土地信息處理與分析技術(shù)

1、第5章 土地信息處理與分析技術(shù)內(nèi)容提要：內(nèi)容提要： 1 1、土地信息錄入后的處理、土地信息錄入后的處理 2 2、土地信息的空間分析、土地信息的空間分析 3 3、土地信息的空間查詢、土地信息的空間查詢 土地信息系統(tǒng)LIS5.1土地信息錄入后的處理土地信息錄入后的處理 空間數(shù)據(jù)不論采用什么方法輸入，都會(huì)存在一空間數(shù)據(jù)不論采用什么方法輸入，都會(huì)存在一些問(wèn)題，如輸入過(guò)程中出現(xiàn)意外的錯(cuò)誤，輸入些問(wèn)題，如輸入過(guò)程中出現(xiàn)意外的錯(cuò)誤，輸入數(shù)據(jù)與使用格式不一致，各種來(lái)源數(shù)據(jù)的比例數(shù)據(jù)與使用格式不一致，各種來(lái)源數(shù)據(jù)的比例尺、投影不統(tǒng)一，圖幅間不匹配等。尺、投影不統(tǒng)一，圖幅間不匹配等。 因此必須對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，

2、才能得到純凈、因此必須對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，才能得到純凈、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)文件，使存儲(chǔ)的空間數(shù)據(jù)符合規(guī)范、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)文件，使存儲(chǔ)的空間數(shù)據(jù)符合規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的要求，滿足使用和分析的需要。標(biāo)準(zhǔn)的要求，滿足使用和分析的需要。 2土地信息系統(tǒng)LIS5.1.1對(duì)空間數(shù)據(jù)的處理對(duì)空間數(shù)據(jù)的處理坐標(biāo)變換坐標(biāo)變換圖幅拼接圖幅拼接生成拓?fù)潢P(guān)系生成拓?fù)潢P(guān)系數(shù)據(jù)核對(duì)數(shù)據(jù)核對(duì)3土地信息系統(tǒng)LIS（一）坐標(biāo)變換（一）坐標(biāo)變換在地圖數(shù)據(jù)錄入完畢后，經(jīng)常需要進(jìn)行坐標(biāo)變?cè)诘貓D數(shù)據(jù)錄入完畢后，經(jīng)常需要進(jìn)行坐標(biāo)變換。坐標(biāo)變換的實(shí)質(zhì)是建立兩個(gè)平面點(diǎn)之間的換。坐標(biāo)變換的實(shí)質(zhì)是建立兩個(gè)平面點(diǎn)之間的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，它是空間數(shù)據(jù)處理的基本內(nèi)一一對(duì)應(yīng)

3、的關(guān)系，它是空間數(shù)據(jù)處理的基本內(nèi)容之一。容之一。坐標(biāo)系一般有三種：坐標(biāo)系一般有三種：用戶坐標(biāo)系用戶坐標(biāo)系規(guī)格化數(shù)據(jù)庫(kù)坐標(biāo)系規(guī)格化數(shù)據(jù)庫(kù)坐標(biāo)系設(shè)備坐標(biāo)系設(shè)備坐標(biāo)系4土地信息系統(tǒng)LISu各種坐標(biāo)系的定義各種坐標(biāo)系的定義1.用戶坐標(biāo)系：用戶坐標(biāo)系：指地圖采用的坐標(biāo)系；指地圖采用的坐標(biāo)系；2.規(guī)格化數(shù)據(jù)庫(kù)坐標(biāo)系：規(guī)格化數(shù)據(jù)庫(kù)坐標(biāo)系：在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中定義的坐標(biāo)系；定義的坐標(biāo)系；3.設(shè)備坐標(biāo)系：設(shè)備坐標(biāo)系：每一種圖形設(shè)備都有獨(dú)特每一種圖形設(shè)備都有獨(dú)特的坐標(biāo)系，它們使用的坐標(biāo)都是設(shè)備的相的坐標(biāo)系，它們使用的坐標(biāo)都是設(shè)備的相對(duì)坐標(biāo)。對(duì)坐標(biāo)。 5土地信息系統(tǒng)LIS圖5-1 設(shè)備坐標(biāo)系 6土地信息系統(tǒng)

4、LIS 1.1.設(shè)備相對(duì)坐標(biāo)到用戶坐標(biāo)的變換設(shè)備相對(duì)坐標(biāo)到用戶坐標(biāo)的變換 一般一般在在圖形數(shù)字化圖形數(shù)字化前后進(jìn)行，它是利用點(diǎn)的高斯前后進(jìn)行，它是利用點(diǎn)的高斯坐標(biāo)和圖幅角點(diǎn)采集坐標(biāo)建立采集坐標(biāo)到高坐標(biāo)和圖幅角點(diǎn)采集坐標(biāo)建立采集坐標(biāo)到高斯坐標(biāo)的變換關(guān)系，并利用這些變換參數(shù)將斯坐標(biāo)的變換關(guān)系，并利用這些變換參數(shù)將圖幅中全部采集坐標(biāo)變換為高斯坐標(biāo)。圖幅中全部采集坐標(biāo)變換為高斯坐標(biāo)。 2.2.用戶坐標(biāo)到數(shù)據(jù)庫(kù)坐標(biāo)的變換用戶坐標(biāo)到數(shù)據(jù)庫(kù)坐標(biāo)的變換 這個(gè)變這個(gè)變換用于換用于圖形數(shù)據(jù)的入庫(kù)圖形數(shù)據(jù)的入庫(kù)。 3.3.數(shù)據(jù)庫(kù)坐標(biāo)到用戶坐標(biāo)的變換數(shù)據(jù)庫(kù)坐標(biāo)到用戶坐標(biāo)的變換 這個(gè)變這個(gè)變換用于換用于空間數(shù)據(jù)檢索空間

5、數(shù)據(jù)檢索，它是，它是2 2的逆變換。的逆變換。u坐標(biāo)變換的類型坐標(biāo)變換的類型7土地信息系統(tǒng)LIS 4.4.用戶坐標(biāo)到設(shè)備坐標(biāo)的變換用戶坐標(biāo)到設(shè)備坐標(biāo)的變換 這個(gè)變換這個(gè)變換用于用于圖形顯示或繪圖儀繪圖圖形顯示或繪圖儀繪圖。用于圖形顯示。用于圖形顯示時(shí)，只要將高斯坐標(biāo)原點(diǎn)平移至圖幅左上角，時(shí)，只要將高斯坐標(biāo)原點(diǎn)平移至圖幅左上角，將坐標(biāo)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)將坐標(biāo)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)9090，并考慮兩種坐標(biāo)的，并考慮兩種坐標(biāo)的變換比例，即可實(shí)現(xiàn)由高斯坐標(biāo)到屏幕坐標(biāo)變換比例，即可實(shí)現(xiàn)由高斯坐標(biāo)到屏幕坐標(biāo)的變換。的變換。 5.5.數(shù)據(jù)庫(kù)坐標(biāo)到屏幕坐標(biāo)的變換數(shù)據(jù)庫(kù)坐標(biāo)到屏幕坐標(biāo)的變換和和屏幕坐屏幕坐標(biāo)到數(shù)據(jù)庫(kù)坐標(biāo)的變換標(biāo)到數(shù)

6、據(jù)庫(kù)坐標(biāo)的變換 這兩個(gè)變換是用來(lái)這兩個(gè)變換是用來(lái)進(jìn)行進(jìn)行人機(jī)交互編輯人機(jī)交互編輯并將編輯好的圖形數(shù)據(jù)送并將編輯好的圖形數(shù)據(jù)送回?cái)?shù)據(jù)庫(kù)?；?cái)?shù)據(jù)庫(kù)。 8土地信息系統(tǒng)LIS 土地信息系統(tǒng)中，如同計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)一樣存土地信息系統(tǒng)中，如同計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)一樣存在著對(duì)圖形縮放、平移、旋轉(zhuǎn)、投影等一系列在著對(duì)圖形縮放、平移、旋轉(zhuǎn)、投影等一系列圖圖形的幾何變換形的幾何變換問(wèn)題。這些變換的實(shí)質(zhì)是對(duì)組成圖問(wèn)題。這些變換的實(shí)質(zhì)是對(duì)組成圖形各點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)變換。形各點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)變換。 圖形的圖形的平移變換平移變換只改變圖形位置，不改變形狀只改變圖形位置，不改變形狀和大小。圖形的和大小。圖形的旋轉(zhuǎn)變換旋轉(zhuǎn)變換用來(lái)改變圖形的視角

