14 空间分析的原理与方法-叠加分析.ppt

1、地理信息系统基础,Geographical Information System,第五章 空间分析的原理与方法,教学内容,5.1空间数据查询 5.2空间统计分析 5.3数字地面模型分析 5.4空间叠加分析 5.5空间缓冲区分析 5.6泰森多边形分析 5.7空间网络分析 5.8空间距离的量算 5.9空间分析模型,教学目标,掌握以下内容： 叠加分析概念； 七种类型叠加分析； 叠加分析使用；,5.4 空间叠加分析,一、叠加分析概述 二、基于矢量数据的叠加分析 三、基于栅格数据的叠加分析,一、叠加分析概述,什么是叠加分析？（overlay analysis) 空间叠加分析是指在统一的空间参照系统条件下

2、，把分散在不同层上的空间信息按相同的空间位置叠加到一起，产生新的特征（新的空间图形或空间位置上的新属性）的分析方法。 例如： 据全国湖泊分布图层、青海省行政区域图层，计算出青海省境内的湖泊分布图。 据空气污染分布图层、水系污染分布图层，得出同时有两类污染分布的区域。,一、叠加分析概述,叠加分析特点： 参与叠加分析运算数据同时包括空间数据和对应的属性数据。 对空间信息和对应的属性信息作集合的交、并、差、余等运算，也可再进一步对属性作其他的数学运算。 被叠加的要素层面必须是基于相同坐标系统的，基准面相同的、同一区域的数据。 只能同时叠加两幅地图，但可连续操作。,一、叠加分析概述,叠加的结果： 几何

3、形状改变 属性改变,以数据结构类型对叠加分析分类,基于矢量数据的叠加分析 基于栅格数据的叠加分析,二、基于矢量数据的叠加分析,本小节内容： 1.基于矢量数据的叠加分析基本类型： 2.破碎多边形处理 3.基于矢量数据的叠加分析实例-Supermap叠加分析,二、基于矢量数据的叠加分析,点与多边型叠加 输出图层包含输入地图相同的点要素，但点的属性已为其落入的多边形的属性。 核心算法为判断点是否在多边形内,如垂线法。,A,B,1,2,1A,2B,+,=,点与多边型叠加,例如：一个县各乡镇农作物产量图与该县的乡镇行政图进行叠加分析后，更新点属性表，可以计算各乡镇有多少种农作物及其产量，或者查询哪些农作

4、物在哪些乡镇有分布等信息。,A,B,1,1A,1B,+,=,线与多边型叠加,线与多边形的叠加是把一幅图(或一个数据层)中的多边形的特征加到另一幅图(或另 一个数据层)的线上。 线与多边形叠加的算法：线的多边形裁剪。,线与多边型叠加,例如：河流网络与乡镇区划图进行叠加分析，这样河流网络图层中的各个河流的线属性表，将不仅包含原河流的信息，还含有该河流所在行政区的标号和其他信息，可以依此得到任意省市内的河流的分布密度和长度等。,多边形与多边型叠加,定义：根据两组多边形边界的交点来建立具有多重属性的多边形（合成叠加）或进行多边形范围内的属性特性的统计分析（统计叠加）。 应用：寻求和确定同时具有几种属性

5、的分布区域。,A,B,+,=,1,2,1A,1B,2A,2B,多边形与多边型叠加,破碎多边形处理,在图层叠加过程中，沿着两个输入图层的共同边界出现的极小多边形。 原因 数字化 原地图误差 遥感解译 野外调查 消除方法 最小多边形容限，最小多边形容限用于指定建立拓扑关系是可以删除的最大碎多边形。,破碎多边形处理,基于矢量数据的叠加分析实例- SuperMap,SuperMap叠加分析类型 裁剪 擦除 合并 求交 同一 对称差 更新运算,裁剪分析,Clip运算：是用一个裁剪数据集从一个被剪取数据集中抽取部分特征（点、线、面）集合的运算。 Clip数据集必须是面数据集，被剪取的数据集可以是点、线、面

6、数据集。,裁剪分析,运算结果的属性数据：其类型与源数据集是相同，结构与源数据集是相同。,裁剪分析,例：五角星表示行政区域，圆表示雨水区域 求：雨水影响的区域，用裁剪分析。,裁剪分析,例：打开CHINA400数据,例：求青海省的湖泊分布情况,例：打开CHINA400数据，据全国湖泊分布图、青海省行政区域图计算出青海省境内的湖泊分布图。 步骤1 ：用province_r01数据集求出青海的区域数据集。(右键菜单-选中对象区域裁减） 步骤2： 使用裁剪或者求交分析 第一数据集为“Lake-r” 第二数据集为“青海” 察看结果,例：数据集1的属性数据,例：数据集1的属性数据,例：结果的属性数据,擦除分

7、析,擦除：擦除掉被擦除数据集中与擦除数据集中多边形相重叠部分（点、线、面）的操作。 属性表：也来自于被擦除数据集的属性表,是其部分子集。,擦除分析,例：五角星表示行政区域，圆表示雨水区域 求：没有被雨水影响的区域，用擦除分析。,擦除分析,例：扣掉华东六省后公路总里程统计 1 由provincer0生成华东六省图层six 2 road_l 删除six,擦除分析,擦除分析,合并分析,合并：是求两个数据集的并集的操作。只限于两个面数据集之间进行。 空间数据结果：两个面数据集内的所有多边形都被输出到结果数据集中，在相交处多边形将被分裂。结果数据集被分成了三部分，红色斜线部分是两个数据集相交部分，白色部

