的連接(Join)以及要素屬性的合並(Union)。③空間模擬分析，該層次的應用研究可以分為3類，即GIS內部的空間模型分析、GIS外部的空間模型分析及混合型的空間模型分析。其中空間模擬分析是GIS應用深化的標志。

(5)數據輸出功能。通過圖形、表格等方式顯示空間數據是GIS項目的必須。作為可視化工具，圖形是傳遞空間數據信息的最有效工具。GIS的主要功能之一就是計算機地圖制圖，包括地圖符號的設計與符號化、圖幅整飾、圖例與布局地圖注記、統計圖表製作等項內容。另外GIS軟體也應具備驅動列印設備或顯示設備的能力，因為對屬性數據也要設計報表輸出，且這些輸出結果需要在列印機、顯示器、繪圖儀上輸出。

圖1.2顯示了這些功能之間的關系及它們操作(Manipulation)數據的不同表現。

圖1.2 GIS功能概述(橢圓)以及它們的表現(矩形)

⑼ 地理信息系統具有哪些特徵

1、公共的地理定位基礎。

2、具有採集、管理、分析和輸出多種地理空間信息的能力。

3、系統以分專析模型驅動，具屬有極強的空間綜合分析和動態預測能力，並能產生高層次的地理信息。

4、以地理研究和地理決策為目的，是一個人機互動式的空間決策支持系統。

(9)地理信息分析擴展閱讀：

地理信息系統已經廣泛的應用在不同的領域，是用於輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數據的計算機系統，隨著GIS的發展，也有稱GIS為「地理信息科學」，近年來，也有稱GIS為"地理信息服務"。

GIS是一種基於計算機的工具，它可以對空間信息進行分析和處理。 GIS技術把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的資料庫操作集成在一起。

國外地理信息系統研究時間較長，已經形成相對成熟的產業，美國、日本、德國、加拿大等有許多地理信息系統的高科技企業。我國地理信息系統產業發展時間比較短，雖然也有一些高科技企業，但規模比較小，許多科研成果有待走出實驗室，所以公眾對其認知度還不高。