地理信息系統(tǒng)疊置分析課件

第七章空間分析學(xué)習(xí)目標(biāo)：

理解空間分析及相關(guān)概念掌握空間分析的方法重點(diǎn)：疊置分析、緩沖區(qū)分析、窗口分析、網(wǎng)絡(luò)分析的方法及軟件實(shí)現(xiàn)第七章空間分析學(xué)習(xí)目標(biāo)：重點(diǎn)：疊置分析、緩沖區(qū)分析、窗口分1一概述空間分析是指從空間數(shù)據(jù)中獲取有關(guān)地理對(duì)象的空間位置、分布、形態(tài)、形成和演變等信息的分析技術(shù)。空間分析是GIS的主要特征。GIS與一般的計(jì)算機(jī)輔助制圖（CAC/CAD）系統(tǒng)的主要區(qū)別在于GIS具有空間分析功能。

一概述空間分析是指從空間數(shù)據(jù)中獲取有關(guān)地理對(duì)象的空間位置、2二疊置分析（overlay）（一）概念：

疊置分析是將兩層或多層地圖要素進(jìn)行疊置產(chǎn)生一個(gè)新要素層的操作，其結(jié)果將原來(lái)要素分割成新的要素，新要素綜合了原來(lái)兩層或多層要素所具有的屬性。二疊置分析（overlay）（一）概念：3疊置分析不僅生成了新的空間關(guān)系，還將輸入數(shù)據(jù)層的屬性聯(lián)系起來(lái)產(chǎn)生了新的屬性關(guān)系。疊置分析是對(duì)新要素的屬性按一定的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算分析，進(jìn)而產(chǎn)生用戶需要的結(jié)果或回答用戶提出的問(wèn)題。疊置分析（overlay）疊置分析不僅生成了新的空間關(guān)系，還將輸入數(shù)據(jù)層的屬4區(qū)域一致數(shù)據(jù)能夠有效匹配（投影、比例尺等）分析模型與分析數(shù)據(jù)一致誤差及處理方法

（二）疊置分析的條件：疊置分析（overlay）區(qū)域一致（二）疊置分析的條件：疊置分析（overlay）5疊加碎屑

多邊形疊加產(chǎn)生碎屑多邊形疊加碎屑多邊形疊加產(chǎn)生碎屑多邊形6疊置分析（三）疊置分析的類型：視覺信息的疊加：將多個(gè)圖層內(nèi)容放在一起進(jìn)行顯示點(diǎn)與多邊形的疊加：實(shí)質(zhì)上是計(jì)算多邊形對(duì)點(diǎn)的包含關(guān)系，用于統(tǒng)計(jì)或?qū)傩再x值。線與多邊形的疊加：主要用于計(jì)算線落在哪些多邊形中以及各自的部分。多邊形疊加：最常用的疊加分析。柵格圖層疊加：利用某種計(jì)算模型對(duì)不同柵格圖層中相同位置像元的值進(jìn)行計(jì)算，得到新的柵格圖層。疊置分析（三）疊置分析的類型：71.視覺信息的疊加視覺信息的疊加是將不同層面的信息疊加顯示在結(jié)果圖件或屏幕上，它不產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)層面，只是將多層信息復(fù)合顯示，以便研究者判斷其相互關(guān)系，獲得更為豐富的空間關(guān)系。地理信息系統(tǒng)中視覺信息的疊加包括以下幾類：面狀圖、線狀圖和點(diǎn)狀圖之間的復(fù)合；面狀圖區(qū)域邊界之間或一個(gè)面狀圖與其他專題區(qū)域邊界之間的復(fù)合；遙感影像與專題地圖的復(fù)合；專題地圖與數(shù)字高程模型復(fù)合顯示立體專題圖；遙感影像與DEM復(fù)合生成真三維地物景觀1.視覺信息的疊加視覺信息的疊加是將不同層面的信息疊加顯示在8TIN與遙感影像的疊加TIN與遙感影像的疊加92.點(diǎn)與多邊形疊置計(jì)算多邊形對(duì)點(diǎn)的包含關(guān)系。通過(guò)點(diǎn)與多邊形疊加，可以計(jì)算出每個(gè)多邊形類型里有多少個(gè)點(diǎn)，不但要區(qū)分點(diǎn)是否在多邊形內(nèi)，還要描述在多邊形內(nèi)部的點(diǎn)的屬性信息。例如：1.查詢各省有多少種礦產(chǎn)，產(chǎn)量有多少？2.指定類型的礦產(chǎn)在哪些省里有分布？

