空间叠置分析和缓冲区分析课件.ppt

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1、空间叠置分析空间叠置分析的概念是将同一地区的两组或两组以上的要素（地图）进行叠置，产生新的特征（新的空间图形或空间位置上的新属性的过程）的分析方法。一、基于矢量数据的叠置分析1、内容1.1点与多边形的叠置点层与面层的叠置核心算法为判断点是否在多边形内。1.2线与多边形的叠置线与多边形的叠置是把一幅图(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。线与多边形叠置的算法就是线的多边形裁剪。1.3多边形与多边形的叠置2多边形与多边形的叠置2.1定义：是指不同图幅或不同图层多边形要

2、素之间的叠置，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（合成叠置）或进行多边形范围内的属性特性的统计分析（统计叠置）。合成叠置需要进行属性合并。方法可用加、减、乘、除，也可取平均值、最大最小值，或取逻辑运算的结果等。统计叠置是确定一个多边形中含有其它多边形的属性类型的面积等，即把其它图上的多边形的属性信息提取到本多边形中来。2.2应用：寻求和确定同时具有几种属性的分布区域。例如，土壤类型图（1，2）与城市功能分区图（a,b）叠置，可得出土壤与分区合成图，也可得出新属性统计表（属性面积

3、）。2.3实施步骤A对原始数据（多边形）形成拓扑关系。B多层多边形数据的空间叠置，形成新层。C对新层中的多边形重建拓扑。D删除多余多边形（或处理意义多边形）提取感兴趣的部分。2.4难点A叠置后会产生大量对用户无关的多边形，在用户做提取前仍需建拓扑，工作量大。且新层的多边形数目不仅与原多边形数目有关，还与其复杂程度有关，越复杂，多边形数目越多。B由于叠置的多边形往往是不同类型或不同比例尺的地图，在叠置时就会产生一系列无意义的多边形，即产生多边形叠置的位置误差，需要进行处理。C建新多边形拓扑和多边形

4、与新属性的连接，工作量大。二、基于栅格数据的叠置分析（一）单层栅格数据的分析----空间变换之一空间变换：对原始图层及其属性进行一系列的逻辑或代数运算，以产生新的具有特殊意义的地理图层及其属性的过程。1、布尔逻辑运算用布尔逻辑运算组合更多的属性作为检索条件，以进行更复杂的逻辑选择运算。2、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。在多数情况下，重分类都是将复杂的类型合并成简单的类型。例如，可以将各种土壤类型重分类为水面

5、和陆地两种类型。在重分类策略下，属性代换，并去掉公共边。3、滤波运算滤波运算可将破碎的地物合并和光滑化，以显示总的状态和趋势，也可以通过边缘增强和提取，获取区域的边界。4、特征参数计算即对栅格数据计算区域的周长、面积、重心等，以及线的长度、点的坐标等。在栅数数据上量算面积有其独特的方便之处，只要对栅格进行计数，再乘以栅格的单位面积即可。在栅格数据中计算距离时，距离有不同意义：四方向距离是通过水平或垂直的相邻像元来定义路径的；八方向距离是根据每个像元的八个相邻像元来定义的；在计算欧几里德距离时，需

6、将连续的栅格线离散化，再用欧几里德距离公式计算。例：四方向距离计算的距离为6，用八方向计算的距离为5、相似运算-----匹配识别相似运算是指按某种相似性度量来搜索与给定物体相似的其它物体的运算。（二）多层栅格数据的叠置分析A，B，C等表示各层上的属性值，f函数取决于叠置的要求。U＝f(A,B,C,……)1、单点变换：1.1概念：只将对应栅格单元的属性作某种运算（加、减、乘、除、三角函数、逻辑运算等）得到新图层属性，而不受其邻近点的属性值的影响。1.2算法原理：1.3实际应用：+。。。2、区域变换

7、新属性的值不仅与对应的原属性值相关，而且与原属性值所在的区域的长度、面积、形状等特性相关。如输出面积大于x的图班3、邻域变换计算新图层属性时，不仅考虑原始图上对应栅格本身的值，还需考虑该图元邻域关联的其他图元值的影响。如面元分布图，生成面元边界图时，判断是否为边界点，需判断本身为面属性，且其邻域包含背景属性（四、八邻域。栅格叠置的作用：1）类型叠置，获取新的类型。2）数量统计:即计算某一区域内的类型和面积。3）动态分析:4）益本分析:5）几何提取:空间缓冲区分析一、缓冲区及其作用1缓冲区是地理空间

8、目标的一种影响范围或服务范围，具体指在点、线、面实体的周围，自动建立的一定宽度的多边形。数学表达为：其中,R为缓冲宽度，或缓冲半径。2作用：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，即邻近度问题。如道路噪声影响范围就是沿道路建一定宽度的缓冲区，车流量决定缓冲区半径。如某地区有危险品仓库，要分析一旦仓库爆炸所涉及的范围，这就需要进行点缓冲区分析等等。3类型:点缓冲区；线缓冲区；面缓冲区；复杂缓冲区；可变距离缓冲区。二、基于矢量数据的缓冲区的建立以线