叠置分析(6)
实验11叠置分析
实验11 叠置分析一、简介叠置分析（Overlay Analysis）是空间分析的一种重要方法，通过将不同空间数据进行图层叠置、叠加运算，分析出不同数据之间的空间关系，从而得到更加细致、丰富的信息。
如常用的种植分布图层叠置遥感影像，可以分析该区域的土地利用状况，林草覆盖情况等，为资源监测、生态环境、城市规划等领域提供了重要的支持和参考。
叠置分析一般分为以下几个步骤：1.构建数据集：将需要进行分析的不同的数据集组合成单一数据集，并设置各数据集的属性参数等。
2.制作要素类：要素类是叠置分析的关键，我们需要根据具体分析情况创建对应的要素类，用于保存分析结果数据。
3.叠置分析：将不同的数据集按照特定的要素类进行叠置，得到相应的结果。
本文将以 ArcGIS 软件为例，介绍如何使用 ArcGIS 进行叠置分析。
二、准备数据在 ArcGIS 中进行叠置分析需要准备的数据有：1.要素类：叠置分析的结果需要保存到要素类中，因此需要提前创建好要素类。
2.叠置数据：叠置分析的数据包括为图层叠置准备的不同的数据集。
在本文中，我们以一个城市区域为例，使用 ArcGIS，进行叠置分析，分析该区域中不同类型房屋的分布情况，从而为城市规划和决策提供支持和参考。
我们需要准备以下数据：1.市区矢量地图数据：该数据用来划分城市区域，并确定要素类的位置和范围。
2.房屋分布数据：该数据用来确定不同类型的房屋的分布及其位置，可以是点数据、线数据或面数据。
三、创建要素类我们需要在 ArcGIS 中创建一个新的要素类，用于保存叠置分析的结果。
下面是创建要素类的步骤：1.打开 ArcCatalog，新建一个数据库，以保存要素类。
2.在创建好的数据库中新建一个要素类，可以根据需要设置要素类的名称、要素类型、空间参考等等。
3.打开 ArcMap，在数据框中添加刚才创建好的要素类，并设置好要素类的属性字段。
四、叠置分析在设置好要素类和相关数据后，我们可以开始进行叠置分析。
叠置分析是将两层或多层地图要素进行叠置产生一个新要素层的操作
1、叠置分析是将两层或多层地图要素进行叠置产生一个新要素层的操作，其结果将原来要素分割成新的要素，新要素综合了原来两层或多层要素所具有的属性。
2、合成叠置是将同一地区、同一比例尺的两组或更多的多边形要素的数据文件进行叠置，根据两组多边形边界的交点来建立具有多重属性的多边形，如p133图(a)。
3、统计叠置是将多边形数据层叠加，进行多边形范围的属性特征的统计分析，如p133图(b)。
4、矢量叠置一般经过三个步骤的计算。
第一步:将所有的线段在与另一层的线段相交的位置打断；第二步:重新建立弧-多边形拓扑关系；第三步:设置多边形标识点，传递属性。
5、缓冲区：所谓缓冲区就是地理空间目标的一种影响范围或服务范围。
6、缓冲区分析：是在点、线、面实体周围建立缓冲区多边形的过程。
7、“数字地球”是应用遥感、遥测、全球定位系统、地理信息系统、通信技术、计算机技术、互联网络/万维网、仿真与虚拟现实技术等现代科技的高度综合与集成体。
8、数字城市是指：综合运用空间信息技术、虚拟现实技术、计算机和互联网技术、数据库技术、等，将城市地理、资源、环境、人文、经济、社会和居民日常生活等复杂系统进行数字化、网络化，建立能够分类存储、自动处理和智能识别的海量数据库，并可直接用于城市规划、建设、管理、服务和居民日常生活的综合系统。
9、数字城市建设内容基础地理信息是数字城市的基础信息多尺度、多时相和多分辨率的基础地理信息是数字城市的基础框架，是其他信息的空间定位和载体，同时也是数字城市面向公众用户的直观界面信息高速公路是数字城市的基础设施宽带互联网、通信协议（IP）技术、无线通讯协议（WAP）技术是实现数字城市的基本技术条件。
数字城市具体表现数字城市通过政府上网、电子商务、一卡通、房地产交易、远程教育、娱乐等与人们的日常生活和工作结合在一起。
10、数字城市建设的支撑技术:空间信息技术地理信息系统（GIS）为庞大的城市数据提供了管理、存储和维护的有效手段;遥感（RS）技术中数字摄影测量技术、航空摄影测量与高分辨率卫星遥感技术和激光扫描技术提供了数据获手段;全球定位系统（GPS）提供动态目标的定位。
简述叠置分析的实施步骤
简述叠置分析的实施步骤1. 确定研究目标在进行叠置分析之前，首先需要明确研究的目标。
叠置分析是一种常用于评估干预效果的分析方法，因此需要明确要评估的干预措施和其预期效果。
2. 收集数据叠置分析所需的数据通常包括干预组和对照组的相关信息。
这些信息可以通过问卷调查、观察、实验或统计报告等方式收集。
3. 确定变量在进行叠置分析之前，需要明确要分析的变量。
这些变量可以包括干预措施、干预效果、相关因素等。
4. 数据处理在进行叠置分析之前，需要对收集到的数据进行处理。
处理数据的方法可以包括数据清洗、数据转换、缺失值处理等。
5. 进行统计分析进行叠置分析的核心是进行统计分析。
常用的统计方法包括t检验、方差分析、回归分析等。
通过这些统计方法，可以评估干预效果的差异性，判断是否存在叠置效应。
6. 解释结果在进行叠置分析之后，需要对结果进行解释。
解释结果时，需要结合实际情况和研究目标，对结果进行合理的解释和说明。
7. 总结和讨论在进行叠置分析之后，需要对结果进行总结和讨论。
总结和讨论部分可以回顾研究目标、方法和结果，进一步分析实验结果的意义和局限性，并提出可行的建议和改进措施。
8. 编写报告最后，在进行叠置分析的实施步骤之后，需要将分析结果整理成报告。
报告应该包括研究目标、方法、结果和讨论等内容，以便其他人能够理解和利用研究成果。
以上是叠置分析的实施步骤的简要概述。
