《地理信息系统应用》ppt-空间数据叠加分析(精)
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空间分析之叠加分析 PPT
地
耕地 园地
624、 51
37、 73
245、 05
36、 04
59、 42
161、 53
2022/9/26
19
(1)点变换
点变换只依据参与叠置图层相应点得属性值进行新得运算, 既与各图层得邻域点得属性无关,也不受区域内一般特征得影 响。运算方法包括:算术运算,指数运算,三角函数运算等
点变换示意
22 5 4
2446
23 6 4 - 3 3 4 6
=
33 6 6
3377
0 -2 1 -2 -1 0 2 -2 0 0 -1 -1
程
n 上叠多边形结束？
图
多边形的不同叠加方式y
本底多边形结束？
y 结束
2022/9/26
16
多边形之间得叠置
层1 X
Y Z
层2 A
新层
1
11 2
4
67
35
9
10 12
新多边形得属性
新多边 层1多边 层2多边 坡度图形层ID 形属性 形属性
ID 属性
1
0
A
1
X
2
0
X
2
Y 肥力图层3
A
X
3
Z
4
0
X
5
A
┆ ┆┆┆
N
an1
a32
┄
ann
an+
a+j
a+1
a+2
┄
a+n
a
注：表中 ai+ 代表土地类型 I 在转化前的总量；a+j 代 表土地类型 I在转化后的总量；a 是土地总面积
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耕地 园地
624、 51
37、 73
245、 05
36、 04
59、 42
161、 53
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(1)点变换
点变换只依据参与叠置图层相应点得属性值进行新得运算, 既与各图层得邻域点得属性无关,也不受区域内一般特征得影 响。运算方法包括:算术运算,指数运算,三角函数运算等
点变换示意
22 5 4
2446
23 6 4 - 3 3 4 6
=
33 6 6
3377
0 -2 1 -2 -1 0 2 -2 0 0 -1 -1
程
n 上叠多边形结束？
图
多边形的不同叠加方式y
本底多边形结束？
y 结束
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多边形之间得叠置
层1 X
Y Z
层2 A
新层
1
11 2
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新多边形得属性
新多边 层1多边 层2多边 坡度图形层ID 形属性 形属性
ID 属性
1
0
A
1
X
2
0
X
2
Y 肥力图层3
A
X
3
Z
4
0
X
5
A
┆ ┆┆┆
N
an1
a32
┄
ann
an+
a+j
a+1
a+2
┄
a+n
a
注：表中 ai+ 代表土地类型 I 在转化前的总量；a+j 代 表土地类型 I在转化后的总量；a 是土地总面积
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《地理信息系统应用》ppt-空间数据地统计分析[37页]
![《地理信息系统应用》ppt-空间数据地统计分析[37页]](https://img.taocdn.com/s3/m/bc5229a2a417866fb94a8e53.png)
探索阶段基本分析工具
1. 直方图 2. Voronoi地图 3. QQPlot分布图 4. 趋势分析 5. 方差变异分析
1.直方图
直方图指对采样数据按一 定的分级方案（等间隔分级 、标准差分，等等）进行分 级，统计采样点落入各个级 别中的个数或占总采样数的 百分比，并通过条带图或柱 状图表现出来。
协方差变异分析操作对话框
2）正交协方差函数云表示 的是两个数据集中所有样 点对的理论正交协方差， 并把它们用两点间距离的 函数来表示。
正交方差变异分析操作对话框
检验数据分布
• 在空间统计的分析中，许多统计分析模型，如地统 计分析，都是建立在平稳假设的基础上，这种假设 在一定程度上要求所有数据值具有相同的变异性。 因此，在进行地统计分析前，检验数据分布特征， 了解和认识数据具有非常重要的意义。
离群值的Voronoi图查找
全局趋势分析
空间趋势反映了空间物体在空间区域上变 化的主体特征，它主要揭示了空间物体的总 体规律，而忽略局部的变异。趋势面分析是 根据空间抽样数据，拟合一个数学曲面，用 该数学曲面来反映空间分布的变化情况。
全局趋势分析对比图
对比分析可以发现，左图显示采样数据在东西方向和南北方 向具有微弱的U型趋势；右图显示采样数据在东南-西北方向具 有明显的U型趋势，而在南北方向基本不具有任何趋势。