7、，用來(lái)改變圖形的視角，變換后圖形各部分間線性關(guān)系和角度關(guān)系不變，變換后圖形各部分間線性關(guān)系和角度關(guān)系不變，變換后直線長(zhǎng)度不變。圖形的變換后直線長(zhǎng)度不變。圖形的比例變換比例變換用來(lái)改變用來(lái)改變圖形大小和形狀。圖形大小和形狀。投影變換投影變換比較復(fù)雜比較復(fù)雜, ,是從一種是從一種投影方式轉(zhuǎn)成另一種投影方式，其過(guò)程是一系列投影方式轉(zhuǎn)成另一種投影方式，其過(guò)程是一系列復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算。復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算。u圖形的幾何變換圖形的幾何變換9土地信息系統(tǒng)LIS圖5-2 圖形的幾何變換10土地信息系統(tǒng)LIS（二）圖幅接邊（二）圖幅接邊 在對(duì)底圖進(jìn)行數(shù)字化時(shí)，由于圖幅比較大或者使在對(duì)底圖進(jìn)行數(shù)字化時(shí)，由于圖幅比較大或者

8、使用小型數(shù)字化儀，難以將研究區(qū)域的底圖以整幅的用小型數(shù)字化儀，難以將研究區(qū)域的底圖以整幅的形式來(lái)完成，這時(shí)需要將整個(gè)圖幅劃分成幾部分分形式來(lái)完成，這時(shí)需要將整個(gè)圖幅劃分成幾部分分別數(shù)字化。數(shù)字化完成后，又要把相鄰圖幅拼起來(lái)，別數(shù)字化。數(shù)字化完成后，又要把相鄰圖幅拼起來(lái)，這就是圖幅的接邊問(wèn)題。這就是圖幅的接邊問(wèn)題。 接邊時(shí)應(yīng)考慮常見(jiàn)的誤差不因接邊而明顯擴(kuò)大，接邊時(shí)應(yīng)考慮常見(jiàn)的誤差不因接邊而明顯擴(kuò)大，接邊處理的接邊處理的過(guò)程過(guò)程如下圖：如下圖：11土地信息系統(tǒng)LIS(a)(b)(c)(a)拼接前；(b)拼接中的邊緣不匹配；(c)調(diào)整后的拼接結(jié)果 圖5-3 圖幅接邊過(guò)程12土地信息系統(tǒng)LIS1 1、

9、邏輯一致性的處理、邏輯一致性的處理 由于人工操作的失誤，兩個(gè)相鄰圖幅的空間數(shù)由于人工操作的失誤，兩個(gè)相鄰圖幅的空間數(shù)據(jù)庫(kù)在接合處可能出現(xiàn)邏輯不一致，如一個(gè)多邊據(jù)庫(kù)在接合處可能出現(xiàn)邏輯不一致，如一個(gè)多邊形在一幅圖層中具有屬性形在一幅圖層中具有屬性A A，而在另一幅圖層中，而在另一幅圖層中屬性為屬性為B B；同一線狀地物；同一線狀地物( (鐵路，公路，單線河等鐵路，公路，單線河等) )在相鄰圖幅中各部分的屬性不一致。此時(shí)，必須在相鄰圖幅中各部分的屬性不一致。此時(shí)，必須使用交互編輯的方法，使兩相鄰圖幅各部分的屬使用交互編輯的方法，使兩相鄰圖幅各部分的屬性相同，取得邏輯一致性。性相同，取得邏輯一致性。

10、u 圖幅接邊的步驟：圖幅接邊的步驟：13土地信息系統(tǒng)LIS圖幅接邊前圖幅接邊前圖幅接邊后圖幅接邊后圖5-5 邏輯一致性的處理 或14土地信息系統(tǒng)LIS2 2、識(shí)別和檢索相鄰圖幅、識(shí)別和檢索相鄰圖幅 將待拼接的圖幅數(shù)據(jù)按圖幅進(jìn)行編號(hào)，編號(hào)通常取將待拼接的圖幅數(shù)據(jù)按圖幅進(jìn)行編號(hào)，編號(hào)通常取位數(shù)，其中位數(shù)，其中十位十位數(shù)表示拼幅時(shí)數(shù)表示拼幅時(shí)橫向橫向順序，順序，個(gè)位個(gè)位數(shù)表數(shù)表示拼幅時(shí)的示拼幅時(shí)的縱向縱向順序。在橫向拼幅時(shí)將十位數(shù)相同圖，順序。在橫向拼幅時(shí)將十位數(shù)相同圖，按個(gè)位數(shù)順序拼接；縱向拼幅時(shí)將個(gè)位數(shù)相同圖，按按個(gè)位數(shù)順序拼接；縱向拼幅時(shí)將個(gè)位數(shù)相同圖，按十位數(shù)順序拼接。十位數(shù)順序拼接。 圖5

11、-4 圖幅編號(hào)及圖幅邊緣數(shù)據(jù)的提取范圍15土地信息系統(tǒng)LIS3 3、相鄰圖幅邊界點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)的匹配、相鄰圖幅邊界點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)的匹配 常用方法有：常用方法有： 平均法平均法。它是指將圖形兩邊待接點(diǎn)的坐標(biāo)均值作為。它是指將圖形兩邊待接點(diǎn)的坐標(biāo)均值作為接邊后點(diǎn)的坐標(biāo)。該方法簡(jiǎn)單易行，適用于接邊誤差在接邊后點(diǎn)的坐標(biāo)。該方法簡(jiǎn)單易行，適用于接邊誤差在精度允許范圍內(nèi)的各種直線、多義線類的接邊處理；精度允許范圍內(nèi)的各種直線、多義線類的接邊處理； 強(qiáng)制法強(qiáng)制法。它是把一條待接邊的待接點(diǎn)強(qiáng)制附和到另。它是把一條待接邊的待接點(diǎn)強(qiáng)制附和到另一條待接邊的待接點(diǎn)上。該方法主要用于用戶能明顯判一條待接邊的待接點(diǎn)上。該方法主要

12、用于用戶能明顯判斷出那一條待接邊比另一條待接邊更準(zhǔn)確、可靠、適合斷出那一條待接邊比另一條待接邊更準(zhǔn)確、可靠、適合交互式的接邊處理；交互式的接邊處理； 16土地信息系統(tǒng)LIS 優(yōu)化法優(yōu)化法：無(wú)論采用平均法還是強(qiáng)制法，在邊界處都：無(wú)論采用平均法還是強(qiáng)制法，在邊界處都要產(chǎn)生一個(gè)拐點(diǎn)，如果測(cè)圖無(wú)錯(cuò)誤，此拐角應(yīng)很小。但要產(chǎn)生一個(gè)拐點(diǎn)，如果測(cè)圖無(wú)錯(cuò)誤，此拐角應(yīng)很小。但是如果待接邊明顯是一條直線邊（如建筑物、直線道路、是如果待接邊明顯是一條直線邊（如建筑物、直線道路、圍墻等），這個(gè)很小的拐角也會(huì)影響圖形的美觀，因此圍墻等），這個(gè)很小的拐角也會(huì)影響圖形的美觀，因此我們不但要在圖邊線上把兩點(diǎn)接在一起，還要考慮到

13、接我們不但要在圖邊線上把兩點(diǎn)接在一起，還要考慮到接邊后的圖邊兩端線段要在一條直線上，既要共點(diǎn)，也要邊后的圖邊兩端線段要在一條直線上，既要共點(diǎn)，也要共線?？傊瑑?yōu)化法就是分別找出兩待接點(diǎn)的前一點(diǎn)共線。總之，優(yōu)化法就是分別找出兩待接點(diǎn)的前一點(diǎn)P1P1和和P2P2，連接這兩點(diǎn)，連接這兩點(diǎn)P1P1和和P2P2與邊界線求出一個(gè)交點(diǎn)與邊界線求出一個(gè)交點(diǎn)P0P0，用，用P0P0的坐標(biāo)分別代替原來(lái)的待接點(diǎn)坐標(biāo)。的坐標(biāo)分別代替原來(lái)的待接點(diǎn)坐標(biāo)。 考慮到接邊工作的復(fù)雜性，一般主要采用考慮到接邊工作的復(fù)雜性，一般主要采用強(qiáng)制法強(qiáng)制法進(jìn)行進(jìn)行接邊。接邊。17土地信息系統(tǒng)LIS圖5-6 圖幅接邊前后對(duì)照18土地信息系統(tǒng)

