基准面相同的、同一区域的数据。



把两幅或多幅地图进行叠加以 生成新的地图的操作 相同的空间尺度 只能同时叠加两幅地图，但可 连续操作 叠加的结果：
几何形状改变 属性改变
8
叠置分析-矢量数据的叠置分析
点与多边形叠置
点与多边形叠置，是指一个点图层与一个多边形图层相叠，叠置
分析的结果往往是将其中一个图层的属性信息注入到另一个图层 中，然后更新得到的数据图层；基于新数据图层，通过属性直接 获得点与多边形叠加所需要的信息。
网络的应用 最佳选址 ：选址功能是指在一定约束条件下、在某一 指定区域内选择设施的最佳位置，它本质上是资源分配 分析的延伸，例如连锁超市、邮筒、消防站、飞机场、 仓库等的最佳位置的确定。 在网络分析中的选址问题一般限定设施必须位于某个节 点或某条链上，或者限定在若干候选地点中选择位置。
点：圆形缓冲区 线：长条缓冲区 面：向内、外的缓冲带
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基本缓冲区类型
22
缓冲区变形

缓冲距离不一定为常数
主流用200米，支流用100米

可形成缓冲环
核电站：5km, 10km, 20km, 50km

单侧缓冲区 单个缓冲区与完整缓冲区
23
缓冲区变异
24
缓冲区用途

查询 空间分析
窗口分析是指对于栅格数据系统中的一个、多个栅格
点或全部数据，开辟一个有固定分析半径的分析窗口 ，并在该窗口内进行诸如极值、均值等一系列统计计 算，或与其它层面的信息进行必要的复合分析，从而 实现栅格数据有效的水平方向扩展分析。
窗口分析中的三个要素： 中心点，在单个窗口中的中心点可能就是一个栅格点， 或者是分析窗口的最中间的栅格点，窗口分析运算后的 数值赋予它。 分析窗口大小与类型，依据的单个窗口中的栅格分布状 况，如平滑运算的3×3矩形窗口，扇形窗口等。 运算方式，图层根据窗口分析类型运算，依据不同的运 算方式获得新的图层，如DEM提取坡度、坡向运算。
网络的应用 地址匹配：地址匹配实质是对地理位置的查询，它涉及 到地址的编码。地址匹配与其它网络分析功能结合起来 ，可以满足实际工作中非常复杂的分析要求。所需输入 的数据，包括地址表和含地址范围的街道网络及待查询 地址的属性值。这种查询也经常用于公用事业管理，事 故分析等方面，如邮政、通讯、供水、供电、治安、消 防、医疗等领域。
Geographical Information System
地理信息系统
第七讲 GIS基本空间分析
概述

空间分析是从空间数据中获取有关地理对象的空间 位置、分布、形态、形成和演变等信息的分析技术， 是地理信息系统的核心功能之一，它特有的对地理 信息的提取、表现和传输的功能，是地理信息系统 区别于一般管理信息系统的主要功能特征。 在空间分析的研究和实践中，很多在应用领域具有 一定普遍意义的、涉及空间位置的分析手段和方法 被总结、提炼出来，形成了在GIS软件中均包含的一 些固有的空间分析功能模块。 GIS基本空间分析，具体的有叠置分析、缓冲区分析、 窗口分析和网络分析。
6
叠置分析
叠置分析是地理信息系统中常用的提取空间隐含信息
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，
化，是地理信息系统中网络分析功能的主要目的。
网络组成
线状要素——链 点状要素

① 障碍； ② 拐角点； ③ 结点； ④ 中心； ⑤ 站点。
网络中的属性
阻强：指资源在网络流动中的阻力大小，如所花的时间
，费用等。它是描述链与拐角点所具有的属性。
资源容量：指网络中心为了满足各链的需求，能够容纳
范围统计（Range）：是指分析窗口范围内统计值的范
围；
多数统计（Majority）：是指分析窗口范围内绝大多数
的统计值，频率最高的单元值；
少数统计（Minority）：是指分析窗口范围内较少数的
统计值，频率最低的单元值；
种类统计（Variety）：是指分析窗口范围内统计值的
种类，不同单元值的数目。
据学校一定距离内不能有游戏厅 都是规划中的河流一定范围内不能建筑 道路拆迁估算 商业选址

中立区：抗议人群据政府的距离
25
窗口分析
地学信息除了在不同层面的因素之间存在着一定的制
约关系之外,还表现在空间上存在着一定的关联性。对 于栅格数据所描述的某项地学要素，其中的(i，j)栅格 往往会影响其周围栅格的属性特征。充分而有效地利 用这种事物在空间上相联系的特点，是地学分析的必 然考虑因素。
在栅格数据内部，叠加运算是通过像元之间的各种运算来
实现的。
叠置分析-栅格数据的叠置分析
布尔逻辑运算
叠置分析-栅格数据的叠置分析
重分类
叠置分析-栅格数据的叠置分析
数学运算复合法
缓冲区分析