• 数据的检验可以通过直方图和正态QQPlot分布图 完成。如果数据服从正态分布，数据的直方图应该 呈钟形曲线，在正态QQPlot图中，数据的分布近 似成为一条直线。
寻找数据离群值
数据离群值分为全局离群值和局部离群值两大类 。全局离群值是指对于数据集中所有点来讲，具有 很高或很低的值的观测样点。局部离群值值对于整 个数据集来讲，观测样点的值处于正常范围，但与 其相邻测量点比较，它又偏高或偏低。
地理信息系统叠置分析 ppt课件
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
地理信息系统叠置分析
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
地理信息系统叠置分析
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
食 虫
鸣
禽
选
择
高
质
量
的
栖
息
地
地理信息系统叠置分析
视觉信息的叠加是将不同层面的信息叠加显示在结 果图件或屏幕上，它不产生新的数据层面，只是将 多层信息复合显示，以便研究者判断其相互关系， 获得更为丰富的空间关系。地理信息系统中视觉信 息的叠加包括以下几类：
面状图、线状图和点状图之间的复合； 面状图区域边界之间或一个面状图与其他专题区域边界
地理信息系统叠置分析
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；
地理信息系统叠置分析
（二）叠置分析的条件：
区域一致 数据能够有效匹配（投影、比例尺等） 分析模型与分析数据一致 误差及处理方法
地理信息系统叠置分析
叠加生成 的 碎屑多边形
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
地理信息系统叠置分析
地理信息系统叠置分析
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
地理信息系统叠置分析
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
食 虫
鸣
禽
选
择
高
质
量
的
栖
息
地
地理信息系统叠置分析
视觉信息的叠加是将不同层面的信息叠加显示在结 果图件或屏幕上，它不产生新的数据层面，只是将 多层信息复合显示，以便研究者判断其相互关系， 获得更为丰富的空间关系。地理信息系统中视觉信 息的叠加包括以下几类：
面状图、线状图和点状图之间的复合； 面状图区域边界之间或一个面状图与其他专题区域边界
地理信息系统叠置分析
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；
地理信息系统叠置分析
（二）叠置分析的条件：
区域一致 数据能够有效匹配（投影、比例尺等） 分析模型与分析数据一致 误差及处理方法
地理信息系统叠置分析
叠加生成 的 碎屑多边形
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
地理信息系统叠置分析
地理信息系统与空间分析培训ppt
GIS可以用于灾害监测中，对地震、洪水、火灾等灾害进行实时监测和预警。
应急响应
GIS可以用于应急响应中，通过空间分析和模拟，制定更加科学合理的应急救援 方案。
04
GIS软件操作与实践
GIS软件介绍与选择
GIS软件概述
GIS软件是地理信息系统的核心工具，用于处理、分析和可视化地 理数据。
常用GIS软件
污染治理
GIS可以用于污染治理中，通过空间分 析和模拟，制定更加科学合理的污染 治理方案。
资源调查与评估
资源调查
GIS可以用于资源调查中，对土地、水、矿产等资源进行调查 和评估。
资源规划
GIS可以用于资源规划中，通过空间分析和模拟，制定更加科 学合理的资源开发利用方案。
灾害监测与应急响应
灾害监测
在此添加您的文本16字
叠加分析：将两个或多个图层进行叠加，以识别空间要素 之间的共同区域、相交部分等。
空间分析方法
空间统计分析
01
包括全局和局部趋势分析、集群和异常检 测等。
03
02
利用统计学方法分析空间数据，以揭示数据 分布、趋势和异常。
04
网络分析
对网络数据进行处理和分析，以解决交通 网络、设施布局等问题。
05
06
包括路径分析、最短路径算法、流量分配 等。
空间分析应用
环境监测与规划
公共安全与应急响应
利用遥感数据和GIS技术进行环境监 测和规划，如土地利用变化监测、生 态保护规划等。
在公共安全和应急响应领域，GIS技 术用于灾害管理、犯罪热点分析等。
城市规划与管理
通过空间分析和GIS技术进行城市规 划和管理，如土地评估、城市交通规 划等。
感谢观看
应急响应
GIS可以用于应急响应中，通过空间分析和模拟，制定更加科学合理的应急救援 方案。