在实际实施中，还需要根据具体情况进行进一步的细化和调整。
叠置分析是一种较为复杂的统计分析方法，需要结合统计学和领域知识进行实施，并仔细考虑各种潜在偏倚因素的影响。
通过科学的实施步骤和严谨的数据分析，叠置分析可以帮助我们更好地评估干预效果，指导决策和实践。
实验五、六 缓冲区分析和叠置分析
实验五缓冲区分析一、实验目的理解缓冲区分析的实质，掌握缓冲区分析的基本方法。
二、实验内容某房地产商准备开发一住宅区，需要对城市噪声进行分析，拟通过计算各地的噪声强度找出受噪声影响较小的区域。
三、实验原理与方法实验原理：缓冲区分析是地理信息系统最重要和最基本的空间分析功能之一。
它是对一组或一类地理要素按设定的距离条件，在其周围形成具有一定宽度范围的多边形区域，分析区内的空间数据以获取数据在二维空间扩展的信息。
实验方法：对城市路网建立多环缓冲区，根据缓冲区至道路的平均距离以及噪声衰减模式计算各缓冲区内的噪声强度。
四、实验设备与数据(1)仪器设备：计算机。
(2)主要软件：ArcGIS。
(3)实验数据：实验5文件夹下的城市路网数据(streets)，并假定噪声强度衰减模式为线性衰减，噪声的影响距离为2000m，道路所在地的噪声强度值为100。
五、实验步骤(1)打开ArcMap，加载城市路网数据streets。
(2)加载缓冲区工具：点击菜单Tools——Customize，进入Commands 标签，在其目录中找到Tools，在命令集中找到Buffer Wizard，将其拖至任一工具条上，关闭Customize对话框。
(3)研究路网数据的空间范围，确定适宜的缓冲区数量及缓冲距离。
(4)打开BufferWizard工具，选择需要建缓冲的数据图层streets，点击下一步，设置建立缓冲区距离单位为Meters，缓冲区的类型选择第三个选项As multiple buffer rings，以建立多个缓冲环，最后设置缓冲区的数量及距离。
(5)点击下一步，首先设置Buffer output type 的Dissolv ebarriersbetween 为Yes(表示重叠部分合并在一起)，然后设置缓冲区多边形的保存位置。
(6)检查缓冲区数据，一方面检查缓冲区是否完全覆盖了整个城市区域，另一方面检查缓冲区数据的属性表中是否具有起止距离字段(Frombufdst ，Tobufdist)。
叠置分析的实施步骤
叠置分析的实施步骤1. 理解叠置分析的概念和意义叠置分析是一种统计方法，用于评估两个或更多个因素对某个结果变量的影响。
通过叠置分析，可以更深入地理解各个因素之间的相互作用和对结果变量的独立贡献。
在实施叠置分析之前，首先需要明确叠置分析的目的和意义，确定所要研究的因素和结果变量，以及相应的数据收集和分析方法。
只有充分理解和认识叠置分析的概念和意义，才能更好地完成后续的实施步骤。
2. 收集所需数据在进行叠置分析之前，需要收集所需的数据。
数据可以通过实地调查、问卷调查、实验观测等方式获得。
数据的收集需要注意保证数据的准确性和可靠性，以提高分析结果的可信度。
叠置分析所需的数据包括独立变量（即影响结果变量的因素）和结果变量（即受影响的变量）。
对于独立变量，需要明确其不同水平或类别，以便进一步进行分析。
3. 数据预处理在进行叠置分析之前，需要对收集到的数据进行预处理。
预处理的目的是清理数据，填补缺失值，处理异常值或离群点，以确保数据的可靠性和一致性。
数据预处理的过程包括数据清洗、数据转换、特征提取等步骤。
数据清洗主要是删除或修正包含错误或不完整数据的记录。
数据转换可以将原始数据转化为适合叠置分析的格式，例如编码分类变量、归一化连续变量等。
4. 进行叠置分析叠置分析的核心步骤是进行数据分析和建模。
首先，根据所收集到的数据，选择适当的统计方法进行分析。
常用的叠置分析方法包括卡方检验、逻辑回归、方差分析等。
在进行叠置分析时，需要考虑独立变量和结果变量之间的相关性。
可以通过相关性分析或变量选择方法来确定最具影响力的因素。
5. 解读和结果呈现在完成叠置分析后，需要对分析结果进行解读和呈现。
解读分析结果可以通过解释统计指标、绘制图表或总结主要结论的方式进行。
叠置分析的结果呈现需要简洁明了，以便读者可以快速理解和获取信息。
可以使用表格、图表、文字描述等方式来呈现叠置分析的结果。
6. 结论和讨论根据叠置分析的结果，可以得出相应的结论和讨论。
arcgis 叠置分析操作步骤
实习四空间分析练习：叠置分析空间数据处理 (1)第1步裁剪要素 (2)第2步拼接图层 (3)第3步要素融合 (4)第4步图层合并 (6)第5步图层相交 (9)定义地图投影 (11)第6步定义投影 (11)第7步投影变换――地理坐标系－>北京1954坐标系转换－>西安80坐标系 (12)补充：图层相减，计算面积 (8)以下内容适合于ArcGIS 9.x版本空间数据处理●数据：云南县界.shp; Clip.shp西双版纳森林覆盖.shp 西双版纳县界.shp●步骤：将所需要的数据下载后，解压到到 e:\gisdata,设定工作区:在ArcMap中执行菜单命令：<工具>－><选项>，在“空间处理”选项页里，点击“环境变量”按钮，在环境变量对话框中的常规设置选项中，设定“临时工作空间”为 e:\gisdata第1步裁剪要素◆在ArcMap中，添数据GISDATA\云南县界.shp，添加数据GISDATA\Clip.shp （Clip 中有四个要素）◆激活Clip图层。
