空間分析理論與方法

Ⅰ GIS 空間分析

GIS 空間分析

--------1.某省決定坡度大於 25 度的耕地要退耕還林，設計演算法思路，計算每個 縣可能 退耕還林的面積以及新增林地面積。
2.為什麼疊加仍是現代商業 GIS 中最強大的操作？
3.在用 GIS 進行洪水災害評估中，主要應用了 GIS 的哪些空間分析功能？並說明這些功能在評估中所起的作用。
4.簡述地理信息系統空間分析在水質環境監測中的關鍵技術問題。
5.利用空間分析原理分析退耕還林中的不合理現象，和植被類型
6.簡述城市規劃空間分析的內容。

---------動態監測效率高！

Ⅱ 請問怎樣用gis空間分析方法研究農村居民點分布 即地形河流對分布的影響 具體用什麼方法和原理 如緩沖區分

河流 主要影響 用地了 線緩沖， 如何河流的表示 很寬，兩邊都要做單邊的線緩沖。
地形，主要是坡度 對村莊分析的影響。

Ⅲ 什麼是空間分析方法有哪些

空間分析是為了解決 地理空間問題而進行的數據分析與 數據挖掘，是從GIS目標之間的 空間關系中獲取派生的信息和新的知識，是從一個或多個空間數據圖層中獲取信息的過程。空間分析是GIS的核心和靈魂，是GIS區別於一般的信息系統、CAD或者電子地圖系統的主要標志之一。

當前空間分析研究主要有3個主要專業研究： 地理學、測繪學和建築學。

空間分析的基本方法有：空間信息量算、空間信息分類、緩沖區分析、疊加分析、網路分析、空間統計分析。最常用的就是緩沖區分析，空間查詢，路徑分析。具體怎麼用，建議看看Arcgis的教程，或者推薦你去華夏論壇學習

