城市地理信息系统的空间数学模型概述.ppt

 城市地理信息系统的空间数学模型 教学内容： 4.0 空间信息查询 4.1邻域分析 4.2多边形叠置分析(overlay) 教学时间：2课时 教学方法：讲授法 多媒体教学法 协作学习法 教学目的： 1、让学生熟悉和认识UGIS空间分析空间信息查询； 2、让学生理解和掌握UGIS中典型的邻域分析 3、让学生熟悉和掌握叠置分析是UGIS掌握空间隐含信息的重要手段之一 教学重点： 缓冲区分析 多边形叠置的基本方法 教学难点： 多边形叠置中属性数据计算 本次课教学所涉及的学术前沿： 叠置分析在土地利用变化研究中的应用 §4 引言 UGIS与一般的计算机辅助制图(CAC/CAD)系统的主要区别在于UGIS具有空间分析功能。 UGIS的空间分析是指以地理事务的空间位置和形态特征为基础，以空间数据运算、空间数据与属性数据的综合运算为特征，提取与产生新的空间信息的技术与过程。或者说空间分析是指用于分析空间目标的一系列技术。 空间分析功能是UGIS的主要特征和评价UGIS软件的主要指标之一。 通过空间分析，有利于认识空间现象和空间过程的规律与机制，实现空间现象和空间过程的预测预报，支持空间过程的调控与决策。 §4-0 空间数据查询 §4-0 空间数据查询 §4-0 空间数据查询 基于属性特征的查询 标准SQL查询 基于空间特征的查询 空间定位查询：点查询、开窗查询 空间几何数据查询：位置坐标、外接矩形、中心点坐标、长度、面积 空间属性数据查询： 空间关系查询 距离关系 如：地铁沿线500米内的楼盘有哪些？ 方位关系 如：位于北京林业大学北方的工业区有几个？ 拓扑关系 如：落在上地软件园区内的GIS公司有哪些？ 与京台高速公路相交的河流有哪些？ 基于空间特征和属性特征的联合查询 位于北京林业大学5000米内价格50元/小时的卡拉OK厅有哪些？ §4-0空间数据查询 §4-0 空间数据查询 §4-0 空间数据查询 §4-0 空间数据查询 §4-0 空间数据查询 三、较复杂的空间查询 1、与统计分析交互的空间查询 这是一种空间查询与空间统计分析相结合的工作模式：对可能相关的空间变量进行空间统计分析和空间查询；将分析和查询的结果可视化；一旦发现某些空间变量分布之间所存在相关关系或空间结构特征，就针对这些空间结构特征与其他空间变量的关联做进一步空间统计分析和查询。 §4-0 空间数据查询 2、三维环境（虚拟现实）下的空间查询 虚拟现实环境下的空间查询是近几年来才出现的空间查询功能，由于实现的技术难度大，虚拟现实环境下的空间查询的内容还不多，目前限于图形-属性和属性-图形查询两种，但是他具有很大的意义和应用前景。因为三维-虚拟现实环境下的UGIS具有更高的空间表达和可视化能力。 查询 地铁沿线500米内的楼盘有哪些？ 湖南城市学院方圆2000米内的卡拉OK厅有哪些？ 空间分析 据学校一定距离内不能有游戏厅 规划中的河流一定范围内不能有建筑 道路拆迁估算 中立区的确定：抗议人群距日本大使馆的距离 缓冲距离不一定为常数 主流用200米，支流用100米 可形成缓冲环 核电站：5km, 10km, 20km, 50km 单侧缓冲区 单个缓冲区与完整缓冲区 在实际应用中因受条件限制，不可能直接获得面域数据，而常用代表性样本点数据来估算。 如要了解地下水水位问题，就要选择几个地点打井测量，最后从测量点数据估算该区域地下水水位的分布。 相同的空间尺度 叠加的结果： 几何形状改变 属性改变 与运算AND 第四章 城市地理信息系统的空间数学模型（第2讲） 教学内容： 4.5 DEM地形分析 教学时间:2课时 教学方法:讲授法 谈话法 演示法 教学目的: 1、让学生深入了解和掌握UGIS中的DEM地形分析和网络分析； 2、让学生运用所学的知识与方法进行UGIS中的地形分析 教学重点：DEM模型 教学难点：如何利用已有数据确定和建立DEM模型 §4-4 DEM分析 §4-4 DEM分析 §4-4 DEM分析 §4-4 DEM分析 §4-4 DEM分析 §4-4 DEM分析 §4-4 DEM分析 §4-4 DEM分析 §4-4 DEM分析 §4-4 DEM分析 §4-4 DEM分析 §4-4 DEM分析 §4-4 DEM分析 §4-4 DEM分析 影响因子 太阳方位角AS 太阳高度角AH 坡度S 坡向A 相对辐射量 RF = cos (A - AS)