04
GIS软件操作与实践
GIS软件介绍与选择
GIS软件概述
GIS软件是地理信息系统的核心工具，用于处理、分析和可视化地 理数据。
常用GIS软件
污染治理
GIS可以用于污染治理中，通过空间分 析和模拟，制定更加科学合理的污染 治理方案。
资源调查与评估
资源调查
GIS可以用于资源调查中，对土地、水、矿产等资源进行调查 和评估。
资源规划
GIS可以用于资源规划中，通过空间分析和模拟，制定更加科 学合理的资源开发利用方案。
灾害监测与应急响应
灾害监测
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叠加分析：将两个或多个图层进行叠加，以识别空间要素 之间的共同区域、相交部分等。
空间分析方法
空间统计分析
01
包括全局和局部趋势分析、集群和异常检 测等。
03
02
利用统计学方法分析空间数据，以揭示数据 分布、趋势和异常。
04
网络分析
对网络数据进行处理和分析，以解决交通 网络、设施布局等问题。
05
06
包括路径分析、最短路径算法、流量分配 等。
空间分析应用
环境监测与规划
公共安全与应急响应
利用遥感数据和GIS技术进行环境监 测和规划，如土地利用变化监测、生 态保护规划等。
在公共安全和应急响应领域，GIS技 术用于灾害管理、犯罪热点分析等。
城市规划与管理
通过空间分析和GIS技术进行城市规 划和管理，如土地评估、城市交通规 划等。
感谢观看
第四节 空间叠置分析PPT课件
▪ 4） 数字化的等高线地形图。
Page ▪ 28
地理科学与规划学院
空间分析过程
▪ 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，土地使用性质为住 宅（R1、R2）的记录和地基—损失系数对照表连接，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。
Page ▪ 21
地理科学与规划学院
第四节 空间叠置分析
叠置分析实例一：有日喀则地区的行政界线图层和通过遥感技术提取的该区 沙漠化类型分布图层，求日喀则地区各县沙漠化类型统计数据。
图层1
图层2
日喀则地区行政区界线图
Page ▪ 22
日喀则地区沙漠化类型地分理布科图学与规划学院
第四节 空间叠置分析
上叠多边形结束？
n
y
本底多边形结束？
y 结束
地理科学与规划学院
第四节 空间叠置分析
多边形与多边形的叠置分析功能
并(Union)：保留两个输入 层中所有多边形；
判断(Identity)：以输入图层为 界，保留边界内的所有多边形
交(Intersect)：保留两个输入 层中的公共区域
Page ▪ 20
地理科学与规划学院
损失估计表
Page ▪ 34
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。
地理科学与规划学院
分析结论表
Page ▪ 35
地理科学与规划学院
第四节 空间叠置分析
三、基于栅格数据的叠置分析
基于栅格数据的叠置分析是参与分析的两个图层的要素均为栅格数据。
多边形与多边形的叠置是指将两个不同图层的多边形要素相叠加，根 据两组多边形的交点来建立多重属性的多边形或进行多边形范围内的属 性特征的统计分析。
Page ▪ 28
地理科学与规划学院
空间分析过程
▪ 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，土地使用性质为住 宅（R1、R2）的记录和地基—损失系数对照表连接，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。
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地理科学与规划学院
第四节 空间叠置分析
叠置分析实例一：有日喀则地区的行政界线图层和通过遥感技术提取的该区 沙漠化类型分布图层，求日喀则地区各县沙漠化类型统计数据。
图层1
图层2
日喀则地区行政区界线图
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日喀则地区沙漠化类型地分理布科图学与规划学院
第四节 空间叠置分析
上叠多边形结束？
n
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本底多边形结束？
y 结束
地理科学与规划学院
第四节 空间叠置分析
多边形与多边形的叠置分析功能
并(Union)：保留两个输入 层中所有多边形；
判断(Identity)：以输入图层为 界，保留边界内的所有多边形
交(Intersect)：保留两个输入 层中的公共区域
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损失估计表
