空间统计与计算方法(空间分析的基本方法)
1.空间分析的基本方法
原发布者：kaekish
第六章空间分析的基本方法第六章空间分析的基本方法·理解GIS中模型的概念、特点和作用·掌握GIS空间分析的一般步骤·了解空间查询与量算的各种方法及其应用·了解视觉信息复合分析的类型和用途·理解叠置分析的概念和类型，掌握多边形叠置分析的步骤和方法·理解缓冲区的概念和作用，并能说明其应用方法·了解泰森多边形、网络分析在地学中的主要用途·了解空间插值的类型和方法·了解空间信息分类和统计分析方法重点：矢量数据分析方法，栅格数据分析方法、空间插值。•学习目标难点：空间插值技术空间分析是综合分析空间数据的技术的通称。空间分析有着十分丰富的内涵，它是构成地理信息系统的核心部分之一，在整个地理数据的应用中发挥着举足轻重的作用，也是GIS区别与其它信息系统的一个显著标志。分析技术：空间图形数据的拓扑运算；非空间属性数据运算；空间和非空间数据的联合运算。第一节地理信息系统的空间分析模型一、地学模型概述所谓模型，就是将系统的各个要素，通过适当的筛选，用一定的表现规则所描写出来的简明映象，是对现实世界的简化表达。地学模型，也称专题分析模型，是用来描述地理系统各要素之间的相互关系和客观规律信息的简明映象，其形式有语言的、数学的或其它的表达模式。对于GIS来说，专题分析模型是根据目标的知识将系统数据重新组织，得出与目标有关的新的规则和公式。不同的理论观点，不同的体系可以产生不同的结
2.什么是空间分析
空间分析是对于地理空间现象的定量研究，其常规能力是操纵空间数据使之成为不同的形式，并且提取其潜在的信息。空间分析是GIS的核心。空间分析能力（特别是对空间隐含信息的提取和传输能力）是地理信息系统区别与一般信息系统的主要方面，也是评价一个地理信息系统成功与否的一个主要指标。
基本方法
▪ 空间信息量算
▪ 空间信息分类
▪ 缓冲区分析
▪ 叠加分析
▪ 网络分析
▪ 空间统计分析
3.统计方法有哪些
1.计量资料的统计方法
分析计量资料的统计分析方法可分为参数检验法和非参数检验法。
参数检验法主要为t检验和方差分析（ANOVN，即F检验）等，两组间均数比较时常用t检验和u检验，两组以上均数比较时常用方差分析；非参数检验法主要包括秩和检验等。t检验可分为单组设计资料的t检验、配对设计资料的t检验和成组设计资料的t检验；当两个小样本比较时要求两总体分布为正态分布且方差齐性，若不能满足以上要求，宜用t 检验或非参数方法（秩和检验）。方差分析可用于两个以上样本均数的比较，应用该方法时，要求各个样本是相互独立的随机样本，各样本来自正态总体且各处理组总体方差齐性。根据设计类型不同，方差分析中又包含了多种不同的方法。对于定量资料，应根据所采用的设计类型、资料所具备的条件和分析目的，选用合适的统计分析方法，不应盲目套用t检验和单因素方差分析。
2.计数资料的统计方法
计数资料的统计方法主要针对四格表和R*C表利用检验进行分析。 四格表资料：组间比较用
检验或u检验，若不能满足 检验：当计数资料呈配对设计时，获得的四格表为配对四格表，其用到的检验公式和校正公式可参考书籍。 R*C表可以分为双向无序，单向有序、双向有序属性相同和双向有序属性不同四类，不同类的行列表根据其研究目的，其选择的方法也不一样。
3.等级资料的统计方法
等级资料（有序变量）是对性质和类别的等级进行分组，再清点每组观察单位个数所得到的资料。在临床医学资料中，常遇到一些定性指标，如临床疗效的评价、疾病的临床分期、病症严重程度的临床分级等，对这些指标常采用分成若干个等级然后分类计数的办法来解决它的量化问题，这样的资料统计上称为等级资料。
统计方法是指有关收集、整理、分析和解释统计数据，并对其所反映的问题作出一定结论的方法。统计方法是一种从微观结构上来研究物质的宏观性质及其规律的独特的方法。
定义1
所谓统计方法是指用多次测量值采用一定方法计算出的标准不确定度。不同于A类的其它方法计算者称为B类标准不确定度或称为标准不确定度的B类计算法（typeBevaluation）。
定义2
在平均离子模型的基础上，发展了一个计算离子组态概率分布的有效方法，称为统计方法。
