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1、第二节 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素之间的叠置 ， 根据两组 多边形边界的交点来建立具有多
2、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 2.3实施步骤 A 对原始数据 （ 多边形 ） 形成拓扑关系 。 B 多层
3、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
4、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、 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
5、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
6、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 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 :
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