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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。
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分析结论表
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地理科学与规划学院
第四节 空间叠置分析
三、基于栅格数据的叠置分析
基于栅格数据的叠置分析是参与分析的两个图层的要素均为栅格数据。
多边形与多边形的叠置是指将两个不同图层的多边形要素相叠加，根 据两组多边形的交点来建立多重属性的多边形或进行多边形范围内的属 性特征的统计分析。
GIS地理信息系统空间分析ppt课件
CAD）的一个最主要的功能特征，也是各 类综合性地学分析模型的基础或构件。
y
2
空间分析功能的类型
按照 Goodchild 提出的空间分析框架，可以 将空间分析方法分为以下两种类型：
产生式分析：空间叠加分析，缓冲区分析，数 字地面模型分析，空间网络分析，空间统计分 析等；
咨询式分析：空间集合分析，空间数据查询等。
如果线状图层为道路网，叠加的结果可以得到每个多边形内的道路网密度， 内部的交通流量，进入、离开各个多边形的交通量，相邻多边形之间的相互 交通量。
y
15
线与多边形叠加示意图
y
16
多边形与多边形的叠加
概念 处理过程 ARC/INFO中空间叠加分析
空间叠加(Identify;Intersect;Union) 要素提取(Clip;Erasecov;Split) 要素合并(Disslove,Reselect) 图层数据的合并与分解(Mapjoin;Split) 图层更新(Upda多边形与多边形的叠加概念
多边形叠加将两个或多 个多边形图层进行叠加 产生一个新多边形图层 的操作 ，用以解决地 理变量的多准则分析、 区域多重性的模拟分析、 地理特征的动态变化分 析，以及图幅要素的更 新、图幅的拼接和区域 信息的提取等。
y
18
多边形与多边形的处理过程
几何求交过程：首先求出所有多边形边界线的交点，再根据这些交 点重新进行多边形拓扑运算，对新生成的拓扑多边形图层的每个对 象赋一多边形唯一标识码，同时生成一个与新多边形对象一一对应 的属性表。
y
10
点状图、线状图和面状图之间的叠加显示
y
11
遥感影像叠加
y
12
数字高程模型（DEM）叠加显示立体专题图
y
2
空间分析功能的类型
按照 Goodchild 提出的空间分析框架，可以 将空间分析方法分为以下两种类型：
产生式分析：空间叠加分析，缓冲区分析，数 字地面模型分析，空间网络分析，空间统计分 析等；
咨询式分析：空间集合分析，空间数据查询等。
如果线状图层为道路网，叠加的结果可以得到每个多边形内的道路网密度， 内部的交通流量，进入、离开各个多边形的交通量，相邻多边形之间的相互 交通量。
y
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线与多边形叠加示意图
y
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多边形与多边形的叠加
概念 处理过程 ARC/INFO中空间叠加分析
空间叠加(Identify;Intersect;Union) 要素提取(Clip;Erasecov;Split) 要素合并(Disslove,Reselect) 图层数据的合并与分解(Mapjoin;Split) 图层更新(Upda多边形与多边形的叠加概念
多边形叠加将两个或多 个多边形图层进行叠加 产生一个新多边形图层 的操作 ，用以解决地 理变量的多准则分析、 区域多重性的模拟分析、 地理特征的动态变化分 析，以及图幅要素的更 新、图幅的拼接和区域 信息的提取等。
y
18
多边形与多边形的处理过程
几何求交过程：首先求出所有多边形边界线的交点，再根据这些交 点重新进行多边形拓扑运算，对新生成的拓扑多边形图层的每个对 象赋一多边形唯一标识码，同时生成一个与新多边形对象一一对应 的属性表。
y
10
点状图、线状图和面状图之间的叠加显示
y
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遥感影像叠加
y
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数字高程模型（DEM）叠加显示立体专题图
地理信息系统及其应用ppt课件
CMIS
服务/管理 大量数据/
相关信息系统的部分功能
ppt精选版
数据服务器 数据库
17
徐徐
州州 市市 区中
心 城 区
ห้องสมุดไป่ตู้