源自： 激光等离子体非平衡X射线发射谱理论研究《物理学报》1995年 裴文兵，常铁强，张钧
定义3
统计方法是指在不知道纹理基元或尚未监测出基元的情况下进行纹理分析，主要描述纹理基元或局部模式随机和空间统计特征，如灰度共生矩阵法、随机场模型法等。
源自： 利用纹理分析方法提取TM图像信息《遥感学报》2004年 姜青香，刘慧平
定义4
分子物理学就是用统计方法来研究的。大量个别的偶然事件存在着一定的规律，表现了这些事件的整体的本质和必然的联系。这种规律是客观存在的，统计的方法则是揭示这种规律的必要手段。统计方法只能适合于大量事件，研究的事件越多，得到的统计结果也越准确
4.GIS空间分析方法是什么
指在GIS（地理信息系统）里实现分析空间数据，即从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、分布、形态、形成和演变等信息并进行分析。
根据作用的数据性质不同，可以分为：
1、基于空间图形数据的分析运算；
2、基于非空间属性的数据运算；
3、空间和非空间数据的联合运算。空间分析赖以进行的基础是地理空间数据库，其运用的手段包括各种几何的逻辑运算、数理统计分析，代数运算等数学手段，最终的目的是解决人们所涉及到地理空间的实际问题，提取和传输地理空间信息，特别是隐含信息，以辅助决策。
扩展资料
空间分析源于60年代地理学的计量革命，在开始阶段，主要是应用定量（主要是统计）分析手段用于分析点、线、面的空间分布模式。后来更多的是强调地理空间本身的特征、空间决策过程和复杂空间系统的时空演化过程分析。
实际上自有地图以来，人们就始终在自觉或不自觉地进行着各种类型的空间分析。如在地图上量测地理要素之间的距离、方位、面积，乃至利用地图进行战术研究和战略决策等，都是人们利用地图进行空间分析的实例，而后者实质上已属较高层次上的空间分析。
参考资料来源：百度百科-空间分析
参考资料来源：百度百科-GIS空间分析
5.GIS空间分析方法是什么
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。叠置分析（Overlay Analysis）覆盖叠置分析是将两层或多层地图要素进行叠加产生一个新要素层的操作，其结果将原来要素分割生成新的要素，新要素综合了原来两层或多层要素所具有的属性。
也就是说，覆盖叠置分析不仅生成了新的空间关系，还将输入数据层的属性联系起来产生了新的属性关系。覆盖叠置分析是对新要素的属性按一定的数学模型进行计算分析，进而产生用户需要的结果或回答用户提出的问题。
1）多边形叠置这个过程是将两层中的多边形要素叠加，产生输出层中的新多边形要素，同时它们的属性也将联系起来，以满足建立分析模型的需要。一般GIS软件都提供了三种多边形叠置：（1）多边形之和（UNION）：输出保留了两个输入的所有多边形。
（2）多边形之积（INTERSECT）：输出保留了两个输入的共同覆盖区域。（3）多边形叠合（IDENTITY）：以一个输入的边界为准，而将另一个多边形与之相匹配，输出内容是第一个多边形区域内二个输入层所有多边形。
多边形叠置是个非常有用的分析功能，例如，人口普查区和校区图叠加，结果表示了每一学校及其对应的普查区，由此就可以查到作为校区新属性的重叠普查区的人口数。2）点与多边形叠加点与多边形叠加，实质是计算包含关系。
叠加的结果是为每点产生一个新的属性。例如，井位与规划区叠加，可找到包含每个井的区域。
3）线与多边形叠加将多边形要素层叠加到一个弧段层上，以确定每条弧段（全部或部分）落在哪个多边形内。网络分析（Network Analysis）对地理网络（如交通网络）、城市基础设施网络（如各种网线、电力线、电话线、供排水管线等）进行地理分析和模型化，是地理信息系统中网络分析功能的主要目的。
网络分析是运筹学模型中的一个基本模型，它的根本目的是研究、筹划一项网络工程如何按排，并使其运行效果最好，如一定资源的最佳分配，从一地到另一地的运输费用最低等。其基本思想则在于人类活动总是趋向于按一定目标选择达到最佳效果的空间位置。
