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描述三种空间分析方法及其特点与作用

一、矢量空间分析

矢量空间分析主要通过空间数据和空间模型的联合分析来挖掘

空间目标的潜在信息，而这些空间目标的基本信息，无非是其空间位

置、分布、形态、距离、方位、拓扑关系等，其中距离、方位、拓扑

关系组成了空间目标的空间关系。

它是地理实体之间的空间特性，可以作为数据组织、查询、分析

和推理的基础。通过将地理空间目标划分为点、线、面不同的类型，

可以获得这些不同类型目标的形态结构。将空间目标的空间数据和属

性数据结合起来，可以进行许多特定任务的空间计算与分析。

1.图元合并

图元合并即矢量空间聚合，是根据空间邻接关系、分类属性字段，

进行数据类型的合并或转换以实现空间地域的兼并(数据的综合)。空

间聚合的结果往往将较复杂的类别转换为较简单的类别，当从地点、

地区到大区域的制图综合变换时常需要使用这种分析处理方法。

2.空间查询

空间查询是将输入图层与查询图层的要素或是交互输入的查询

范围进行空间拓扑判别(包含、相离、相交、外包矩形相交)，从输入

图层中提取出满足拓扑判别条件的图元。

3.叠加分析

叠加分析至少要使用到同一区域，具有相同坐标系统的两个图层。

所谓叠加分析，就是将包含感兴趣的空间要素对象的多个数据层进行

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叠加，产生一个新要素图层。该图层综合了原来多层实体要素所具有

的属性特征。叠加分析的目标是分析在空间位置上有一定关联的空间

对象的空间特征和专题属性之间的相互关系。多层数据的叠加分析，

不仅仅产生了新的空间对象的空间特征和专题属性之间的相互关系，

能够发现多层数据间的相互差异、联系和变换等特征。

点与多边形的叠加，就是研究某一矢量数据层中的点要素位于另

外一个矢量数据层中的哪个多边形内，这样就可以根据点与多边形的

空间关系，确定给点要素添加哪些属性特征。

线与多边形叠加，就是研究矢量数据层中的线要素与其他数据层

中的多边形要素之间的关系，进而判定线要素与多边形的相离、相交、

包含等空间关系。

多边形的叠加，就是要研究两个或多个多边形矢量数据层的叠加

操作，生成一个新的多边形数据层。

4.缓冲区分析

缓冲区分析是地理信息系统重要的空间分析功能之一，它在交通、

林业、资源管理、城市规划中有着广泛的应用。例如：湖泊和河流周

围的保护区的定界，汽车服务区的选择，民宅区远离街道网络的缓冲

区的建立等。

缓冲区分析是针对点、线、面实体，自动建立其周围一定宽度范

围以内的缓冲区多边形。缓冲区的产生有三种情况：

一是基于点要素的缓冲区，通常以点为圆心、以一定距离为半径

的圆;

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二是基于线要素的缓冲区，通常是以线为中心轴线，距中心轴线

一定距离的平行条带多边形;

三是基于面要素多边形边界的缓冲区，向外或向内扩展一定距离

以生成新的多边形。

5.对比分析

数据对比分析技术用于分析两个空间数据之间的差异，便于变化

检测与自动更新。一个地区或城市通常由不同的部门负责采集地图数

据并各自建立相应的空间数据库，因此现实世界中同一地物在不同来

源的地图上通常都存在着差异，这种差异是由于制图误差、不同应用

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