14、LIS4 4、相同屬性多邊形公共邊界的刪除、相同屬性多邊形公共邊界的刪除圖5-7 相同屬性多邊形公共邊界的刪除與屬性合并 將相同屬性的兩個(gè)或多個(gè)相鄰圖斑組織成一個(gè)圖斑，將相同屬性的兩個(gè)或多個(gè)相鄰圖斑組織成一個(gè)圖斑，即消除公共邊界，并對(duì)共同屬性進(jìn)行合并。對(duì)于合并后即消除公共邊界，并對(duì)共同屬性進(jìn)行合并。對(duì)于合并后的屬性表，除多邊形的的屬性表，除多邊形的面積面積和和周長(zhǎng)周長(zhǎng)重新計(jì)算外，其余屬重新計(jì)算外，其余屬性保留其中之一圖斑的屬性即可。性保留其中之一圖斑的屬性即可。19土地信息系統(tǒng)LISv圖形常見(jiàn)錯(cuò)誤檢查圖形常見(jiàn)錯(cuò)誤檢查v建立拓?fù)潢P(guān)系建立拓?fù)潢P(guān)系v多邊形拓?fù)潢P(guān)多邊形拓?fù)潢P(guān)系的建立系的建立v拓?fù)渖?/p>

15、拓?fù)渖蓈點(diǎn)線點(diǎn)線拓?fù)潢P(guān)系拓?fù)潢P(guān)系的建立的建立（三）建立拓?fù)潢P(guān)系（三）建立拓?fù)潢P(guān)系20土地信息系統(tǒng)LISv拓?fù)渖赏負(fù)渖?在進(jìn)行圖形數(shù)字化錯(cuò)誤修改之前，首先要建立拓?fù)湓谶M(jìn)行圖形數(shù)字化錯(cuò)誤修改之前，首先要建立拓?fù)潢P(guān)系，以正確判別地物之間的空間關(guān)系。構(gòu)造拓?fù)潢P(guān)關(guān)系，以正確判別地物之間的空間關(guān)系。構(gòu)造拓?fù)潢P(guān)系可以生成弧的交點(diǎn)、定義構(gòu)成多邊形的弧，將標(biāo)示系可以生成弧的交點(diǎn)、定義構(gòu)成多邊形的弧，將標(biāo)示號(hào)關(guān)聯(lián)到相應(yīng)的多邊形，生成多邊形。這樣可以幫助號(hào)關(guān)聯(lián)到相應(yīng)的多邊形，生成多邊形。這樣可以幫助我們確定數(shù)字化數(shù)據(jù)中存在的某些錯(cuò)誤。我們確定數(shù)字化數(shù)據(jù)中存在的某些錯(cuò)誤。21土地信息系統(tǒng)LISv圖形常見(jiàn)錯(cuò)誤圖形

16、常見(jiàn)錯(cuò)誤 偽節(jié)點(diǎn)使一條完整的線變偽節(jié)點(diǎn)使一條完整的線變成兩段（如圖），造成偽節(jié)成兩段（如圖），造成偽節(jié)點(diǎn)的原因常常是沒(méi)有一次錄點(diǎn)的原因常常是沒(méi)有一次錄入完畢一條線。一般來(lái)說(shuō)一入完畢一條線。一般來(lái)說(shuō)一條線不應(yīng)該被分割為兩條線，條線不應(yīng)該被分割為兩條線，但在現(xiàn)實(shí)世界中存在兩條不但在現(xiàn)實(shí)世界中存在兩條不同屬性的線相連，因此偽結(jié)同屬性的線相連，因此偽結(jié)點(diǎn)并非全是錯(cuò)誤的。點(diǎn)并非全是錯(cuò)誤的。偽節(jié)點(diǎn)1.1.偽節(jié)點(diǎn)（偽節(jié)點(diǎn)（Pseudo NodePseudo Node）22土地信息系統(tǒng)LIS(a)實(shí)際地物(b)不及(c)過(guò)頭 僅與一條弧相連的結(jié)點(diǎn)稱為懸掛點(diǎn)。與懸掛點(diǎn)相連的僅與一條弧相連的結(jié)點(diǎn)稱為懸掛點(diǎn)。與懸掛

17、點(diǎn)相連的弧稱為懸掛弧。通常有兩種情況：弧稱為懸掛弧。通常有兩種情況：未及（未及（undershoot）：）：一種數(shù)字化錯(cuò)誤類型，導(dǎo)致弧段之間存在縫隙而未接合。過(guò)伸（過(guò)伸（overshoot）：）：一種數(shù)字化錯(cuò)誤類型，它導(dǎo)致弧段過(guò)長(zhǎng)。2.懸掛點(diǎn)懸掛點(diǎn)（Dangle NodeDangle Node）23土地信息系統(tǒng)LIS 碎屑多邊形（如圖）一碎屑多邊形（如圖）一般由于重復(fù)錄入引起，由般由于重復(fù)錄入引起，由于前后兩次錄入同一條線于前后兩次錄入同一條線的位置不可能完全一致，的位置不可能完全一致，造成了造成了“碎屑碎屑”多邊形。多邊形。3.“3.“碎屑碎屑” ” 或或“條帶條帶”多邊形（多邊形（Sliv

18、er Sliver PolygonPolygon）24土地信息系統(tǒng)LIS 不規(guī)則的多邊形是不規(guī)則的多邊形是由于輸入線時(shí)，點(diǎn)的由于輸入線時(shí)，點(diǎn)的次序倒置或者位置不次序倒置或者位置不準(zhǔn)確引起的。在進(jìn)行準(zhǔn)確引起的。在進(jìn)行拓?fù)渖蓵r(shí)，同樣會(huì)拓?fù)渖蓵r(shí)，同樣會(huì)產(chǎn)生產(chǎn)生“碎屑碎屑”多邊形。多邊形。 4.4.不規(guī)則的多邊形（不規(guī)則的多邊形（Weird PolygonWeird Polygon）25土地信息系統(tǒng)LIS5.5.多邊形標(biāo)識(shí)點(diǎn)（多邊形標(biāo)識(shí)點(diǎn)（labellabel）錯(cuò)誤）錯(cuò)誤 多邊形標(biāo)示點(diǎn)錯(cuò)誤多邊形標(biāo)示點(diǎn)錯(cuò)誤通常有兩種情況：一通常有兩種情況：一是多邊形無(wú)標(biāo)示點(diǎn)；是多邊形無(wú)標(biāo)示點(diǎn)；一是多邊形有多個(gè)標(biāo)一是

19、多邊形有多個(gè)標(biāo)示點(diǎn)，如右圖中示點(diǎn)，如右圖中( (兩兩個(gè)十字點(diǎn)個(gè)十字點(diǎn)) )。 26土地信息系統(tǒng)LIS圖5-8 數(shù)據(jù)化常見(jiàn)錯(cuò)誤27土地信息系統(tǒng)LISArcgisArcgis Workstation Workstation: : ArcInfoArcInfo中編輯處理數(shù)據(jù)中編輯處理數(shù)據(jù) 28土地信息系統(tǒng)LISArcgisArcgis D Desktop: esktop: ArcMapArcMap中編輯處理數(shù)據(jù)中編輯處理數(shù)據(jù) 29土地信息系統(tǒng)LIS30土地信息系統(tǒng)LIS 在圖形修改完畢之后，就意味著可以建立正在圖形修改完畢之后，就意味著可以建立正確的拓?fù)潢P(guān)系，拓?fù)潢P(guān)系可以由計(jì)算機(jī)自動(dòng)生確的拓?fù)潢P(guān)系，

