北师大地理信息系统原理与应用课件第10章 矢量数据分析

第十章矢量数据分析

缓冲区分析

地图叠置

距离量测

要素操作缓冲区是地理空间实体的一种影响范围或服务范围。第一节缓冲区分析缓冲区分析是GIS的基本空间操作功能之一，一般应用于求地理实体的影响范围，即邻近度（Proximity）问题。建立缓冲区可把地图分为两个区域：一个区域位于所选地图要素的指定距离之内；一个区域在指定距离之外。在指定距离之内的区域称为缓冲区。基本缓冲区类型：点：圆形缓冲区线：长条缓冲区面：向内、外的缓冲带缓冲距离不一定为常数：主流用200米，支流用100米可形成多环缓冲区：核电距离5km,10km,20km,50km可形成双侧或单侧缓冲区单个缓冲区与完整缓冲区缓冲区建立中的差别：边界未融合边界融合多环缓冲单侧缓冲缓冲距离不必为常数缓冲区总是用于选定地图要素的距离量度来产生缓冲区的，因此GIS用户必须先设定好地图要素的量度单位。

ArcGIS提供了建立单一、多环缓冲区工具，Editor工具中也可建立要素的缓冲区，但不具有叠置的缓冲区边界融合等操作选项。

缓冲区分析应用——见书P230-231市政法规，禁止在距学校或教堂1000feet范围内开设酒类商店等；政府规定河流两岸2mi内的区域禁止伐木；距离道路500feet的国家森林内禁止钻探油气井；城市规划机构沿河流边缘设立岸边地带等；资源环保部门建立河流缓冲区或种植植被过滤带；……

地图叠置是在相同的空间坐标系统条件下，将同一地区两个不同地理特征的空间和属性数据组合在一起，产生具有多重属性特征的新的输出图层。输出图层的几何形状代表来自输入图层的要素的几何交集。

第二节地图叠置基于矢量数据的叠置点与多边形的叠置线与多边形的叠置

多边形与多边形叠置——最常用的叠置分析一、地图叠置的类型：基于栅格数据的叠置：利用某种计算模型对不同栅格图层中相同位置像元的值进行计算，得到新的栅格图层。点与多边形叠置

实际上是计算多边形对点的包含关系。它通过点是否在多边形内的判别来完成。

通过叠置可以计算出每个多边形里有多少个点，以及这些点的属性信息。输入图层为点图层，输出图层也是点图层，但点的属性已包含多边形的属性点与多边形叠置点号名称编码功能所属辖区1A2C3C4B5B6B叠加结果：改变点属性内容123456ABCABC123456+线与多边形叠置

实际上是比较线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，并将原线和多边形的属性信息一起赋给新弧段。输入图层为线图层，输出图层也是线图层，输出地图包含新的弧段层，且产生新的属性数据表线与多边形叠置线号原线号名称等级所属辖区11B22C33C43A51CABCABC12315234+叠加结果：产生新弧段,改变线属性内容实际上多边形与多边形的叠置是指将两个不同图层的多边形要素叠合，生成一系列新的多边形，每个新的多边形都具有两个图层的属性。多边形与多边形叠置二、地图叠置的方法：所有叠置方法都是基于布尔连接符的运算：AND连接符——求交（Intersect）

OR连接符——联合（Union

）

XOR连接符——差异（Difference

）输出图层保留了两个输入图层的全部区域范围Union联合输出图层仅保留两个输入图层的共同区域范围Intersect求交Difference差异——与求交相反，且要求输入图层都是多边形图层输出图层仅保留各输入图层独有的区域Identity识别输出图层仅保留由输入图层定义的区域范围内的要素ArcGIS中地图叠置的方法：

多边形图层叠置后会沿着两个输入图层的相关或共同边界线生成碎屑多边形（Slivers）。产生的原因：数字化的误差源地图的误差或解译误差消除方法：增大聚合容差数据预处理和后处理

三、叠置常见的问题——碎屑多边形

四、地图叠置的应用地图叠置的输出结果对查询和建模很有用帮助解决面的插值问题——将已知多边形数据集转移到另一个目标多边形中距离量测是指要素之间直线（欧氏）距离的量测。

第三节距离量测距离量测可直接用于数据分析；

距离量测还可用作数据分析的输入数据。

量测可在图层中进行，也可在一图层的各个点到另一图层中的最邻近点或线之间进行。

ArcGIS提供距离量测工具：空间连接（Spatialjoin）位置合并数据（joindatabylocation）近邻分析Near

点距离PointDistanceDissolve融合Clip裁剪Append拼接Select选择Eliminate排除Update更新Erase擦除Split分割第四节要素操作ArcGIS软件包提供了在一个或者更多图层操作和管理要素的工具，但不会把输入图层的空间数据和属性数据组合到一个图层。Dissolve消除具有相同属性值的多边形边界，生成简化图层

Dissolve融合Clip剪切生成的输出图层，仅包含落在剪切图层区域范围内的输入图层要素

Clip裁剪Append拼接把两个相邻图层拼接成一个新图层，但不能消除图层之间的公共边界

Append拼接Select选择工具生成一个满足用户定义的查询表达式的新图层

Select选择/筛选Eliminate排除工具移去满足用户定义查询表达式的要素生成一个新图层

Eliminate排除Update工具用更新图层及其要素来替换输入图层

Update更新Erase工具将落在擦除图层区域范围内的输入图层要素消除

Erase擦除Split工具以分割图层的几何形状将输入图层分割成独立的图层