第四章 空间分析原理
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授课内容
空间分析概述 叠置分析
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第一节 空间分析概述
相关著作
1981年，Unwin，《空间分析入门》 1981年，Ripley，《空间统计学》 1990年， Robert Haining
⑥ 多边形间的叠置 多边形与多边形的叠置是指不同图幅或 不同图层多边形要素之间的叠置，通常 分为合成叠置和统计叠置。
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⑥ 多边形间的叠置
合成叠置是指通过叠置 形成新的多边形，使新 多边形具有多重属性， 即需进行不同多边形的 属性合并。属性合并的 方法可以是简单的加、 减、乘、除，也可以取 平均值、最大最小值， 或取逻辑运算的结果等。
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1 、矢量叠置分析类型
根据操作对象几何类型的不同，矢量数据叠 置分析主要6种不同的情况: ① 点与点的叠置分析 ② 点与线的叠置分析 ③ 点与面的叠置分析 ④ 线与线的叠置分析 ⑤ 线与面的叠置分析 ⑥ 面与面的叠置分析
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① 点与点的叠置
点与点的叠置是一个图层上的点与另一图 层上的点进行叠置，从而为图层内的点建 立新的属性，同时对点的属性进行统计分 析。
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郭仁忠《空间分析》定义： 空间分析是基于地理对象的位置形态特 征的空间数据分析技术，其目的在于提 取和传输空间信息。
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空间分析（Spatial Analysis）是基于地理
对象的位置形态特征的空间数据分析、建 模的理论和方法，其目的是利用各种空间 分析模型及空间操作对GIS地理数据库 （空间数据库）中的空间数据进行深加工， 提取和发现隐含的空间信息或规律，从而 产生新的知识。
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⑤ 线与多边形的叠置分析
这里，一条线可能跨越多个多边形。 这时，需要进行线与多边形的求交， 并在交点处截断线段，并对线段重新 编号，建立线段与多边形的属性关系。 新的属性表不仅包含原有的属性，还 有线落在哪些多边形内的目标2 标识。
另外，也可以得到其他一些附加属性。
公路与行政区划的叠置分析
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所谓叠置分析，就是在统一的空间坐标系下，
将同一地区、同一比例尺的包含感兴趣的空 间要素对象的多个数据层进行叠加，产生一 个新要素图层。该图层综合了原来多层实体 要素所具有的空间或属性特征。
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从原理上说，叠置分析是 对两个或两个以上的地理 要素图层的几何和属性特 征按一定的数学模型进行 分析计算，其中往往涉及 逻辑交、逻辑并、逻辑差 等基本运算。
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根据GIS数据基本结构的不同，将GIS叠 置分析分为两种:矢量数据叠置分析和栅 格数据叠置分析。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。
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一、矢量数据叠置分析
授课内容：
1、 矢量数据叠置分析类型 2、 矢量数据叠置分析的误差评价 3、 矢量数据叠置分析中的多边形裁剪算法
城市与高速公路的叠置分析 18
③ 点与多边形的叠置分析
点与多边形的叠置是将一个图层上的点 与另一图层的多边形叠置，从而为图层 内的每个点建立新的属性，同时对每个 多边形内点的属性进行统计分析。
点与多边形的叠置是通过点在多边形内
的判别完成的，得到一张新的属性表，
属性表不仅包含原有的属性，还有点落
点与点的叠置是通过不同图层间的点的位
置和属性关系完成的，得到一张新属性表，
属性表表示点间的关系。
网吧(O)与学校(●)的叠置分析
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② 点与线的叠置
点与线的叠置是一个图层上的点与另一 图层上的线进行叠置，从而为图层内的 点和线建立新的属性。
叠置分析结果可以分析点与线的关系， 例如，点与线的最近距离等。
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空间分析是空间数据挖掘的基本方法之 一，是地学研究领域一个十分重要的 研究内容，是各类综合性地学分析模 型的基础。
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二、空间分析的主要内容
叠置分析 缓冲区分析 网络分析 统计分析 地形分析 其他（空间查询与量算/趋势面分析/三维
空间分析/空间差值方法/集合分析…）
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第二节 叠置分析(overlay)
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⑥ 多边形间的叠置
统计叠置是指确定一个 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。例如，城市 功能分区图与土壤类型 图叠置，可得出商业区 中具有不稳定土壤结构 的地区的面积。
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⑥ 多边形间的叠置 多边形间的叠置分析可以有多种叠加方 法，众多GIS软件中，一般都支持以下 三种叠置操作：
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2 、矢量叠置分析的误差评价
叠置分析由于是在不同图层的点、线、 多边形之间进行的，点、线、多边形的 误差会传递到叠置的结果上，影响到分 析的可靠性。
在哪个多边形内的目标标识。另外，还
可以得到其他一些附加属性。
学校与行政区划的叠置分析
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④ 线与线的叠置 线与线的叠置是将一个图层上的线
与另一图层的线叠置，通过分析线 之间的关系，从而为图层中的线建 立新的属性关系。
河流与公路的叠置分析
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⑤ 线与多边形的叠置分析 线与多边形的叠置是将一个图层上的 线与另一图层的多边形叠置，确定线 落在哪个多边形内，以便为图层的每 条弧段建立新的属性。
空间分析是基于地理对象布局的地理数据分 析技术。
黄杏元等《地理信息系统概论》定义：
空间分析是基于空间数据的分析技术，它是
以地学原理为依托，通过分析算法，从空间
数据中获得有关地理对象的空间位置、空间
分布、空间形态、空间形成、空间演变等信
息。
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邬伦等《地理信息系统—原理、方法和应用》 定义： 空间分析是对分析空间数据有关技术的总称。 可以分为： A.基于空间图形数据的分析运算； B .基于非空间属性的数据运算； C .空间数据与非空间数据的联合运算。
《社会和环境科学中的空间数据分析》 2007？ 《空间数据分析理论与实践》 1994年， Goodchild
《GIS环境下的空间分析》 4
2001年，郭仁忠，《空间分析》 2004年，张成才，《GIS空间分析理论与方法》 2006年，朱长青，《空间分析建模与原理》
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一、空间分析的定义
Robert Haining：