《地理信息系统应用》空间数据叠加分析课件

1、地理信息系统课程资源库单元25 空间数据叠加分析联合全国28家校企单位共同建设第1页，共40页。分层组织 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。第2页，共40页。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2.1 根据所采用的数据结构的不同基于矢量数据的叠合基于栅格数据的叠合2.2 根据叠合对象图形特征的不同点与多边形叠合线与多边形叠合多边形与多边形叠合第3页，共40页。 1 空间叠合分析的概念 1.1 空间叠合

2、分析 1.2 空间合成叠合1.3 空间统计叠合第4页，共40页。1.1 空间叠合分析 指在相同的空间坐标系统条件下，将同一地区两个地理特征的空间和属性数据重叠相加，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。空间合成叠合空间统计叠合第5页，共40页。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点与多边形叠合线与多边形叠合多边形与多边形叠合2.2 根据所采用的数据结构的不同基于矢量数据的叠合基于栅格数据的叠合第6页，共40页。 2.1.1 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之间的包含关系（包含分析），判断各个点的归属（落在哪个多边形内）

3、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，可找到包含每个井的区域。 第7页，共40页。2.1.2 线与多边形叠加 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。 通常是计算线与多边形的交点，只要相交就产生一个结点，将原线打断成一条条弧段，对弧段重新编号，并将原线和多边形的属性信息一起赋给新弧段（建立弧段（原线）与多边形的归属关系）。 叠加的结果产生一个新的数据层面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表记录原线和多边形的属性信息。第8页，共40页。叠加结果：改变点属性内容123456ACB123456点号名称编码功能

4、所属辖区1A2C3C4B5B6B第9页，共40页。实例第10页，共40页。 2.1.3 多边形与多边形的叠加分析 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分析、区域信息提取等。 叠合后产生输出新图层的属性信息与原多边形的继承关系，要根据叠加的不同方式而定。 第11页，共40页。2.1.3 多边形与多边形的叠加分析Union合并:输出层为保留原来两个输入图层的所有多边形。Intersect相交:输出层为保留原来两个输入图层的公共多边形。Identity识别:输出层为保留以其中一输入图层为控制

5、边界之内的所有多边形。Erase擦除: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。Update更新: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。Clip裁剪: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。第12页，共40页。Union合并: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第13页，共40页。第14页，共40页。Intersect相交:输出层为保留原来两个输入图层的公共多边形第15页，共40页。第16页，共40页。Identity识别: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第17页，共40页。第18页，

6、共40页。Erase擦除: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第19页，共40页。第20页，共40页。Clip裁剪: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第21页，共40页。第22页，共40页。Update更新: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第23页，共40页。实例第24页，共40页。作业：分析比较多边形与多边形的叠加分析的几种方法。第25页，共40页。Union合并Intersect相交Identity识别Erase擦除Clip裁剪Update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第

7、26页，共40页。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点与多边形叠合线与多边形叠合多边形与多边形叠合2.2 根据所采用的数据结构的不同基于矢量数据的叠合基于栅格数据的叠合第27页，共40页。2.2.1 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，但运算过程比较复杂。2.2.2 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，但运算过程比较简单。第28页，共40页。基于矢量数据的叠合分析AB123451B2B1A2A4A3A5B3B4B降雨量土壤类型适宜农作物第29页，共40页。基于栅格数据的叠合分析第30页，共40

8、页。基于栅格数据的叠合分析栅格叠合分析的条件：栅格叠合分析的结果： 方法：第31页，共40页。第32页，共40页。实例 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第33页，共40页。空间数据的集合分析定义：按照给定条件,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，即咨询式分析数值型（数字型）数据: 数学运算 人均收入=国民生产总值/总人口字符型数据: 逻辑运算 重壤 AND 土层厚度大于50厘米第34页，共40页。1 空间集合分析1.1 概念:按照2个逻辑子集给定的条件进行逻辑运算布尔代数：运算符号AND, OR, XOR, NOT （及其

9、组合）运算结果(T, F) 即 (1,0)第35页，共40页。1.2 图形表示如果集合A是具有a属性的集合，集合B是具有b属性的集合，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第36页，共40页。1.3 逻辑运算AB4321运算符号运算结果1234A0110B0011A AND B0010A OR B0111NOT B1100A XOR B(NOT A) OR (NOT B)1101A OR (NOT B)1110对于矢量数据第37页，共40页。1.3 逻辑运算A0110B0011A AND B0010A OR B0111NOT B1100A XOR B(NOT A) OR (NOT B)1101NOT NULL1111A OR (NO