20、拓?fù)潢P(guān)系可以由計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成，目前大多數(shù)成，目前大多數(shù)GISGIS軟件也都提供了完善的拓?fù)滠浖捕继峁┝送晟频耐負(fù)涔δ芄δ堋建立拓?fù)潢P(guān)系建立拓?fù)潢P(guān)系31土地信息系統(tǒng)LIS點(diǎn)線拓?fù)潢P(guān)系的建立點(diǎn)線拓?fù)潢P(guān)系的建立弧段起結(jié)點(diǎn)終結(jié)點(diǎn)a1N1N2a2N2N3弧段弧段結(jié)點(diǎn)表結(jié)點(diǎn)表結(jié)點(diǎn)弧段N1a1N2a1 a2N3a2結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)弧段表弧段表弧段起結(jié)點(diǎn)終結(jié)點(diǎn)a1N1N2a2N2N3a3N2N4結(jié)點(diǎn)弧段N1a1N2a1 a2 a3N3a2N4a3弧段起結(jié)點(diǎn)終結(jié)點(diǎn)a1N1N2a2N2N3a3 a4N2N4N4N3結(jié)點(diǎn)弧段N1a1N2a1 a2 a3N3a2 a4N4a3 a4N1N2N3N1N2N3N1N2N3N4

21、N4a1a2a2a1a3a1a2a3 a432土地信息系統(tǒng)LIS多邊形拓?fù)潢P(guān)系的建立多邊形拓?fù)潢P(guān)系的建立（1 1）鏈的組織）鏈的組織：找出在找出在鏈的中間相關(guān)鏈的中間相關(guān)( (圖圖5-5-9(1)9(1)而不是在端點(diǎn)相關(guān)而不是在端點(diǎn)相關(guān)( (圖圖5-9(2)5-9(2)的情況，的情況，自動(dòng)切成新鏈；把鏈按一定順序存儲(chǔ)并編號(hào)。自動(dòng)切成新鏈；把鏈按一定順序存儲(chǔ)并編號(hào)。圖5-9 鏈的斷開(kāi)要求33土地信息系統(tǒng)LIS（2 2）結(jié)點(diǎn)匹配結(jié)點(diǎn)匹配：把一定把一定限差限差內(nèi)的鏈的端點(diǎn)作為內(nèi)的鏈的端點(diǎn)作為一個(gè)結(jié)點(diǎn)，去掉在數(shù)據(jù)輸入過(guò)程中形成的結(jié)點(diǎn)一個(gè)結(jié)點(diǎn)，去掉在數(shù)據(jù)輸入過(guò)程中形成的結(jié)點(diǎn)過(guò)交、懸掛線等現(xiàn)象，其坐標(biāo)值取

22、多個(gè)端點(diǎn)的過(guò)交、懸掛線等現(xiàn)象，其坐標(biāo)值取多個(gè)端點(diǎn)的平均值。平均值。圖5-10 結(jié)點(diǎn)匹配示意圖34土地信息系統(tǒng)LIS（3 3）檢查多邊形是否閉合）檢查多邊形是否閉合：檢查多邊形是否閉檢查多邊形是否閉合可以通過(guò)判斷一條鏈的端點(diǎn)是否有與之匹配合可以通過(guò)判斷一條鏈的端點(diǎn)是否有與之匹配的端點(diǎn)來(lái)進(jìn)行。的端點(diǎn)來(lái)進(jìn)行。多邊形多邊形不閉合不閉合的的原因原因： 1 1）由于）由于結(jié)點(diǎn)匹配限差結(jié)點(diǎn)匹配限差的問(wèn)題，造的問(wèn)題，造成應(yīng)匹配的端點(diǎn)未匹配；成應(yīng)匹配的端點(diǎn)未匹配； 2 2）由于）由于數(shù)字化誤差較大數(shù)字化誤差較大，或數(shù)字，或數(shù)字化錯(cuò)誤；化錯(cuò)誤； 3 3）鏈本身就是）鏈本身就是懸掛鏈懸掛鏈，不需不需參加參加多邊形拓

23、撲。多邊形拓?fù)洹D5-11 多邊形閉合的端點(diǎn)匹配35土地信息系統(tǒng)LIS順時(shí)針?lè)较驑?gòu)多邊形：順時(shí)針?lè)较驑?gòu)多邊形：指多邊形是在鏈的右側(cè)。指多邊形是在鏈的右側(cè)。最靠右邊的鏈：最靠右邊的鏈：指從鏈的一個(gè)端點(diǎn)出發(fā)，在這條鏈的指從鏈的一個(gè)端點(diǎn)出發(fā)，在這條鏈的方向上最右邊的一條鏈，實(shí)質(zhì)上它也是左邊最近鏈。方向上最右邊的一條鏈，實(shí)質(zhì)上它也是左邊最近鏈。 （4 4）建立多邊形）建立多邊形基本概念：基本概念：36土地信息系統(tǒng)LIS建多邊形的算法與實(shí)例建多邊形的算法與實(shí)例: :（1 1）從）從PlPl結(jié)點(diǎn)開(kāi)始，起始鏈定為結(jié)點(diǎn)開(kāi)始，起始鏈定為P1P2P1P2；從；從P2P2點(diǎn)算起，點(diǎn)算起，P1P2P1P2最右邊的最右

24、邊的鏈為鏈為P2P5P2P5；從；從P5P5算起，算起，P2P5P2P5最右邊最右邊的鏈為的鏈為P5P1P5P1。所以，形成的多邊形所以，形成的多邊形為為P1P2P5P1;P1P2P5P1;（2 2）從）從P1P1結(jié)點(diǎn)開(kāi)始結(jié)點(diǎn)開(kāi)始, ,以以P1P5P1P5為起始為起始鏈，形成的多邊形為鏈，形成的多邊形為P1P5P4Pl;P1P5P4Pl;（3 3）從）從PlPl開(kāi)始，以開(kāi)始，以PlP4PlP4為起始鏈為起始鏈形成的多邊形為形成的多邊形為PlP4P3P2P1;PlP4P3P2P1;（4 4）這時(shí)）這時(shí)PlPl為結(jié)點(diǎn)的所有鏈均被為結(jié)點(diǎn)的所有鏈均被使用了兩次，因而轉(zhuǎn)向下一個(gè)結(jié)點(diǎn)使用了兩次，因而轉(zhuǎn)向下

25、一個(gè)結(jié)點(diǎn)P2P2，繼續(xù)進(jìn)行多邊形追蹤，直至所繼續(xù)進(jìn)行多邊形追蹤，直至所有的結(jié)點(diǎn)取完。共可追蹤出五個(gè)多有的結(jié)點(diǎn)取完。共可追蹤出五個(gè)多邊形，即邊形，即AlAl、A2A2、A3A3、A4A4、A5A5。 P1P4P5P2P3A1A2A5A4A3順序取一個(gè)結(jié)點(diǎn)作為起始結(jié)點(diǎn)、過(guò)該結(jié)點(diǎn)的任一條鏈為起始鏈結(jié)點(diǎn)取完？Y取該鏈另一結(jié)點(diǎn)，找結(jié)點(diǎn)上靠此鏈最右邊的鏈，作為下一條鏈N是否回到起點(diǎn)？形成多邊形，記錄YN取起始結(jié)點(diǎn)的、剛才形成多邊形的最后一邊作為新的起始鏈鏈?zhǔn)欠癖挥眠^(guò)兩次，即已經(jīng)成為兩個(gè)多邊形的邊YN結(jié)束37土地信息系統(tǒng)LIS（5 5）島的判斷）島的判斷島的判斷即指找出多邊形互相包含的情況。島的判斷即指找出