Ⅳ 什麼是空間分析

空間分析是基於地理對象的位置和形態的空間數據的分析技術，其目的在於提取和傳輸空間信息。空間分析是地理信息系統的主要特徵。空間分析能力（特別是對空間隱含信息的提取和傳輸能力）是地理信息系統區別與一般信息系統的主要方面，也是評價一個地理信息系統成功與否的一個主要指標。自從有了地圖，人們就自覺或者不自覺地進行著各種類型的空間分析。比如，在地圖上測量地理要素之間的距離、面積，以及利用地圖進行戰術研究和戰略決策等。隨著現代科學技術，尤其是計算機技術引入地圖學和地理學，地理信息系統開始孕育、發展。以數字形式存在於計算機中的地圖，向人們展示了更為廣闊的應用領域。利用計算機分析地圖、獲取信息，支持空間決策，成為地理信息系統的重要研究內容，「空間分析」 這個詞彙也就成為了這一領域的一個專門術語。 空間分析是GIS的核心和靈魂，是GIS區別於一般的信息系統、CAD或者電子地圖系統的主要標志之一。 空間分析，配合空間數據的屬性信息，能提供強大、豐富的空間數據查詢功能。 因此，空間分析在GIS中的地位不言而喻。 空間分析是為了解決地理空間問題而進行的數據分析與數據挖掘，是從GIS目標之間的空間關系中獲取派生的信息和新的知識，是從一個或多個空間數據圖層中獲取信息的過程。空間分析通過地理計算和空間表達挖掘潛在的空間信息，其本質包括探測空間數據中的模式；研究數據間的關系並建立空間數據模型；使得空間數據更為直觀表達出其潛在含義；改進地理空間事件的預測和控制能力。 空間分析主要通過空間數據和空間模型的聯合分析來挖掘空間目標的潛在信 空間分析 息，而這些空間目標的基本信息，無非是其空間位置、分布、形態、距離、方位、拓撲關系等，其中距離、方位、拓撲關系組成了空間目標的空間關系，它是地理實體之間的空間特性，可以作為數據組織、查詢、分析和推理的基礎。通過將地理空間目標劃分為點、線、面不同的類型，可以獲得這些不同類型目標的形態結構。將空間目標的空間數據和屬性數據結合起來，可以進行許多特定任務的空間計算與分析。 不少空間分析方法已經在GIS軟體中實現，ArcGISToolsBox中就集成了大量的空間分析工具，例如空間信息分類、疊加、網路分析、領域分析、地統計分析等等，另外，還有一系列適應地理空間數據的高性能計算模型和方法，例如人工神經網路、模擬退火演算法、遺傳演算法等等。但總的來說，在GIS軟體中實現的專業空間分析模塊還比較少，由於空間分析理論自身的不完善，也使得還沒有比較全面、權威的軟體包集成於GIS軟體中。GIS軟體與空間分析軟體相結合的方式有兩種，一種是高度耦合，一種是鬆散耦合。 高度耦合結構即把空間分析模塊嵌入到GIS軟體包中，供用戶直接從圖形界面中選擇各種功能，GIS中相關的數據直接可以參與到空間分析計算中，這種方式方便了用戶，但代價是開發費用較高，實現周期長。也只有少數的大型GIS公司才會深入的涉足到高耦合結構GIS軟體的設計與開發中，例如美國ESRI公司。 松耦合結構則是在相對獨立的GIS軟體和空間分析軟體之間使用一個數據交換介面，GIS軟體中的數據通過介面為空間分析軟體提供基本的分析數據源，經空間分析軟體計算出的結果通過介面以圖形的方式顯示在GIS軟體中，實現這種架構方式相對容易，費用也相對較低，一般可以使用開源的GIS軟體即可實現這種結構。 [編輯本段]空間分析的基本方法 1.空間信息量算 空間信息量算是空間分析的定量化 空間分析 基礎。 