《地理信息系统_第5章第2节_空间叠合分析讲述》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地理信息系统_第5章第2节_空间叠合分析讲述（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、空间叠合（叠加）分析 大部分GIS软件以分层的方式 组织地理景观，将地理景观按主题 分层提取，同一地区的整个数据层 集表达了该地区地理景观的内容。 每个主题层可以用矢量结构的 点线面图层文件表达，也可以用栅 格结构的图层文件进行表达。 分层组织 2 空间叠合(叠加)分析 1 空间叠合分析的概念 2 空间叠合分析的分类 2.2.1 1 根据所采用的数据结构的不同根据所采用的数据结构的不同 vv基于矢量数据的叠合基于矢量数据的叠合 vv基于栅格数据的叠合基于栅格数据的叠合 2.2 2.2 根据叠合对象图形特征的不同根据叠合对象图形特征的不同 点与多边形叠合点与多边形叠合 线与多边形叠合线与多边形叠
2、合 多边形与多边形叠合多边形与多边形叠合 1 空间叠合分析的概念 1.1 1.1 空间叠合分析空间叠合分析 1.2 空间合成叠合 1.3 空间统计叠合 指在指在相同的空间坐标系统相同的空间坐标系统条件下，将同一地区 条件下，将同一地区两两 个个地理特征的空间和属性数据重叠相加，以产生空间地理特征的空间和属性数据重叠相加，以产生空间 区域的区域的多重属性多重属性特征，或建立地理对象之间的特征，或建立地理对象之间的空间对空间对 应应关系。关系。 1.1 1.1 空间叠合分析空间叠合分析 空间合成叠合空间合成叠合 空间统计叠合空间统计叠合 2 空间叠合分析的分类 2.1 根据叠合对象图形特征的不同
3、v点与多边形叠合 v线与多边形叠合 v多边形与多边形叠合 2.2 根据所采用的数据结构的不同 v基于矢量数据的叠合 v基于栅格数据的叠合 2.1.1 点与多边形的叠加点与多边形的叠加 点与多边形的叠加分析，实质是计算点与多边形的叠加分析，实质是计算 点与多边形之间的点与多边形之间的包含包含关系（包含分析）关系（包含分析） ，判断各个点的归属（落在哪个多边形内，判断各个点的归属（落在哪个多边形内 ） 叠置的结果是为每点产生一个新的属叠置的结果是为每点产生一个新的属 性。例如，水井点位与规划区叠加，可找性。例如，水井点位与规划区叠加，可找 到包含每个井的区域。到包含每个井的区域。 1 2 3 45
4、 6 A B C A B C 1 2 3 4 56 点 号 名 称 编 码 功 能 所属 辖区 1A 2C 3C 4B 5B 6B 叠加结果：改变点属性内容 P159 实例 实质上是比较线（弧段）上坐标与多边形坐标的关系，实质上是比较线（弧段）上坐标与多边形坐标的关系， 判断线是否落在多边形内。判断线是否落在多边形内。 通常是计算线与多边形的通常是计算线与多边形的交点交点，只要相交就产生一个结，只要相交就产生一个结 点，将原线打断成一条条弧段，对弧段点，将原线打断成一条条弧段，对弧段重新编号重新编号，并将原线和，并将原线和 多边形的属性信息一起赋给新弧段（建立多边形的属性信息一起赋给新弧段（建
5、立弧段（原线）弧段（原线）与多边与多边 形的归属关系）。形的归属关系）。 叠加的结果产生一个新的数据层面叠加的结果产生一个新的数据层面每条线被它穿过每条线被它穿过 的多边形打断成新弧段图层，同时，产生一个相应的属性数据的多边形打断成新弧段图层，同时，产生一个相应的属性数据 表记录原线和多边形的属性信息。表记录原线和多边形的属性信息。 2.1.2 2.1.2 线与多边形叠加线与多边形叠加 4 A B C A B C 线 号 原 线 号 名 称 等 级 所属 辖区 11B 22C 33C 43A 51C 叠加结果：产生新弧段，改变线属性内容 P160 1 2 3 1 5 2 3 实例 2.1.3
6、2.1.3 多多边边形与多形与多边边形的叠加分析形的叠加分析 多边形与多边形的叠加是指将两个不同图层的多边形多边形与多边形的叠加是指将两个不同图层的多边形 要素叠合，产生新的多边形要素，以解决地理变量的多准要素叠合，产生新的多边形要素，以解决地理变量的多准 则分析、区域多重属性的模拟分析、地理特征的动态变化则分析、区域多重属性的模拟分析、地理特征的动态变化 分析、区域信息提取等。分析、区域信息提取等。 叠合后产生输出叠合后产生输出新新图层的属性信息与图层的属性信息与原多边形原多边形的继承的继承 关系，要根据关系，要根据叠加的不同方式叠加的不同方式而定。而定。 UnionUnion合并合并: :
7、输出层为保留原来两个输入图层的所有多边形。输出层为保留原来两个输入图层的所有多边形。 IntersectIntersect相交相交: :输出层为保留原来两个输入图层的公共多边形输出层为保留原来两个输入图层的公共多边形 。 IdentityIdentity识别识别: :输出层为保留以其中一输入图层为控制边界之输出层为保留以其中一输入图层为控制边界之 内的所有多边形。内的所有多边形。 EraseErase擦除擦除: :输出层为保留以其中一输入图层为控制边界之外的输出层为保留以其中一输入图层为控制边界之外的 所有多边形。所有多边形。 UpdateUpdate更新更新: :输出层为一个经过删除处理后的
8、图层与一个新特输出层为一个经过删除处理后的图层与一个新特 征图层进行合并后的结果。征图层进行合并后的结果。 ClipClip裁剪裁剪: :输出层按一个图层的边界，对另一个图层的内容要输出层按一个图层的边界，对另一个图层的内容要 素进行截取后的结果。素进行截取后的结果。 2.1.3 2.1.3 多多边边形与多形与多边边形的叠加分析形的叠加分析 UnionUnion合并合并: :输出层为保留原来两个输入图层的所有多边形输出层为保留原来两个输入图层的所有多边形 输入层 操作层输出层 IntersectIntersect相交相交: :输出层为保留原来两个输入图层的公共多边形输出层为保留原来两个输入图层
9、的公共多边形 IdentityIdentity识别识别: :输出层为保留以其中一输入图层为控输出层为保留以其中一输入图层为控 制边界之内的所有多边形制边界之内的所有多边形 EraseErase擦除擦除: :输出层为保留以其中一输入图层为控制边界之外输出层为保留以其中一输入图层为控制边界之外 的所有多边形的所有多边形 ClipClip裁剪裁剪: :输出层按一个图层的边界，对另一个图层的内容输出层按一个图层的边界，对另一个图层的内容 要素进行截取后的结果要素进行截取后的结果 UpdateUpdate更新更新: :输出层为一个经过输出层为一个经过删除处理删除处理后的图层与一个后的图层与一个 新特征图
10、层进行合并后的结果新特征图层进行合并后的结果 实例 作业： 分析比较多多边边形与多形与多边边形的叠加分析的几种形的叠加分析的几种 方法。方法。 UnionUnion合并合并 IntersectIntersect相交相交 IdentityIdentity识别识别 EraseErase擦除擦除 ClipClip裁剪裁剪 UpdateUpdate更新更新 空间联合 要素提取 图层更新 属性表发生变化 属性表不发生变化 属性表发生变化 2 空间叠合分析的分类 2.1 根据叠合对象图形特征的不同 v点与多边形叠合 v线与多边形叠合 v多边形与多边形叠合 2.2 根据所采用的数据结构的不同 v基于矢量数据