26、多邊形互相包含的情況。 圖5-12 島的判斷與數(shù)據(jù)組織38土地信息系統(tǒng)LIS 如果數(shù)據(jù)是分層多次輸入到數(shù)據(jù)庫(kù)中，當(dāng)不同圖層如果數(shù)據(jù)是分層多次輸入到數(shù)據(jù)庫(kù)中，當(dāng)不同圖層數(shù)據(jù)疊合在一起時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)該重合的地方不重合的數(shù)據(jù)疊合在一起時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)該重合的地方不重合的問(wèn)題。如將道路跟同樣位置的地類邊界疊合在一起，往問(wèn)題。如將道路跟同樣位置的地類邊界疊合在一起，往往會(huì)出現(xiàn)該重合的地方不重合的問(wèn)題，也可能出現(xiàn)一些往會(huì)出現(xiàn)該重合的地方不重合的問(wèn)題，也可能出現(xiàn)一些很細(xì)小的多邊形。很細(xì)小的多邊形。（四）數(shù)據(jù)核對(duì)（四）數(shù)據(jù)核對(duì) 防止這一現(xiàn)象的一種方法是在地圖數(shù)字化跟蹤之前，防止這一現(xiàn)象的一種方法是在地圖數(shù)字化跟

27、蹤之前，規(guī)定不同要素?cái)?shù)字化的基本順序，并且將數(shù)字化順序靠規(guī)定不同要素?cái)?shù)字化的基本順序，并且將數(shù)字化順序靠后的其他圖層上表示的不同要素，而在空間位置上是和后的其他圖層上表示的不同要素，而在空間位置上是和數(shù)字化順序靠前的圖層的某些要素是重合的點(diǎn)、線數(shù)字化順序靠前的圖層的某些要素是重合的點(diǎn)、線不用不用重復(fù)數(shù)字化跟蹤重復(fù)數(shù)字化跟蹤。39土地信息系統(tǒng)LIS5.1.2對(duì)屬性數(shù)據(jù)的處理對(duì)屬性數(shù)據(jù)的處理 屬性數(shù)據(jù)較為規(guī)范，適應(yīng)于采用表格形式表屬性數(shù)據(jù)較為規(guī)范，適應(yīng)于采用表格形式表示，所以許多示，所以許多LIS 都采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)管都采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)管理屬性數(shù)據(jù)。理屬性數(shù)據(jù)。文件管理文件管理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

28、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)編輯數(shù)據(jù)編輯數(shù)據(jù)查詢數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)報(bào)表統(tǒng)計(jì)報(bào)表創(chuàng)建文件打開(kāi)文件添加文件存貯文件打印文件圖示分析退出系統(tǒng)設(shè)計(jì)新結(jié)構(gòu)修改老結(jié)構(gòu)拷貝結(jié)構(gòu)刪除結(jié)構(gòu)合并結(jié)構(gòu)添加數(shù)據(jù)插入數(shù)據(jù)刪除數(shù)據(jù)修改數(shù)據(jù)合并數(shù)據(jù)庫(kù)查詢結(jié)構(gòu)信息行拷貝數(shù)據(jù)列拷貝數(shù)據(jù)瀏覽數(shù)據(jù)顯示一條記錄顯示幾列屬性條件查詢移動(dòng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)總數(shù)據(jù)計(jì)算平均值統(tǒng)計(jì)最大值報(bào)表設(shè)計(jì)多表連接查詢打印報(bào)表40土地信息系統(tǒng)LIS5.2土地信息的空間分析土地信息的空間分析緩沖區(qū)分析緩沖區(qū)分析疊加分析疊加分析網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)分析可以獲得新的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，并以可以獲得新的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，并以此作為空間行為的決策依據(jù)。此作為空間行為的決策依據(jù)。41土地信息系統(tǒng)LIS5.2.1緩沖區(qū)分

29、析緩沖區(qū)分析u概念概念 緩沖區(qū)緩沖區(qū)是指對(duì)點(diǎn)、線或面實(shí)體，按指定的條是指對(duì)點(diǎn)、線或面實(shí)體，按指定的條件，在其周圍建立一定寬度范圍的空間區(qū)域作件，在其周圍建立一定寬度范圍的空間區(qū)域作為分析對(duì)象，這個(gè)區(qū)域稱為緩沖區(qū)。為分析對(duì)象，這個(gè)區(qū)域稱為緩沖區(qū)。 (1)(1)點(diǎn)的緩沖區(qū)點(diǎn)的緩沖區(qū) (2)(2)線的緩沖區(qū)線的緩沖區(qū) (3)(3)面的緩沖區(qū)面的緩沖區(qū) 圖5-13 不同類型實(shí)體的緩沖區(qū)42土地信息系統(tǒng)LISu緩沖區(qū)的建立緩沖區(qū)的建立線的緩沖區(qū)線的緩沖區(qū)面的緩沖區(qū)面的緩沖區(qū)點(diǎn)的緩沖區(qū)點(diǎn)的緩沖區(qū)原理原理：以點(diǎn)為中：以點(diǎn)為中心，以一定距離心，以一定距離為半徑繪圓；為半徑繪圓；原理原理：分別對(duì)每個(gè)頂點(diǎn)：分別對(duì)

30、每個(gè)頂點(diǎn)和每條線生成緩沖區(qū)，和每條線生成緩沖區(qū)，然后對(duì)這些緩沖區(qū)多邊然后對(duì)這些緩沖區(qū)多邊形進(jìn)行疊置操作；形進(jìn)行疊置操作；原理原理：首先生成多邊形：首先生成多邊形周長(zhǎng)的緩沖區(qū)，然后與周長(zhǎng)的緩沖區(qū)，然后與原始多邊形進(jìn)行疊置操原始多邊形進(jìn)行疊置操作，多邊形緩沖區(qū)有內(nèi)作，多邊形緩沖區(qū)有內(nèi)外側(cè)之分。外緩沖區(qū)在外側(cè)之分。外緩沖區(qū)在面狀地物的外圍形成緩面狀地物的外圍形成緩沖區(qū)沖區(qū), ,內(nèi)緩沖區(qū)則在面內(nèi)緩沖區(qū)則在面狀地物的內(nèi)側(cè)形成緩沖狀地物的內(nèi)側(cè)形成緩沖區(qū)。區(qū)。43土地信息系統(tǒng)LIS圖5-14 多邊形的內(nèi)外緩沖區(qū)44土地信息系統(tǒng)LIS下面以線狀地物為例簡(jiǎn)介線緩沖區(qū)的建立思路下面以線狀地物為例簡(jiǎn)介線緩沖區(qū)的建立

31、思路: :1、線的重采樣：線的重采樣：對(duì)線進(jìn)行化簡(jiǎn)，以加快緩沖區(qū)建立的對(duì)線進(jìn)行化簡(jiǎn)，以加快緩沖區(qū)建立的速度。速度。2、建立線緩沖區(qū)：建立線緩沖區(qū)：在線的兩邊按一定的距離（緩沖距）在線的兩邊按一定的距離（緩沖距）繪平行線，并在線的端點(diǎn)處繪半圓，連成緩沖區(qū)多邊繪平行線，并在線的端點(diǎn)處繪半圓，連成緩沖區(qū)多邊形。形。3、重疊處理：重疊處理：對(duì)緩沖區(qū)邊界求交，并判斷每個(gè)交點(diǎn)是對(duì)緩沖區(qū)邊界求交，并判斷每個(gè)交點(diǎn)是出點(diǎn)還是入點(diǎn)，以決定交點(diǎn)之間的線段保留或刪除出點(diǎn)還是入點(diǎn)，以決定交點(diǎn)之間的線段保留或刪除,這樣就可得到島狀的緩沖區(qū)。這樣就可得到島狀的緩沖區(qū)。 建立線緩沖區(qū)就是生成緩沖區(qū)多邊形，只需在線的兩建立線緩

32、沖區(qū)就是生成緩沖區(qū)多邊形，只需在線的兩邊按一定的距離（緩沖距）繪平行線，并在線的端點(diǎn)處邊按一定的距離（緩沖距）繪平行線，并在線的端點(diǎn)處繪半圓，就可連成緩沖區(qū)多邊形。繪半圓，就可連成緩沖區(qū)多邊形。45土地信息系統(tǒng)LIS 對(duì)一條線（對(duì)一條線（同一特征同一特征）所建的緩沖區(qū)有可能重疊，如下圖。）所建的緩沖區(qū)有可能重疊，如下圖。這時(shí)需把重疊的部分去除。這時(shí)需把重疊的部分去除。 在對(duì)多條線在對(duì)多條線（多個(gè)特征多個(gè)特征）建立緩沖區(qū)時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)緩沖區(qū)建立緩沖區(qū)時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)緩沖區(qū)之間的重疊。這時(shí)需把緩沖區(qū)內(nèi)部的線段刪除，以合并成連通之間的重疊。這時(shí)需把緩沖區(qū)內(nèi)部的線段刪除，以合并成連通的緩沖區(qū)的緩沖區(qū)。