空間實體間存在著多種空間關系，包括拓撲、順序、距離、方位等關系。通過空間關系查詢和定位空間實體是地理信息系統不同於一般資料庫系統的功能之一。如查詢滿足下列條件的城市：在京九線的東部， 距離京九線不超過200公里， 城市人口大於100萬並且居民人均年收入超過1萬。整個查詢計算涉及了空間順序方位關系(京九線東部),空間距離關系（距離京九線不超過200公里），甚至還有屬性信息查詢(城市人口大於100萬並且居民人均年收入超過1萬）。 空間信息量算包括：質心量算、幾何量算、形狀量算。 2.空間信息分類 這是GIS功能的重要組成部分。 對於線狀地物求長度、曲率、方向，對於面狀地物求面積、周長、形狀、曲率等；求幾何體的質心；空間實體間的距離等。 空間分析 常用的空間信息分類的數學方法有：主成分分析法、層次分析法、系統聚類分析、判別分析等； 3. 緩沖區分析 緩沖區分析是針對點、線、面等地理實體，自動在其周圍建立一定寬度范圍的緩沖區多邊形。 鄰近度描述了地理空間中兩個地物距離相近的程度，其確定是空間分析的一個重要手段。交通沿線或河流沿線的地物有其獨特的重要性，公共設施的服務半徑，大型水庫建設引起的搬遷，鐵路、公路以及航運河道對其所穿過區域經濟發展的重要性等，均是一個鄰近度問題。緩沖區分析是解決鄰近度問題的空間分析工具之一。 所謂緩沖區就是地理空間目標的一種影響范圍或服務范圍。 4.疊加分析 大部分GIS軟體是以分層的方式組織地理景觀，將地理景觀按主題分層提取，同一地區的整個數據層集表達了該地區地理景觀的內容。地理信息系統的疊加分析是將有關主題層組成的數據層面，進行疊加產生一個新數據層面的操作，其結果綜合了原來兩層或多層要素所具有的屬性。疊加分析不僅包含空間關系的比較，還包含屬性關系的比較。疊加分析可以分為以下幾類：視覺信息疊加、點與多邊形疊加、線與多邊形疊加、多邊形疊加、柵格圖層疊加。 5.網路分析 對地理網路（如交通網路）、城市基礎設施網路（如各種網 空間分析 線、電力線、電話線、供排水管線等）進行地理分析和模型化，是地理信息系統中網路分析功能的主要目的。網路分析是運籌學模型中的一個基本模型，它的根本目的是研究、籌劃一項網路工程如何安排，並使其運行效果最好，如一定資源的最佳分配，從一地到另一地的運輸費用最低等。 網路分析包括：路徑分析（尋求最佳路徑）、地址匹配（實質是對地理位置的查詢）以及資源分配。 6.空間統計分析 GIS得以廣泛應用的重要技術支撐之一就是空間統計與分析。例如， 在區 空間分析 域環境質量現狀評價工作中，可將地理信息與大氣、土壤、水、雜訊等環境要素的監測數據結合在一起，利用GIS軟體的空間分析模塊，對整個區域的環境質量現狀進行客觀、全面的評價，以反映出區域中受污染的程度以及空間分布情況。通過疊加分析，可以提取該區域內大氣污染布圖、雜訊分布圖;通過緩沖區分析，可顯示污染源影響范圍等。可以預見，在構建和諧社會的過程中，GIS和空間分析技術必將發揮越來越廣泛和深刻的作用。 常用的空間統計分析方法有：常規統計分析、空間自相關分析、回歸分析、趨勢分析及專家打分模型等。 空間分析主要內容 空間位置： 藉助於空間坐標系傳遞空間對象的定位信息，是空間對象表述的研究基礎，即投影與轉換理論。 空間分布：同類空間對象的群體定位信息，包括分布、趨勢、對比等內容。 空間形態：空間對象的幾何形態 空間距離：空間物體的接近程度 空間關系：空間對象的相關關系，包括拓撲、方位、相似、相關等。