选中Clip图层中的一个要素，注意确保不要选中“云南县界”中的要素！点击打开ArcToolbox，为“云南县界_Clip1”指定输入类：云南县界指定剪切要素：Clip（必须是多边形要素）依次选中Clip主题中其它三个要素，重复以上的操作步骤，完成操作后将得到共四个图层（“云南县界_Clip1” , “云南县界_Clip2”，“云南县界_Clip3”，“云南县界_Clip4”）。
第2步拼接图层◆在ArcMap中新建地图文档，加载你在剪切要素操作中得到的四个图层◆点击打开ArcToolbox在ArcToolbox中执行“追加”命令输出要素：设定为云南县界_Clip1,输入要素：依次添加其它三个图层右键点击图层“云南县界_Clip1”，在出现的右键菜单中执行“数据”->”导出数据”指定导入数据的路径和名称:YNOK.shp通过以上操作我们就完成了将4个图层拼接为一个图层的处理。
实验5-6 叠置分析与缓冲区分析
机构，报告中还要陈述由于路面的扩展，沿街的哪
些地块需要被征用。
数据1. 2.来自城市市区交通网络 城市土地利用图
要求：
将CYPRESS
路需扩宽到100m,即沿道路中心线向两
侧做50m的缓冲区
找出受影响的地块
叠加分析和缓冲区分析综合应用
实例2：市区择房分析
找出环境好、购物方便、小孩上学方便 的居住区低端是购房者最关心的问题，因 此购房者就需要总体上对商品房的信息进
• •
距名牌高中在750m之内 距名胜古迹500m之内
对整个城市区域的住房条件进行评价：
分级标准
• • • • •
满足其中四个条件为第一等级 满足其中三个条件为第二等级 满足其中两个条件为第三等级
满足其中一个条件为第四等级
完全不满足条件的为第五等级
3 交集操作（ Intersect ）A∩B
Analysis tools/overlay/intersect 4图层合并（ Union ）A∪B Analysis tools/overlay/union 5 对称区别(symmetrical difference ） （A∪B）-（A∩B） Analysis tools/overlay/symmetrical difference 6 修正更新（Updata） Analysis tools/overlay/updata
行研究分析，选择最适宜的购房地段。
数据
1. 2. 3. 4.
城市市区交通网络 商业中心分布图 名牌高中分布图 名胜古迹分布图
所寻求的区域要满足以下条件：
•
离主要交通要道200m之外，以减少噪声污染 （ST为道路数据中类型为交通要道的要素）
•
在商业中心的服务范围之内，服务发范围以商 业中心规模大小（YUZHI）来确定
叠置分析
空间分析作业——叠置分析一、实验目的：叠置分析是GIS空间分析中的一项最常用，同时也是非常重要的分析方法之一，叠置分析可以有效地综合多种地理因素，从其中提取隐含的空间信息。
所谓叠置分析，就是将包含感兴趣的空间要素对象的多个数据层进行叠加，产生一个新要素图层。
该新图层综合了原来多层实体要素所具有的属性特征。
根据GIS数据的基本结构的不同，将GIS叠置分析分为基于矢量数据的叠置分析和基于栅格数据的叠置分析两大类。
本实验要求加深对多图层叠置分析基本原理及方法的认识；熟练掌握ArcGIS多图层叠置分析的技术方法；结合实际、掌握利用多图层叠置分析方法解决地学空间分析问题的能力。
二、实验数据：1.矢量数据包括：点数据point.shp，线数据centerline.shp，面数据sports.shp、polygon.shp。
2.栅格数据包括：土地利用数据landuse（Grid格式），高程数据elevation（Grid格式）。
三、实验步骤：1.矢量数据的叠置分析⑴Clip裁剪分析，包括以下4个步骤：①通过ArcCatalog向ArcMap中添加cenerline、polygon数据，打开ArcToolBox，选择Analysis Tools工具箱，打开Extract工具箱，执行Clip操作。
②从出现的对话框中选择要进行裁剪的图层（input feature）及用来裁剪的图层（clip features），确定输出的图层（output feature class）的名称和路径，其他参数为默认，如图所示：③选择OK，可以得到裁剪后的结果。
（a）表示裁剪前，（b）表示裁剪后。
a b④比较裁剪后的数据和被裁剪的数据可知，裁剪后的数据拥有被裁剪的数据的所有属性，前者是后者的一个子集，如图所示，（b）为裁剪后的数据属性，（a）为裁剪前的数据属性。
(a)裁减前数据属性(b)裁剪后数据属性⑵Intersect相交分析，包括以下3步：①通过ArcCatalog向ArcMap中添加centerline、polygon数据，打开ArcToolBox，选择Analysis Tools工具箱，打开Overlay工具集，执行Intersect操作。
叠置分析的原理和应用
叠置分析的原理和应用1. 叠置分析的原理叠置分析是一种用于研究不同信号或数据集之间关系的方法。
它通过在同一图像或图表中叠加不同数据集的可视化表示，以直观地比较它们之间的差异和相似性。
叠置分析的原理主要包括以下几个方面：1.1 数据准备在进行叠置分析之前，需要准备待比较的数据集。
这些数据集可以是不同时间点的数据，不同区域的数据，或者是不同的实验条件下得到的数据等。
这些数据集应该以相同的格式和单位进行记录和整理，以确保比较的准确性。
1.2 可视化表示叠置分析的核心在于将不同数据集的可视化表示进行叠加。
这可以通过使用折线图、柱状图、饼图等不同类型的图表来实现。
在将数据集叠加时，需要确保它们在同一坐标系下呈现，并使用合适的颜色或图案进行区分。
1.3 数据解读通过观察叠置图表，可以直观地比较不同数据集之间的差异和相似性。