这类问题在生产、社会、经济活动中不胜枚举，因此研究此类问题具有重大意义。网络中的基本组成部分和属性如下：（1）链（Links），网络中流动的管线，如街道，河流，水管等，其状态属性包括阻力（Impedence）和需求（Demand）。
(2)障碍（Barriers），禁止网络中链上流动的点。（3）拐角点（Turns），出现在网络链中所有的分割结点上，状态属性有阻力，如拐弯的时间和限制（如不允许左拐）。
（4）中心（Centers），是接受或分配资源的位置，如水库、商业中心、电站等，其状态属性包括资源容量，如总的资源量；阻力限额，如中心与链之间的最大距离或时间限制。（5）站点（Stops），在路径选择中资源增减的站点，如库房、汽车站等，其状态属性有要被运输的资源需求，如产品数。
网络中的状态属性有阻力和需求两项，实际的状态属性可通过空间属性和状态属性的转换，根据实际情况赋到网络属性表中。1）路径分析（1）静态求最佳路径：由用户确定权值关系后，即给定每条弧段的属性，当需求最佳路径时，读出路径的相关属性，求最佳路径。
（2）动态分段技术：给定一条路径由多段联系组成，要求标注出这条路上的公里点或要求定位某一公路上的某一点，标注出某条路上从某一公里数到另一公里数的路段。（3）N条最佳路径分析：确定起点、终点，求代价较小的N？条路径，因为在实践中往往仅求出最佳路径并不能满足要求，可能因为某种因素不走最佳路径，而走近似最佳路径。
（4）最短路径：确定起点、终点和所要经过的中间点、中间连线，求最短路径。（5）动态最佳路径分析：实际网络分析中权值是随着权值关系式变化的，而且可能会临时出现一些障碍点，所以往往需要动态地计算最佳路径。
2）地址匹配地址匹配实质是对地理位置的查询，它涉及到地址的编码（Geocode）。地址匹配与其它网络分析功能结合起来，可以满足实际工作中非常复杂的分析要求。
所需输入的数据，包括地址表和含地址范围的街道网络及待查询地址的属性值。3）资源分配资源分配网络模型由中心点（分配中心）及其状态属性和网络组成。
分配有两种方式，一种是由分配中心向四周输出，另一种是由四周向中心集中。这种分配功能可以解决资源的有效流动和合理分配。
其在地理网络中的应用与区位论中的中心地理论类似。在资源分配模型中，研究区可以是机能区，根据网络流的阻力等来研究中心的吸引区，为网络中的每一连接寻找最近的中心，以实现最佳的服务。
还可以用来指定可能的区域。资源分配模型可用来计算中心地的等时区，等交通距离区，等费用距离区等。
可用来进行城镇中心，商业中心或港口等地的吸引范围分析，以用来寻找区域中最近的商业中心，进行各种区划和港口腹地的模。
6.常见的数据统计方法有什么
常见的数据统计方法有：表格、折线统计图、条形统计图、扇形统计图。举一个例子来具体分说明一下，比如说：我在淘宝开了个童装店，为了方便统计每半个月的销售额，现在用以上这四种统计方法来演示一下。
1.表格就是通过画格子的方式来统计数据，在这里可以画三行横线，得到两条细长的格子，再把这两行均匀的分为15个上下格子。横一为日期，横二为销售额，半个月下来都填进去就一目了然。
2.折线是通过画点，把15天的销售额都连成一条折线，通过上下起伏来看波动的数据。先画一“L”形，横线作日期，竖线作销售额，销售额可以自己写一个数，一直往上数与数之间相差一样。均匀的把横竖线分为15份，每个日期对应多少销售额，就在“L”的半框里，以对应的日期和销售画横线和竖线，交叉的位置取一点。然后每天如此，再用直线连接这15个点，就能清楚的看到这半个月哪一天销售最好，哪一天销售垫底。
3.条形统计图作出的是条状的数据统计图，和折线统计图一样，画“L”，横为日期竖为销售额。只不过这里不画点点，画倒立的长方形，然后通过高高低低的条形图来分析半个月的销售额。
4.扇形统计图就是把一个圆形，平均分为15份，一个月下来把所有的日销售额加起来，用当天的数据除以总数，乘以百分数。每一分里写上日期和当天销售额占总数的百分比，用这个百分数来统计半个月的数据。每个图的做法都不一样，但表达的意思都是同样的，这就是日常生活中最常见的几种数据统计。
