地理信息系统叠置分析
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1、叠置分析是将两层或多层地图要素进行叠置产生一个新要素层的操作,其结果将原来要素分割成新的要素,新要素综合了原来两层或多层要素所具有的属性。
2、合成叠置是将同一地区、同一比例尺的两组或更多的多边形要素的数据文件进行叠置,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,如p133图(a)。
3、统计叠置是将多边形数据层叠加,进行多边形范围的属性特征的统计分析,如p133图(b)。
4、矢量叠置一般经过三个步骤的计算。
第一步:将所有的线段在与另一层的线段相交的位置打断;第二步:重新建立弧-多边形拓扑关系;第三步:设置多边形标识点,传递属性。
5、缓冲区:所谓缓冲区就是地理空间目标的一种影响范围或服务范围。
6、缓冲区分析:是在点、线、面实体周围建立缓冲区多边形的过程。
7、“数字地球”是应用遥感、遥测、全球定位系统、地理信息系统、通信技术、计算机技术、互联网络/万维网、仿真与虚拟现实技术等现代科技的高度综合与集成体。
8、数字城市是指:综合运用空间信息技术、虚拟现实技术、计算机和互联网技术、数据库技术、等,将城市地理、资源、环境、人文、经济、社会和居民日常生活等复杂系统进行数字化、网络化,建立能够分类存储、自动处理和智能识别的海量数据库,并可直接用于城市规划、建设、管理、服务和居民日常生活的综合系统。
9、数字城市建设内容基础地理信息是数字城市的基础信息多尺度、多时相和多分辨率的基础地理信息是数字城市的基础框架,是其他信息的空间定位和载体,同时也是数字城市面向公众用户的直观界面信息高速公路是数字城市的基础设施宽带互联网、通信协议(IP)技术、无线通讯协议(WAP)技术是实现数字城市的基本技术条件。
数字城市具体表现数字城市通过政府上网、电子商务、一卡通、房地产交易、远程教育、娱乐等与人们的日常生活和工作结合在一起。
10、数字城市建设的支撑技术:空间信息技术地理信息系统(GIS)为庞大的城市数据提供了管理、存储和维护的有效手段;遥感(RS)技术中数字摄影测量技术、航空摄影测量与高分辨率卫星遥感技术和激光扫描技术提供了数据获手段;全球定位系统(GPS)提供动态目标的定位。
实习四叠加分析一实习目的掌握空间分析中叠加分析的基本原理,能用MapGIS软件进行叠加分析的基本方法。
二实习内容运用MapGIS空间分析模块对保定市湖泊、水库、铁路及各县市数据进行空间叠加分析。
三实习要求1. 运用行政界.wp分别与湖泊.wp、水库.wp做区与区的相交分析,目的是得到湖泊和水库的跨县情况。
2. 运用行政界.wp分别与铁路.wl做区与线的相交分析,目的是得到各铁路线穿过各县的长度。
3. 运用行政界.wp分别与县市.wt(政府所在地)做区与点的相交分析,目的是得到各县市与其所在地的对应关系。
4. 分析结果文件并存盘。
四实习步骤1. 启动MapGIS空间分析子系统2. 区对区的叠加分析区对区的叠加分析1)选择“文件>装区文件”,依次打开“行政界.wp、湖泊.wp和水库.wp”三个区文件。
2)选择“空间分析>区空间分析>区对区相交分析”,系统弹出“选择叠加文件”对话框,选择叠加文件1为“行政界.wp”,叠加文件2为“湖泊.wp”,单击确定,弹出对话框要求输入模糊半径,这里输入0,单击“OK”。
3)保存结果文件XH.wp查看结果文件激活结果文件,选择“属性分析>浏览属性数据”,系统弹出“选择属性类型”对话框,选择“区属性”,单击“确定”查看结果。