通常，较高的叠置表示数据集之间的关联性较强，而较低的叠置则表示差异较大。
根据具体的研究问题，可以进一步分析叠置图表中的趋势、峰值、谷值等特征，从而对数据集之间的关系进行进一步解读。
2. 叠置分析的应用2.1 趋势分析叠置分析可以用于比较同一指标在不同时间点的变化趋势。
通过在同一折线图中叠加不同时间点的数据，可以直观地观察到指标随时间的变化情况。
这对于分析市场趋势、人口变化趋势等具有重要意义。
2.2 流程比较在工业生产过程中，叠置分析可以用于比较不同流程的效果和差异。
通过在同一柱状图中叠加不同流程的数据，可以直观地观察到每个流程的性能表现。
这有助于找出最佳生产流程并进行优化。
2.3 竞争分析叠置分析还可以用于比较竞争对手之间的差异和优势。
通过在同一饼图中叠加竞争对手的市场份额数据，可以直观地观察到各个竞争对手在市场上的地位。
这有助于企业找到自身的优势并制定竞争策略。
2.4 市场调研叠置分析可以用于比较不同市场调研结果之间的差异。
通过在同一条形图中叠加不同市场调研数据，可以直观地观察到不同市场之间的需求差异。
叠置分析的实施过程和步骤
叠置分析的实施过程和步骤1. 什么是叠置分析叠置分析是一种统计数据分析方法，用于比较两个或多个处理组之间的效果差异。
它可以帮助我们确定处理变量是否对观察变量产生显著影响，并找出哪种处理方式是最有效的。
2. 叠置分析的步骤叠置分析的实施过程可以分为以下几个步骤：2.1 确定研究目的和假设在进行叠置分析之前，首先需要明确研究的目的和假设。
例如，我们可能想要比较两种不同的营销策略对销售额的影响。
在这个例子中，研究目的是确定哪种营销策略是最有效的。
2.2 确定处理变量和观察变量处理变量是我们想要比较的不同处理方式，而观察变量是我们想要衡量的结果变量。
在上述的例子中，处理变量是两种不同的营销策略，观察变量是销售额。
2.3 收集数据收集包含处理变量和观察变量的数据。
确保数据是准确和完整的，并且具有统计意义。
可以使用不同的数据收集方法，例如调查问卷、实验等。
2.4 数据预处理在进行叠置分析之前，需要对数据进行预处理。
包括数据清洗和转换，确保数据的准确性和一致性。
可以使用数据分析软件或编程语言来进行数据预处理。
2.5 进行叠置分析使用适当的叠置分析方法进行数据分析。
根据数据类型和研究问题的不同，可以选择不同的叠置分析方法，例如方差分析（ANOVA）、卡方检验等。
2.6 解释和报告结果根据叠置分析的结果，对实验结果进行解释和报告。
包括描述变量之间的关系、效果的大小及其统计显著性等。
3. 叠置分析的注意事项在进行叠置分析时，需要注意以下几个事项：3.1 样本大小样本大小对叠置分析的结果有重要影响。
确保样本足够大，以提高分析结果的可靠性和统计显著性。
3.2 多重比较问题在进行多个处理变量比较时，需要考虑多重比较问题。
多重比较可能导致统计显著性水平的偏高，因此需要进行适当的校正。
3.3 控制其他变量在进行叠置分析时，需要注意控制其他可能影响观察变量的变量。
确保处理变量之间的比较是基于相同的条件下进行的。
4. 叠置分析的应用案例叠置分析广泛应用于各个领域，例如医学研究、市场营销等。
地理信息系统叠置分析
地理信息系统叠置分析
三 缓冲区分析（Buffer Wizard）
（一）概念
缓冲区：空间实体的一种影响范围或服务范围。 实质：给定一个空间实体或集合，确定它们的邻域，
邻域的大小由领域半径R来确定。 缓冲分析过程：
1.建立缓冲区图层 2.与其他图层叠加进行分析
之间的复合； 遥感影像与专题地图的复合； 专题地图与数字高程模型复合显示立体专题图； 遥感影像与DEM复合生成真三维地物景观
TIN 与遥感影像的叠加
2.点与多边形叠置
计算多边形对点的包含关系。通过点与多边形叠加， 可以计算出每个多边形类型里有多少个点，不但要区分 点是否在多边形内，还要描述在多边形内部的点的属性 信息。
布尔逻辑运算
例：有土壤厚度（大于50厘米和其他）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；
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；
应用：地学综合分析、环境质量评价、遥感数字图 像处理等领域
例：利用土壤侵蚀通用方程式计算土壤侵蚀量 已知：土壤侵蚀量的大小是降雨(R)、植被覆度(C)、
坡度(S)、坡长（L）、土壤抗蚀性(SR)等因素的函数
土壤侵蚀量的大小是 降雨(R)、植被覆度 (C)、坡度(S)、坡长 （L）、土壤抗蚀性 (SR)等因素的函数
例如：1.查询各省有多少种矿产，产量有多少？ 2.指定类型的矿产在哪些省里有分布？
2.点与多边形叠置
1.叠加分析，一个中国政区图（多边形）和一个全国矿产 分布图（点），
叠置分析
线与多边形叠加结果
产生了一个新的数据层面，每条线被它穿过的多边 形打断成新弧段图层，同时产生一个相应的属性数 据表记录原线和多边形的属性信息。
线与多边形叠加的应用
根据叠加的结果可以确定每条弧段落在哪个多边形 内，可以查询指定多边形内指定线穿过的长度。
例如：
如果线状 图层为河 流
多边形将穿过它 的所有河流打断 成弧段 与多边形叠加
注意：视觉信息叠加不产生新的数据层面， 只是将多层信息复合显示，便于分析。
§2-2 点与多边形叠加
原理： 1）点与多边形叠加，实际上是计算多边形对点的 包含关系。
2）在完成点与多边形的几何关系计算后，还要进行属 性信息处理。 最简单的方式是将多边形属性信息叠加到其中的点 上； 也可以将点的属性叠加到多边形上，用于标识该多 边形； 如果有多个点分布在一个多边形内的情形时，则要 采用一些特殊规则，如将点的数目或各点属性的总和等 信息叠加到多边形上。
