矢量数据分析.pptx

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1、地理信息系统原理地理信息系统原理2课堂回顾 1、邻近分析：缓冲分析、泰森多边形 2、叠置分析包括哪些方面？ 3、常用的矢量数据操作。34空间数据空间数据数据模型数据模型投影投影数据采集数据采集空间数据库空间数据库查询查询制图制图空间分析空间分析矢量数据分析矢量数据分析栅格数据分析栅格数据分析空间插值空间插值视域、视域、流域流域分析分析课程设置5Tobler(1970)指出“地理学第一定律：任何事物与其它事物之间都是相关的，但空间上近处的事物比远处的事物相关性会更强”。 6问题的提出如何评价健康服务的地理可达性，以揭示该地区医疗配备情况。如何评价制造业类型的集聚和分散？汽车行驶的时候，如何选择最

2、短路径和最佳路径？7内内 容容p一、距离量测p二、模式分析p三、网络分析8距离量算是指要素之间直线（欧式）距离的量算。量测可在一个图层中的点到另一个图层的点之间进行，或在一个图层的各个点到另一图层中的最邻近点或线之间进行。Near 和Point Distance。其中，near用于计算点图层中每个点与另一个图层中最近的点或线的距离。Point Distance用于计算点图层中每个点和另一图层中所有点的距离。一、一、距离量测9 最近邻分析：使用图层中每个点与其最近邻点的距离，判断该点集合是呈随机的、规则的还是聚集的分布模式。二、二、模式分析：最近邻分析10二、二、模式分析：最近邻分析11二、二、

3、模式分析p 值表示概率值。对于模式分析工具来说，p 值表示所观测到的空间模式是由某一随机过程创建而成的概率。当 p 很小时，意味着所观测到的空间模式不太可能产生于随机过程（小概率事件），因此可以拒绝零假设。Z 得分是标准差的倍数。例如，如果工具返回的 z 得分为 +2.5，我们就会说，结果是 2.5 倍标准差。如下图所示，z 得分和 p 值都与标准正态分布相关联。0假设：定义空间对象之间是随机的。假设：定义空间对象之间是随机的。12二、二、模式分析13 空间自相关：按照空间赋值状况量测各个变量值之间的相关关系。如果相似的值在空间上相互靠近，则被描述为极相关；反之则认为独立或随机。二、二、模式分

4、析：莫兰指数14二、二、模式分析：莫兰指数15二、二、模式分析：莫兰指数16二、二、模式分析：莫兰指数点位置模式表示鹿的位点位置模式表示鹿的位置和在每个位置上看到置和在每个位置上看到的数目，则通过点的数的数目，则通过点的数量计算其空间的集聚性。量计算其空间的集聚性。17二、二、模式分析：莫兰指数 局部莫兰指数：由于全局莫兰指数只能代表空间的集聚性，无法表达局部空间的集聚。局部莫兰指数可以解决这个问题(LISA) ：18二、二、模式分析：莫兰指数 空间联合局部指标(LISA)：19二、二、模式分析：莫兰指数 局部莫兰指数(LISA)：20二、二、模式分析：G统计量 莫兰指数只能检测出具有相近值的

5、要素是否呈现集群，而不能表明集群是由高值或低值组成。 G-统计量，用以区分出高值集群和低值集群。其中，整体G-统计量基于设定的距离d，公式如下：21二、二、模式分析：G统计量22二、二、模式分析：G统计量23二、二、模式分析：G统计量 局部统计量称为“热点”（hot spots），表达在局部区域的同时增高与降低。24二、二、模式分析：G统计量 局部统计量称为“热点”（hot spots）25三、三、网络分析：道路系统 绿色点表示位于不同城市中的仓库，面表示它们的市场区域，该市场区域被分为三个环状区域。周围的绿色面表示货车可以在两小时内到达该区域，橙色面表示货车可以在四小时内到达该区域，红色面则

6、表示货车可以在六小时内到达该区域。26三、三、网络分析：道路系统 哪些救护车或巡逻警车能够最快对哪些救护车或巡逻警车能够最快对一起事故做出响应？一起事故做出响应？ 一支配送或服务车队如何在提高客户服务质量的同时降低运输成本？一支配送或服务车队如何在提高客户服务质量的同时降低运输成本？将三辆位于配送中心的食品配送货车指派到杂货店，并指定能够使运输成将三辆位于配送中心的食品配送货车指派到杂货店，并指定能够使运输成本达到最低的行驶路线。车载容量、午休和最长行驶时间限制都将包括在本达到最低的行驶路线。车载容量、午休和最长行驶时间限制都将包括在分析中。分析中。 27三、三、网络分析：道路系统网络是由节点