33、(1)輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù) (2)緩沖區(qū)操作緩沖區(qū)操作 (3)重疊處理后的緩沖區(qū)重疊處理后的緩沖區(qū) (1)輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù) (2)緩沖區(qū)操作緩沖區(qū)操作 (3)重疊處理后的緩沖區(qū)重疊處理后的緩沖區(qū)46土地信息系統(tǒng)LISu緩沖區(qū)的應(yīng)用緩沖區(qū)的應(yīng)用點(diǎn)緩沖區(qū)分析的應(yīng)用：點(diǎn)緩沖區(qū)分析的應(yīng)用：1)1)某地區(qū)有危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)，要分析一旦倉(cāng)庫(kù)爆炸所涉及的范圍；某地區(qū)有危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)，要分析一旦倉(cāng)庫(kù)爆炸所涉及的范圍；2)2)公共設(shè)施（商場(chǎng)，郵局，銀行，醫(yī)院，車站，學(xué)校等）的服務(wù)公共設(shè)施（商場(chǎng)，郵局，銀行，醫(yī)院，車站，學(xué)校等）的服務(wù)半徑半徑; ;3)3)城市的噪音污染源所影響的一定空間范圍；城市的噪音污染源所影響的一定空間范

34、圍；線緩沖區(qū)分析的應(yīng)用：線緩沖區(qū)分析的應(yīng)用：1)1)修造一條鐵路，要知道鐵路兩邊修造一條鐵路，要知道鐵路兩邊30m30m所涉及的房屋及橋梁；所涉及的房屋及橋梁；2)2)鐵路，公路以及航運(yùn)河道對(duì)其所穿過(guò)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性等；鐵路，公路以及航運(yùn)河道對(duì)其所穿過(guò)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性等；3)3)交通線兩側(cè)所劃定的綠化帶；交通線兩側(cè)所劃定的綠化帶；面緩沖區(qū)分析的應(yīng)用：面緩沖區(qū)分析的應(yīng)用：1)1)修建一個(gè)飛機(jī)場(chǎng)需要定出周圍一定范圍內(nèi)居民搬遷數(shù)等；修建一個(gè)飛機(jī)場(chǎng)需要定出周圍一定范圍內(nèi)居民搬遷數(shù)等；2)2)大型水庫(kù)建設(shè)引起的搬遷；大型水庫(kù)建設(shè)引起的搬遷；3)3)制定自然保護(hù)區(qū)時(shí)，要求在距保護(hù)區(qū)一定范圍內(nèi)規(guī)定出

35、禁止砍制定自然保護(hù)區(qū)時(shí)，要求在距保護(hù)區(qū)一定范圍內(nèi)規(guī)定出禁止砍伐樹(shù)木。伐樹(shù)木。47土地信息系統(tǒng)LISu概念概念疊加分析疊加分析，就是將具有相同坐，就是將具有相同坐標(biāo)系統(tǒng)的多個(gè)空間要素對(duì)象的標(biāo)系統(tǒng)的多個(gè)空間要素對(duì)象的數(shù)據(jù)層進(jìn)行疊加，產(chǎn)生一個(gè)新數(shù)據(jù)層進(jìn)行疊加，產(chǎn)生一個(gè)新數(shù)據(jù)層面，該數(shù)據(jù)層面綜合了數(shù)據(jù)層面，該數(shù)據(jù)層面綜合了原來(lái)兩層或多層要素所具有的原來(lái)兩層或多層要素所具有的屬性特征。屬性特征。5.2.2疊加分析疊加分析疊加分析不僅包含空間關(guān)系的比較，還包含屬性關(guān)系的疊加分析不僅包含空間關(guān)系的比較，還包含屬性關(guān)系的比較，它可以分為比較，它可以分為視覺(jué)信息疊加視覺(jué)信息疊加、點(diǎn)與多邊形的疊加點(diǎn)與多邊形的疊加

36、、線與多邊形的疊加線與多邊形的疊加、多邊形與多邊形的疊加多邊形與多邊形的疊加以及以及柵格圖柵格圖層疊加層疊加五類。五類。48土地信息系統(tǒng)LISu視覺(jué)信息疊加視覺(jué)信息疊加視覺(jué)信息疊加視覺(jué)信息疊加是將不同層面的信息內(nèi)容疊加顯示在結(jié)果是將不同層面的信息內(nèi)容疊加顯示在結(jié)果圖件或屏幕上，以便研究者判斷其相互空間關(guān)系，獲得圖件或屏幕上，以便研究者判斷其相互空間關(guān)系，獲得更為豐富的空間信息。更為豐富的空間信息。點(diǎn)狀圖、線狀圖和面狀圖之間的疊加顯示點(diǎn)狀圖、線狀圖和面狀圖之間的疊加顯示面狀圖區(qū)域邊界之間或一個(gè)面狀圖與其他專題區(qū)域邊界面狀圖區(qū)域邊界之間或一個(gè)面狀圖與其他專題區(qū)域邊界之間的疊加之間的疊加遙感影象與專

37、題地圖的疊加遙感影象與專題地圖的疊加專題地圖與數(shù)字高程模型（專題地圖與數(shù)字高程模型（DEMDEM）疊加顯示立體專題圖）疊加顯示立體專題圖說(shuō)明：說(shuō)明：視覺(jué)信息疊加不產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)層面，只是將多層視覺(jué)信息疊加不產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)層面，只是將多層信息復(fù)合顯示，便于分析信息復(fù)合顯示，便于分析49土地信息系統(tǒng)LIS確定一幅圖（或數(shù)據(jù)層）上的點(diǎn)落在哪一幅圖（或數(shù)據(jù)確定一幅圖（或數(shù)據(jù)層）上的點(diǎn)落在哪一幅圖（或數(shù)據(jù)層）的哪個(gè)多邊形中，這樣就可以給相應(yīng)的點(diǎn)增加新的層）的哪個(gè)多邊形中，這樣就可以給相應(yīng)的點(diǎn)增加新的屬性內(nèi)容。屬性內(nèi)容。核心算法為判斷點(diǎn)是否在多邊形內(nèi)。核心算法為判斷點(diǎn)是否在多邊形內(nèi)。u點(diǎn)與多邊形的疊加點(diǎn)與多邊

38、形的疊加C C4 4B B3 3D D2 2A A1 1屬屬性性3 3多多邊邊形形號(hào)號(hào)屬性屬性2 2屬屬性性1 1點(diǎn)點(diǎn)號(hào)號(hào)1342ABCD50土地信息系統(tǒng)LIS51土地信息系統(tǒng)LIS把一幅圖把一幅圖( (或一個(gè)數(shù)據(jù)層或一個(gè)數(shù)據(jù)層) )中的多邊形特征加到另一幅圖中的多邊形特征加到另一幅圖( (或另一個(gè)數(shù)據(jù)層或另一個(gè)數(shù)據(jù)層) )的線上。的線上。線與多邊形疊加的算法就是線的多邊形裁剪。線與多邊形疊加的算法就是線的多邊形裁剪。D D3 34 4B B2 23 3A A2 22 2A A1 11 1多邊多邊形號(hào)形號(hào)原線原線號(hào)號(hào)線號(hào)線號(hào)u線與多邊形的疊加線與多邊形的疊加12314ABCD234152土地信

39、息系統(tǒng)LIS例如：例如：如果線狀如果線狀圖層為道圖層為道路網(wǎng)路網(wǎng)可以得到每個(gè)多邊可以得到每個(gè)多邊形內(nèi)的道路網(wǎng)密度形內(nèi)的道路網(wǎng)密度多邊形內(nèi)部的多邊形內(nèi)部的交通流量交通流量進(jìn)入、離開(kāi)各個(gè)多進(jìn)入、離開(kāi)各個(gè)多邊形的交通量邊形的交通量相鄰多邊形之間的相鄰多邊形之間的相互交通量相互交通量與多邊形疊加與多邊形疊加多邊形將穿過(guò)多邊形將穿過(guò)它的所有道路它的所有道路打斷成弧段打斷成弧段如果線狀如果線狀圖層為河圖層為河流流與多邊形疊加與多邊形疊加多邊形將穿過(guò)多邊形將穿過(guò)它的所有河流它的所有河流打斷成弧段打斷成弧段可以查詢?nèi)我舛噙吙梢圆樵內(nèi)我舛噙呅蝺?nèi)的河流長(zhǎng)度形內(nèi)的河流長(zhǎng)度計(jì)算它的河流密度計(jì)算它的河流密度53土地信息