Ⅳ GIS空間分析原理與方法的目錄

第二版前言
第一版前言
第1章地理空間數據分析與GIS
1.1地理空間數據處理與建模
l.1.1數量地理學
1.1.2地理信息系統
1.1.3地理計算
1.2地理空間數據挖掘
1.2.1地理空間數據挖掘概述
1.2.2地理空間數據立方體
1.2.3聯機分析處理技術
1.2.4地理空間數據挖掘典型方法
1.3GIS環境下的空間分析
1.3.1空間分析概念
1.3.2空間分析的萌芽與發展
1.3.3GIS與空間分析
1.3.4GIS環境下空間分析框架
第2章GIS空間分析基礎
2.1空間與地理空間
2.1.1空間的概念
2.1.2地理空間
2.1.3地理空間的抽象
2.2地理空間參考系統
2.2.1地理空間坐標系統
2.2.2地圖投影
2.2.3地理網格
2.3地理空間數據特徵
2.3.1中空特徵
2.3.2多維結構
2.3.3多尺度性
2.3.4不確定性
2.3.5海量性特徵
2.4地理空間問題
2.4.1空間分布與格局
2.4.2資源配置與規劃
2.4.3空間關系與影響
2.4.4空間動態與過程
第3章空間量測與計算
3.1空間量測尺度
3.1.1空間維與空間量測關系
3.1.2幾何數據的量測尺度
3.1.3屬性數據的量測尺度
3.2基本幾何參數量測
3.2.1位置量測
3.2.2中心量測
3.2.3重心量測
3.2.4長度量測
3.2.5面積量測
3.2.6體積量測
3.3地理空間目標形態量測
3.3.1線狀地物
3.3.2面狀地物
3.4空間分布計算與分析
3.4.1空間分布類型
3.4.2點模式的空間分布
3.4.3線模式的空間分布
3.4.4區域模式的空間分布
第4章空間表達變換分析
4.1空間表達
4.1.1客觀世界的抽象
4.1.2地理空間表達的形式
4.1.3空間表達的地理意義
4.2空間數據格式轉換
4.2.1空間數據格式轉換的意義
4.2.2空間數據格式類型
4.2.3空間數據格式轉換方法
4.3地理空間坐標轉換
4.3.1地理空間坐標轉換的意義
4.3.2地理空間坐標轉換的方法
4.4空間尺度變換
4.4.1尺度與地理特徵抽象
4.4.2尺度變換方法
4.4.3無級比例尺變換
4.5圖形變換
4.5.1常見圖形表達形式
4.5.2圖形量度變換
4.5.3圖形結構變換
4.5.4圖形表示方法變換
第5章空間幾何關系分析
5.1鄰近度分析
5.1.1緩沖區分析
5.1.2泰森多邊形分析
5.2疊加分析
5.2.1疊加分析概述
5.2.2空間要素圖形疊加
5.2.3空間要素屬性疊加
5.3網路分析
5.3.1網路分析概述
5.3.2最佳路徑分析
5.3.3連通分析
5.3.4資源分配
5.3.5流分析
5.3.6動態分段技術
5.3.7地址匹配
第6章空間統計學分析
6.1空間統計分析方法的基本原理
6.1.1空間統計分析的概念
6.1.2空間統計分析中的理論假設
6.2空間自相關
6.2.1空間自相關理論
6.2.2空間自相關分析方法
6.3空間局部估計
6.3.1半變異函數分析
6.3.2克里格插值法概述
6.3.3常見克里格模型
6.3.4克里格模型應用條件
6.3.5普通克里格插值法運用實例
6.4確定性插值法
6.4.1反距離加權插值法
6.4.2全局多項式內插法
6.4.3局部多項式插值法
6.4.4徑向基函數插值法
6.5探索性空間數據分析
6.5.1探索性空間數據分析的基本理論
6.5.2探索性空間數據分析的數學方法
6.5.3探索性空間數據分析的應用
第7章空間三維建模與分析
7.1三維景觀建模
7.1.1體模型數據結構
7.1.2面模型數據結構
7.1.3混合模型數據結構
7.1.4DTM與DEM
7.2三維數據的可視化表達
7.2.1創建三維可視化場景的工具
7.2.2創建三維可視化場景的技術
7.2.3地形飛行與漫遊
7.3數字地形分析
7.3.1空間查詢
7.3.2地形表面屬性計算
7.3.3等值線生成
7.3.4山體陰影創建
7.3.5專題柵格圖分析
7.3.6剖面線繪制
7.3.7通視分析
7.3.8流域分析
7.4真三維GIS顯示與分析
7.4.1地表橢球面DTM
7.4.2三維地層模型
第8章地理網格計算
8.1網格計算概述
8.1.1網格計算的特點
8.1.2網格體系結構
8.1.3網格計算的發展及應用
8.1.4網格計算與GIS空間分析
8.2網格GIS
8.2.1網格GIS的特點
8.2.2網格GIS的體系結構
8.2.3面向服務的網格GIS
8.3網格GIS關鍵技術
8.3.1中間件技術
8.3.2WebService平台
8.3.3GML地理標識語言
第9章智能化空間分析
9.1空間分析智能化
9.1.1地理空間數據的不確定性
9.1.2智能化空間分析技術
9.2智能計算技術
9.2.1人工智慧技術的產生與發展
9.2.2智能計算技術的概念
9.2.3智能計算技術的特點及組成
9.3模糊地理空間數據分析
9.3.1模糊集合與模糊邏輯
9.3.2模糊空間信息的表達與度量
9.3.3模糊拓撲關系模型
9.3.4模糊查詢
9.3.5模糊疊加
9.4基於人工神經網路的地理空間問題模擬
9.4.1復雜地理問題的研究方法
9.4.2人工神經網路模型
9.4.3基於人工神經網路的地理空間模型
9.5基於遺傳演算法的地理空間問題分析
9.5.1遺傳演算法
9.5.2基於遺傳演算法的地理空間問題模擬與求解
9.6空間決策支持系統
9.6.1空間決策支持系統概念
9.6.2空間決策分析
9.6.3GIS與專業模型集成分析
主要參考文獻
……

