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1、1云南国土资源职业学院云南国土资源职业学院第八章第八章 矢量数据空间分析矢量数据空间分析 教学目的：矢量数据的空间分析 教学要求：掌握矢量数据空间分析方法及功能掌握矢量数据网络分析功能强化运用MAPGIS进行空间分析能力教学目的与要求2云南国土资源职业学院云南国土资源职业学院第八章第八章 矢量数据空间分析矢量数据空间分析 8.1 缓冲区分析 8.2 迭加分析 8.3 多层立体叠置 8.4 属性分析 8.5 D3M分析 8.6 网络分析教学内容3云南国土资源职业学院云南国土资源职业学院第八章第八章 矢量数据空间分析矢量数据空间分析 空间分析是GIS系统的重要功能之一，是GIS系统与计 算机辅助绘
2、图系统的主要区别。空间分析的对象是一 系列跟空间位置有关的数据，这些数据包括空间坐标 和专业属性两部分。其中空间坐标用于描述实体的空 间位置和几何形态；专业属性则是实体某一方面的性 质。 MAPGIS空间分析子系统提供了一系列数据操作功能， 如空间迭加、属性分析、数据检索、三维模型分析等 功能。 4云南国土资源职业学院云南国土资源职业学院第八章第八章 矢量数据空间分析矢量数据空间分析一、基本概念 缓冲区分析是根据空间数据库中的点、线、面实体自动地在其周围建立一定宽度的多边形区域。缓冲区是一些新的多边形，不包含原来的点、线、面要素。缓冲区的大小由所指定的缓冲区半径控制。点状要素、线状要素、面状要
3、素的缓冲区示意图如图8-1。8.1 缓冲区分析 5云南国土资源职业学院云南国土资源职业学院第八章第八章 矢量数据空间分析矢量数据空间分析图8-1 点、线和面状要素的缓冲区 6云南国土资源职业学院云南国土资源职业学院第八章第八章 矢量数据空间分析矢量数据空间分析 对点状要素直接以该点为圆心，以要求的缓冲区距离大小 为半径绘圆，所包含的区域即为所要求区域，因为是在一 维区域里，所以对于点状要素较为简单；线状要素和面状 要素则相对复杂，缓冲区的建立是以线状要素或面状要素 的边线为参考线作其平行线，并考虑端点处的建立原则， 最终建立缓冲区。 在MAPGIS中建立缓冲区的方法是基于生成多边形来实现的 。
4、它根据给定的缓冲区距离，对点状、线状和面状要素的 周围形成缓冲区多边形图层，是矢量结构。在MAPGIS中建立缓冲区的步骤为：二、缓冲区分析7云南国土资源职业学院云南国土资源职业学院第八章第八章 矢量数据空间分析矢量数据空间分析一、迭加分析基础 迭加分析是依靠把分散在不同层上的空间属性信息按相 同的空间位置加到一起，合为新的一层。该层的属性由 被叠加层各自的属性组合而成，这种组合可以是简单的 逻辑合并的结果，也可以是复杂的函数运算的结果。（ 对象）与层（对象）的迭加，再结合逻辑运算来获取对 象与对象的相互关系。依据迭加分析对象的不同，又可 以分为区对区迭加分析、线对区迭加分析、点对区迭加 分析、
5、区对点迭加分析和点对线迭加分析。8.2 迭加分析8云南国土资源职业学院云南国土资源职业学院第八章第八章 矢量数据空间分析矢量数据空间分析在MAPGIS中迭加分析的过程如下： 其中文件的图形类型和文件相同，而属性则是 文件与文件属性连接的结果。 迭加分析基础9云南国土资源职业学院云南国土资源职业学院第八章第八章 矢量数据空间分析矢量数据空间分析1、迭加分析 区对区迭加分析包括合并、相交、相减、判别四种方式。不论采用哪种方式， 迭加结果的属性结构均为：标志码、面积、周长，f1、区号、 f2（其中区号为第二个文件的区号）。 线对区迭加分析包括相交、判别、相减三两种方式，迭加结果文件仍然是线文 件，迭
