缓冲区分析
缓冲区的建立
缓冲区分析
缓冲区的建立
在建立缓冲区时，有时需要根据空间地物的特性不同，建立不同距 离的缓冲区。例如，沿河流给出的环境敏感区的宽度应根据河流的 类型而定。不同的工厂、飞机场和其它设施所产生的噪音污染，其 影响的范围和在噪音源处的噪音级别并不一致；或者你可能只是想 对选出的某些地物建立缓冲区，而不是对所有空间地物都建立缓冲 区。这时可以扩展属性表，给定一项缓冲区距离的内容
落入查询 有时我们需要了解一个空间对象它落在哪个空间对象之内。 例如，查询一个一等测量钢标落在哪个乡镇的地域内，以 便找到相应行政机关给予保护 执行这一操作采用空间运算即可，即使用点在多边形内， 线在多边形内，或面在多边形内的判别方法
空间查询
空间关系查询
缓冲区查询 缓冲区查询与后面所述的缓冲区分析有一点差别，缓冲区 查询不对原有图形进行切割，只是根据用户需要给定一个 点缓冲，线缓冲或面缓冲的距离，从而形成一个缓冲区的 多边形，再根据前面所述的多边形检索的原理，检索出该 缓冲区多边形内的空间地物
网络分析
在数学领域内，网络分析的基础是图论和运筹学，它通过研究网 络的状态以及模拟和分析资源在网络上的流动和分配情况，对网 络结构及其资源等的优化问题进行研究 一般来说，它包括最佳路径、资源分配、结点或弧段的游历（旅 行推销员问题、中国邮递员问题）以及最小连通树、最大（小） 流等问题。 在 GIS 中，网络分析则是依据网络拓扑关系（线性实体之间、线 性实体与结点之间、结点与结点之间的连接、连通关系），通过 考察网络元素的空间及属性数据，以数学理论模型为基础，对网 络的性能特征进行多方面的一种分析计算
空间查询
空间关系查询
邻接查询 线与线的邻接查询例如查询所有与主河流A关联的支流 第一步：从线状地物表中查找出组成线状地物 A 的所 有弧段及关联的结点； 第二步：从结点表中查找出与这些结点相关联的弧段 （线状目标）即为与A关联的支流
空间查询
空间关系查询
包含关系查询 查询某一个面状地物所包含的某一类的空间对象。被包含 的空间对象可能是点状地物、线状地物或面状地物
缓冲区分析
点缓冲区
选择一组点状地物，或一类点状地物或一层点状地物，根据给 定的缓冲区距离，形成缓冲区多边形图层
缓冲区分析
线缓冲区
选择一类或一层的线状空间地物，按给定的缓冲距离，形成线 缓冲区多边形
缓冲区分析
面缓冲区
选择一类或一层面状地物，按给定的缓冲区距离，形成缓冲区 多边形 面缓冲区有外缓冲区和内缓冲区之分，外缓冲区仅在面状地物 的外围形成缓冲区，内缓冲区则在面状地物的内侧形成缓冲区。 当然也可以在面状地物的边界两侧均形成缓冲区
空间查询
属性查询
扩展的SQL查询
将 SQL 查询和空间关系查询结合起来是 GIS 研究学者研究的一个 重要课题 Adjacent” ， 包 含 “ Contain” ， 穿 过 “ Cross” 和 在 … 之 内 “Inside”，缓冲区“Buffer”等 Select From Where * 县或市 县或市· 人口>50万 And Cross（河流· 名称=“长江”）
空间查询
空间定位查询
空间定位查询是指给定一个点或一个几何图形，检索出该图形 范围内的空间对象以及相应的属性
空间查询
空间定位查询
按点查询：给定一个鼠标点位，检索出离它最近的空间对象， 并显示它的属性，回答它是什么，它的属性是什么
空间查询
空间定位查询
按矩形查询：给定一个矩形窗口，查询出该窗口内某一类地物 的所有对象。如果需要，显示出每个对象的属性表。在这种查 询中往往需要考虑检索是包含在该窗口内的地物，还是只要该 窗口涉及到的地物无论是被包含的还是穿过的都被检索出来。 这种检索过程异常复杂，它首先需要根据空间索引，检索到哪 些空间对象可能位于该窗口内，然后根据点在矩形内、线在矩 形内、多边形位于矩形内的判别计算，检索出所有落入检索窗 口内的目标
缓冲区分析
缓冲区的建立
从原理上说，缓冲区的建立相当简单，建立点缓冲区仅是以点状地 物为圆心，以缓冲区距离为半径绘圆即可，线状地物和面状地物的 缓冲区的建立也是以线状地物或面状地物的边线为参考线，作它们 的平行线，再考虑端点圆弧，即可建立缓冲区
按照常规算法建立的缓冲区，缓冲区之间往往出现重叠，缓冲区可 能彼此相交 。 消除这种彼此相交的现象一是可以在作参考线的平行 线时，考虑各种情况，自动切断彼此相交的弧段（程朋根，龚健雅， 1997 ，王桥，毋河海， 1998 ）。另一种方法是通过叠置的缓冲区多 边形进行合并，并清除缓冲区内的相交弧段
上复多边 形
O x x x o o y z y z y
叠置分析
基于矢量的叠置分析
交