Ⅵ 空間分析的流派

由於當前空間分析研究主要有3個主要專業研究：地理學、測繪學和建築學，分別有不同的學術流派。
1、地理學的空間分析以分析地理數據為主，也可稱為地理分析，以遙感圖、地圖和經濟、社會等數據為分析對象，以地理建模、計量地理、地統計學等方法分析問題，主要研究群體以中科院地理類研究生、師范大學地理系、綜合性大學地理系為代表。代表著作：中科院地理所，王勁峰《空間分析的理論與方法》
2、測繪學的空間分析以測繪數據、遙感數據、地圖數據（二維、三維）為主，經濟、社會等數據為分析對象研究較少，主要使用計算幾何、地圖代數等方法分析問題，主要研究群體以武漢大學、測繪學院、礦業大學測量系為代表。代表圖書：武漢大學，郭仁忠《空間分析》
3、建築學的空間分析以建築空間、城市空間或環境空間為主，依託建築學和城市規劃理論，結合規劃實際需求，從微觀和中觀的角度分析空間分布情況，主要研究群體以東南大學、清華大學、同濟大學等建築系為代表。代表著作：東南大學，黃亞平《城市空間理論與空間分析》

Ⅶ 圖底理論分析傳統城市空間與現代城市空間的區別

通過城市空間理論與空間分析的方法,剖析長沙的城市空間結構及形態的演變過程和機制,可以發現商業空間的發展與整個城市空間結構及形態變化之間的關系,為長沙提供城市空間拓展的優化和發展模式.

Ⅷ 基本理論與方法

（一）流體勢的概念

地下流體的滲流過程是一個機械運動過程，流體總是自發的由高能區向低能區運動。M.K.Hubbert（1940,1953）將地下單位質量流體相對於基準面所具有的總機械能定義為流體的勢（ψ）：

斷陷盆地油氣二次運移與聚集

式中：z——測點高程（m）;

g——重力加速度（9.81m/s²）;

P——測點壓力（Pa）；

ρ——流體密度（g/cm³）;

q——流體的流動速度（m/s）。

可以看出流體勢是單位質量流體的位能、壓能和動能的總和。在靜水環境或流速很慢時，流體的動能可忽略不計；由於油和水的壓縮性很小，在某一特定深度（溫度、壓力）時其密度ρ可視為常量，則在地層條件下流體勢可表示為：

斷陷盆地油氣二次運移與聚集

當油在地層中呈游離狀態時，考慮到毛管壓力的影響，M.K.Hubbert（1953）又將油勢表示為：

斷陷盆地油氣二次運移與聚集

式中P_c為毛細管壓力。

與油、水不同，氣的可壓縮性較大，其密度ρ_g為壓力的函數，在此條件下，氣勢為：

斷陷盆地油氣二次運移與聚集

從上可以看出，流體的勢是對地下流體運動時所受到作用力的綜合反映，且可以定量描述，故在研究油氣二次運移和聚集時有著重要的實用價值。M.K.Hubbert是第一個詳細論述流體勢與油氣運聚關系的學者，故流體勢又稱為Hubbert勢。

在實際工作中，用單位重量的水勢即水頭（與測點壓力相當的靜水面標高）表示：

斷陷盆地油氣二次運移與聚集

式中：z——含水層的高程（m）；

——測點上水柱的高度（m）。]]

