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1、地理信息系统原理,2,课堂回顾,1、邻近分析：缓冲分析、泰森多边形2、叠置分析包括哪些方面？3、常用的矢量数据操作。,3,矢量数据分析,4,空间数据,数据模型,投影,数据采集,空间数据库,查询,制图,空间分析,矢量数据分析,栅格数据分析,空间插值,视域、流域分析,GeoProcessing,二次开发,课程设置,5,Tobler(1970)指出“地理学第一定律：任何事物与其它事物之间都是相关的，但空间上近处的事物比远处的事物相关性会更强”。,6,问题的提出,如何评价健康服务的地理可达性，以揭示该地区医疗配备情况。如何评价制造业类型的集聚和分散？汽车行驶的时候，如何选择最短路径和最佳路径？,7,内
2、 容,一、距离量测二、模式分析三、网络分析,8,距离量算是指要素之间直线（欧式）距离的量算。量测可在一个图层中的点到另一个图层的点之间进行，或在一个图层的各个点到另一图层中的最邻近点或线之间进行。Near 和Point Distance。其中，near用于计算点图层中每个点与另一个图层中最近的点或线的距离。Point Distance用于计算点图层中每个点和另一图层中所有点的距离。,一、距离量测,9,最近邻分析：使用图层中每个点与其最近邻点的距离，判断该点集合是呈随机的、规则的还是聚集的分布模式。,二、模式分析：最近邻分析,10,二、模式分析：最近邻分析,11,二、模式分析,p 值表示概率值。
3、对于模式分析工具来说，p 值表示所观测到的空间模式是由某一随机过程创建而成的概率。当 p 很小时，意味着所观测到的空间模式不太可能产生于随机过程（小概率事件），因此可以拒绝零假设。Z 得分是标准差的倍数。例如，如果工具返回的 z 得分为+2.5，我们就会说，结果是 2.5 倍标准差。如下图所示，z 得分和 p 值都与标准正态分布相关联。,0假设：定义空间对象之间是随机的。,12,二、模式分析,13,空间自相关：按照空间赋值状况量测各个变量值之间的相关关系。如果相似的值在空间上相互靠近，则被描述为极相关；反之则认为独立或随机。,二、模式分析：莫兰指数,14,二、模式分析：莫兰指数,15,二、模式
4、分析：莫兰指数,16,二、模式分析：莫兰指数,点位置模式表示鹿的位置和在每个位置上看到的数目，则通过点的数量计算其空间的集聚性。,17,二、模式分析：莫兰指数,局部莫兰指数：由于全局莫兰指数只能代表空间的集聚性，无法表达局部空间的集聚。局部莫兰指数可以解决这个问题(LISA)：,18,二、模式分析：莫兰指数,空间联合局部指标(LISA)：,19,二、模式分析：莫兰指数,局部莫兰指数(LISA)：,20,二、模式分析：G统计量,莫兰指数只能检测出具有相近值的要素是否呈现集群，而不能表明集群是由高值或低值组成。G-统计量，用以区分出高值集群和低值集群。其中，整体G-统计量基于设定的距离d，公式如下
5、：,21,二、模式分析：G统计量,22,二、模式分析：G统计量,23,二、模式分析：G统计量,局部统计量称为“热点”（hot spots），表达在局部区域的同时增高与降低。,24,二、模式分析：G统计量,局部统计量称为“热点”（hot spots）,25,三、网络分析：道路系统,绿色点表示位于不同城市中的仓库，面表示它们的市场区域，该市场区域被分为三个环状区域。周围的绿色面表示货车可以在两小时内到达该区域，橙色面表示货车可以在四小时内到达该区域，红色面则表示货车可以在六小时内到达该区域。,26,三、网络分析：道路系统,哪些救护车或巡逻警车能够最快对一起事故做出响应？,一支配送或服务车队如何在提
6、高客户服务质量的同时降低运输成本？将三辆位于配送中心的食品配送货车指派到杂货店，并指定能够使运输成本达到最低的行驶路线。车载容量、午休和最长行驶时间限制都将包括在分析中。,27,三、网络分析：道路系统,网络是由节点和连线构成，表示诸对象及其相互联系。在数学上，网络是一种图，一般认为它专指加权图。网络通常具有拓扑结构：线（弧）相交于交叉点（节点），线不能有缺口，且具有方向。,28,三、网络分析：道路系统,（1）链路：是指在道路网络中由两个节点所确定的路段，是网络中的基本几何要素。（2）链路阻抗：是指穿越链路的耗费。（3）节点：指链路的一个端点。如果链路与方向有关，链路的起点是始节点，终点是到节点
7、。节点是网络基本几何要素。,29,三、网络分析：道路系统,（4）拐弯是网络中一个弧段到另一个弧段的过渡。换言之，拐弯发生在两个链路交叉或交汇的节点处。（5）拐弯阻抗：是完成拐弯所需的时间。拐弯阻抗通常是有方向性的。,30,三、网络分析：道路系统,（6）单行道或禁行道：在网络属性表中可以用指定字段表示单行道或禁行道。FT、TF、N（7）天桥和地下通道：第一种方法用非平面要素，天桥和其下的道路在它们的交叉处都表示为无节点的连续路径；第二种做法是把天桥和地下通道视为平面要素：两端弧表示天桥交于一个节点，另两段弧表示天桥下的道路交于另一个交点。,31,三、网络分析：道路系统建设,可能的转弯。,32,三
8、、网络分析：网络应用,最短路径分析：在网络中寻找节点间累积阻抗最小的路径。路径可由两个节点（起点和终点）连成，也可在两点间有一些特定的站点。旅行推销员问题：是最短路径分析中较复杂的形式：具有两个约束:(1）推销员必须询问所选择的访问站，并且仅能访问一次。（2）推销员可以从任一点出发，但必须回到出发点。目的是寻找那一条路，保证总阻抗值最小。,33,三、网络分析：网络应用,Dijkstra算法(戴克斯特拉算法),34,三、网络分析：网络应用,第一步：从节点1到节点2、3、4的三条路径中，选择最短路径，即：Min(p12,p13,p14)=min(20,53,53)路径p12被选定，因为在三条备选路
9、径中，阻抗值为最小。把节点2置于含节点1的解决方案列表中。,35,三、网络分析：网络应用,第二步：准备新的备选路径列表，这些备选路径与解决方案列表中的节点（节点1、2）有直接或间接地联系，即：min（p13，p14，p12+p23)=min(53,58,59)P13被选中，节点3置于解决方案列表中。,36,三、网络分析：网络应用,第三步：为生成与网络其它节点的解决方案列表，继续进行如下步骤，即 min（p14，p13+p34，p13+p36）=min（58,78,72）min（p13+p36，p14+p45）=min（72,71）min(p13+p36,p14+p45+p56)=min(72,84),37,三、网络分析：网络应用,从节点1到所有其它节点的最短路径,38,1,2,4,3,6,7,5,10,5,20,7,12,17,20,10,4,7,1-7如何走呢？,39,三、网络分析：网络应用,最近设施：计算选定地点到所有被选设施的最短路径，然后从被选设施中选择最近的设施。,40,三、网络分析：网络应用,配置，通过网络来确定资源的空间分布。设施的分布决定了它的服务范围。因此，空间配置分析的主要目的是衡量这些公共设施的有效性。,41,四、课堂总结,（1）距离测算（2）空间自相关（四个常用指标）（3）网络分析（最短路径分析、最短路径Dijkstra(戴克斯特拉)算法）,42,结 束,
