第八讲-空间缓冲区分析续

ArcGIS 中的叠置及其相关命令中的叠置及其相关命令uINTERSECTuUNION uIDENTITYuNearuPointDistanceuClipuEraseuReselectuDissolveuEliminate1、INTERSECTn 计算两个图层的计算两个图层的几何交集。几何交集。同时出现同时出现在输入图层和叠置图层在输入图层和叠置图层范围内范围内的图形要素保留在结果图层中。的图形要素保留在结果图层中。n 图层类别：图层类别：输入图层可以为点、线、多边形；而叠置图层只能为多输入图层可以为点、线、多边形；而叠置图层只能为多边形，边形，输出结果的图层类别取决于输入图层。输出结果的图层类别取决于输入图层。n 范围：范围：当输入图层为点或线时，仅保留属于多边形内的点或线。当输入图层为点或线时，仅保留属于多边形内的点或线。n INTERSECT POLY|LINE|POINT fuzzy_tolerance JOIN|NOJOIN2、UNION 计算两个图层的计算两个图层的几何并集几何并集，出现在两个输入图层范围内的所有图，出现在两个输入图层范围内的所有图元保留在输出图层中；元保留在输出图层中；图层类别：仅适用于多边形叠置；图层类别：仅适用于多边形叠置；属性问题：属性问题：某些新多边形图元属性值缺失的问题；某些新多边形图元属性值缺失的问题；UNION fuzzy_tolerance JOIN|NOJOIN3、IDENTITYn 将点，线或多边形作为输入图层，与作为识别图层的多边形图层进将点，线或多边形作为输入图层，与作为识别图层的多边形图层进行叠置；行叠置；n 范围：范围：取决于输入图层的范围，当输入图层为点或线时，其范围由取决于输入图层的范围，当输入图层为点或线时，其范围由包围点或线的最小矩形来决定；包围点或线的最小矩形来决定；n 图层类别：图层类别：结果图层的类别取决于输入图层。结果图层的类别取决于输入图层。n IDENTITY POLY|LINE|POINT fuzzy_tolerance JOIN|NOJOIN 生成的属性表生成的属性表u 新生成的coverage的图元属性表中含有各叠置图层的图元属性项;u 在输入图层都为多边形类型时，结果图层的图元属性表包含有：n out cover项l AREAl PERIMETERl out cover#内部码l out cover ID 用户码n in cover in cover#in cover内部码l in cover ID 用户码l 所有后续PAT项n Overlay cover项l overlay cover内部码l overlay cover用户码l 所有后续PAT项叠置操作后出现的问题 由于相邻图元不是完全一致而形成碎屑多边形（Sliver polygons）使用“Fuzzy”tolerance 来剔除碎屑多边形 或使用 ELIMINATE来剔除碎屑多边形4、Clip裁命令格式：命令格式：CLIP POLY|LINE|POINT|NET|LINK|RAW fuzzy_tolerance说明：从输入图层中提取叠置于说明：从输入图层中提取叠置于clip_cove上的特征。上的特征。Clip的命令参数 In_cover:输入图层，可以为point，line，polygon Clip_cover:裁剪多边形图层，其外围多边形定义了裁剪区域。Poly:多边形属性信息和Region Line:Aat和Arc Point:Pat和Label NET:Polygon&Arc，Pat、Aat和Region LINK:Arc&Point，Pat、Aat和路径系统 Raw:不保持原始属性表，而保存所有图形信息，但可以保存路径信息。5、Erase擦命令格式：ERASE POLY|LINE|POINT|NET|LINK|RAW fuzzy_tolerance说明：从输入图层中擦除叠置于erase 图层上的图元。6、Dissolve融合命令格式：DISSOLVE POLY|LINE|NET|REGION.subclass说明：对指定属性项取值相同的相邻多边形、区域，或者相连的线进行合并。7、Eliminate剔除选择的多边形命令格式：ELIMINATE NOKEEPEDGE|KEEPEDGE POLY|LINE selection_file BORDER|AREA说明：（1）将选定的多边形合并到与其具有最长公共边的相邻多边形(Border)或将选定的多边形合并到具有最大面积的相邻多边形(AREA)（2）或者取消伪节点，将多条弧段合并为单一弧段（Line）。8、Near NEAR LINE|POINT|NODE search_radius out_cover NOLOCATION|LOCATION 计算一个点图层的每个点到另一个图层上最近点（线、节点）的距离9、PointDistance POINTDISTANCE search_radius 计算一个点图层上的每个点到另一图层上所有计算一个点图层上的每个点到另一图层上所有其它点的距离其它点的距离1 1 缓冲区分析的定义缓冲区分析的定义 2 2 缓冲区分析的组成要素缓冲区分析的组成要素缓冲区分析的类型缓冲区分析的类型 矢量缓冲区矢量缓冲区 点特征缓冲区点特征缓冲区 线特征缓冲区线特征缓冲区 面特征缓冲区面特征缓冲区 栅格缓冲区栅格缓冲区地理信息系统概论地理信息系统概论点缓冲区点缓冲区 以点为圆心，以一定距离为半径以点为圆心，以一定距离为半径画圆所围成的区域。