第十章数据探查

2014-3-21数据探查——GIS空间分析的基础数据探查◦探索性数据分析基于地图的数据操作属性数据查询空间数据查询栅格数据查询GIS究竟能干什么？◦有大批空间和属性数据◦蕴含着大量有用的信息◦提供强力的数据分析功能借助于GIS——从“数据”到“信息”◦数据探查（第10章）◦数据分析（第11章以后）有两种常用的方法◦探索性数据分析——初级阶段（简单）没有程式化模型概率统计理论——统计描述、统计图、统计推断如，全国人口数据统计，等等。◦模型拟合——高级阶段（困难）利用已有的数学模型取决于应用对象，通常需要编程如，经济领域用经济模型；地质领域用地质模型SpatialAnalysis½Mile¼Mile1MileV1=f(V2)+f(V3)+f(V…)V1V2V3V…V1V2V3V…ExploratoryRegression1.数据位置在哪里？2.数据点的属性值是什么？3.数据位置和属性值是否有关?如何解决上述提出问题呢？有三类方法可用◦简单的描述性统计量值域、中值、四分位数、平均值、方差等◦复杂统计图直方图、散点图、方差云图等◦统计推断理论（第18章）空间自相关等从直方图中我们能看出◦Bell-shaped◦Nooutliers◦Mean≈Median◦Skewness(偏斜)≈0◦Kurtosis(峰度)≈3LineGraphBarChartScatterPlotCumulativeFrequencyGraphBubbleplotBoxplotVariogramcloud3Dplot传统统计理论用于GIS数据探查，因为是空间数据，需注意以下几点◦有些理论可以继续沿用简单统计量统计图表◦有些理论改进后沿用散点图（含义不同）◦有些理论重新定义统计推断，加入空间变量有三种探查方法◦数据分类采用各种统计量对数据分类，然后用专题地图法显示分类结果◦空间集聚定性或定量方法，观察数据分类结果的图形◦地图比较制作不同专题地图，分析数据，提炼信息表示各州失业率分布状况◦白色：全国平均值以下◦灰色：全国平均值以上用均值和标准差表示各州失业率情况◦分五级表示1990年美国各州人口变化率◦颜色深，人口变化较大◦颜色浅，人口变化较小表示2000年美国各州人口变化率◦西部各州人口增长较快◦呈团状聚集的方式比较鹿的迁徙◦北部区域呈两极◦南部区域鹿的分布更广泛◦呈集聚方式定义（关系数据库）◦通过处理属性数据，获取数据子集结果（GIS特点？）◦先高亮属性，再高亮图形操作步骤◦沿用关系数据库的查询方式结构查询语言（ＳＱＬ）◦ArcMapSelectbyattributesＳＱＬ基本语法◦select属性列表◦from关系◦where条件Select◦从数据库中选择字段From◦从数据库中选择表格Where◦查询条件或指标例如，属性表Owner和ParcelPINOwner_nameP101WangP101ChangP102SmithP102JonesP103CostelloP104SmithPINSale_dateAcresZone_codeZoningP1011-10-981.01ResidentialP10210-6-683.02CommercialP1033-7-972.52CommercialP1047-30-781.01Residential关系：Owner关系：Parcel查询P101宗地的出售日期◦selectParcel.Sale_date◦fromParcel◦whereParcel.PIN=‘P101’查询Costello的宗地出售日期◦selectParcel.Sale_date◦fromParcel,Owner◦whereParcel.PIN=Owner.PINANDOwner_name=‘Costello’查询P101宗地的“户主”◦selectOwner_name◦fromParcel,Owner◦whereParcel.PIN=Owner.PINANDParce.PIN=‘P101’查询表达式◦whereParcel.PIN=‘P101’◦布尔表达式和连接符组成布尔表达式◦操作数，如Parcel数据库、PIN字段名、P101字段值◦逻辑运算符，如=、、、=、=、◦运算符，如+、-、*、/等◦布尔连接符，如AND、OR、XOR和NOT选择地块面积不大于2acres，且位于商业区的记录运算类型=BCA=BC+=A=BC-=A=BC=创建新的选择集从当前集选择从当前集删除添加到当前选择集•用途-增加查询灵活性-例如，先查询Parcel.Acres2；再查询Parcel.Acres2，且Parcel.Zone_code=2-先执行“创建新的选择集”，再执行“添加到当前选择集”定义◦直接对地理要素操作，获取子集结果◦先高亮图形，再高亮属性操作◦由指针选择要素（普通操作）◦由图形选择要素（GIS简单操作）◦由空间关系选择要素（GIS复杂操作）◦属性数据和空间数据二者结合查询选择要素◦用鼠标拖画出方形区域选择要素◦用图形（如圆形）选择要素例如，力学小学的学区，以力学小学为圆形，1公里为半径画圆，选择与居民区相交的地块。处于该居民区范围的孩子才能入学。用于查询的空间关系◦包含选择完全落入A要素之内的B要素如，查询天津市范围内所有的大学◦相交选择与A要素相交的B要素如，查询与地震板块相交的城市◦邻近选择落在A要素指定距离之内的B要素如，查询天津大学1公里内的餐馆操作◦栅格的像元值查询方法◦SQL结果◦满足条件的像元高亮显示单一栅格查询◦例如，elevation2000ft多栅格查询◦为珍稀植物寻找适宜地：较高海拔（elevation），陡峭山坡（slopes）和茂密森林（forest）◦elevation800,slope20%andlandusecategory=coniferousforest(42)