斷陷盆地油氣二次運移與聚集

式中下標f表示油、氣或水，即Φ_f與水頭相差g常數倍。

當流體性質一定時，勢與基準面高程z和壓力P有關，但勢與壓力的意義並不相同。在靜水條件下，不同測點高程z₁和z₂（z₁＞z₂）之間的壓力差為：

斷陷盆地油氣二次運移與聚集

根據式（3-5）不難得出Φ₁＝Φ₂，即靜水條件下各點的流體勢是相等的。

（二）地下流體的力場及力場強度

根據勢的概念，在充滿流體的地層空間，流體總是由高勢區向低勢區流動，必然存在一個處處與等勢面垂直指向的勢梯度負方向的力，並形成一個由力線系組成的力場。M.K.Hubbert將單位質量的流體在力場中受到的力（即負勢梯度）定義為力場強度：

斷陷盆地油氣二次運移與聚集

在靜水條件下，水的浮力與重力相等，則力場強度（即水的凈浮力）為：

斷陷盆地油氣二次運移與聚集

由於烴的密度較水小，故烴的力場強度（即單位質量烴的凈浮力）為：

斷陷盆地油氣二次運移與聚集

由式（3-12）和（3-13）可得：

斷陷盆地油氣二次運移與聚集

式中ρ_h表示烴（油、氣）的密度。可見在靜水條件下力場強度是由流體的密度引起的。

在動水條件下，若不考慮毛細管力，則單位質量油、氣、水所受到的力為浮力和重力的合力，故此時油、氣的力強度為：

斷陷盆地油氣二次運移與聚集

式中

為水的力場強度。顯然，當

＝0（即靜水環境）時，上式即為（3-14）式。

上式表明，在動水條件下，由於流體的密度不同，導致流體的力場強度大小和方向的差異，此時在地下三維空間內，這三種流體將按各自的大小和方向運動，尤其是在傾斜的運載層中油氣的運移路線將有明顯的差別（圖3-16）。

（三）UVZ法則

解方程（3-8）得到P，將P代入下式

斷陷盆地油氣二次運移與聚集

圖3-16動水條件下油氣的運聚與等勢面的分布（據E.C.Dahlberg,1982）

得到某點的油頭h_o

斷陷盆地油氣二次運移與聚集

上式經數學變換可得

斷陷盆地油氣二次運移與聚集

令

斷陷盆地油氣二次運移與聚集

和

斷陷盆地油氣二次運移與聚集

則（3-18）式成為

斷陷盆地油氣二次運移與聚集

同理，對氣有

斷陷盆地油氣二次運移與聚集

和

斷陷盆地油氣二次運移與聚集

故

斷陷盆地油氣二次運移與聚集

式中：U_o——相對於水的油勢；

U_g——相對於水的氣勢；

V_o——相對於油的水勢；

V_g——相對於氣的水勢。

合並式（3-21）和式（3-24）則有

斷陷盆地油氣二次運移與聚集

上式即為對烴的UVZ法則。

可以看出，用U（或烴頭）和V（或水頭）來描述烴和水勢的分布。在實際中，通過做等U值圖（等烴勢圖）、等V值圖（等水勢圖）和等z值圖（構造等高線圖），可以分析地下流體勢的分布、油氣運移方向及聚集部位。垂直於烴等勢圖的方向就是油氣運移的方向，等勢圖封閉的低值區就是油氣可能聚集的部位。

顯然，通過流體勢的研究確定油氣的運移方向和路線以及預測圈閉位置，在勘探中有很大的意義。但是，要特別注意的是，油氣生成後區域水動力條件的重大變化、構造起伏的明顯變動都會影響流體勢場的改變。因此，在用流體勢分析油氣運、聚過程時，盆地古構造、古地形、古水動力條件的分析就顯得特別重要。

