12. 空间数据分析节点¶
在我们日常数据分析中,空间分析是必不可少的,比如周围有哪些美食城,一次地震发生那个构造带上?为了进行这些常规的空间分析,去驾驭ArcGIS之类的专业软件,其学习成本显然过高。
空间分析体系结构
数据专家系统,具有空间数据处理能力,提供点线面图元构建、投影变换、空间叠加运算等一系列节点工具及扩展函数,实现空间查询与统计分析。
空间分析体系:
空间数据分析体系由空间数据源、创建图元、空间运算、空间可视化和存储五部分构成:
- 空间数据源: 可以将ArcGIS、AutoCAD、MapInfo、GeoJson等常用空间数据文件读入系统中,包括空间数据、地质图件、接图表等节点;
- 创建图元: 将二维表数据转换成空间图元,包括创建点图元、线图元、多边形图元、外包络线图元等;
- 空间运算: 提供一组空间分析算法,如投影变换、简化图元、缓冲区分析、空间匹配、等值线绘制等;除了空间运算节点之外,系统还提供大量的空间分析扩展函数,如PointInPolygon、GetCoordinate等;
- 可视化: 是将空间分析的结果进行可视化展示,提供内置地图展示、百度地图、Google高清影像以及各类专题地图功能;除了这些内置的可视化功能之外,您还可以编写自己的R、Python、GMT脚本,使用脚本语言节点进行空间数据的展示与应用;
- 存储: 将空间数据保存为通用GIS文件格式;
空间数据构成
空间数据两个部分构成:
- 图元数据 是点坐标、多边形的边界线坐标,由一对、一组XY数值的集合,如省边界线、单井坐标等;
- 属性数据 是一系列的属性参数,如省份的人口、GDP等;
一般GIS软件中,会将图元数据与属性数据分别存放,如ArcGIS的标准数据格式SHP与DBF文件。
在数据专家里将它们合并在一张二维表中,图元以一个特殊的字符串( WKT ,一种通用的图元表达方式);您可以使用创建图元节点,来创建空间图元;也可以根据WKT的格式编写自己的图元。
| Type | Examples |
|---|---|
| Point | POINT (30 10) |
| Polyline | LINESTRING (30 10, 10 30, 40 40) |
| Polygon | POLYGON ((30 10, 40 40, 20 40, 10 20, 30 10)) |
| Polygon | POLYGON ((35 10, 45 45, 15 40, 10 20, 35 10),(20 30, 35 35, 30 20, 20 30)) |
案例: 求单井所属勘探区带信息
在自然地震研究过程中,需要从华东地震目录中抽取研究区内历年来发生的地震数据。
历年来发生的地震情况:
构造带空间边界数据:
通过创建点图元、构建多边形、区块筛选等节点,实现地震目录数据自动抽取流程(流程商店中,地震目录之三研究区内地震点筛选)。
研究区内地震数据抽取结果:
注解
数据专家中坐标系统默认是WGS84,在空间分析过程中,需先通过投影变换节点将其它坐标系的数据统一WGS84坐标系下。
空间运算过程中,可使用于图元简化节点减少线面图元点的数量, 从而提高分析效率。