GIS空间分析：DEM应用与空间查询技术

"本资源主要涵盖了地形三维图绘制以及空间查询与空间分析的相关知识，特别强调了DEM分析在可视化分析中的应用。" 在GIS（地理信息系统）领域，地形三维图绘制是重要的组成部分，它涉及到DEM（数字高程模型）的创建和应用。DEM是一种用等高线或等深线表示地貌特征的数据结构，通常由大量的高程点构成。在构建地形三维图时，首先需要采集地面的高程数据，这可以通过遥感技术、GPS测量或者地形图数字化等手段获取。接着，利用这些高程点，通过建立几何模型来再现地形的立体形态。这一过程通常涉及透视变换，以确保从不同角度查看时，地形的视觉效果真实。 在建模过程中，隐藏线、面的消除是必不可少的步骤，以避免在渲染时出现视觉干扰。同时，光照模型计算则用于模拟光线照射在地形表面的效果，使得图像更具真实感。贴纹理则是将实际地表特征如植被、道路等映射到地形模型上，增加细节和视觉吸引力。最终，经过这些处理的地形模型可以以图形的形式输出，供用户进行观察和分析。 DEM的应用广泛，尤其是在可视化分析方面。例如，可以基于DEM进行坡度、坡向、山谷和山脊线的提取，这些信息对于环境规划、灾害风险评估、土地利用规划等具有重要意义。此外，还可以进行洪水淹没分析、日照分析、风向分析等，为决策提供科学依据。 空间查询与空间分析是GIS的核心功能。在第五章中，提到了几种常见的空间分析方法： 1. 空间查询：通过空间数据库，根据查询条件（包括属性限制和空间拓扑限制）检索所需的空间实体。查询结果可以以图形、属性数据、统计图表等形式展示，甚至可以生成新的图层或属性域。 2. 统计分析：对空间数据进行统计处理，如计算区域的总面积、总长度等。 3. DEM分析：基于DEM进行地形特征分析，如坡度计算、地形剖面分析等。 4. 叠置分析：将多个图层的信息叠加，以揭示各层之间的相互关系，常用于土地利用分析。 5. 缓冲区分析：创建以特定点或线为中心的缓冲区域，用于研究影响范围或邻近性问题。 6. 网络分析：针对线性要素（如道路、河流）进行分析，找出最短路径、服务覆盖范围等。 7. 空间分析模型：构建复杂的分析模型，解决特定的地理问题，如人口扩散模型、生态系统模型等。 空间查询的方式多样，包括基于图形信息的查询（如鼠标点击、拉框选择）、基于属性特征的查询（根据属性值筛选空间对象）、几何参数查询（如坐标位置、距离、面积等）、空间定位查询（按点、窗口等检索对象）以及空间关系查询（相邻分析、相关分析，如点线面的关系判断）。 这些空间分析方法在城市规划、环境保护、交通管理、自然资源调查等多个领域都有广泛应用，帮助决策者理解和解释地理现象，支持科学决策。通过熟练掌握这些工具和技术，我们可以更深入地理解和利用地理数据，为社会提供更精准的服务。