Ⅸ 地理信息系統與空間分析的關系

地理信息系統 (Geographical Information System)
簡述
簡單的幾句話，是不能解釋地理信息系統概念的。這里僅僅是泛泛的介紹。首先，GIS是一種計算機系統，它具備一般計算機系統所具有的功能，如採集、管理、分析和表達數據等功能。其次，GIS處理的數據都和地理信息有著直接間接的關系。地理信息是有關地理實體的性質、特徵、運動狀態的表徵和一切有用的知識，而地理數據則是各種地理特徵和現象間關系的符號化表示，包括空間位置、屬性特徵（簡稱屬性）及時域特徵三部分。空間位置數據描述地物或現象所在位置；屬性數據有時又稱作非空間數據，是屬於一定地物或現象、描述其特徵的定性或定量指標；時域特徵是指地理數據採集或地理現象發生的時刻或時段。由此，可以簡單地定義地理信息系統為用於採集、模擬、處理、檢索、分析和表達地理空間數據的計算機信息系統。地理信息系統是有關空間數據管理和空間信息分析的計算機系統。依照其應用領域，地理信息系統可分為土地信息系統、資源管理信息系統、地學信息系統等；根據其使用的數據模型，可分為矢量、柵格和混合型信息系統；根據其服務對象，可分為專題信息系統和區域信息系統等等。
與一般的管理信息系統相比，地理信息系統具有以下特徵：（1）地理信息系統在分析處理問題中使用了空間數據與屬性數據，並通過資料庫管理系統將兩者聯系在一起共同管理、分析和應用，從而提供了認識地理現象的一種新的思維方法；而管理信息系統則只有屬性資料庫的管理，即使存儲了圖形，頁往往以文件形式等機械形式存儲，不能進行有關空間數據的操作，如空間查詢、檢索、相鄰分析等，更無法進行復雜的空間分析。（2）地理信息系統強調空間分析，通過利用空間解析式模型來分析空間數據，地理信息系統的成功應用依賴於空間分析模型的研究與設計。
地理信息系統理解的歧意
目前，對地理信息系統的定義還存在分歧。這種分歧起因於地理信息系統本身誕生歷史不長、發展速度很快、應用領域廣泛等因素。因此，地理信息系統的定義可能基於系統具備的功能，也可能基於應用或其它方面。 David J．Cowen（1988）在分析現有地理信息系統定義的基礎上，將其歸結為以下四類：
（l）面向數據處理過程的定義。認為地理信息系統由地理數據的輸入、存儲、查詢、分析與輸出等子系統組成。過程定義本身很清楚，強調數據的處理流程，但其外延太廣泛，不利於將地理信息系統與其它地理數據自動化處理系統分開。
（2）面向專題應用的定義。在面向過程定義的基礎上，按其分析的信息類型來定義地理信息系統，如土地利用信息系統、礦產資源管理信息系統、投資環境評估信息系統、城市交通管理信息系統等。應用定義有助於描述地理信息系統的應用領域范疇。
（3）工具箱定義。這種定義基於軟體系統分析的觀點，認為地理信息系統包括各種復雜的處理空間數據的計算機程序和各種演算法。工具箱定義系統地描述了地理信息系統軟體應具備的功能，為軟體系統的評價提供了基本的技術指標。
（4）資料庫定義。在工具箱定義的基礎上，更加強調分析工具和資料庫間的聯接。一個通用的地理信息系統可看成是許多特殊的空間分析方法與數據管理系統的結合。