画圆所围成的区域。2 2 缓冲区分析的类型缓冲区分析的类型地理信息系统概论地理信息系统概论线缓冲区 分别对每一个顶点和每条边生成缓冲区，然后对这些缓冲区多边形进行叠置操作。2 2 缓冲区分析的类型缓冲区分析的类型BdR2 2 缓冲区分析的类型缓冲区分析的类型 面缓冲区 首先生成多边形周长的缓冲区（线缓冲区），多边形缓冲区有内外之分。外缓冲区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 多重缓冲区生成 以不同的半径首先分别生成一定宽度的缓冲区，然后对不同半径的缓冲区进行叠置操作。3 矢量缓冲区的建立矢量缓冲区的建立(a)(b)(c)输 入图 层进 行缓 冲 区操 作缓 冲区 操 作的 结 果栅格缓冲区分析栅格缓冲区分析 栅格数据缓冲区的建立方法栅格数据缓冲区的建立方法 缓冲区建立方法缓冲区建立方法栅格数据的缓冲区分析通常称为栅格数据的缓冲区分析通常称为推移推移或或扩散扩散（Spread），推移或扩散实际上），推移或扩散实际上是模拟主体对邻近对象的作用过程，物体在主体的作用下沿着一定的阻力表是模拟主体对邻近对象的作用过程，物体在主体的作用下沿着一定的阻力表面移动或扩散，距离主体越远所受到的作用力越弱。面移动或扩散，距离主体越远所受到的作用力越弱。栅格缓冲区分析栅格缓冲区分析缓冲区建立方法缓冲区建立方法缓冲区分析缓冲区分析 动态缓冲区缓冲区建立方法缓冲区建立方法现实世界中很多空间对象或过程对于周围的影响并不是随着距现实世界中很多空间对象或过程对于周围的影响并不是随着距离的变化而固定不变的，需要建立动态缓冲区，根据空间物体离的变化而固定不变的，需要建立动态缓冲区，根据空间物体对周围空间影响度的变化性质，可以采用不同的分析模型。对周围空间影响度的变化性质，可以采用不同的分析模型。当缓冲区内各处随着距离变化，其影响度变化速度相等时，采用线性模型；当距离空间物体近的地方比距离空间物体远的地方影响度变化快时，采用二次模型；当距离空间物体近的地方比距离空间物体远的地方影响度变化更快时，采用指数模型。线形模型指数模型二次模型 4 三种分析模型三种分析模型缓冲区缓冲区应用意义应用意义VORONOI多边形分析泰森多边形分析泰森多边形分析 定义（原理）：由点图层生成其外围多边形图层，每个点对应一个新生成的多边形，输入点作为多边形的标识点，相邻标识点到其“公共边”的距离相等，每个多边形表示该标识点的影响范围。荷兰气候学家荷兰气候学家AHThiessen提出了一种根据离散分布提出了一种根据离散分布的气象站的降雨量来计算平均降雨量的方法，即将所的气象站的降雨量来计算平均降雨量的方法，即将所有相邻气象站连成三角形，作这些三角形各边的垂直有相邻气象站连成三角形，作这些三角形各边的垂直平分线，于是每个气象站周围的若干垂直平分线便围平分线，于是每个气象站周围的若干垂直平分线便围成一个多边形。用这个多边形内所包含的一个唯一气成一个多边形。用这个多边形内所包含的一个唯一气象站的降雨强度来表示这个多边形区域内的降雨强度，象站的降雨强度来表示这个多边形区域内的降雨强度，并称这个多边形为泰森多边形。并称这个多边形为泰森多边形。Theissen 其中虚线构成的多边形就是泰森多边形。泰森多边形每个顶点是每个三角形的外接圆圆心 泰森多边形的性质是：泰森多边形的性质是：1、每个泰森多边形内仅含有一个离散点数据；、每个泰森多边形内仅含有一个离散点数据；2、泰森多边形内的点到相应离散点的距离最近；、泰森多边形内的点到相应离散点的距离最近；3、位于泰森多边形边上的点到其两边的离散点的、位于泰森多边形边上的点到其两边的离散点的距离相等。距离相等。泰森多边形的特征：所有的泰森多边形都是凸多边形 顶点是外接圆的圆心 所有的外接圆内部不包含已知点THIESSEN多边形的生成过程多边形的生成过程 由输入点相连生成三角网；由输入点相连生成三角网；对每个三角形的边作垂直平分线，垂直平分线作为泰对每个三角形的边作垂直平分线，垂直平分线作为泰森多边形的边；森多边形的边；删除原三角形；删除原三角形；而每个输入点作为多边形的标识点，而每个输入点作为多边形的标识点，综合举例一、一、Finding the suitable forest land for harvesting二、Find a suitable site that meets the some criteria1、Finding the suitable forest land for harvesting Cant harvest with in 300 ft.of roads Cant harvest with in 500 ft.of streamsCriteria:Required data sets:Roads Streams ForestModing ProcessStreamRoadFORESTBUFFER 500BUFFER 300StreamBufRoadBufOVERLAYRdStBufOVERLAYSuitable areasData MapRoad BufferRoadsRestricted