gis第二章ppt課件(已修改)
2025-01-18 13:47 本頁面
【正文】 第二章 矢量數(shù)據(jù)分析 (Vector Data Analysis) 鄰近分析 空間提取 疊加分析 網(wǎng)絡(luò)分析 鄰近分析 (Proximity analysis) ? 當(dāng)現(xiàn)實(shí)的實(shí)體被抽象為幾何對象時(shí)，就可 以對它們之間的距離進(jìn)行查詢和分析。 ? 一般來說，鄰近分析或研究兩個(gè)對象之間 的距離，包括通過空間連接和建立緩沖區(qū) 來發(fā)現(xiàn)最近的鄰居。 1. 距離量測 —— 尋找最近的鄰居 ? 距離量測是指要素之間直線（歐式）距離的量測。 ? 量測可在一個(gè)圖層中的點(diǎn)到另一圖層的點(diǎn)之間，或一個(gè)圖層的各點(diǎn)到另一圖層中最鄰近點(diǎn)或線之間進(jìn)行。量測的結(jié)果保存在一個(gè)字段中。 ? 通過空間連接（ spatial join）作為鄰近分析工具來實(shí)現(xiàn)操作。 通過空間連接可以確認(rèn)距離 每個(gè)井位最近 的河流。 通過空間連接建立的新圖層的屬性表包含了兩個(gè)圖層的數(shù)據(jù)項(xiàng)，以及記錄從每個(gè)井位到最近河流距離的數(shù)據(jù)項(xiàng)。距離數(shù) 據(jù)項(xiàng)可用于其它分析和顯示。 課堂練習(xí)：點(diǎn)與線之間的距離量測 ? 練習(xí)內(nèi)容： ? 要求對 始森林與皆伐區(qū)邊緣的最近距離進(jìn)行量測。 ? 練習(xí)方法： ? 通過定位方法使用合并數(shù)據(jù)； ? 使用 Analysis Tools/Proximity工具箱中的 Near工具。 2. 緩沖分析 ( Buffering) ? 緩沖區(qū)： 為了識別某一地理實(shí)體或空間物體對其 周圍地物的 影響度 , 而在其周圍建立的 具有一定寬度 的 帶狀區(qū)域 。 ? 緩沖區(qū)分析 ： 是對一組或一類地物按緩沖的距離條件，建立緩沖區(qū)多邊形，然后將這一圖層與需要進(jìn)行緩沖區(qū)分析的圖層進(jìn)行疊加分析，得到所需結(jié)果的一種空間分析方法。 x 基本思想： ? 給定一個(gè)空間對象或集合； ? 確定其鄰域，鄰域的大小由鄰域半徑 r決定，對象A的緩沖區(qū)定義為 ? P為距 A的距離小于 r的全部點(diǎn)的集合 ? d 一般指最小歐氏距離，但也可以為其它定義的距離，如網(wǎng)絡(luò)距離，即空間物體間的路徑距離。 }),(│{xP rAxd ??緩沖分析的基本原理 ?A d r （一） 點(diǎn)要素的緩沖區(qū)建立 點(diǎn)要素的緩沖區(qū)是以點(diǎn)要素為圓心，以緩沖距離 R為半徑的圓，包括單點(diǎn)要素形成的緩沖區(qū)、多點(diǎn)要素形成的緩沖區(qū)和分級點(diǎn)要素形成的緩沖區(qū) 緩沖區(qū)建立方法 A R （二） 線要素的緩沖區(qū)建立 線要素的緩沖區(qū)是以線要素為軸線，以緩沖距離 R為平移量向兩側(cè)作平行曲 (折 )線，在軸線兩端構(gòu)造兩個(gè)半圓弧最后形成圓頭緩沖區(qū)，包括單線、多線和分級線形成的緩沖區(qū)。 R （三） 面要素的緩沖區(qū)建立： 面要素的緩沖區(qū)是以面要素的邊界線為軸線，以緩沖距離 R為平移量向邊界線的外側(cè)或內(nèi)側(cè)作平行曲 (折 )線所形成的多邊形，包括單一、多面狀和分級面要素形成的緩沖區(qū)。 R （一）角分線法（也稱“簡單平行線法”） 緩沖區(qū)實(shí)現(xiàn)的基本算法 ? 