统计各县市湖泊面积1)选择“属性分析>双属性分类统计>横向直方图”进入“选择文件属性类型”对话框。
选择文件:“XH.wp”;属性类型:“区属性”。
单击“确定”。
进入“确定分类统计信息”对话框。
2)选择分类属性字段:“名称”“单点方式的”;选择统计属性字段:“面积”“累计方式”;选择保留属性字段:“面积”。
单击“确定”。
查看“属性分析结果”及“统计分析结果”文件。
导出属性表并在EXCEL中查看1)启动MapGIS属性管理子系统。
2)选择“文件>装区文件”,打开叠加结果文件XH.wp。
3)选择“属性>输出属性”,进入“输出属性”对话框。
第七讲:实习五、多层面叠合分析一、目的多层面叠合分析是空间数据分析的基本方法,包括栅格数据的信息复合分析与矢量数据的叠置分析。
(1)栅格数据信息复合分析:有时也称为栅格数据的叠置分析,它是指不同层面的栅格数据逐网格按一定的数学法则或逻辑判断进行运算,从而得到新的栅格数据系统的方法。
视觉信息复合是将不同专题的内容叠加显示在结果图件上,以便系统使用者判断不同专题地理实体的相互空间关系,获得更为丰富的信息。
地理信息系统中视觉信息复合包括以下几类:(1) 面状图、线状图和点状图之间的复合;(2) 面状图区域边界之间或一个面状图与其他专题区域边界之间的复合;(3) 遥感影像与专题地图的复合;(4) 专题地图与数字高程模型复合显示立体专题图;(5) 遥感影像与DEM复合生成真三维地物景观。
(2)矢量数据的叠置分析:根据叠加的矢量数据类型的不同,分为点与多边形的叠置、线与多边形的叠置、多边形叠置三种。
多边形叠置分析也称为Polygon-on-polygon 叠置,它是指同一地区、同一比例尺的两组或两组以上的多边形要素的数据文件进行叠置。
参加叠置分析的两个图层应都是矢量数据结构。
若需进行多层叠置,也是两两叠置后再与第三层叠置,依次类推。
其中被叠置的多边形为本底多边形,用来叠置的多边形为上覆多边形,叠置后产生具有多重属性的新多边形。
其基本的处理方法是,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或进行多边形范围内的属性特性的统计分析。
其中,前者叫做地图内容的合成叠置(图6-11),后者称为地图内容的统计叠置(图6-12)。
合成叠置的目的,是通过区域多重属性的模拟,寻找和确定同时具有几种地理属性的分布区域。
或者按照确定的地理指标,对叠置后产生的具有不同属性的多边形进行重新分类或分级,因此叠置的结果为新的多边形数据文件。
统计叠置的目的,是准确地计算一种要素(如土地利用)在另一种要素(如行政区域)的某个区域多边形范围内的分布状况和数量特征(包括拥有的类型数、各类型的面积及所占总面积的百分比等等),或提取某个区域范围内某种专题内容的数据。
空间叠加分析(报告)目录空间叠加分析(报告) (1)引言 (1)研究背景 (1)研究目的 (2)研究意义 (3)空间叠加分析的概念和原理 (4)空间叠加分析的定义 (4)空间叠加分析的基本原理 (5)空间叠加分析的应用领域 (6)空间叠加分析的方法和步骤 (6)数据准备 (6)空间数据叠加方法 (7)空间数据叠加步骤 (8)空间叠加分析的案例研究 (9)案例背景介绍 (9)数据收集和准备 (10)空间叠加分析的具体步骤 (11)结果分析和讨论 (12)空间叠加分析的优缺点 (13)优点 (13)缺点 (13)发展趋势 (14)结论 (15)主要研究成果 (15)存在问题和改进方向 (16)引言研究背景空间叠加分析是地理信息系统(GIS)中的一种重要分析方法,它通过将不同的空间数据叠加在一起,以揭示地理现象之间的关联和相互作用。