7、和连线构成，表示诸对象及其相互联系。在数学上，网络是一种图，一般认为它专指加权图。网络通常具有拓扑结构：线（弧）相交于交叉点（节点），线不能有缺口，且具有方向。28三、三、网络分析：道路系统（1）链路：是指在道路网络中由两个节点所确定的路段，是网络中的基本几何要素。（2）链路阻抗：是指穿越链路的耗费。（3）节点：指链路的一个端点。如果链路与方向有关，链路的起点是始节点，终点是到节点。节点是网络基本几何要素。29三、三、网络分析：道路系统（4）拐弯是网络中一个弧段到另一个弧段的过渡。换言之，拐弯发生在两个链路交叉或交汇的节点处。（5）拐弯阻抗：是完成拐弯所需的时间。拐弯阻抗通常是有方向性的。30

8、三、三、网络分析：道路系统（6）单行道或禁行道：在网络属性表中可以用指定字段表示单行道或禁行道。FT、TF、N（7）天桥和地下通道：第一种方法用非平面要素，天桥和其下的道路在它们的交叉处都表示为无节点的连续路径；第二种做法是把天桥和地下通道视为平面要素：两端弧表示天桥交于一个节点，另两段弧表示天桥下的道路交于另一个交点。31三、三、网络分析：道路系统建设可能的转弯。可能的转弯。32三、三、网络分析：网络应用 最短路径分析：在网络中寻找节点间累积阻抗最小的路径。路径可由两个节点（起点和终点）连成，也可在两点间有一些特定的站点。 旅行推销员问题：是最短路径分析中较复杂的形式：具有两个约束:(1）推

9、销员必须询问所选择的访问站，并且仅能访问一次。（2）推销员可以从任一点出发，但必须回到出发点。目的是寻找那一条路，保证总阻抗值最小。33三、三、网络分析：网络应用1319(6)1313(5)132558(4)19253953(3)3920(2)585320(1)(6)(5)(4)(3)(2)(1)Dijkstra算法算法(戴克斯特拉算法戴克斯特拉算法)34三、三、网络分析：网络应用第一步：从节点第一步：从节点1到节点到节点2、3、4的三条路径中，的三条路径中，选择最短路径，即：选择最短路径，即： Min(p12,p13,p14)=min(20,53,53)路径路径p12被选定，因为在三条备选路

10、径中，阻被选定，因为在三条备选路径中，阻抗值为最小。把节点抗值为最小。把节点2置于含节点置于含节点1的解决方案的解决方案列表中。列表中。35三、三、网络分析：网络应用第二步：准备新的备选路径列表，这些备选路第二步：准备新的备选路径列表，这些备选路径与解决方案列表中的节点（节点径与解决方案列表中的节点（节点1、2）有直）有直接或间接地联系，即：接或间接地联系，即： min（p13，p14，p12+p23)=min(53,58,59)P13被选中，节点被选中，节点3置于解决方案列表中。置于解决方案列表中。36三、三、网络分析：网络应用第三步：为生成与网络其它节点的解决方案列第三步：为生成与网络其它

11、节点的解决方案列表，继续进行如下步骤，即表，继续进行如下步骤，即 min（p14，p13+p34，p13+p36）=min（58,78,72） min（p13+p36，p14+p45）=min（72,71） min(p13+p36,p14+p45+p56)=min(72,84)37三、三、网络分析：网络应用72p13 + p366171p14 + p455158p144153p133120p1221最小距离最小距离最短路径最短路径到点到点起点起点从节点从节点1到所有其它节点的最短路径到所有其它节点的最短路径38124367510520712172010471-7如何走呢？39三、三、网络分析：网络应用 最近设施：计算选定地点到所有被选设施的最短路径，然后从被选设施中选择最近的设施。40三、三、网络分析：网络应用 配置，通过网络来确定资源的空间分布。设施的分布决定了它的服务范围。因此，空间配置分析的主要目的是衡量这些公共设施的有效性。41四、课堂总结 （1）距离测算 （2）空间自相关（四个常用指标） （3）网络分析（最短路径分析、最短路径Dijkstra(戴克斯特拉戴克斯特拉)算法算法）42结结 束束