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注意：由于矢量结构的有限精度原因，几 何对象不可能完全匹配，叠加结果可能会出 现一些碎屑多边形（Silver Polygon），如 图所示。通常可以设定一模糊容限以消除它。
叠加生成 碎屑多边形 的
T1 时刻多边形
T2 时刻多边形
多边形叠加结果
多边形叠加产生碎屑多边形
b. 属性分配过程：最典型的方法是将输入图层 对象的属性拷贝到新对象的属性表中，或把输入图 层对象的标识作为外键，直接关联到输入图层的属 性表。 注意：这种属性分配方法的理论假设是多边形 对象内属性是均质的，将它们分割后，属性不变。 也可以结合多种统计方法为新多边形赋属性值。
叠置分析
叠置分析叠置分析是地理信息系统中常用的用来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了新的属性关系。
其中，被叠加的要素层面必须是基于相同坐标系统的，同一地带，还必须查验叠加层面之间的基准面是否相同。
从原理上来说，叠置分析是对新要素的属性按一定的数学模型进行计算分析，其中往往涉及到逻辑交、逻辑并、逻辑差等的运算。
根据操作要素的不同，叠置分析可以分成点与多边形叠加、线与多边形叠加、多边形与多边形叠加；根据操作形式的不同，叠置分析可以分为图层擦除、识别叠加、交集操作、均匀差值、图层合并和修正更新，以下就这六种形式分别介绍叠置分析的操作。
要注意的是这里也要对属性进行一定的操作，所指的属性是较为简单的属性值，例如注解属性，尺度属性，网络属性等不能作为输入的属性值。
其中在ArcGIS 中可以进行叠置分析的数据格式有coverage，shapefile，GeoDatabase中的数据要素等，这里主要以shapefile 为例子来介绍。
一图层擦除（Erase）图层擦除是指输入层根据擦除图层的范围大小，将擦除参照图层所覆盖的输入图层内的要素去除，最后得到剩余的输入图层的结果。
从数学的空间逻辑运算的角度来说，即A为输入图层，B 为擦除层）具体表现如下所示：图1 图层擦除的三种形式在arcgis 中实现以上的操作，具体的步骤如下：1. 首先打开ArcMap 主界面，点击（即ArcToolbox 按钮）打开ArcToolbox 工具箱，在ArcToolbox 中选择Analyst Tools，打开后选择Overlay 中的Erase 选项，双击打开Erase对话框；（如图2）图2 图层擦除操作2. 在Erase 操作对话框中填入输入图层（Input Features），擦除参照（Erase Feature），输出图层（Output Feature Class）和分类容许量及单位，在右下角的环境设置（Environments）中，可以对输入输出数据的参数进行设置。
《叠置分析》实验报告
4 地形分析4.1实验目的DEM是对地形地貌的一种离散的数字表达，是对地面特性进行空间描述的一种数字方法、途径，它的应用可遍及整个地学领域。
通过对本次实习的学习，我们应：○1加深对TIN建立过程的原理、方法的认识○2熟练掌握ArcGIS中建立DEM、TIN的技术方法○3结合实际，掌握应用DEM解决地学空间分析问题的能力。
4.2实验数据数据数据：高程点Elevpt_Clip.shp，高程Elev_Clip.shp，边界Boundary.shp，洱海Erhai.shp4.3实验过程4.3.1TIN 及DEM 生成4.3.1.1由高程点、等高线矢量数据生成TIN转为DEM●打开ArcMap，添加矢量数据：Elevpt_Clip、Elev_Clip、Boundary、Erhai。
●执行工具栏[3D分析]中的菜单命令[3D分析]>>[创建/修改TIN]>>[从要素生成TIN]●在对话框[从要素生成TIN中]中定义每个图层的数据使用方式；在[从要素生成TIN中]对话框中，在需要参与构造TIN的图层名称前的检查框上打上勾，指定每个图层中的一个字段作为高度源（Height Source），设定三角网特征输入（Input as）方式。
可以选定某一个值的字段作为属性信息（可以为None）。
在这里指定图层[Erhai] 的参数：[三角网作为：]指定为[硬替换] ，其它图层参数使用默认值即可。
●执行工具栏[3D分析]中的命令[转换]>>[TIN转换到栅格]，指定相关参数：属性：[高程]，像素大小:[50]，输出栅格的位置和名称: [TinGrid] 。
确定后得到DEM数据：TinGrid, 其中，每个栅格单元表示50m×50m的区域。
4.3.1.2TIN的显示及应用●在上一步操作的基础上进行，关闭除[TIN]之外的所有图层的显示，编辑图层[tin]的属性，在图层属性对话框中，点击[符号] 选项页，将[ 边界类型 ] 和 [ 高程 ] 前面检查框中的勾去掉; 点击 [ 添加 ] 按钮。
叠置分析
叠置分析叠置分析是地理信息系统中常用的用来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了新的属性关系。
其中，被叠加的要素层面必须是基于相同坐标系统的，同一地带，还必须查验叠加层面之间的基准面是否相同。
从原理上来说，叠置分析是对新要素的属性按一定的数学模型进行计算分析，其中往往涉及到逻辑交、逻辑并、逻辑差等的运算。
根据操作要素的不同，叠置分析可以分成点与多边形叠加、线与多边形叠加、多边形与多边形叠加；根据操作形式的不同，叠置分析可以分为图层擦除、识别叠加、交集操作、均匀差值、图层合并和修正更新，以下就这六种形式分别介绍叠置分析的操作。