随着GIS技术的不断发展和应用,空间叠加分析在地理学、城市规划、环境科学等领域中得到了广泛的应用和研究。
在过去的几十年里,人类社会的快速发展和城市化进程导致了大量的土地利用变化和环境问题。
为了更好地理解和解决这些问题,研究人员开始将GIS技术引入到空间分析中。
空间叠加分析作为GIS技术的核心功能之一,可以帮助我们更好地理解和解释地理现象之间的关系。
空间叠加分析的研究背景可以从以下几个方面来阐述:首先,随着城市化进程的加速,城市土地利用变化成为一个重要的研究领域。
通过空间叠加分析,我们可以将不同时间段的土地利用数据叠加在一起,以分析城市土地利用的演变过程和趋势。
这对于城市规划和土地资源管理具有重要意义。
其次,环境问题是当前全球关注的焦点之一。
通过空间叠加分析,我们可以将环境数据与其他空间数据进行叠加,以揭示环境问题与其他地理现象之间的关系。
例如,我们可以将空气质量数据与交通数据叠加,以分析交通对空气质量的影响。
这对于环境保护和可持续发展具有重要意义。
此外,社会经济问题也是空间叠加分析的研究重点之一。
M ap I nfo中叠置分析的实现与应用孙建国① 赵 军② 摘 要 叠置分析是地理信息系统(G IS)的基本空间分析方法。
文章介绍了在G IS工具软件M ap info及其编程语言M apBasic中实现多边形图层叠置的两种方法,并以实例做对比分析其优劣和实用范围。
在实际使用中,可视目标灵活选择。
关键词 M ap info 叠置分析 网格化一、引言地理信息系统(G IS)以空间分析而见长,也以此区别于地图制图、图像处理等系统。
M ap Info是当今比较成熟的桌面地理信息系统软件之一,硬件要求低,性能价格比高,易学易用,在国内有广泛应用。
G IS软件的数据模型直接影响其空间分析功能的具体实现。
M ap Info采用无拓扑关系的矢量数据结构——“空间实体+空间索引”模型。
与另一种常见的拓扑数据模型POL YV R T 结构相比,其优点是:虽然公共结点被重复存储,但其结构化的实体模型使得对某个对象的更改不会影响到其它对象的定义,从而大大增强了空间数据的可维护性;基于POL YV R T 结构的空间数据组织不能被规范为关系模式,而基于“空间实体+空间索引”模型可以规范为“实体-关系”模型,从而可以与关系数据库系统结合,在关系数据库内实现对空间数据的查询、分析和处理等操作。
本文从叠置分析的角度探讨M ap Info中空间分析的实现方法,并辅以实例分析与验证,说明该方法的可实用性。
二、M ap I nfo中叠置分析的实现方法1.叠置分析叠置分析(overlay)是一种常见的空间分析方法,可区别为矢量图层叠置和栅格图层叠置。
M ap Info中栅格图像被用来做矢量图层的背景,所以并不支持栅格图层的叠置。
矢量图层叠置可分为点与多边形叠置、线与多边形叠置、多边形叠置。
点与多边形叠置是简单的包含分析;线与多边形叠置与前者类似,须先做线与多边形的相交;多边形叠置最为复杂,是把同一地区,同一比例尺的两幅或两幅以上的矢量图层重叠在一起,产生新的空间图形上新的属性。
叠置分析叠置分析是地理信息系统中常用的用来提取空间隐含信息的方法之一,叠置分析是将有关主题层组成的各个数据层面进行叠置产生一个新的数据层面,其结果综合了原来两个或多个层面要素所具有的属性,同时叠置分析不仅生成了新的空间关系,而且还将输入的多个数据层的属性联系起来产生了新的属性关系。
其中,被叠加的要素层面必须是基于相同坐标系统的,同一地带,还必须查验叠加层面之间的基准面是否相同。
从原理上来说,叠置分析是对新要素的属性按一定的数学模型进行计算分析,其中往往涉及到逻辑交、逻辑并、逻辑差等的运算。
