第十一章矢量数据案例.ppt

2014-4-4;了解空间分析 从矢量数据结构的特点开始说起 建立缓冲区 地图叠置 距离量测 要素提取;有地图以来，就开始有各种各样利用地图的空间分析。在地图上量算地理要素之间的距离方位、面积，利用地图进行各种研究和决策，都是空间分析的实例。 空间分析( Spatial Analysis )的历史远长于GIS的历史。 ;空间分析：空间分析是综合分析空间数据技术的统称。是基于空间数据的分析技术，以地球科学原理为依托，通过分析算法，从空间数据中获取有关地理对象的空间位置、空间分布、空间形态、空间构成、空间演变等信息。 空间分析是构成地理信息系统的核心部分之一，发挥着举足轻重的作用，也是GIS区别于其他信息系统的显著标志。 Goodchild将空间分析分为2类：产生式分析和查询式分析。 按照空间数据的形式，分为矢量数据的空间分析和栅格数据的空间分析。 ;地理信息系统原理与应用;矢量数据的空间分析主要是基于点、线、面三种基本形式 在ArcGIS中，矢量数据的空间分析主要包括缓冲区分析、叠置分析和网络分析。;分析对象 几何对象：点、线、面 空间关系：拓扑、非拓扑 分析手段 基本：缓冲区、叠置、距离量测 高级：模式分析 分析精度 几何对象的位置和形状;主要目的 将地图分为两个区域 指定距离之内（即缓冲区） 指定距离之外 操作对象 点、线、面 基本原理 邻近;缓冲是基于邻近（proximity）的概念,把地图分为两个区域，一个区域位于所选地图要素的指定区域之内，另一个区域在指定距离之外。在指定距离之内的称为缓冲区。 例如：交通沿线或河流沿线的地物有其独特的重要性，公共设施（商场、邮局、银行、医院、车站、学校等）的服务半径，大型水库建设引起的搬迁，铁路，公路以及航运河道对其所穿越的区域经济发展的重要性等，均是一个邻近度问题。;　　缓冲区是地理空间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。从数学的角度看，缓冲区分析的基本思想是给定一个空间对象或集合，确定他们的邻域，邻域的大小由邻域半径R决定。因此对象Oi的缓冲区定义为 数学表达为： 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。;缓冲区的决定因素 几何对象 缓冲距离 量度单位 缓冲模式 缓冲边界处理;点缓冲 围绕点的缓冲形成圆形缓冲 线缓冲 围绕线的缓冲形成一系列长条形缓冲带 两侧或单侧 面缓冲 围绕面的缓冲形成由多边形边界向外延伸的缓冲区 向外或向内;危险品仓库潜在影响范围的确定;河流两侧森林保护范围的确定 ;道路拓宽改建中建筑物拆迁范围的确定。; 湖泊周围生态保护区范围的确定;缓冲距离 固定（常规） 按设置常数，如道路拓宽 变长 按给定字段取值，如按河流流量生成缓冲区 量度单位 米/英尺 ;缓冲模式 单缓冲（常规） 生成一个缓冲区 多缓冲 生成多个缓冲区，如上海的影响力 缓冲边界处理 边界不融合 保留缓冲叠加部分 边界融合 不保留缓冲叠加部分;缓冲区计算的基本问题是双线问题。双线问题有很多另外的名称，如图形加粗，加宽线，中心线扩张等，它们指的都是相同的操作。 双线问题解决办法 （1）角平分线法（简单 平行线法） 　　算法是在轴线的首尾点处， 作轴线的垂线并按缓冲区半径截 出左右边线的起止点；在轴线的 其他转折点上，用与该线所关联 的前后两邻边距轴线的距离为R 的两平行线的交点来生成缓冲区 对应顶点。;地理信息系统原理与应用;地理信息系统原理与应用;地理信息系统原理与应用;;自相交多边形;重叠多边形与岛屿多边形的自动判别 首先定义轴线坐标 点序为其方向。 对于左边线，重叠 自相交多边形呈顺 时针方向。岛屿自 相交多边形呈逆时 针方向。;当存在岛屿多边形 与重叠多边形时， 最终绘制缓冲区边 界线，只要把外围 边线和岛屿轮廓绘 出即可。;垃圾填埋场选址 基本要求 填埋场500米之内，不能有学校、文物保护区、水源等 基本操作 以填埋场为圆心，做点缓冲，生成圆心缓冲区 将缓冲区分别与学校等要素层叠加 输出落入缓冲区内的学校、文物保护区、水源等;统计道路拓宽需要拆迁的房屋？ 基本操作 按需拆迁的道路中心线，以规划的道路宽度，生成道路缓冲区 将道路缓冲区与居民建筑物层叠加 输出需拆迁的房屋 统计房屋的面积、人口、总估价等;叠置分析又称叠加分析、叠合分析。是将同一地区同一比例尺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。 将有关主题层组成的数据层面，进行叠加产生一个新数据层面的操作，其结果综合了原来两层或多层要素所具有的属性。;另外，在GIS中还有一种直观的叠置分析方法：视觉信息叠置分析;点与多边形叠置 判断点是否落入多边形