2.點(diǎn)與多邊形疊置計(jì)算多邊形對(duì)點(diǎn)的包含關(guān)系。通102.點(diǎn)與多邊形疊置1.疊加分析，一個(gè)中國(guó)政區(qū)圖（多邊形）和一個(gè)全國(guó)礦產(chǎn)分布圖（點(diǎn)），2.通過(guò)屬性查詢，可以查詢指定省份有多少種礦產(chǎn)，產(chǎn)量有多少；而且可以查詢指定類型的礦產(chǎn)在哪些省里有分布等信息。2.點(diǎn)與多邊形疊置1.疊加分析，一個(gè)中國(guó)政區(qū)圖（多邊形）和一113.線與多邊形疊加

線與多邊形的疊加，是比較線上坐標(biāo)與多邊形坐標(biāo)的關(guān)系，判斷線是否落在多邊形內(nèi)。

例如：統(tǒng)計(jì)各省高速公路里程。各省海岸線里程。3.線與多邊形疊加線與多邊形的疊加，是比較線上坐124.多邊形與多邊形的疊加本底多邊形：被疊置的多邊形。

上覆多邊形：用來(lái)疊置的多邊形。

注意：兩種多邊形順序的不同會(huì)導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)結(jié)果的不同。

4.多邊形與多邊形的疊加本底多邊形：被疊置的多邊形。13圖形結(jié)果屬性結(jié)果圖形結(jié)果屬性結(jié)果14疊加范圍疊加范圍155.柵格圖層疊加

實(shí)質(zhì)是相應(yīng)柵格的運(yùn)算。

注意：柵格大小相同，數(shù)目相等。

5.柵格圖層疊加161.算術(shù)運(yùn)算：指兩層以上的對(duì)應(yīng)網(wǎng)格值經(jīng)加、減運(yùn)算，而得到新的柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)的方法。2.函數(shù)運(yùn)算：指兩個(gè)以上層面的柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)以某種函數(shù)關(guān)系作為復(fù)合分析的依據(jù)進(jìn)行逐網(wǎng)格運(yùn)算，從而得到新的柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)的過(guò)程。應(yīng)用：地學(xué)綜合分析、環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)、遙感數(shù)字圖像處理等領(lǐng)域1.算術(shù)運(yùn)算：指兩層以上的對(duì)應(yīng)網(wǎng)格值經(jīng)加、減運(yùn)算，而得到新17

例：利用土壤侵蝕通用方程式計(jì)算土壤侵蝕量已知：土壤侵蝕量的大小是降雨(R)、植被覆度(C)、坡度(S)、坡長(zhǎng)（L）、土壤抗蝕性(SR)等因素的函數(shù)

例：利用土壤侵蝕通用方程式計(jì)算土壤侵蝕量18土壤侵蝕量的大小是降雨(R)、植被覆度(C)、坡度(S)、坡長(zhǎng)（L）、土壤抗蝕性(SR)等因素的函數(shù)

土壤侵蝕量的大小是降雨(R)、植被覆度(C)、19布爾邏輯運(yùn)算例：有土壤厚度（大于50厘米和其他）和土壤類型（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：AND關(guān)系：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)；OR關(guān)系：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)；XOR：結(jié)果將土層厚度小于50厘米，或者土壤不是紅壤的土壤單元顯示出來(lái)；NOT:如結(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)；布爾邏輯運(yùn)算例：有土壤厚度（大于50厘米和其他）和土壤類型（20三緩沖區(qū)分析（Buffer

Wizard）（一）概念

緩沖區(qū)：空間實(shí)體的一種影響范圍或服務(wù)范圍。實(shí)質(zhì)：給定一個(gè)空間實(shí)體或集合，確定它們的鄰域，鄰域的大小由領(lǐng)域半徑R來(lái)確定。緩沖分析過(guò)程：

1.建立緩沖區(qū)圖層2.與其他圖層疊加進(jìn)行分析三緩沖區(qū)分析（BufferWizard）（一）概念21（二）緩沖因素主體分析的目標(biāo)，點(diǎn)源、面源、線源臨近對(duì)象受主體影響的客體，如行政變更涉及的居民區(qū)，森林砍伐涉及的水土流失范圍作用條件主體對(duì)鄰近對(duì)象施加作用的影響條件或強(qiáng)度（二）緩沖因素主體分析的目標(biāo)，點(diǎn)源、面源、線源22（三）緩沖區(qū)半徑及實(shí)現(xiàn)途徑

1.相同距離的單層緩沖區(qū)