要注意的是这里也要对属性进行一定的操作，所指的属性是较为简单的属性值，例如注解属性，尺度属性，网络属性等不能作为输入的属性值。
其中在ArcGIS 中可以进行叠置分析的数据格式有coverage，shapefile，GeoDatabase中的数据要素等，这里主要以shapefile 为例子来介绍。
一图层擦除（Erase）图层擦除是指输入层根据擦除图层的范围大小，将擦除参照图层所覆盖的输入图层内的要素去除，最后得到剩余的输入图层的结果。
从数学的空间逻辑运算的角度来说，即A为输入图层，B 为擦除层）具体表现如下所示：图1 图层擦除的三种形式在arcgis 中实现以上的操作，具体的步骤如下：1. 首先打开ArcMap 主界面，点击（即ArcToolbox 按钮）打开ArcToolbox 工具箱，在ArcToolbox 中选择Analyst Tools，打开后选择Overlay 中的Erase 选项，双击打开Erase对话框；（如图2）图2 图层擦除操作2. 在Erase 操作对话框中填入输入图层（Input Features），擦除参照（Erase Feature），输出图层（Output Feature Class）和分类容许量及单位，在右下角的环境设置（Environments）中，可以对输入输出数据的参数进行设置。
叠置分析的实施步骤有哪些
叠置分析的实施步骤有哪些什么是叠置分析叠置分析（Overlay Analysis）是一种地理信息系统（GIS）中常用的空间分析方法，它通过将不同的空间要素图层叠加在一起，确定它们之间的关系和相互影响。
叠置分析通常用于解决地理空间数据中的问题，例如可视化地理统计数据、确定地理位置上的冲突点、分析资源分布等。
实施步骤下面是叠置分析的实施步骤：1. 确定研究目标和问题在进行叠置分析之前，我们首先需要明确研究的目标和问题。
根据具体的需求，我们可以选择不同的叠置分析方法和工具。
2. 准备数据叠置分析需要使用到空间数据，因此在开始之前，我们需要准备好相关的数据。
这些数据可以来自于不同的来源，例如矢量数据、栅格数据等。
确保数据的格式和投影一致，并且具有正确的属性信息。
3. 定义分析空间范围根据研究的目标和问题，我们需要定义分析的空间范围。
这可以是整个地图覆盖范围，也可以是特定的区域。
确定好空间范围可以帮助我们集中注意力，提高分析效率。
4. 选择叠置方法和工具叠置分析有多种方法和工具可供选择，根据具体的需求选择合适的方法和工具。
常见的叠置方法包括点叠置、线叠置和面叠置，可以使用的工具有ArcGIS、QGIS 等。
5. 进行叠置分析在进行叠置分析之前，我们需要将准备好的数据加载到相应的软件中。
然后，根据选择的叠置方法和工具，设置相应的参数。
运行叠置分析工具，等待结果的生成。
6. 分析结果分析完成后，我们需要对叠置分析的结果进行进一步的分析和解读。
这可能包括生成图表、制作报告或进行统计分析。
根据分析结果可以得出相应的结论和决策建议。
7. 结果可视化为了更好地理解和传达分析结果，我们可以将结果可视化。
可以使用各种图表、地图或其他可视化方法，以便更好地展示分析结果。
8. 结论和建议根据叠置分析的结果，我们可以得出相应的结论和建议。
这些结论和建议可能对决策制定和规划有重要意义，并为后续工作提供指导。
总结叠置分析是一种重要的空间分析方法，它通过将不同的空间要素叠加在一起，帮助我们解决地理空间数据中的问题。
6.1.1 叠置分析
叠置分析前言1854年8月到9月，英国伦敦霍乱病流行，但是政府始终找不到患者的发病原因。
后来医生琼.斯诺博士在绘有霍乱流行地区所有道路、房屋、饮用水机井等内容的1:6500的城区地图上，标出了每个霍乱病死者的居住位置，从而得到了霍乱病死者居住位置的分布图。
死者饮用了利用布洛多斯托水泵吸水的井水。
前言发病原因有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）需要了解一个乡的森林覆盖面积，一个县的公路里程，一个地区的河流密度叠置分析应用实例两个图层至少有一个图层是多边形图层，称为基本图层另一图层可能是点、线或多边形，称为上覆图层。
叠置分析是GIS 中的一项非常重要的空间分析功能空间逻辑运算1将欧氏空间的图层A 、B 和C 定义为二值图像。
空间叠置分析往往涉及到逻辑交、逻辑并、逻辑差的运算。
x A ∈x B ∈若，有，则称A 为B 的子图像或B 包含A ，记为A B⊆（a ）A B⊆逻辑交、逻辑并、逻辑差的运算定义1性质A B ≠A B ⊆如果，称A 为B 的真子图像AB 。
我们用Ω表示一图像，Φ表示空图像①②③A B⊆A A ⊆A B ⊆B C A C⇒⇒⊆B A A =B⊆⇒空间逻辑运算1将欧氏空间的图层A 、B 和C 定义为二值图像。
A 与B 的交定义为。
{}A B x x A x B ⋂∈∈=且A B ⋂（b ）逻辑交逻辑交、逻辑并、逻辑差的运算定义2性质①②③如果称A 为B 不相交A A =A⋂A Φ=Φ⋂A B C =A (B C)⋂⋂⋂⋂（）A B =Φ⋂空间逻辑运算1A 与B 的并（也称或）定义为：。