原理：先對邊線做其平行線，然后在線狀要素的首尾點(diǎn)處，作其垂線并按緩沖區(qū)半徑 r截出左右邊線的起止點(diǎn)，在其它的折點(diǎn)處，用與該點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)相鄰線段的平行線的交點(diǎn)來確定。 （二）凸角圓弧法 d=r/sin(B/2) 保證了平行曲線的等寬性 r ?原理：先對邊線做其平行線，然后在線狀要素的首尾點(diǎn)處，作其垂線并按緩沖區(qū)半徑 r截出左右邊線的起止點(diǎn)，然后以 r為半徑分別以首尾點(diǎn)為圓心，以垂線截出的起止點(diǎn)為圓的起點(diǎn)和終點(diǎn)作半圓弧，在其它折點(diǎn)處，首先判斷該點(diǎn)的凹凸性，在凸側(cè)用圓弧彌合，在凹側(cè)用與該點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)相鄰線段的平行線的交點(diǎn)來確定。 ? 分區(qū)和法律問題（ Zoning and legal issues ）： ? 某些城市制訂了法規(guī)，禁止在小學(xué)周圍 1公里內(nèi)出 售烈性酒。對此，首先對各小學(xué)建立 1公里的緩沖 區(qū)，然后查詢其中的商業(yè)地塊，以確認(rèn)其中沒有違規(guī)的商店。 ? 應(yīng)急準(zhǔn)備（ Emergency preparedness ） : ? 圍繞某一地震斷層建立 1公里的緩沖區(qū)，以查詢其 中有多少大型商場。然后，確認(rèn)哪些商場處在最危險(xiǎn)的地震帶之中。 緩沖區(qū)分析應(yīng)用 ? 已知一湖泊，要求在它周圍 5000m 內(nèi)必需禁止任何污染性工業(yè)企業(yè)存在，在它周圍 500m 內(nèi)必需禁止建設(shè)任何永久性建筑物。 分析步驟 ? （ 1）先建立緩沖區(qū)； ? （ 2）同現(xiàn)有污染性工業(yè)企業(yè)圖疊置，顯示在范圍內(nèi)應(yīng)禁止的污染性工業(yè)企業(yè)； ? （ 3）同現(xiàn)有永久性建筑物圖疊置，顯示在范圍內(nèi)應(yīng)禁止的永久性建筑物。 案例分析 空間提取 (Spatial extraction) ? 空間提取是進(jìn)行空間分析時(shí)，在一開始和 結(jié)束前經(jīng)常采用的步驟，以減少輸出結(jié)果 中要素的數(shù)量。 ? 在街道兩側(cè)建立 10米的緩沖區(qū)，首先要從城市街路圖層中選擇需要加寬的街道。 ? 在進(jìn)行了一系列地學(xué)處理之后合并許多小的多邊形。 建立子集 (Creating subsets) ? 通常情況下，一個(gè)數(shù)據(jù)圖層包含了許多要素，而所開展的研究只集中在其中的一部分。 ? 通過對要素建立子集的方法，可以減少要素的數(shù)量。 左圖中選中了編碼為 15或 32土壤類型。要素一旦被選中，就可以對進(jìn)行查詢。 上述選中的要素可以建立新的圖層，其中只包含了編碼為 15 或 32的土壤類型。 剪切要素 (Clipping features) 剪切是用一個(gè)多邊形界定范圍對輸入多邊形進(jìn)行剪切。剪切操作不改變輸入圖層的屬性。 左圖中，宗地圖層（ Parcels layer）為剪切圖層。它構(gòu)成了 研究區(qū)的邊界。 剪切后，土壤圖 層與宗地圖層具 有相同的范圍。 消減要素 (Dissolving features) 消減可以把具有相同屬性值的鄰近要素聚集合并在一起。本例中，當(dāng)鄰近多邊形具有相同編碼時(shí)，其中的 邊界被消除（兩個(gè)編碼為 B的多邊形被合并為一個(gè)編碼
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