城城
乡乡 结结 合合 部部 地叠 形加 图土
地 利 用 现 状
城 乡 结 合 部 叠 加 遥 感 影 像
3城市土地利用与管理
ppt精选版
18
4城市生态环境管理
用于生态环境规划与决策、监测（包括重点
2、科学和数学：如地质、地球物理、水文等需要三 维分析功能的领域；景观生态中GIS模拟的三维分析； 图像处理等。
3、全球问题：如分析热带森林退化、酸雨、温室效 应、受威胁和濒临灭绝的物种及其他类似的问题。
4、全球气候监测和预报网络的GIS网络。
5、全球环境管理：如确定全球最敏感的植物产地，
让所在国家同意保护并作pp为t精选国版 际债务偿还。
民分布等。
ppt精选版
13
ppt精选版
14
ppt精选版
15
[阅读指导]
GIS在道路交通中的应用
应用领域
应用
道路交 通管理 道路设计
道路建设
道路的通行状况，定位事故点， 提供交通疏散的方案
最佳路径分析、最小造价分析
工程进度、工程质量
道路管理 路况信pp息t精选、版 道路养护
16
土地利用现状调查 土地条件调查 土地利用现状与更新调查 土地利用动态监测 土地登记 土地统计
能够了解地物随时间变化的过程，
和分析该地物ppt精发选版 展趋势。
5
模式问题
深圳市生态控制线
通过GIS建立地物分布及其组合
地理信息系统-第5章第2节-空间叠合分析详解PPT课件
3A
3B
5B
降雨量
土壤类型
.
适宜农作物
31
基于栅格数据的叠合分析
.
32
基于栅格数据的叠合分析
栅格叠合分析的条件：162 栅格叠合分析的结果： 方法：
.
33
.
34
实例
坡度图 坡长图
土壤抗蚀图
降雨量图
植被覆度图
EF (R ,C ,S,L ,S R)
侵蚀量图
土壤侵蚀多因子函数运算复合分析示意图
.
35
叠置的结果是为每点产生一个新的属 性。例如，水井点位与规划区叠加，可找 到包含每个井的区域。
叠加结果：改变点属性内容 P159
1
23
4
56
点 名 编 功 所属 号 称 码 能 辖区
1
A
2
C
A
C
3
C
B
4
B
C
A1
23
5
B
4
56
6
B
B
.
8
实例
.
9
2.1.2 线与多边形叠加
实质上是比较线（弧段）上坐标与多边形坐标的关系，判 断线是否落在多边形内。
.
14
Union合并:输出层为保留原来两个输入图层的所有多边形
输入层
操作层
输出层
.
15
.
16
Intersect相交:输出层为保留原来两个输入图层的公共多边形
.
17
.
18
Identity识别:输出层为保留以其中一输入图层为控制 边界之内的所有多边形
.
19
.
20
Erase擦除:输出层为保留以其中一输入图层为控制边界之外 的所有多边形
3B
5B
降雨量
土壤类型
.
适宜农作物
31
基于栅格数据的叠合分析
.
32
基于栅格数据的叠合分析
栅格叠合分析的条件：162 栅格叠合分析的结果： 方法：
.
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实例
坡度图 坡长图
土壤抗蚀图
降雨量图
植被覆度图
EF (R ,C ,S,L ,S R)
侵蚀量图
土壤侵蚀多因子函数运算复合分析示意图
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35
叠置的结果是为每点产生一个新的属 性。例如，水井点位与规划区叠加，可找 到包含每个井的区域。
叠加结果：改变点属性内容 P159
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点 名 编 功 所属 号 称 码 能 辖区
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A
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C
A
C
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C
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C
A1
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B
4
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B
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实例
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2.1.2 线与多边形叠加
实质上是比较线（弧段）上坐标与多边形坐标的关系，判 断线是否落在多边形内。
.
