简要介绍GIS中的空间关系理论

什么是空间关系

在GIS中，空间关系可以是由空间实体的几何特性(包括空间物体的地理位置与形状)引起的空间关系，如距离、方位、连通性、相似性等；也可以是由空间实体的几何特性和非几何特性(包括度量属性如高程值、坡度值、气温值等，名称属性如地名、物体名称等)共同引起的空间关系，如空间分布现象的统计相关、空间自相关、空间相互作用、空间依赖等；还有一种是完全由空间实体的非几何属性所导出的空间关系，如由两个城市的人口数的比较所产生的大小关系、时间上的先后关系、等级上的高低关系以及成因上的因果关系等都属于此类关系 。

下图是GIS中常见的空间关系

这里，我们限定，空间关系是指空间实体之间存在的在一定区域上构成的，由空间实体的几何特征(位置、形状)引起的，与空间特性有关的各种联系.主要空间关系有：拓扑关系、顺序关系和度量关系。

GIS中空间关系的作用

空间关系是GIS的重要理论问题之一，在GIS空间数据建模、空间查询、空间分析、空间推理、制图综合、地图理解等过程中起着重要的作用。

早期人们认为GIS空间关系主要分为顺序关系、度量关系、拓扑关系三大类。

Egenhofer指出空间关系(或空间介词)表达了空间数据之间的一种约束，其中度量关系对空间数据的约束最为强烈, 而顺序关系次之,拓扑关系最弱。度量关系属于定量关系，拓扑与顺序关系则属于定性关系。但是定性的关系与定量的关系之间并不是绝对的，而是可以互相转化的。