第五章++空间分析的原理与方法(第三节).ppt

1、第三节 空间叠合分析,一、空间叠合分析的概念 二、基于矢量数据的叠合分析 三、基于栅格数据的叠合分析,一、空间叠合分析的概念,空间叠合分析(Spatial overlay analysis)的概念 指在统一空间参照系统条件下，每次将同一地区两个地理对象的图层进行叠合，以产生空间区域的多重属性特征，或建立地理对象之间的空间对应关系。,统计表,空间叠合分析的分类 根据操作形式的不同，叠置分析可以分为图层擦除、交集操作、图层合并等； 根据操作要素的不同，可以将矢量数据叠置分析分成点与多边形叠加、线与多边形叠加、多边形与多边形叠加，栅格数据叠置分析分为单层与多层栅格数据叠置分析。,二、基于矢量数据的叠

2、合分析,是参与分析的两个图层的要素均为矢量数据。 虽然数据存储量比较小，但是运算过程比较复杂。,根据叠合对象图形特征的不同，分为: 点与多边形的叠合（point-in-polygon overlay) 线与多边形的叠合(line-in-polygon overlay) 多边形与多边形的叠合(polygon-on-polygon overlay),点与多边形的叠合,是确定一图层上的点落在另一图层的哪个多边形内，以便为图层的每个点建立新的属性。 例如，水井点位与规划区多边形相叠合，可确定每口井所属的规划区范围,点与多边形叠合分析,乡镇区划图层,乡镇农作物图层,叠置农作物图层,线与多边形的叠合,是确

3、定一图层上的弧段落在另一图层的哪个多边形内，以便为图层的每条弧段建立新的属性。,例如当确定某一行政区内各种等级道路的里程数时，就需要将道路图与境界图相叠合，计算弧段与多边形边界的交点，在交点处截断弧段，并对弧段重新编号，建立弧段与多边形的归属关系,多边形与多边形的叠合分析,指将两个不同图层的多边形要素相叠合，产生输出层的新多边形要素，用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分析，以及图幅要素更新、相邻图幅拼接和区域信息提取等。,一般基础GIS软件都提供该类型的叠合分析功能，以Arcview为例，提供的多边形与多边形叠合分析功能，包括以下六种操作命令:,多边形与多

4、边形叠合分析的功能 union； intersect； identity； erase； update； clip。,Union。 进行多边形叠合，输出层为保留原来两个输入图层的所有多边形。 如果两个输入的图层分别代表了两个不同时期的河道要素，则输出的图层保留了该河道经历了两个变迁时期形成的所有特征,Union 叠合操作,Intersect。 进行多边形叠合，输出层为保留原来两个输入图层的共同多边形。 这时候上述两个图层叠合后，输出的结果为表示该河道经历两个变迁时期都不发生变化的部分。,Intersect 叠合操作,Identity。 进行多边形叠合，输出层为保留以其中一输入图层为控制边界之内

5、的所有多边形。 这时两个原始图层叠合后，输出的结果能清晰地反映出该河道经过两个时期以后动态变化的特征。,Identity叠合操作,Erase。 进行多边形叠合，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。 这时表示在将更新的特征加入之前，须将控制边界之内的内容删除。,Erase叠合操作,Update。 进行多边形叠合，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。,Update叠合操作,Clip。 进行多边形叠合，输出层为按一个图层的边界，对另一个图层的内容要素进行截取后的结果。,Clip叠合操作,Arcview中矢量数据的叠置分析是在Geoprocessing

6、模块的支持下进行的 首先在【File】菜单中选择【Extension】命令，添加Geoprocessing模块（如图1）。,图1. 添加Geoprocessing模块,三、基于栅格数据的集合分析,基于栅格数据的叠合分析是参与分析的两个图层的要素均为栅格数据。 栅格数据的叠合算法，虽然数据存储量比较大，但是运算过程比较简单。,栅格数据由于其空间信息隐含属性信息明确的特点，可以看作是最为典型的数据层面，在栅格数据内部，叠加运算是通过像元之间的各种运算来实现的。,叠加操作的输出结果可能是： 各层属性数据的算术运算结果； 各层属性数据的极值； 逻辑条件组合； 其他模型运算结果。,同矢量数据多边形叠置分

7、析相比，栅格数据的更易处理，简单而有效，不存在破碎多边形的问题等优点，使得栅格数据的叠置分析在各类领域应用极为广泛。,根据栅格数据叠加层面来将栅格数据的叠置分析运算方法分为以下几类： 布尔逻辑运算 重分类 数学运算复合法,布尔逻辑运算 栅格数据一般可以按属性数据的布尔逻辑运算来检索，即这是一个逻辑选择的过程。 设有A、B、C三个层面的栅格数据系统，一般可以用布尔逻辑算子以及运算结果的文氏图表示其一般的运算思路和关系。布尔逻辑为AND、OR、XOR、NOT，如图所示。,A.and. B .and.C,A.or. B .or.C,A.xor. B .xor.C,A.not. (B .and.C),A.and. B .or.C,A.and. (B .or.C),重分类 重分类是将属性数据的类别合并或转换成新类。 即对原来数据中的多种属性类型，按照一定的原则进行重新分类，以利于分析。,数学运算复合法 指不同层面的栅格数据逐网格按一定的数学法则进行运算，从而得到新的栅格数据系统的方法。其主要类型有以下几种：,首先在【Fil