第四章 空间信息分析的基本方法

地理信息系统（GIS）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，空间信息分析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。

4．1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。

（一）质心量算

描述地理对象空间分布的最有用的单一量算量是对象的质心位置。地理对象的质心是对象的平均位置，它是对象保持均匀分布时的平衡点，它可以通过对对象坐标值加权平均求得（式4－1）：

其中，i为离散对象，Wi为该对象权重，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对象。在某些情况下，可以方便地导出某些预测模型。

（二）几何量算

几何量算对点、线、面、体4类对象而言，其含义是不同的：

    ●点状对象：坐标；

    ●线状对象：长度、曲率、方向；

    ●面状对象：面积、周长等；

    ●体状对象：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。

（1）周长的计算。周长是线段之和。

（2）面积的计算。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。

（三）形状量算

对象的外观形状是多变的，很难找到一个准确的量对其进行描述。因此，判断对象属紧凑型或膨胀型的界限极其模糊。

如果认为一个标准的圆型对象既非紧凑型也非膨胀型，则可定义其形状系数r为（式4－2）：

其中，P为对象的周长，A为对象的面积。r与对象的外观形状的关系由下表可见。