6、加结果的属性为：标志码、线长度、f1、区号、f2（线 图元用标号表示）。 点对区迭加分析包括相交、判别、相减三种方式，迭加结果文件仍然是点文件 ，结果属性为：标志码、f1、区号、f2。 区对点迭加分析分为相减和相交两种方式。迭加结果为区文件，结果文件属性 和原区文件相同。迭加分析基础10云南国土资源职业学院云南国土资源职业学院第八章第八章 矢量数据空间分析矢量数据空间分析点对线迭加分析 迭加结果为点文件，该方法保留所有点，找到距离某点最近的 线并计算出点线之间的距离，然后将线号和点线距离记录到属 性中。 点线距离定义如下： 对任意点D和曲线L，假设L由n个离散点d0、d1、 d2dn构成，则D
7、到d0、d1dn的距离分别为S0、 S1Sn，D到直线段（d0，d1）、（d1，d2）（dn -1，dn）的法线距离分别为： 那么点D到曲线L的距离S=min（S0，S1，S2Sn，l1， l2ln）。 迭加结果的属性为： 标志码、f1、线号、点线距离、f2迭加分析基础11云南国土资源职业学院云南国土资源职业学院第八章第八章 矢量数据空间分析矢量数据空间分析在MAPGIS中迭加分析的操作步骤为：1.数据准备在进行迭加分析前数据准备工作是极其重要的，首先要明确将通过迭加分析获得什么样的信息，目的明确 ，才会使准备的数据资料做到有的放矢，其次应注意 空间分析实际上是通过对相同空间位置的不同层进行
8、的，这时应充分考虑各数据对象应具有的属性结构需 包含些什么样的内容，当然这一切有时可能需要相应 的专业知识。只能全面而充分的数据资料才可能获得 准确、可靠的分析成果。二、迭加分析12云南国土资源职业学院云南国土资源职业学院第八章第八章 矢量数据空间分析矢量数据空间分析2.文件装入将要进行迭加分析的文件装入空间分析系统，在空间分 析的文件窗口中，每次只显示当前装入的一个文件。如 需显示其他文件，则可在窗口菜单（或右键菜单）中点 取“选择显示文件”，选择要显示的文件，这功能必须 在综合窗口状态下才可用。各个窗口之间的切换可以在 “查看”下拉菜单中进行选择。 3.浏览属性在“属性分析”菜单下选择“浏
9、览属性”，可以分别浏 览所打开文件的属性，便于确定文件属性是否满足分析 目的要求。 4.分析确定各项数据满足要求后，就可以选择相应分析方式。迭加分析13云南国土资源职业学院云南国土资源职业学院第八章第八章 矢量数据空间分析矢量数据空间分析该功能实现多种要素的空间立体叠置显示，它与迭加分析的根本区别在于它不对空间数据和属性数据进行迭加分析，只作多层立体叠置显示，以展示各要素在同一空间位置上的变化情况。选择空间分析下拉菜单中的“多层立体叠置”选项，系统会弹出图8-4所示对话框。8.3 多层立体叠置14云南国土资源职业学院云南国土资源职业学院第八章第八章 矢量数据空间分析矢量数据空间分析图8-4 叠
10、置立体图对话框 8.3 多层立体叠置15云南国土资源职业学院云南国土资源职业学院第八章第八章 矢量数据空间分析矢量数据空间分析在此对话框中可以通过浏览的方式选择各层的区、线、点文件，选择好后点击“第i层OK”按钮，即可指定某一层。选择完所需 载入的各层后点击“确定”按钮，系统会依据所确定数据，在窗 口显示如图8-5所示的类似图形。 图8-5 多层立体叠置图 8.3 多层立体叠置16云南国土资源职业学院云南国土资源职业学院第八章第八章 矢量数据空间分析矢量数据空间分析属性分析是针对空间数据的属性进行分析的方法，在MAPGIS中属性分析包括单属性分析和多属性分析两种 ，这两者的分析对象可以是属性，
11、也可以是表格。但无 论是单属性分析还是双属性分析，它们分析的属性字段 都是数值型的属性字段。8.4 属性分析17云南国土资源职业学院云南国土资源职业学院第八章第八章 矢量数据空间分析矢量数据空间分析在在MAPGISMAPGIS中单属性分析包括单属性统计分析、单属性累计统中单属性分析包括单属性统计分析、单属性累计统计、单属性累计频率统计、单属性分类统计和单属性基本初计、单属性累计频率统计、单属性分类统计和单属性基本初等函数变换五个方面的内容。等函数变换五个方面的内容。1.1.单属性统计分析单属性统计分析单属性统计是对所选文件属性（或表格）的某个数值型字段单属性统计是对所选文件属性（或表格）的某个
