地理信息系統(tǒng)疊置分析課件

第七章空間分析學習目標：

理解空間分析及相關概念掌握空間分析的方法重點：疊置分析、緩沖區(qū)分析、窗口分析、網絡分析的方法及軟件實現(xiàn)第七章空間分析學習目標：重點：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)中獲取有關地理對象的空間位置、分布、形態(tài)、形成和演變等信息的分析技術。空間分析是GIS的主要特征。GIS與一般的計算機輔助制圖（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)中獲取有關地理對象的空間位置、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行疊置產生一個新要素層的操作，其結果將原來要素分割成新的要素，新要素綜合了原來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系，還將輸入數(shù)據(jù)層的屬性聯(lián)系起來產生了新的屬性關系。疊置分析是對新要素的屬性按一定的數(shù)學模型進行計算分析，進而產生用戶需要的結果或回答用戶提出的問題。疊置分析（overlay）疊置分析不僅生成了新的空間關系，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

多邊形疊加產生碎屑多邊形疊加碎屑多邊形疊加產生碎屑多邊形6疊置分析（三）疊置分析的類型：視覺信息的疊加：將多個圖層內容放在一起進行顯示點與多邊形的疊加：實質上是計算多邊形對點的包含關系，用于統(tǒng)計或屬性賦值。線與多邊形的疊加：主要用于計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：利用某種計算模型對不同柵格圖層中相同位置像元的值進行計算，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果圖件或屏幕上，它不產生新的數(shù)據(jù)層面，只是將多層信息復合顯示，以便研究者判斷其相互關系，獲得更為豐富的空間關系。地理信息系統(tǒng)中視覺信息的疊加包括以下幾類：面狀圖、線狀圖和點狀圖之間的復合；面狀圖區(qū)域邊界之間或一個面狀圖與其他專題區(qū)域邊界之間的復合；遙感影像與專題地圖的復合；專題地圖與數(shù)字高程模型復合顯示立體專題圖；遙感影像與DEM復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.點與多邊形疊置計算多邊形對點的包含關系。通過點與多邊形疊加，可以計算出每個多邊形類型里有多少個點，不但要區(qū)分點是否在多邊形內，還要描述在多邊形內部的點的屬性信息。例如：1.查詢各省有多少種礦產，產量有多少？2.指定類型的礦產在哪些省里有分布？

2.點與多邊形疊置計算多邊形對點的包含關系。通102.點與多邊形疊置1.疊加分析，一個中國政區(qū)圖（多邊形）和一個全國礦產分布圖（點），2.通過屬性查詢，可以查詢指定省份有多少種礦產，產量有多少；而且可以查詢指定類型的礦產在哪些省里有分布等信息。2.點與多邊形疊置1.疊加分析，一個中國政區(qū)圖（多邊形）和一113.線與多邊形疊加

線與多邊形的疊加，是比較線上坐標與多邊形坐標的關系，判斷線是否落在多邊形內。

例如：統(tǒng)計各省高速公路里程。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：用來疊置的多邊形。

注意：兩種多邊形順序的不同會導致統(tǒng)計結果的不同。

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

實質是相應柵格的運算。

注意：柵格大小相同，數(shù)目相等。

5.柵格圖層疊加161.算術運算：指兩層以上的對應網格值經加、減運算，而得到新的柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)的方法。2.函數(shù)運算：指兩個以上層面的柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)以某種函數(shù)關系作為復合分析的依據(jù)進行逐網格運算，從而得到新的柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)的過程。應用：地學綜合分析、環(huán)境質量評價、遙感數(shù)字圖像處理等領域1.算術運算：指兩層以上的對應網格值經加、減運算，而得到新17

例：利用土壤侵蝕通用方程式計算土壤侵蝕量已知：土壤侵蝕量的大小是降雨(R)、植被覆度(C)、坡度(S)、坡長（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（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）兩個二值化圖層，不同的邏輯運算結果如下：AND關系：結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；OR關系：結果將土層厚度大于50厘米，或者土壤為紅壤的土壤單元顯示出來；XOR：結果將土層厚度小于50厘米，或者土壤不是紅壤的土壤單元顯示出來；NOT:如結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；布爾邏輯運算例：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)：空間實體的一種影響范圍或服務范圍。實質：給定一個空間實體或集合，確定它們的鄰域，鄰域的大小由領域半徑R來確定。緩沖分析過程：

1.建立緩沖區(qū)圖層2.與其他圖層疊加進行分析三緩沖區(qū)分析（BufferWizard）（一）概念21（二）緩沖因素主體分析的目標，點源、面源、線源臨近對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鄰近對象施加作用的影響條件或強度（二）緩沖因素主體分析的目標，點源、面源、線源22（三）緩沖區(qū)半徑及實現(xiàn)途徑

1.相同距離的單層緩沖區(qū)