8、分是被操作数据集除去相交的部分，而灰色部分为操作数据集除去相交的部分。,合并分析,复杂情况：,合并分析,属性表：提供两种选择，合并和不合并。 采用合并选项时，参与Union运算的两个数据集的属性表中的字段都将被加入到操作结果的属性表中。 若采用非合并选项，则在新建属性表中只记录各多边形在输出数据集中的内部标识号、用户标识号、周长、面积属性及生成它的两个多边形在原数据集中的各自内部标识号，其它属性仍然使用生成该多边形的两个对象的属性表（在两个原数据集中）。,合并分析,例：五角星表示行政区域，圆表示雨水区域 如：一个是行政区域；一个是雨水覆盖区域 求：1 被雨水覆盖的行政区域 2 没有被雨水覆盖的

9、行政区域 3雨水没有覆盖 任何行政区域的部分。,合并分析,例1:数据源legend，Legend_County_R，Legend_R运算。 例2: Lake_r 与QINGHAI 合并,合并分析,合并分析,合并分析,Lake_r 与QINGHAI 合并属性结果与 QINGHAI 与 Lake_r合并属性结果略有不同,求交分析,求交运算（Intersect） ：是求两个数据集的交集的操作。 空间数据结果：两个数据集中相交的部分将被输出到结果数据集中，其余部分将被删除。,求交分析（Intersect）,第一个被称为待求交数据集，另一个被称为交数据集。 待求交数据集的类型可以是点类型、线类型和面类型

10、，但交数据集必须是面数据集类型。 属性结果：不仅包括待求交数据集的属性字段，而且包括交数据集的属性字段。 属性结果提供两种选择：合并和不合并属性字段。 求交分析与裁剪分析区别 空间结果相同 属性结果不同,求交分析,例1：求被雨水覆盖的区域及天气情况 求交分析 裁剪只能求被雨水覆盖的区域，不能同时求天气情况。空间数据相同。,求交分析,同一分析,同一运算(Identity) ：是对两个数据集进行相交计算。 第一个数据集为点数据集、线数据集或面数据集,第二个数据集必须是面数据集类型。 空间结果： 如果第一个数据集为点数据集或者线数据集，则新生成的数据集中保留第一个数据集的所有对象； 如果第一个数据集

11、为面数据集，则保留第一个数据集中所有的面对象，并且将与第二个数据集相交的对象在相交的地方分割成多个对象，即用第二个数据集分割第一个数据集。,同一分析,同一分析,属性结果：来自于两个数据集的属性表。提供两种选择：合并和不合并。 Identity与Union运算比较 要对两个数据集进行相交计算。 不同之处在于，Union运算保留了两个数据集的所有部分，而Identity运算只保留第一个数据集的所有部分，去掉第二个数据集（称为Identity数据集）中与第一个数据集没有重叠的部分。 参与Union运算的两个数据集必须都是面数据集，而Identity运算只要求Identity数据集为面数据集，第一个数

12、据集的类型可以是点类型、线类型和面类型。,同一分析,例1：求行政区域被雨水分割的情况,例：求青海省的湖泊分布情况,根据全国湖泊分布图、青海省行政区域图计算出青海省境内的湖泊分布图 使用裁剪或者求交分析 第一数据集为“Lake” 第二数据集为“青海”,例：求青海省以及省内的湖泊分布情况,根据全国湖泊分布图、青海省行政区域图计算出青海省以及省内的湖泊分布图。 使用同一分析 第一数据集为“青海” 第二数据集为“Lake”,对称差,对称差Symmetrize运算：是在两个面数据集之间进行的交集取反操作。 空间结果：是在两个面数据集之间进行的交集取反操作。运算的结果会保留两个数据集中所有的对象，并擦除源

13、数据集中的几何对象与叠加数据集中的几何对象相交的区域进行操作，同时将这些几何对象在相交处分裂。 例：有两种污染类型分布，只有一种污染的地区。,对称差,例1：同时没有被雨水覆盖的区域和不覆盖该区域的雨水区域。,更新,更新运算Update运算：更新运算是对两个面数据集进行的操作，即使用叠加数据集中的内容去更新源数据集中相应位置的内容。 空间结果：,更新,例1：同时求: 雨水覆盖的区域和不被覆盖的行政区域。,关于叠加分析的特别说明,1.裁剪分析和求交分析的区别： 从得到的图形结果上看并没有什么区别，都得到的是两个数据集的重叠部分； 而数据的属性部分就有着本质的区别了，裁剪分析得到的结果数据集和被裁剪数据集的类型是一致的，属性表只保留了被裁剪数据集的属性信息； 而求交分析的结果属性表除了包括自己的属性字段，还包括待求交数据集和交数据集的所有属性字段。,关于叠加分析的特别说明,2.求交与同一：求交只取两数据集都公有的部分，