根据操作要素的不同,叠置分析可以分成点与多边形叠加、线与多边形叠加、多边形与多边形叠加;根据操作形式的不同,叠置分析可以分为图层擦除、识别叠加、交集操作、均匀差值、图层合并和修正更新,以下就这六种形式分别介绍叠置分析的操作。
要注意的是这里也要对属性进行一定的操作,所指的属性是较为简单的属性值,例如注解属性,尺度属性,网络属性等不能作为输入的属性值。
其中在ArcGIS 中可以进行叠置分析的数据格式有coverage,shapefile,GeoDatabase中的数据要素等,这里主要以shapefile 为例子来介绍。
一图层擦除(Erase)图层擦除是指输入层根据擦除图层的范围大小,将擦除参照图层所覆盖的输入图层内的要素去除,最后得到剩余的输入图层的结果。
从数学的空间逻辑运算的角度来说,即A为输入图层,B 为擦除层)具体表现如下所示:图1 图层擦除的三种形式在arcgis 中实现以上的操作,具体的步骤如下:1. 首先打开ArcMap 主界面,点击(即ArcToolbox 按钮)打开ArcToolbox 工具箱,在ArcToolbox 中选择Analyst Tools,打开后选择Overlay 中的Erase 选项,双击打开Erase对话框;(如图2)图2 图层擦除操作2. 在Erase 操作对话框中填入输入图层(Input Features),擦除参照(Erase Feature),输出图层(Output Feature Class)和分类容许量及单位,在右下角的环境设置(Environments)中,可以对输入输出数据的参数进行设置。
叠置分析的实施步骤有哪些什么是叠置分析叠置分析(Overlay Analysis)是一种地理信息系统(GIS)中常用的空间分析方法,它通过将不同的空间要素图层叠加在一起,确定它们之间的关系和相互影响。
叠置分析通常用于解决地理空间数据中的问题,例如可视化地理统计数据、确定地理位置上的冲突点、分析资源分布等。
实施步骤下面是叠置分析的实施步骤:1. 确定研究目标和问题在进行叠置分析之前,我们首先需要明确研究的目标和问题。
根据具体的需求,我们可以选择不同的叠置分析方法和工具。
2. 准备数据叠置分析需要使用到空间数据,因此在开始之前,我们需要准备好相关的数据。
这些数据可以来自于不同的来源,例如矢量数据、栅格数据等。
确保数据的格式和投影一致,并且具有正确的属性信息。
3. 定义分析空间范围根据研究的目标和问题,我们需要定义分析的空间范围。
这可以是整个地图覆盖范围,也可以是特定的区域。
确定好空间范围可以帮助我们集中注意力,提高分析效率。
4. 选择叠置方法和工具叠置分析有多种方法和工具可供选择,根据具体的需求选择合适的方法和工具。
常见的叠置方法包括点叠置、线叠置和面叠置,可以使用的工具有ArcGIS、QGIS 等。
5. 进行叠置分析在进行叠置分析之前,我们需要将准备好的数据加载到相应的软件中。
然后,根据选择的叠置方法和工具,设置相应的参数。
运行叠置分析工具,等待结果的生成。
6. 分析结果分析完成后,我们需要对叠置分析的结果进行进一步的分析和解读。
这可能包括生成图表、制作报告或进行统计分析。
根据分析结果可以得出相应的结论和决策建议。
7. 结果可视化为了更好地理解和传达分析结果,我们可以将结果可视化。
可以使用各种图表、地图或其他可视化方法,以便更好地展示分析结果。
8. 结论和建议根据叠置分析的结果,我们可以得出相应的结论和建议。
这些结论和建议可能对决策制定和规划有重要意义,并为后续工作提供指导。
总结叠置分析是一种重要的空间分析方法,它通过将不同的空间要素叠加在一起,帮助我们解决地理空间数据中的问题。