Page 236 - 现代测绘技术在水利工程中的应用

第九章 遥感技术基础与地理信息系统的应用与研究

三、空间分析技术

空间分析是 GIS 的重要功能，是 GIS 区别于一般信息系统的关键特征，更是评价
GIS 系统性能的一项主要指标。空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的空间数
据分析技术，其目的在于提取和传输空间信息。在 GIS 技术应用研究中，需要根据已

有空间数据的特征，运用 GIS 软件的特殊原理和算法，生成多种空间数据模型，充分
展示数据之间的联系及其变化特征，对空间数据进行操作、处理、分析、模拟和决策。

由于 GIS 空间数据库中存储了包含空间特征的空间信息以及与应用相关的专题信
息，因此 GIS 空间分析包含空间数据的空间特征分析、非空间特征分析以及空间特征
和非空间特征的联合分析。
空间特征分析从空间物体的位置、关系等方面去研究空间事物，最后对空间事物

做出定量的空间描述和分析，考古 GIS 中能够对古代聚落分布或典型器物的分布、形
态、演变等进行研究。
非空间特征分析主要是对空间物体和现象的分析，主要通过数学（统计）模型来

描述和模拟空间现象的过程和规律。这类分析主要采用统计分析方法，尤其是多元统
计分析方法，如主成分分析、聚类分析、相关分析、趋势面分析等。分析过程中不考
虑数据抽样点的空间位置，但由于空间特征数据和非空间特征数据间存在着对应关系，
其结果同样能够反映空间现象和规律。

空间特征和非空间特征的联合分析在实际中大量使用，通常是通过空间特征分析
获得空间位置信息，然后再根据非空间特征分析获取区域内的专题信息。
总之，空间分析通过对空间数据的分析处理，获取地理对象的空间位置、分布、

形态、演变等新信息。空间分析的对象是空间数据，这些数据具有空间位置、空间关系、
时序性、多尺度、多维性和海量数据等特点。空间分析不仅需要考虑空间实体位置、
属性特征，还要关心空间实体间的拓扑关系、空间分布组合、距离和方位、空间交互，
这样才能刻画空间数据的分布模式，探索和模拟各种分布模式的关系，以提高对空间

实体的预测和控制水平。
GIS 系统提供的空间分析方法很多，各类系统提供的分析能力的差异性也很大。

但目前的 GIS 系统基本，上都具备查询检索分析、空间形态分析、地形分析、叠置分
析、邻域分析、网络分析、图像分析、空间统计分析等功能。有时也需要在 CIS 支持下，
通过建立一定的数学模型实现地理现象的分析和模拟，深化 GIS 技术的应用程度。
（一）空间数据量算

GIS 软件都能够进行长度、面积和体积量算。矢量数据中可以根据点位坐标计算
两点之间的直线距离，能够基于梯形面积公式的计算方法计算多边形的面积。栅格数

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