40、系統(tǒng)LIS是將同一地區(qū)，同一比例尺的兩組或更多的多邊形要是將同一地區(qū)，同一比例尺的兩組或更多的多邊形要素的數(shù)據(jù)層進(jìn)行疊置，會(huì)出現(xiàn)兩種成果形式：素的數(shù)據(jù)層進(jìn)行疊置，會(huì)出現(xiàn)兩種成果形式：一種是根據(jù)兩組多邊形邊界的交點(diǎn)來(lái)建立具有多重屬一種是根據(jù)兩組多邊形邊界的交點(diǎn)來(lái)建立具有多重屬性的多邊形，稱為性的多邊形，稱為合成疊置合成疊置；另一種是進(jìn)行多邊形范圍的屬性特征的統(tǒng)計(jì)分析，稱另一種是進(jìn)行多邊形范圍的屬性特征的統(tǒng)計(jì)分析，稱為為統(tǒng)計(jì)疊置統(tǒng)計(jì)疊置。 u多邊形與多邊形的疊加多邊形與多邊形的疊加54土地信息系統(tǒng)LIS 合成疊置合成疊置：是根據(jù)兩組多是根據(jù)兩組多邊形邊界的交點(diǎn)來(lái)建立具邊形邊界的交點(diǎn)來(lái)建立具有多重屬

41、性的多邊形。有多重屬性的多邊形。 合成疊置得到一張新的疊合成疊置得到一張新的疊置圖置圖，產(chǎn)生了許多新的多，產(chǎn)生了許多新的多邊形，每個(gè)多邊形內(nèi)都具邊形，每個(gè)多邊形內(nèi)都具有兩種以上的屬性，通過(guò)有兩種以上的屬性，通過(guò)區(qū)域多重屬性的模擬，尋區(qū)域多重屬性的模擬，尋找和確定同時(shí)具有幾種地找和確定同時(shí)具有幾種地理屬性的分布區(qū)域。理屬性的分布區(qū)域。55土地信息系統(tǒng)LIS 疊加生成碎屑多邊形 T2 時(shí)刻多邊形 多邊形疊加結(jié)果 T1 時(shí)刻多邊形 圖5-15 合成疊加產(chǎn)生的碎屑多邊形 56土地信息系統(tǒng)LIS 根據(jù)疊加結(jié)果最后欲保留空間特征的不同要求，一般的GIS軟件都提供了三種類型的合成疊置操作：多邊形的不同疊置方

42、式 交交只保留兩個(gè)輸入圖層 的公共區(qū)域疊和疊和以輸入圖層為界，保留邊界內(nèi)兩個(gè)多邊形的所有多邊形輸入圖層疊加圖層并并保留兩個(gè)輸入圖層 的所有多邊形結(jié)果圖層57土地信息系統(tǒng)LIS Union ( (并并) ) Identity ( (并集被第一個(gè)輸入層邊并集被第一個(gè)輸入層邊界裁切后剩余部分界裁切后剩余部分疊和疊和) ) Intersect（交交） ArcGISArcGIS中空間多邊形疊置中空間多邊形疊置58土地信息系統(tǒng)LIS圖5-16 多邊形合成疊加分析 59土地信息系統(tǒng)LIS 統(tǒng)計(jì)疊置統(tǒng)計(jì)疊置：是進(jìn)行多邊形范圍是進(jìn)行多邊形范圍的屬性特征的統(tǒng)計(jì)分析。的屬性特征的統(tǒng)計(jì)分析。 統(tǒng)計(jì)疊置的目的是精確地計(jì)

43、算統(tǒng)計(jì)疊置的目的是精確地計(jì)算一種要素（例如，土壤類型）一種要素（例如，土壤類型）在另一種要素（例如，行政區(qū)在另一種要素（例如，行政區(qū)域）的某個(gè)區(qū)域多邊形內(nèi)的分域）的某個(gè)區(qū)域多邊形內(nèi)的分布狀況和數(shù)量特征（包括擁有布狀況和數(shù)量特征（包括擁有的類型數(shù)、各類型的面積及其的類型數(shù)、各類型的面積及其所占總面積的百分比等等），所占總面積的百分比等等），或提取某個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)某種專或提取某個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)某種專題內(nèi)容的數(shù)據(jù)。題內(nèi)容的數(shù)據(jù)。統(tǒng)計(jì)疊置的結(jié)統(tǒng)計(jì)疊置的結(jié)果為統(tǒng)計(jì)報(bào)表或列表輸出。果為統(tǒng)計(jì)報(bào)表或列表輸出。60土地信息系統(tǒng)LISu柵格圖層疊加?xùn)鸥駡D層疊加 v柵格圖層疊加?xùn)鸥駡D層疊加有時(shí)也稱為柵格數(shù)據(jù)的信息復(fù)有時(shí)也

44、稱為柵格數(shù)據(jù)的信息復(fù)合合, ,它是指不同層面的柵格數(shù)據(jù)逐網(wǎng)格按一定它是指不同層面的柵格數(shù)據(jù)逐網(wǎng)格按一定的數(shù)學(xué)法則或邏輯判斷進(jìn)行運(yùn)算的數(shù)學(xué)法則或邏輯判斷進(jìn)行運(yùn)算, ,從而得到新從而得到新的柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)的方法。的柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)的方法。 v柵格圖層疊加方法柵格圖層疊加方法：數(shù)學(xué)運(yùn)算法數(shù)學(xué)運(yùn)算法：是指不同層面的柵格數(shù)據(jù)逐網(wǎng)：是指不同層面的柵格數(shù)據(jù)逐網(wǎng)格按一定的數(shù)學(xué)法則進(jìn)行運(yùn)算，從而得到新格按一定的數(shù)學(xué)法則進(jìn)行運(yùn)算，從而得到新的柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)的方法的柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)的方法; ;61土地信息系統(tǒng)LIS圖5-17 以函數(shù)關(guān)系進(jìn)行疊加62土地信息系統(tǒng)LIS邏輯關(guān)系分析法邏輯關(guān)系分析法： 用邏輯表達(dá)式來(lái)分析處理重合點(diǎn)的

45、非幾何特用邏輯表達(dá)式來(lái)分析處理重合點(diǎn)的非幾何特性之間的邏輯關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)空間數(shù)據(jù)復(fù)合、提性之間的邏輯關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)空間數(shù)據(jù)復(fù)合、提取、刪除等操作。取、刪除等操作。 通常是按照兩個(gè)邏輯子集給定的條件進(jìn)行通常是按照兩個(gè)邏輯子集給定的條件進(jìn)行邏邏輯交運(yùn)算輯交運(yùn)算、邏輯并運(yùn)算邏輯并運(yùn)算、邏輯非運(yùn)算邏輯非運(yùn)算等。等。ACBACBACB63土地信息系統(tǒng)LIS1)1)邏輯交運(yùn)算邏輯交運(yùn)算提取的數(shù)據(jù)是各數(shù)據(jù)層中共有（重疊）部分，與數(shù)學(xué)里的交運(yùn)算相同（同時(shí)滿足所給條件）如子集A為針葉林區(qū)，子集B為坡度15，邏輯交運(yùn)算后得子集C，它表示既是針葉林又是坡度15的區(qū)域。2)2)邏輯并運(yùn)算邏輯并運(yùn)算提取的數(shù)據(jù)是各數(shù)據(jù)層中任