{}A B x x A x B ⋃∈∈或=逻辑并A B ⋃(c)逻辑差(d)A-B 逻辑交、逻辑并、逻辑差的运算定义3性质A A =A⋃A Φ=Φ⋃空间逻辑运算1①交换律：②分配律③结合律④Demorgan A B =B A ⋂⋂A B =B A ⋃⋃A B C =(A B)(A C)⋃⋂⋃⋂⋃（）A B C =(A B)(A C)⋂⋃⋂⋃⋂（）A B (A C)=A (B C ⋃⋂⋃⋃⋂（））A B (A C)=A (B C ⋂⋃⋂⋂⋃（））A -(B C)=(A -B)(A -C)⋃⋂A -(B C)=(A -B)(A -C)⋂⋃布尔运算基本规律矢量数据叠置分析2点与多边形的叠置线与多边形的叠置多边形与多边形的叠置2矢量数据叠置分析点与多边形的叠置将一个含有点的图层叠加上另一个含有多边形的图层上，以确定每个点落在哪个多边形内。
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1 空间叠加分析概述
GIS
1.2 空间叠加分析的类别
2 1 河流图
1
2.线与多边形叠加
3
3 2
Line ID 1 2
Old ID 1 2
Poly C C
3
政区图
C
2
3 3 3
B
C A B
2 5
1 4 新弧段图层
A
3
B
4 5 6
6
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1 空间叠加分析概述
GIS
2 1
?
B
A
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22
GIS
2. 空间叠加分析方法
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23
2 空间叠加分析方法
GIS
2. 空间叠加分析方法
2.1 基于矢量数据的叠加分析
2.2 基于栅格数据的叠合分析
算法复杂，但数据 量小、精度较高。 算法简单， 但数据量大。
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2 空间叠加分析方法
GIS
2.1 矢量数据的叠加分析方法
① 几何求交
矢量数据叠加分析的步骤
② 拓扑重构
③ 属性传递
矢量叠置算法的主要时间 消耗在前两个步骤上。
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25
2 空间叠加分析方法
GIS
2.1 矢量数据的叠加分析方法
① 几何求交
首先找出弧段之间 的所有交点。 在交点处产生一个 新的结点，将原来的 弧打断，形成新弧段。
进德小区 阳光小区 花园小区
1 2 3,4
13
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1 空间叠加分析概述
GIS
1.2 空间叠加分析的类别
线与多边形的叠加，是比较线上坐标与 多边形坐标的关系，判断线是否落在多 边形内。 叠加后每条线被它穿过的多边形打断成 新弧段，要将原线和多边形的属性信息 一起赋给新弧段。
2.线与多边形叠加
空间统计 叠加
空间合成 叠加
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1 空间叠加分析概述
GIS
1.1 空间叠加分析的概念
省
煤矿
山东 兖州 山东 枣庄
山东 肥城
山东 龙口 山西 大同
山西 太原
山西 阳泉
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10
1 空间叠加分析概述
GIS
1.2 空间叠加分析的类别
以分为以下几类：
根据叠加对象图形特征的不同，GIS叠加分析可 1. 点与多边形的叠加
2.2 栅格数据的叠加分析方法
② 二值逻辑叠加
1 1
1 1 1 1 1 1 1
1
1
1 1 1 1 1 1
1
1
1
1 1
1
A
1 1 1 1 1 1 1
B
1
1
1
C=A∪B
1
1
B
D=A∩B
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2 空间叠加分析方法
GIS
2.2 栅格数据的叠加分析方法
叠加后属性的赋值方法 点变换方式
对单个栅格单元进行属性值运算而
3
④ ⑤
B0
4
AB B
③
A0
①
00
①，②，⑥，⑤
多边形弧段对应表
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2 空间叠加分析方法
GIS
2.1 矢量数据的叠加分析方法
设置多边形标识点，传递属性，生成与新 多边形对象一一对应的属性表。
③ 属性传递
！
叠置图中的多边形包含着 各个输入层中的多重属性信息
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2 空间叠加分析方法
00 00
A0 B0
3
④
⑤
B0
4
③
④ ⑤ ⑥
3
3 3 2
4
4 1 3
A0
AB 00 00
AB
B0 A0 B0
AB B
③
A0
①
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2 空间叠加分析方法
GIS
2.1 矢量数据的叠加分析方法
2 1
⑥ ②
② 拓扑重构
Polygon ID A0 AB B0 Arcs ①，③，⑤ ③，④ ④，②，⑥
1
1
1 2 1 1 2 1 1 1 3 1 1 1 2 1 1 1 2
1
1
D = A + B 1 +1 C
B 1 1 1 1
1
1
1
A 1
1 1
C D 1 1 111 131 111 F=D-E 1 1
1
1
212 1 31 212 D
1
1 1
E
1
1 1
1
1
31
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2 空间叠加分析方法
GIS
GIS
空间叠加分析
柳 林
山东科技大学