叠置多边形 3 7 8 本底多边形 A A A
上复 多边形
交积 1 1 1
x y z
叠置分析
基于矢量的叠置分析
差
叠置多 边形 1 5 6 本底多 边形 A A A 上复多 边形 0 0 0 差 积 1 1 1
多边形与多边形的叠置
数据输入
取一个本底多边形
取一个上复多边形
本底多边形与上复多边形比较
完全在外面
部分包含
完全在内部
逐条边求交与切割
重建拓扑关系或重新编号 得到叠置多边形
进行多边形在多边形内的判别 建立叠置多边形与本底多边形和上复多边形的联系
属性抽取通过RDBMS的关系连接
叠置分析
基于矢量的叠置分析
它实际上与前面所述的按多边形的定位查询相似
空间查询
空间关系查询
穿越查询 往往需要查询某一条公路或一条河流穿越了哪些县、哪些 乡，完成这一操作，即可使用穿越查询
穿越查询一般采用空间运算方法执行。根据一个线状目标 的空间坐标，计算出哪些面状地物或线状地物与它相交
空间查询
空间关系查询
多边形与多边形的叠置 多边形与多边形的叠置比前面两种叠置要复杂得多 它需要将两层多边形的边界全部进行边界求交的运算和切 割。然后根据切割的弧段重建拓扑关系，最后判断新叠置 的多边形分别落在原始多边形层的哪个多边形内，建立起 叠置多边形与原多边形的关系，如果必要再抽取属性
开 始
叠置分析
基于矢量的叠置分析
空间查询
属性查询
SQL查询
GIS 软件通常支持标准的 SQL 查询语言。标准 SQL 查询语言 是 Select From Where or 需显示的属性项 属性表 条件 条件
and
条件
空间查询
属性查询
SQL查询
空间查询
属性查询
扩展的SQL查询
将 SQL 查询和空间关系查询结合起来是 GIS 研究学者研究的一个 重要课题 Adjacent” ， 包 含 “ Contain” ， 穿 过 “ Cross” 和 在 … 之 内 “Inside”，缓冲区“Buffer”等 Select From Where * 县或市 县或市· 人口>50万 And Cross（河流· 名称=“长江”）
叠置分析
基于矢量的叠置分析
线与多边形的叠置
线与多边形的叠置分析与上面类似，亦是将线的图层叠置在多边 形的图层上，以确定一条线落在哪一个多边形内 往往一个线目标跨越多个多边形，这时需要先进行线与多边形边 界的求交，并将线目标进行切割，形成一个新的空间目标的结果 集
叠置分析
基于矢量的叠置分析
网络分析
近年来，在继较早引入 GIS 的土地管理、城市规划等部门之后， 城市交通规划与管理、地下管网（如给排水、煤气）的管理和维 护，以及电力、通讯、有线电视等部门也相继应用 GIS 技术进行 相应的系统管理与维护 共同点就是──其基础研究数据是由点和线组成的网状数据


要全面地描述这些网状事物以及其间的相互关系和内在联系就必 须利用基于此类数据所进行的一类空间分析──网络分析
叠置分析
空间叠置至少涉及到两个图层，其中至少有一个图层 是多边形图层称基本图层，另一图层可能是点、线或 多边形 空间叠置分析往往涉及到逻辑交、逻辑并、逻辑差的 运算
叠置分析
基于栅格的叠置分析
厚度>50cm的 土壤
小麦地
叠置分析
基于栅格的叠置分析
厚度>50cm的 土壤
小麦地
叠置分析
多边形与多边形的叠置 多边形与多边形的叠置也与线与多边形叠置类似，产生一 个叠置多边形的图层，该图层的多边形重新编号，并建立 每个叠置多边形与本底多边形和上复多边形的联系表
叠置分析
基于矢量的叠置分析
并
叠置多 边形
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
本底多 边形
A O A O A A A A O O O
缓冲区分析
它是对一组或一类地物按缓冲的距离条件，建立缓冲区多边形图， 然后将这一个图层与需要进行缓冲区分析的图层进行叠置分析， 得到所需要的结果 缓冲区查询是不破坏原有空间目标的关系，只是检索得到该缓冲 区范围内涉及到的空间目标


实际上缓冲区分析涉及两步操作，第一步是建立缓冲区图层，第 二步是进行叠置分析
空间查询
空间定位查询
按圆查询：给定一个圆或椭圆，检索出该个圆或椭圆范围内的 某个类或某一层的空间对象，其实现方法与按矩形查询类似
空间查询
空间定位查询
按多边形查询：用鼠标给定一个多边形，或者在图上选定一个 多边形对象，检索出位于该多边形内的某一类或某一层的空间 地物，这一操作其工作原理与按矩形查询相似，但是它比前者 要复杂得多，它涉及到点在多边形内、线在多边形内，多边形 在多边形内的判别计算，这一操作也非常有用，用户需要经常 查询某一面状地物，特别是行政区所涉及的某类地物，例如查 询通过湖北省的主要公路