缓冲把地图分为两个区域，ห้องสมุดไป่ตู้个区域在 所选地图要素制定距离之内，另一个在 制定距离之外。在指定距离之内的区域 称为缓冲区 常见缓冲区类型
窗口分析的类型
统计运算 平均值统计（Mean）：新栅格值为分析窗口内原栅格值的均值；
最大值统计（Maximum）：新栅格值为分析窗口内原栅格值的最
大值；
最小值统计（Minimum）：新栅格值为分析窗口内原栅格值的最
小值；
中值统计（Median）：是指 这 个数的中数，若 为奇数，则 ；若

消除方法
设置模糊容差 最小制图单元
15
叠置分析-栅格数据的叠置分析
栅格数据由于其空间信息隐含属性信息明确的特点，可以
看作是最为典型的数据层面，通过数学关系建立不同数据 层面之间的联系是GIS提供的典型功能，空间模拟尤其需 要通过各种各样的方式将不同的数据层面进行叠加运算， 以揭示某种空间现象或空间过程。
1 2
1A
1B 2B
+
A
B
=
2A
地图叠置分析：联合
OR
=
12
地图叠置分析：相交
AND
=
13
地图叠置分析：层叠加
+
=
[(输入地图) AND (叠加地图)] OR (输入地图)
14
地图叠置分析：破碎多边形处理

在地图叠加过程中，沿着两个输入地图的共 同边界出现的极小多边形。 原因
数字化 原地图误差 遥感解译 野外调查
具体实现来说，窗口分析是对一个栅格及其周围栅格
的数据分析技术，一般在单个图层上进行。进行分析 时，首先选择合适的窗口大小、窗口类型，确定分析 的目的，指定分析选用的运算函数，从最初点开始进 行运算得到新的栅格值，按次序逐点扫描整个格网进 行窗口运算最后得到新的图层
分析窗口的类型 矩形窗口：是以目标栅格为中心，分别向周围八个方向 扩展一层或多层栅格。 圆形窗口：是以目标栅格为中心，向周围作一等距离搜 索区，构成一圆形分析窗口。 环形窗口：是以目标栅格为中心，按指定的内外半径构 成环形分析窗口。 扇形窗口：是以目标栅格为起点，按指定的起始与终止 角度构成扇形分析窗口。 其他窗口，如正六边形等。
2


地图操作


边界融合 (Dissolve) 裁剪 (Clip) 合并 (Merge)
3
地图操作：融合
消除具有相同属性的多边形边界（数据分类）
1 1 3 1 3 4 2 1 3 2 1 4
4
地图操作：裁剪
落入裁减区域范围内的输入地图要素
5
地图操作：合并
两幅或两幅以上的地图拼接成新图
合并
为偶数，则 ，新栅格值为分析窗口内原栅格值的中值；
求和统计（Sum）：新栅格值为分析窗口内原栅格值的总和；
标准差统计（Standard deviation）：新栅格值为分析窗口内原栅
格值的标准差值；
其他，诸如值域、模等。如图8.18是11×11窗口大小的平均值统计
的窗口分析。
测度运算
网络分析
网络是指现实世界中，由链和结点组成的、带有环路
，并伴随着一系列支配网络中流动之约束条件的线网 图形，它的基础数据是点与线组成的网络数据。
网络分析是通过模拟、分析网络的状态以及资源在网
络上的流动和分配等，研究网络结构、流动效率及网 络资源等的优化问题的领域。
对地理网络、城市基础设施网络进行地理分析和模型
1
+
A
B
=
1A
1B
叠置分析-矢量数据的叠置分析
多边形叠置
多边形叠置是GIS空间分析中的最常用的功能之一，也是叠置分析
中最经典的形式。多边形叠置是将两个或多个多边形图层进行叠加， 产生一个新的多边形图层。新图层的多边形是原来各图层多边形相 交分割的结果，每个多边形的属性含有原图层各个多边形的所有属 性数据。
输出地图包含输入地图相同的点要素，但点的属性已为其落入的多
边形的属性
1
2
+
A
B
=
1A
2B
叠置分析-矢量数据的叠置分析
线与多边形叠置
线与多边形的叠置同点与多边形叠置类似，线与多边形的叠加，指
一个线图层与一个多边形图层相叠，叠置结果通常是将多边形层的 属性注入另一个图层中，然后更新得到的数据图层；基于新数据图 层，通过属性直接获得线与多边形叠加所需要的信息。