2008.7.21
0 引入
GIS
引入
空间分析是地理信息系统的核心功能。 隐含信息的提取
第五届测绘学科青年教师讲课赛
2
0 引入
GIS
空间分析的方法
空间查询 空间统计分析 空间缓冲区分析 空间叠加分析 空间网络分析 数字地面模型分析 产生式分析
咨询式分析
A
A-A∩B
B
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1 空间叠加分析概述
GIS
1.2 空间叠加分析的类别
④裁剪操作
输出层保留以第二个图层为边界，对输入 图层的内容要素进行截取的结果。和擦除 操作相反。
A
A-A∩B
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B
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2 空间叠加分析方法
GIS
假设已给定同一地区、同一比例尺而反映不同属 性的两幅矢量地图（例如坡度图与土层厚度图）， 现在将它们叠加,怎样产生叠加图层呢？
2. 线与多边形的叠加
3. 多边形与多边形的叠加
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1 空间叠加分析概述
GIS
1.2 空间叠加分析的类别
1.点与多边形叠加
点与多边形叠加，实际上是计算多边形 对点的包含关系，判断各个点的归属。
在完成点与多边形的几何关系计算后， 还要进行属性信息处理。
多边形 属性 点对 象
空间操作流程
buffer 分级 行 政 边 界 道路数据
地震缓冲区
overlay
叠置层
属性数据
损失估算
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38
3 空间缓冲区分析应用
GIS
3.2 进行空间操作
四川地震等级分布图（4.5级以上）
① 建立地震源缓冲区
青川
北川 汶川
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3 空间缓冲区分析应用
GIS
3.2 进行空间操作
不受其邻近点的属性值的影响。
区域变换方式
对属性赋值要考虑栅格所在区域的 特性（面积、长度等）。
邻域变换方式
对属性赋值要考虑相邻栅格的影响
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GIS
3. 空间叠加分析应用案例
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3 空间缓冲区分析应用
GIS
汶川大地震相关损失估算
需解决的问题
① 确定汶川地震的 分级影响范围 ② 计算汶川地震所
涉及人口数量
③ 估算汶川地震中
道路的损失情况
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3 空间缓冲区分析应用
GIS
3.1 准备空间数据
地震等级及分布等相关数据； 四川省的行政边界图、道路分布图。
四川地震等级分布图（4.5级以上）
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3 空间缓冲区分析应用
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3.2 进行空间操作
地 震 源
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1 空间叠加分析概述
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1.2 空间叠加分析的类别
1. 点与多边形叠加
自 动 取 款 机 位 置 图 居 民 区 分 布 图
point name 农行取款机 poly A
1
3 4
1
2 叠加图层
2
3
建行取款机
农行取款机
B
C
4
商行取款机
name
C
point
A B
C
poly
A B C
1.2 空间叠加分析的类别
3. 多边形的叠加
B
居 民 区 叠 加 图 污 染 分 级 图
A
B1 A1 A3
B3
居民 区ID A B
污染 分级 1 2 3
叠加 居民 污染 区 区ID 分级 A1 A 1 A2 A 2
A3
B1 B3
A
B B
3
1 3
A2
1
2
3
原来多边形要素分割成新 要素，新要素综合了原来两 层或多层的属性。
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1 空间叠加分析概述
GIS
1.2 空间叠加分析的类别
3. 多边形的叠加
① 并操作（Union） ② 交操作（Intersect） ③ 擦除操作（Erase） ④ 裁剪操作（Clip）
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1 空间叠加分析概述
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1.2 空间叠加分析的类别
保留两个图层的所有图形要素和属性数据。
1. 空间叠加分析概述 2. 空间叠加分析方法
3. 空间叠加分析应用
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GIS
1. 空间叠加分析概述
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1 空间叠加分析概述
GIS