11、的叠合 v基于栅格数据的叠合 2.2.1 2.2.1 基于矢量数据的叠合分析：参与分析的两个基于矢量数据的叠合分析：参与分析的两个 图层的要素均为矢量数据。数据存储量小，但运算过图层的要素均为矢量数据。数据存储量小，但运算过 程比较复杂。程比较复杂。 2.2.2 2.2.2 基于栅格数据的叠合分析：参与分析的两个基于栅格数据的叠合分析：参与分析的两个 图层的要素均为栅格数据。数据存储量大，但运算过图层的要素均为栅格数据。数据存储量大，但运算过 程比较简单程比较简单。 A B 1 2 3 4 5 1B 2B 1A 2A 4A 3A 5B3B 4B 降雨量土壤类型适宜农作物 基于矢量数据的叠合分析
12、基于矢量数据的叠合分析 基于栅格数据的叠合分析基于栅格数据的叠合分析 栅格叠合分析的条件：栅格叠合分析的条件：162162 栅格叠合分析的结果：栅格叠合分析的结果： 方法：方法： 基于栅格数据的叠合分析基于栅格数据的叠合分析 坡度图 坡长图 土壤抗蚀图 降雨量图 植被覆度图 侵蚀量图 土壤侵蚀多因子函数运算复合分析示意图 实例 空间数据的集合分析 vv定义：按照给定条件定义：按照给定条件, ,从空间数据库中检索从空间数据库中检索 满足条件的数据，以回答用户提出的问题，满足条件的数据，以回答用户提出的问题， 即咨询式分析即咨询式分析 vv数值型（数字型）数据数值型（数字型）数据: : 数学运算数
13、学运算 人均收入人均收入= =国民生产总值国民生产总值/ /总人口总人口 vv字符型数据字符型数据: : 逻辑运算逻辑运算 重壤重壤 AND AND 土层厚度大于土层厚度大于5050厘米厘米 1 空间集合分析 1.1 1.1 概念概念: : vv按照按照2 2个逻辑子集给定的条件进行逻辑运算个逻辑子集给定的条件进行逻辑运算 vv布尔代数：布尔代数： 运算符号运算符号 AND, OR, XOR, NOT AND, OR, XOR, NOT （及其组合）及其组合） 运算结果运算结果 (T, F) (T, F) 即即 (1,0) (1,0) C语言 如果集合A是具有a属性的集合，集合B是具有b属性的
14、 集合，分别用两个圆来表示，各种简单的布尔逻辑运 算结果（阴影部分）可表示为下图所示。 A AND B A NOT B A OR B A XOR B 1.2 图形表示 1.2 图形表示 它是将输入数据层变成二值图层(0,1)，然后 进行布尔逻辑运算得到输出数据层。 基本步骤是： 首先按是否满足规定条件，将各个输入数据层 中的所有多边形赋值为1（真）或0（假），变成 二值图(0,1)。 然后，对各个输入数据层进行逻辑运算，输出 数据层是一个二值图。 1.3 1.3 逻辑运算逻辑运算: : AB 4 3 21 运算符号运算结果 1234 A0110 B0011 A AND B0010 A OR B
15、0111 NOT B1100 A XOR B (NOT A) OR (NOT B) 1101 A OR (NOT B)1110 1.3 1.3 逻辑运算逻辑运算 对于矢量数据 A0110 B0011 A AND B0010 A OR B0111 NOT B1100 A XOR B (NOT A) OR (NOT B) 1101 NOT NULL1111 A OR (NOT B)1110 1.3 1.3 逻辑运算逻辑运算 1.3 1.3 逻辑运算逻辑运算 例子 对于栅格数据 选址条件： 距某一级河流5km and 50 km 距主要公路1000米 土地利用类型不能是. 土壤类型不能是 地貌条件应该是. 要求结果： Overlay空间分析实例 西部大开发中中药材基地的选址问题