46、一滿足條件的所有部分，而非僅僅是重疊部分，與數(shù)學(xué)里的并運(yùn)算相同（滿足任何所給條件都為滿足條件）。上述A，B 兩子集，經(jīng)邏輯并運(yùn)算后得子集 C，它表示該區(qū)域是針葉林或坡度15的區(qū)域。3)3)邏輯非運(yùn)算邏輯非運(yùn)算提取的數(shù)據(jù)是從某一個(gè)數(shù)據(jù)層減去與另一個(gè)數(shù)據(jù)層共有（重疊）部分，與數(shù)學(xué)里的差運(yùn)算相同。上述A，B兩子集，經(jīng)邏輯非運(yùn)算后得子集C，它表示坡度不小于15（即大于等于15）的針葉林區(qū)。64土地信息系統(tǒng)LIS例例：有土壤厚度（大于和小于：有土壤厚度（大于和小于50厘米）和土壤厘米）和土壤類型（紅壤和其他類型）兩個(gè)二值化圖層，不類型（紅壤和其他類型）兩個(gè)二值化圖層，不同的邏輯運(yùn)算結(jié)果如下：同的邏輯運(yùn)算

47、結(jié)果如下：邏輯交運(yùn)算邏輯交運(yùn)算：結(jié)果是將土層厚度大于50厘米，且土壤為紅壤的土壤單元顯示出來(lái)；邏輯并運(yùn)算邏輯并運(yùn)算：結(jié)果將土層厚度大于50厘米，或者土壤為紅壤的土壤單元顯示出來(lái)；邏輯非運(yùn)算邏輯非運(yùn)算：結(jié)果是將土層厚度大于50厘米，但土壤不是紅壤的土壤單元顯示出來(lái)。65土地信息系統(tǒng)LIS5.2.3網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)分析u網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)：是一個(gè)由點(diǎn)和線的二元關(guān)系構(gòu)成的系統(tǒng)，：是一個(gè)由點(diǎn)和線的二元關(guān)系構(gòu)成的系統(tǒng)，通常用來(lái)描述某種資源或物質(zhì)在空間上的運(yùn)動(dòng)。通常用來(lái)描述某種資源或物質(zhì)在空間上的運(yùn)動(dòng)。u網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)分析：是指依據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系（結(jié)點(diǎn)與弧段：是指依據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系（結(jié)點(diǎn)與弧段拓?fù)?、弧段的連通性），通過(guò)考察網(wǎng)

48、絡(luò)元素的空間拓?fù)?、弧段的連通性），通過(guò)考察網(wǎng)絡(luò)元素的空間及屬性數(shù)據(jù)，以數(shù)學(xué)理論模型為基礎(chǔ)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性及屬性數(shù)據(jù)，以數(shù)學(xué)理論模型為基礎(chǔ)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能特征進(jìn)行多方面研究的一種分析計(jì)算。能特征進(jìn)行多方面研究的一種分析計(jì)算。u網(wǎng)絡(luò)分析的網(wǎng)絡(luò)分析的根本目的根本目的是研究、籌劃一項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)工程是研究、籌劃一項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)工程如何安排，并使其運(yùn)行效果最好，如何安排，并使其運(yùn)行效果最好，如一定資源的最如一定資源的最佳分配，從一地到另一地的運(yùn)輸費(fèi)用最低等佳分配，從一地到另一地的運(yùn)輸費(fèi)用最低等。66土地信息系統(tǒng)LIS結(jié)點(diǎn)（結(jié)點(diǎn)（NodesNodes）：網(wǎng)絡(luò)中任意兩條線段的交點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)中任意兩條線段的交點(diǎn)連通路線或鏈（連通路線或

49、鏈（LinksLinks）：連結(jié)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的弧段要素，：連結(jié)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的弧段要素，是網(wǎng)絡(luò)中資源運(yùn)移的通道是網(wǎng)絡(luò)中資源運(yùn)移的通道, ,如街道、河流、水管等如街道、河流、水管等轉(zhuǎn)彎（轉(zhuǎn)彎（TurnsTurns）：資源運(yùn)移方向從一個(gè)鏈上經(jīng)結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)向：資源運(yùn)移方向從一個(gè)鏈上經(jīng)結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)向另一個(gè)鏈另一個(gè)鏈?？奎c(diǎn)（?？奎c(diǎn)（StopsStops）：網(wǎng)絡(luò)路線中資源裝、卸的結(jié)點(diǎn)點(diǎn)位：網(wǎng)絡(luò)路線中資源裝、卸的結(jié)點(diǎn)點(diǎn)位 中心（中心（CentersCenters）：網(wǎng)絡(luò)中具有接收或發(fā)放資源能力，：網(wǎng)絡(luò)中具有接收或發(fā)放資源能力，且位于節(jié)點(diǎn)處的設(shè)施且位于節(jié)點(diǎn)處的設(shè)施, ,如水庫(kù)、商業(yè)中心、電站等如水庫(kù)、商業(yè)中心、電站等障礙（障礙（B

50、arriersBarriers）：禁止網(wǎng)絡(luò)中鏈上流動(dòng)的結(jié)點(diǎn)，即資：禁止網(wǎng)絡(luò)中鏈上流動(dòng)的結(jié)點(diǎn)，即資源不能通過(guò)的結(jié)點(diǎn)源不能通過(guò)的結(jié)點(diǎn)u網(wǎng)絡(luò)的基本要素網(wǎng)絡(luò)的基本要素67土地信息系統(tǒng)LIS圖5-18 網(wǎng)絡(luò)的基本要素 68土地信息系統(tǒng)LISu主要網(wǎng)絡(luò)分析功能主要網(wǎng)絡(luò)分析功能 （1）最短路徑分析）最短路徑分析 最短路徑是在網(wǎng)絡(luò)中從起點(diǎn)經(jīng)一系列特定的結(jié)點(diǎn)至終點(diǎn)的資源運(yùn)移的最佳路線，即阻力最小的路徑。 在最短路徑選擇中，兩點(diǎn)之間的距離可以定義為實(shí)際的距離，也可定義為兩點(diǎn)間的時(shí)間、運(yùn)費(fèi)、流量等，還可定義為使用這條邊所需付出的代價(jià)。69土地信息系統(tǒng)LIS（2）地址匹配）地址匹配 地址匹配實(shí)質(zhì)是對(duì)地理位置的查詢，它

51、涉及到地址的編碼。地址匹配與其它網(wǎng)絡(luò)分析功能結(jié)合起來(lái)，可以滿足實(shí)際工作中非常復(fù)雜的分析要求。如，需要將貨物送到多家單位。此時(shí)需將路徑分析和地理編碼結(jié)合起來(lái)使用，可先通過(guò)地理編碼進(jìn)行地址查詢，獲得各單位的地理位置，再利用最短路徑方法確定最短送貨線路。70土地信息系統(tǒng)LIS（3）資源分配）資源分配 資源分配模型中的網(wǎng)絡(luò)主要由中心點(diǎn)（分配中心）組成，有兩種分配方式：一是由分配中心向四周輸出資源；另一種是從四周向分配中心集中資源。這種分配功能可以解決資源的有效流動(dòng)和合理分配。 資源分配模型可用來(lái)計(jì)算中心地的等時(shí)區(qū)、等交通距離區(qū)、等費(fèi)用距離區(qū)等?？捎脕?lái)進(jìn)行城鎮(zhèn)中心、商業(yè)中心或港口等地的吸引范圍分析，以用來(lái)尋找區(qū)域中最近的商業(yè)中心，進(jìn)行各種區(qū)劃和港口腹地的模擬等。 71土地信息系統(tǒng)LIS圖形查詢屬性圖形查詢屬性 屬性查詢圖形屬性查詢圖形 空間查詢空間查詢圖文互訪圖文互訪 空間關(guān)系查詢空間關(guān)系查詢 地址匹配查詢地址匹配查詢 是按一定的要求對(duì)土地信息系統(tǒng)所描述的空間實(shí)體及其空間信息進(jìn)行訪問(wèn)，從眾多的空間實(shí)體中挑選出滿足用戶要求的空間實(shí)體及其相應(yīng)的屬性。 空間信息查詢空間信息查詢5.3土地信息的空間查詢土地信息的空間查詢72土地信息系統(tǒng)LISMapInfo軟件中軟件中點(diǎn)目標(biāo)點(diǎn)目標(biāo)的幾何參數(shù)查詢的幾何參數(shù)查詢（