《GIS空间分析理论与方法》课件-距离制图基础

距离制图基础GIS空间分析理论与方法目录CONTENTS引入成本和成本距离源010203距离方向数据04距离分析函数051引入问题：计算学校周边的噪声缓冲区。1.输入数据：学校位置（点图层）。2.生成欧氏距离栅格（单位：米）。3.提取距离学校500米内的区域作为“高噪声缓冲区”。4.叠加居民区数据，统计受影响人口。距离制图是根据每个栅格与其最邻近要素（源）的距离进行分析制图。1引入应用场景：城市规划：分析居民区到公园、医院的可达性。生态保护：计算野生动物栖息地到人类活动区的缓冲距离。灾害评估：确定洪水、火灾等风险区域与避难所的最近路径。商业选址：评估潜在店铺位置到目标客户群的距离。2源源（Source）即距离分析中的目标或目的地，它表现在GIS数据特征上就是一些离散的点、线、面要素。要素可以邻接，但属性不能相同。源可以是栅格数据，也可以是矢量数据。点源：医院、学校、消防站等设施的位置。线源：道路、河流、输电线路等线性要素。面源：湖泊、公园、工业区等面状区域。源的作用1.确定距离起点：所有像元或位置的距离值基于其到最近源的最小距离。2.多源处理：当存在多个源时，计算每个像元到所有源的最短距离，并取最小值（或指定规则下的最优值）。3成本和成本距离成本（Cost）即到达目标或目的地的花费。可以是时间、能耗、经济成本等。成本距离分析通过成本栅格（CostSurface）量化这种代价，计算基于最小累积成本的路径。成本栅格的构建：1.确定影响因素：根据分析目标选择成本因子，例如：地形坡度（坡度越大，移动成本越高）。土地利用类型（林地穿越成本>草地>公路）。障碍物（如河流、围墙需绕行）。交通速度（不同道路类型的行驶时间）。3成本和成本距离2.标准化与加权：将各因子归一化为统一量纲（如0-1或1-100），并根据重要性分配权重，生成综合成本栅格。成本距离的计算逻辑累积成本：从源出发，计算到达每个像元的最小累积成本路径。各向异性：移动方向影响成本（例如，爬坡比下坡更耗能）4距离方向数据在距离制图中，距离方向数据记录了每个位置（栅格像元或矢量点）到最近源（目标要素）的移动方向或最优路径的走向。（1）核心定义方向栅格：每个像元的值表示从该位置到最近源的最优移动方向。路径回溯：结合方向数据和距离数据，可重建从任意位置到源的最优路径。（2）数据类型角度表示：以度数（0°~360°）记录方向（如0°为正北，90°为正东）。编码表示：用整数代码代表移动方向（如GIS中，1-8分别对应东、东南、南等八个方向）5距离分析函数ArcGIS提供了许多用于量测距离和分析的函数：（1）廊道分析：计算两个输入累积成本栅格的累积成本总和；（2）成本分配：在累积成本的基础上计算最近源；（3）成本回溯链接：定义最小成本源的最小累积成本路径上的下一个相邻像元；（4）成本距离：计算每个单元到成本面上最近源的最小累积成本距离；（5）成本路径：计算从源到目标的最小成本路径；（6）欧式距离：量测每一个单元到最近源的直线距离；（7）欧式方向：计算每个单元最近源的方向，单位为度；（8）欧式分配：赋予每个单元直线距离最近源的值；（9）路径距离：为每个像元计算与最近源之间的最小累积成本距离，同时考虑表面距离及水平和垂直成本因素；（10）路径距离分配：根据成本面上的最小累积成本计算每个像元的最近源，同时考虑表面距离及水平和