空间分析的原理与方法课件.ppt

根據屬性轉換矩陣，對數據檔進行屬性的重新分類，得到最終分析結果。§5.3空間緩衝區分析一、空間緩衝區分析的模型空間緩衝區分析（spatialbufferanalysis):對點、線、面對象實體，自動建立其周圍一定範圍的環狀區，用以識別這些實體對周圍對象的輻射範圍或影響度。可用的分析模型：（1）線性模型：當實體的影響度（Fi）隨距離（ri）的增大而線性衰減時：（2）二次模型：當實體的影響度（Fi）隨距離（ri）的增大而呈二次衰減時：(3)指數模型：當實體的影響度（Fi）隨距離（ri）的增大而呈指數衰減時：二、空間緩衝區分析的方法例1：研究區10km2內由三條道路。進行道路通達度的緩衝區分析。1.計算各道路的綜合規模標準化指數f02.計算各道路的最大影響距離得A、B、C的d0分別為500、350、100m。3.實施緩衝區操作設定di值－求取Fi值－輸出緩衝區圖形例2：城市道路拓寬工程，確定搬遷房屋。1.道路圖2.建立道路緩衝區3.疊置分析4.分析結果三、建立緩衝區時應注意：(1)緩衝區發生重疊時的處理多個特徵緩衝區重疊時的處理同一特徵緩衝區重疊時的處理（2）對特徵規定不同緩衝寬度時的處理（3）複雜圖形下緩衝區與非緩衝區的標識§5.4空間網路分析

（spatialnetworkanalysis)網路：由點、線的二元關係構成的系統，通常用來描述某種資源或物質在空間上的運動。如：城市道路系統，地下管線系統，流域的水網等。網路分析的用途:（1）最佳路徑選擇：公交運營線路選擇；緊急救助線路選擇；（2）網路流量分析、負荷估計：供電網，供熱網（3）資源配置：消防站分佈，醫療機構配置網路圖論是網路分析的重要理論基礎。一、網路圖論的基本概念1、圖：抽象表達事務及其特定關係的數學形式。G＝（V(G),E(G)）其中：V＝{Vi}={V1,V2,…Vn},稱為頂點；G＝{ei}={(Vi，Vj)}，稱為邊。有時要對每個邊賦一權值W(ei),即G＝（V，E，W）稱為賦權圖。2、圖的電腦表示－鄰接矩陣和關聯矩陣（1）鄰接矩陣：對於一個具有V個頂點、e條邊的無向圖，可由頂點集V中每兩點間鄰接關係唯一確定。對應矩陣D(G)={dij}是V×V方陣，稱為鄰接矩陣。其中dij=1Vi與Vj鄰接；dij=0Vi與Vj不鄰接或i＝j。（2）關聯矩陣對於一個具有V個頂點、e條邊的無向圖，關聯矩陣是V×e階矩陣，每個結點對應一行，每條邊對應一列：A(G)={aij}V×e其中aij=1Vi與ej關聯；aij=0Vi與ej不關聯。二、空間網路的類型和構成1、類型最主要的類型：道路型：交通網的拓撲結構樹型：河流交錯型：城市地下管網（具有複雜的縱橫斷面）2.構成要素（1）結點：兩條路徑的交點。（屬性：方向數，資源數量）（2）鏈（弧段）：連接兩結點的路徑（長度，速度，流量）（3）障礙：資源不能通過的點（無屬性）（4）拐角：資源運動方向變化處（表5－12）（5）中心：接受或發送資源的結點（服務半徑，最大容量）（6）站點：裝卸資源的結點（裝卸量）三、網路分析方法1.路徑分析（PathAnalysis）網路權陣：任意兩點間的距離W＝{Wij}Wij0，當i，j有邊連接時；Wij＝無窮，當i，j有邊連接時；Wij＝0，當i＝j時；Dijkstra（迪傑斯特）演算法思路：對結點不斷進行標號。每次標號一個結點，標號值為從給定起點到該點的最短路徑長；標號一個結點時，同時對所有未標號結點給出暫時標號——當時能夠確定的最小值。演算法步驟：（1）令起點標號為0，其他為無窮；（2）對所有未標定結點給出暫時標號——min（j的舊標號，i的舊標號＋Wij）；（i是前一步剛被標定的結點）（3）找出所有暫時標號最小值，最為相應結點的固定標號；（4）重複進行以上兩步，直到指定終點被標定為止。（）內為暫時標號。離起點越近，越早得到標號。回溯既可得到最短路徑：V1－V3－V8－V7。2、定位配置－分析（location－allocationAnalysis）通過供給系統和需求系統間空間行為的相互作用分析，來實現網路設施佈局的最優化。如：城市規劃中從一批候選位置中選定若干地點來建設某種公共設施。分析時，要建立：邊界函數－必須滿足的規劃條件（約束）；