Area300 bufferStream BufferStreams500BufferRestricted AreasOverLayOVELAYSuitable areas for harvesting二、Find a suitable site that meets the some criteria1.Cant be located on existing ag.Land2.Should be within 2000 of roads3.Should be located beyond 500 but within 3500 of existing railroads4.Should be within industrial zone5.The proposed site should be at least 45 acresCriteria1:Cant be located on the existing agricultural land ParcelQuery&SaveAgOthersNon-agStep 1:Criteria 2:Should be within 2000 feet of existing roads RoadsBufferRdbufStep 2:Criteria 3:Should be beyond 500 but within 3500 of existing rail lines Buffer500RailStep 3:Buffer3500RailClipG500&L3500Step 3(cont.):Areas that are with in 2000 of road AND beyond 500 but within 3500 of existing rail lines G500&L35002000RdbufINTERSECTCommonBufStep 3(cont.):Non-agricultural land that are with in 2000 of road AND beyond 500 but within 3500 of existing rail lines Non-AgCommonBufAgOthersCLIPOKCriteria 4:Should be within Industrial zone Step 4:ZoneOKCLIPSUITABLESpatial Model for selecting the proposed industrial sites RailRoadZoneCLIPCLIPClipParcelBufferBufferAgOthersSelectINTERSECT思考与讨论 1、什么是空间叠置分析？、什么是空间叠置分析？GIS叠加分析可以分哪些类别？叠加分析可以分哪些类别？2、多边形叠加分析是如何实现的？、多边形叠加分析是如何实现的？3、在一个区域内，欲为一公园选址，要求在人口密度较、在一个区域内，欲为一公园选址，要求在人口密度较大的地区，且距离已有公园较远，在主干路旁，河流流经，大的地区，且距离已有公园较远，在主干路旁，河流流经，有林地分布。需要的数据有哪些？怎样制作选址图？说明有林地分布。需要的数据有哪些？怎样制作选址图？说明其步骤，并画出操作流程图其步骤，并画出操作流程图？4、由于城市的发展，需要增加一个垃圾填埋场，要求该、由于城市的发展，需要增加一个垃圾填埋场，要求该填埋场避开良田，交通便捷，地形坡度小于填埋场避开良田，交通便捷，地形坡度小于5，地质条，地质条件安全，并避开居民区，试以件安全，并避开居民区，试以GIS方法，用框图表示其运方法，用框图表示其运行过程，并说明需要的相关数据源、数据采集与组织方法，行过程，并说明需要的相关数据源、数据采集与组织方法，说出空间分析过程？说出空间分析过程？三、洪水淹没损失分析分析目的和评价准则：1）估计住宅用地被洪水淹设而造成的损失；2）洪水水位的相对高程为500米；3）损失的大小和居民的财产、地基的稳定性有关；可获得的资料有 数字化的地块多边形地图。每个地块均有土地使用、可遭损失的财产状况（简称估计财产）、不同地基类型等属性 地块多边形属性表中有地均财产这一项，地均财产=估计财产/地块面积。对每一类地基，可估计其稳定性，并估计房屋倒坍的可能性，称损失系统（见表）数字化的等高线地形图基本参数获取 将地块多边形和高程多边形叠合，产生地块高程多边形地图和对应的属性表。在地块高程属性表中选择高程小于等于500，土地使用性为住宅（R1、R2）的记录和地基损失系统对照表连接，获得新的地块高程属性表。估计损失=面积地均财产损失系数。从表可知，当洪水淹没了500米以下的地区时，每个地块财产的大致损失状况。对地块高程图按对应属性进行分类，得到洪水淹没损失分布图。地块多边形图地块属性表地形等高线及其组成的多边形（据PC Overlay Users Guide）地形高程表叠合后地块-高程属性表的数据项（内容略）地基类型损失系数对照表地块和地形叠合后的多边形 洪水淹没损失分布 l将地块多边形和高程多边形叠合，产生地块高程多边形地图和对应的属性表。l估计损失=面积地均财产损失系数。损失估计表 分析结论表 l从表可知，当洪水淹没了500米以下的地区时，每个地块财产的大致损失状况。