第三章 栅格数据分析的基本模式.ppt

专题地图与数字高程模型复合
遥感影像与DTM复合
3.2 栅格数据的信息复合分析
3.2.2 叠加分析模型
根据参加复合的栅格数据层不同类别的空间关系重新划分空 间区域，每个空间区域内各空间点的属性组合一致。
叠加结果生成新的数据层，该数据层图形数据记录了重新划 分的区域，而属性数据库结构中则包含了原来的几个参加复 合的数据层的属性数据库中所有的数据项。
叠加分类模型用于多要素综合分类，以划分最小地理景观单 元，进一步可进行综合评价以确定各景观单元的等级序列。
叠加分析的定义
• 叠加是把分散在不同层上的空间、属性信息按 相同的空间位置叠加到一起，合为新的一层。 叠合过程往往是对空间信息和对应的属性信息 作集合的交、并、差、余运算，也可再进一步 对属性作其他的数学运算。
4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4
6
4
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4
图 空间聚类分析输出图形
4.1.2聚合分析
概念 聚合分析是根据预先设定的聚合条件，在同一 图层上进行数据类别的合并或转换，以实现空间地 域的兼并，从而将复杂的空间数据合并成预定的类 别
空间聚合的结果往往是将复杂的类别转换为较简单 的类别，大多数以小比例尺图形输出。当从大比例 尺图形向小比例尺图形转换时，常使用这种方法。
OR关系：结果将土层厚度大于50厘米，或者土壤 为红壤的土壤单元显示出来；
XOR：结果将土层厚度小于50厘米，或者土壤不是 红壤的土壤单元显示出来；
NOT:如结果是将土层厚度大于50厘米，但土壤不 是红壤的土壤单元显示出来；
基于栅格数据结构的叠加分析
B A
标号 A B
地貌 阳坡 阴坡
1 3
(b) 提取要素“2”的聚类结果
聚类分析示意图
下图是一幅某镇土地利用现状栅格图，设定条件可以 是：
E=（属性=“水域”）∧（面积≥1公顷）∧（水域邻接 居民地）
其输出的结果图如图4-2所示。 这类聚类条件的设定常用于位址规划。
1耕地 2园地 3林地 4居民点 5独立工矿 6水域 7未利用地
图 某镇土地利用现状图
逻辑判断复合法 设有A、B、C三个层面的栅格数据，一般可以用布尔逻
辑算子以及运算结果的文氏图（见图6-3）表示其一般的运 算思路和关系
逻辑关系运算例
例：有土壤厚度（大于50厘米）和土壤类型（红壤 和其他类型）两个二值化图层，不同的逻辑运算结 果如下：
AND关系：结果是将土层厚度大于50厘米，且土 壤为红壤的土壤单元显示出来；
复合运算方法
逻辑判断复合法
• 空间逻辑运算
为讨论方便将空间图层A，B定义为二值图象 1、空间逻辑并（或）运算； A∪B =X X∈A 或 X∈ B 2、空间逻辑交（与）运算； A∩B = X X∈A 且 X∈B 3、空间逻辑差运算； A - B =X X∈A 且 X∈B 4、空间包含； AB
复合运算方法
a: >=3 b: <3
(a)
(b)
栅格数据的聚合
C: 2,3 D: 1,4
(a)
(b)
栅格数据的聚合
1耕地 2园地 3林地 4居民点 5独立工矿 6水域 7未利用地
耕地、园地、林地、水域农用地；居民点、独立工矿建设用地 未利用地未利用土地
聚类、聚合分析应用
栅格数据的聚类聚合分析处理法在数字地形模型及 遥感图象处理中的应用是十分普遍的。 例如，由数字高程模型转换为数字高程分级模型便 是空间数据的聚合，而从遥感数字图象信息中提取 其一地物的方法则是栅格数据的聚类
第3章 栅格数据分析的基本模式
3.1 栅格数据的聚类、聚合分析 3.2 视觉信息复合分析 3.3 追踪分析 3.4 栅格数据的窗口分析
3.1栅格数据的聚类、聚合分析
3.1.1聚类分析
概念 空间聚类是根据预先设定的聚类条件，使符合 条件的区域输出在图上，不符合条件的区域为空白。
（a） 栅格数据系统样图
3.2 栅格数据的信息复合分析
3.2.1视觉信息复合
1、概念 视觉信息复合是将统一地区的统一比例尺的不
同含义的图形图像进行叠合显示在屏幕上或结果图件上， 以便判断不同地理实体的空间关系，从而获取更多的空间
信息。
视觉信息复合中，不改变各图层数据结构，也不形成新的 数据，只给用户带来视觉效果，用于目视分析。
遥感影像与专题地图的复合
C 专题图和数字高程图视觉复合
专题图通常用平面图来表示，而数字高程模型（DEM） 的立体彩色显示是具有高度真实感的，如果把各种专题图和数 字高程图复合生成立体专题图，可以大大增强视觉效果，便于 人们认识和研究自然资源。例如，把旅游图和数字高程图结合 生成立体旅游景观图，有利于人们观察景点分布和旅游路线选 择；再如将野生动物分布图与数字高程图结合，生成立体野生 动物分布图，可以帮助动物学家对野生动物群体生存环境的研 究。
A 点、线和面状图之间的复合
通过点线和面状图的相互复合，寻求特征信息在空间上的 关联性。在这里强调的是复合图之间的关系，而不是强调生成
新的目标。如要了解居民点与污染区空间位置关系，就可以把 居民点图和污染分区图进行点与面的视觉复合。直觉上可以看 到各个居民点的污染轻重。
又如旅游者在确定旅游线路时，可把该地区的旅游景点图、 地形、交通和旅游者位置进行信息复合，从而帮助旅游者确定 旅游线路等。
面状图、线状图和点状图之间的复合
面状图与专题区域边界之间的复合
B 遥感信息和专题图的视觉复合
遥感信息和非遥感信息结合是地理信息系统和遥感相结合 的基础，遥感和地理信息系统所处理问题具有互补性。遥感图 上信息丰富，但缺乏行政区划界线等非遥感信息，这样不利于 区域分析。另外，在遥感分类中常常出现比较麻烦的“异物同 谱”现象。如荒草和牧草，果园和灌木等，从遥感角度看，因 为具有相同的光谱特性而无法区分，这时如把遥感分类图和专 题图或地形图进行视觉复合，就可以直觉地解决某些“异物同 谱”分类问题，从而大大提高遥感分类精度。
2
A1 B1 B2 A2 A3
标号 1 2 3
植被 林地 农地
牧地
标号 A1 A2 A3 B1 B2
综合属性 阳坡 林地 阳坡 农地 阳坡 牧地 阴坡 林地 阴坡 农地
复合运算方法
数学运算复合法 指不同层面的栅格数据逐网格按一定的数学法则进行
运算,从而得到新的栅格数据系统的方法。其主要类型有以 下几种: