空间信息分析的基本方法

第四章空间信息模型分析
第五节空间信息分析的基本方法
地理信息系统具有很强的空间信息分析功能，这是区别于计算机地图制图系统的显著特征之一。利用空间信息分析技术，通过对原始数据模型的观察和实验，用户可以获得新的经验和知识，并以此作为空间行为的决策依据。

空间信息分析的内涵极为丰富。作为GIS的核心部分之一，它在地理数据的应用中发挥着举足轻重的作用。本章将从空间信息量算、空间信息分类、空间信息叠合、网络分析、邻域分析、连接、空间信息统计分析等方面对空间信息分析的基本方法逐一介绍。

1．空间信息量算

空间信息量算是空间信息分析的定量化基础。

1）质心量算

描述地理目标空间分布的最有用的单一量算量是目标的质心位置。地理目标的质心是目标的平均位置，它是目标保持均匀分布的平衡点，它可通过对目标坐标值加权平均求得：

其中，i为离散目标物，Wi为该目标权重，Xi，Yi为其坐标。

质心的量算，可以跟踪某些地理分布的变化，例如人口变迁、土地类型的变化，也可以简化某些复杂目标。在某些情况下，可以方便地导出某些预测模型。

2）几何量算

几何量算对点、线、面、体4类目标物而言，其含义是不同的：

·点状目标：坐标；

·线状目标：长度、曲率、方向；

·面状目标：面积、周长等；

·体状目标：表面积、体积等。

线由点组成，而线长度可由两点间直线距离相加得到。

面积和周长的计算。在平面直角坐标系中，计算面积时，计算y值以下面积，按矢量方向，分别求出向右向左两个方向各自的面积，它们的绝对值之差，便是多边形面积值（图4．29）。周长则是线段之和。

3）形状量算

目标物的外观是多变的，很难找到一个准确的量对其进行

描述。因此，对目标属紧凑型的或膨胀型的判断极其模糊。

如果认为一个标准的圆目标既非紧凑型也非膨胀型，则可

定义其形状系数r为：

其中，P为目标物周长，A为目标物面积。

如果

r<1，目标物为紧凑型；

r=1，目标物为一标准圆；

r>1，目标物为膨胀型。