另外，從地理信息系統在實際應用中的作用與地位來看，目前對地理信息系統的認識可歸納為三個相互獨立又相互關聯的觀點。一是地圖觀點，強調地理信息系統作為信息載體與傳播媒介的地圖功能，認為地理信息系統是一種地圖數據處理與顯示系統，在此，每個地理數據集可看成是一張地圖，通過地圖代數實現數據的操作與運算，其結果仍然表現為一張具有新內容的地圖。測繪及各種專題地圖部門非常重視地理信息系統的快速生產高質量地圖的能力。第二種觀點稱為資料庫觀點，多為具有計算機科學背景的用戶所接納，強調資料庫系統在地理信息系統中的重要地位，認為一個完整的資料庫管理系統是任何一個 成功的地理信息系統不可缺少的部分。第三種觀點則是分析工具觀點，強調地理信息系統的空間分析與模型分析功能，認為地理信息系統是一門空間信息科學。第三種觀點普遍地為地理信息系統界所接受，並認為這是區分地理信息系統與其它地理數據自動化處理系統的唯一特徵。
綜上所述，地理信息系統可定義為：由計算機系統、地理數據和用戶組成的，通過對地理數據的集成、存儲、檢索、操作和分析，生成並輸出各種地理信息，從而為土地利用、資源管理、環境監測、交通運輸、經濟建設、城市規劃以及政府各部門行政管理提供新的知識，為工程設計和規劃、管理決策服務.
地理信息系統與地圖學及電子地圖
地圖作為記錄地理信息的一種圖形語言形式，最為古老，久負盛譽。從歷史發展看，地理信息系統脫胎於地圖，並成為地圖信息的又一種新的載體形式，它具有存儲、分析、顯示和傳輸的功能，尤其是計算機制圖為地圖特徵的數字表示、操作和顯示提供了成套方法，為地理信息系統的圖形輸出設計提供了技術支持；同時，地圖仍是目前地理信息系統的重要數據來源之一。但二者間有著一定的差別：地圖強調的是數據分析、符號化與顯示，而地理信息系統則注重於信息分析。同時，地圖學理論與方法對地理信息系統的發要的影響，並成為地理信息系統發展的根源之一。
地理信息系統與制圖系統的關系存在兩種看法。其一，計算機輔助制圖系統是地理信息系統的一部分；其二，地理信息系統是機助制圖系統之上的超結構（Superconstructure）。從地理信息系統的發展過程可以看出，地理信息系統的產生、發展與制圖信息系統存在著密切的聯系，兩者的相通之處是基於空間資料庫的空間信息的表達、顯示和處理。
從系統組成和功能上，一個地理信息系統擁有機助制圖系統的所有組成和功能，並且地理信息系統還有數據處理的功能。但隨著電子制圖系統（Electronic manning system，EMS）的出現和發展，出現了電子圖集。與傳統地圖集相比，電子地圖集有許多新的特徵:①聲、圖文和數據多媒體集成，把圖形的直觀性、數字的准確性、聲音的引導性和親切感相結合，充分利用了讀者的各種感官；②查詢檢索和分析決策功能，能夠支持從地圖圖形到屬性數據和從屬性數據到圖形的雙向檢索；③圖形動態變化功能，從開窗縮放、創覽閱讀等基本功能到地圖動畫功能、多維動畫圖形模擬等；④具有良好的用戶界面，使讀者介入地圖的生成過程；⑤多級比例尺之間的相互轉換，由於計算機屏幕幅面的限制和計算機潛在的計算功能和巨大的存貯能力，要求具有多級比例尺不同程度的制圖綜合功能。與地理信息系統相比，由於電子制圖系統具有電子地圖集的功能，因此它所擁有的表達與顯示空間信息的功能更強。好的電子制圖系統應具有地理信息系統的所有功能，並且具有在電子媒體上應用各種不同的格式來創建、存貯和表達資料信息的能力。

Ⅹ GIS中各類空間分析原理是什麼什麼時候用怎麼用

空間分析主要包括了如下的功能：包括空間查詢與量算，緩沖區分析、疊加分析、路徑分析、空間插值、統計分類分析等，並描述了相關的演算法，以及其中的計算公式。
原理簡單的說就是定量統計的方式分析點、線、面的分布方式。
什麼時候用這個要看你需要做上面的分析功能的時候，常用的就是緩沖區分析，空間查詢，路徑分析。
怎麼用，幾句話確實無法講完，你可以看下Arcgis的教程，或者推薦你去華夏論壇學習吧。
純手工打字，望採納。