12、数值型字段，统计图元总数，该字段总和，最大值，最小值，平均值，统计图元总数，该字段总和，最大值，最小值，平均值，以及所统计图元（或表格行）数。并将统计结果保存在表格以及所统计图元（或表格行）数。并将统计结果保存在表格数据缓冲区中，然后显示统计结果，用户可将该结果以表格数据缓冲区中，然后显示统计结果，用户可将该结果以表格文件（文件（* *.WB.WB）的形式存盘。）的形式存盘。一、单属性分析18云南国土资源职业学院云南国土资源职业学院第八章第八章 矢量数据空间分析矢量数据空间分析2.2.单属性累计统计单属性累计统计 对所选文件属性（或表格）的某个数值型字段，该功能将对所选文件属性（或表格）的某个
13、数值型字段，该功能将 该字段最小值和最大值构成的范围等分成该字段最小值和最大值构成的范围等分成1313等分，然后统等分，然后统 计每一等分内的图元累积总数，并可以选择纵向（横向）计每一等分内的图元累积总数，并可以选择纵向（横向） 直方图，立体直方图，饼图，立体饼图，折线图等直方图，立体直方图，饼图，立体饼图，折线图等6 6种图种图 形，显示统计结果。通过该分析功能，可以直观地看出图形，显示统计结果。通过该分析功能，可以直观地看出图 形元素相对于某字段的大致分布情况。形元素相对于某字段的大致分布情况。 3.3.单属性累计频率统计单属性累计频率统计 该功能和单属性累计统计项功能相同，只是该功能进一
14、步该功能和单属性累计统计项功能相同，只是该功能进一步 将各等分段的图元累积换算成与总图元累积的百分比，所将各等分段的图元累积换算成与总图元累积的百分比，所 以其表现的仅仅是统计基准的不同。以其表现的仅仅是统计基准的不同。 单属性分析19云南国土资源职业学院云南国土资源职业学院第八章第八章 矢量数据空间分析矢量数据空间分析4.4.单属性分类统计单属性分类统计 该功能和单属性累计统计功能相似，区别在于单属性累该功能和单属性累计统计功能相似，区别在于单属性累 计统计是在用户选定属性字段后，计算机将该字段范围计统计是在用户选定属性字段后，计算机将该字段范围 划分成划分成1313等分（即分成等分（即分成
15、1313类）进行统计，而该功能则是类）进行统计，而该功能则是 由人工来指定统计分类数与各分类段的范围由人工来指定统计分类数与各分类段的范围 。 5 5、单属性基本初等函数变换、单属性基本初等函数变换 单纯通过对属性的直接分析，某些时候是很难满足实际单纯通过对属性的直接分析，某些时候是很难满足实际 要求的，这里可能要求对属性进行一些初等计算来满足要求的，这里可能要求对属性进行一些初等计算来满足 进一步的要求。进一步的要求。 单属性分析20云南国土资源职业学院云南国土资源职业学院第八章第八章 矢量数据空间分析矢量数据空间分析二、双属性分析 MAPGISMAPGIS中双属性分析主要包括双属性累计统计
16、、双属性中双属性分析主要包括双属性累计统计、双属性 累计频率统计、双属性分类统计和双属性四则运算。累计频率统计、双属性分类统计和双属性四则运算。 1.1.双属性累计统计双属性累计统计双属性累计和单属性累计相似，不同点在于双属性累双属性累计和单属性累计相似，不同点在于双属性累计的是字段的属性值，分类字段和累计字段可以是同一字计的是字段的属性值，分类字段和累计字段可以是同一字 段，而单属性累计图元个数。段，而单属性累计图元个数。下述情况就要用双属性累计功能：统计不同地层的总下述情况就要用双属性累计功能：统计不同地层的总面积。此时，将地层代号作为分类字段，将面积字段作为面积。此时，将地层代号作为分类字段，将面积字段作为 累计字段，就能够很容易得到各地层的总面积。双属性累累计字段，就能够很容易得到各地层的总面积。双属性累 计的操作步骤和统计结果与单属性累计相似，不再重复。计的操作步骤和统计结果与单属性累计相
