1、第三節(jié) 空間疊合分析,一、空間疊合分析的概念 二、基于矢量數(shù)據(jù)的疊合分析 三、基于柵格數(shù)據(jù)的疊合分析,一、空間疊合分析的概念,空間疊合分析(Spatial overlay analysis)的概念 指在統(tǒng)一空間參照系統(tǒng)條件下，每次將同一地區(qū)兩個地理對象的圖層進行疊合，以產(chǎn)生空間區(qū)域的多重屬性特征，或建立地理對象之間的空間對應(yīng)關(guān)系。,統(tǒng)計表,空間疊合分析的分類 根據(jù)操作形式的不同，疊置分析可以分為圖層擦除、交集操作、圖層合并等； 根據(jù)操作要素的不同，可以將矢量數(shù)據(jù)疊置分析分成點與多邊形疊加、線與多邊形疊加、多邊形與多邊形疊加，柵格數(shù)據(jù)疊置分析分為單層與多層?xùn)鸥駭?shù)據(jù)疊置分析。,二、基于矢量數(shù)據(jù)的疊

2、合分析,是參與分析的兩個圖層的要素均為矢量數(shù)據(jù)。 雖然數(shù)據(jù)存儲量比較小，但是運算過程比較復(fù)雜。,根據(jù)疊合對象圖形特征的不同，分為: 點與多邊形的疊合（point-in-polygon overlay) 線與多邊形的疊合(line-in-polygon overlay) 多邊形與多邊形的疊合(polygon-on-polygon overlay),點與多邊形的疊合,是確定一圖層上的點落在另一圖層的哪個多邊形內(nèi)，以便為圖層的每個點建立新的屬性。 例如，水井點位與規(guī)劃區(qū)多邊形相疊合，可確定每口井所屬的規(guī)劃區(qū)范圍,點與多邊形疊合分析,鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)劃圖層,鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)作物圖層,疊置農(nóng)作物圖層,線與多邊形的疊合,是確

3、定一圖層上的弧段落在另一圖層的哪個多邊形內(nèi)，以便為圖層的每條弧段建立新的屬性。,例如當(dāng)確定某一行政區(qū)內(nèi)各種等級道路的里程數(shù)時，就需要將道路圖與境界圖相疊合，計算弧段與多邊形邊界的交點，在交點處截斷弧段，并對弧段重新編號，建立弧段與多邊形的歸屬關(guān)系,多邊形與多邊形的疊合分析,指將兩個不同圖層的多邊形要素相疊合，產(chǎn)生輸出層的新多邊形要素，用以解決地理變量的多準則分析、區(qū)域多重屬性的模擬分析、地理特征的動態(tài)變化分析，以及圖幅要素更新、相鄰圖幅拼接和區(qū)域信息提取等。,一般基礎(chǔ)GIS軟件都提供該類型的疊合分析功能，以Arcview為例，提供的多邊形與多邊形疊合分析功能，包括以下六種操作命令:,多邊形與多

4、邊形疊合分析的功能 union； intersect； identity； erase； update； clip。,Union。 進行多邊形疊合，輸出層為保留原來兩個輸入圖層的所有多邊形。 如果兩個輸入的圖層分別代表了兩個不同時期的河道要素，則輸出的圖層保留了該河道經(jīng)歷了兩個變遷時期形成的所有特征,Union 疊合操作,Intersect。 進行多邊形疊合，輸出層為保留原來兩個輸入圖層的共同多邊形。 這時候上述兩個圖層疊合后，輸出的結(jié)果為表示該河道經(jīng)歷兩個變遷時期都不發(fā)生變化的部分。,Intersect 疊合操作,Identity。 進行多邊形疊合，輸出層為保留以其中一輸入圖層為控制邊界之內(nèi)

5、的所有多邊形。 這時兩個原始圖層疊合后，輸出的結(jié)果能清晰地反映出該河道經(jīng)過兩個時期以后動態(tài)變化的特征。,Identity疊合操作,Erase。 進行多邊形疊合，輸出層為保留以其中一輸入圖層為控制邊界之外的所有多邊形。 這時表示在將更新的特征加入之前，須將控制邊界之內(nèi)的內(nèi)容刪除。,Erase疊合操作,Update。 進行多邊形疊合，輸出層為一個經(jīng)過刪除處理后的圖層與一個新特征圖層進行合并后的結(jié)果。,Update疊合操作,Clip。 進行多邊形疊合，輸出層為按一個圖層的邊界，對另一個圖層的內(nèi)容要素進行截取后的結(jié)果。,Clip疊合操作,Arcview中矢量數(shù)據(jù)的疊置分析是在Geoprocessing

6、模塊的支持下進行的 首先在【File】菜單中選擇【Extension】命令，添加Geoprocessing模塊（如圖1）。,圖1. 添加Geoprocessing模塊,三、基于柵格數(shù)據(jù)的集合分析,基于柵格數(shù)據(jù)的疊合分析是參與分析的兩個圖層的要素均為柵格數(shù)據(jù)。 柵格數(shù)據(jù)的疊合算法，雖然數(shù)據(jù)存儲量比較大，但是運算過程比較簡單。,柵格數(shù)據(jù)由于其空間信息隱含屬性信息明確的特點，可以看作是最為典型的數(shù)據(jù)層面，在柵格數(shù)據(jù)內(nèi)部，疊加運算是通過像元之間的各種運算來實現(xiàn)的。,疊加操作的輸出結(jié)果可能是： 各層屬性數(shù)據(jù)的算術(shù)運算結(jié)果； 各層屬性數(shù)據(jù)的極值； 邏輯條件組合； 其他模型運算結(jié)果。,同矢量數(shù)據(jù)多邊形疊置分

7、析相比，柵格數(shù)據(jù)的更易處理，簡單而有效，不存在破碎多邊形的問題等優(yōu)點，使得柵格數(shù)據(jù)的疊置分析在各類領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛。,根據(jù)柵格數(shù)據(jù)疊加層面來將柵格數(shù)據(jù)的疊置分析運算方法分為以下幾類： 布爾邏輯運算 重分類 數(shù)學(xué)運算復(fù)合法,布爾邏輯運算 柵格數(shù)據(jù)一般可以按屬性數(shù)據(jù)的布爾邏輯運算來檢索，即這是一個邏輯選擇的過程。 設(shè)有A、B、C三個層面的柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)，一般可以用布爾邏輯算子以及運算結(jié)果的文氏圖表示其一般的運算思路和關(guān)系。布爾邏輯為AND、OR、XOR、NOT，如圖所示。,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),重分類 重分類是將屬性數(shù)據(jù)的類別合并或轉(zhuǎn)換成新類。 即對原來數(shù)據(jù)中的多種屬性類型，按照一定的原則進行重新分類，以利于分析。,數(shù)學(xué)運算復(fù)合法 指不同層面的柵格數(shù)據(jù)逐網(wǎng)格按一定的數(shù)學(xué)法則進行運算，從而得到新的柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)的方法。其主要類型有以下幾種：,首先在【Fil