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Union合并:输出层为保留原来两个输入图层的所有多边形
输入层
操作层
输出层
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Intersect相交:输出层为保留原来两个输入图层的公共多边形
.
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Identity识别:输出层为保留以其中一输入图层为控制 边界之内的所有多边形
.
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Erase擦除:输出层为保留以其中一输入图层为控制边界之外 的所有多边形
《地理信息系统应用》空间数据地统计分析PPT课件
22
不同透视面选择的全局趋势分析对比图 趋势分析过程中，透视面的选择应尽可能采样数据在透视面上的 投影点分布比较集中，通过投影点拟合的趋势方程才具有代表性， 才能有效反映采样数据集全局趋势。左图反映的趋势显然要比右图 要更为准确。
23
空间自相关及方向变异
空间自相关及方向变异分析和图面显示
左图所示，jsJDP2中 GDP采样值在空间基本不具有空间相
，再根据数据特点选择合适的模型。可用来揭 示数据对于常见模型的意想不到的偏离。
6
探索阶段基本分析工具
1. 直方图 2. Voronoi地图 3. QQPlot分布图 4. 趋势分析 5. 方差变异分析
7
1.直方图
直方图指对采样数据按一 定的分级方案（等间隔分级 、标准差分，等等）进行分 级，统计采样点落入各个级 别中的个数或占总采样数的 百分比，并通过条带图或柱 状图表现出来。
离群值的半变异/协方差函数云查找和图面显示
19
-Voronoi图查找局部离群值
用聚类和熵的方法生成的 Voronoi图可用来帮助识 别可能的离群值。熵值是 量度相邻单元相异性的指 标。通常，距离近的事物 比距离远的事物具有更大 的相似性。因此，局部离 群值可以通过高熵值的区 域识别出来。同样的原理， 聚类方法也可将那些与它 们周围单元不相同的单元 识别出来。
值包围，直方图上最右边被选中的一个柱状条即是该数据的 离群值，相应地，数据点层面上对应的样点也被刷光。但需 注意的是，在直方图中孤立存在或被一群显著不同的值包围 的样点不一定是离群值。
离群值的直方图查找和图面显示
18
-半变异/协方差函数云识别离群值
如果数据集中有一个异常高值的离群值，则与这个离群值形 成的样点对，无论距离远近，在半变异/协方差函数云图中都具 有很高的值。如下图所示，这些点可大致分为上下两层，对于上 层的点，无论位于横坐标的左端或右端（即无论距离远近）都具 有较高的值。刷光上层的一些点，右图是对应刷光的样点对。可 以看到，这些高值都是由同一个离群值的样点对引起的，因此， 需要对该点进行剔除或改正。
不同透视面选择的全局趋势分析对比图 趋势分析过程中，透视面的选择应尽可能采样数据在透视面上的 投影点分布比较集中，通过投影点拟合的趋势方程才具有代表性， 才能有效反映采样数据集全局趋势。左图反映的趋势显然要比右图 要更为准确。
23
空间自相关及方向变异
空间自相关及方向变异分析和图面显示
左图所示，jsJDP2中 GDP采样值在空间基本不具有空间相
，再根据数据特点选择合适的模型。可用来揭 示数据对于常见模型的意想不到的偏离。
6
探索阶段基本分析工具
1. 直方图 2. Voronoi地图 3. QQPlot分布图 4. 趋势分析 5. 方差变异分析
7
1.直方图
直方图指对采样数据按一 定的分级方案（等间隔分级 、标准差分，等等）进行分 级，统计采样点落入各个级 别中的个数或占总采样数的 百分比，并通过条带图或柱 状图表现出来。
离群值的半变异/协方差函数云查找和图面显示
19
-Voronoi图查找局部离群值
用聚类和熵的方法生成的 Voronoi图可用来帮助识 别可能的离群值。熵值是 量度相邻单元相异性的指 标。通常，距离近的事物 比距离远的事物具有更大 的相似性。因此，局部离 群值可以通过高熵值的区 域识别出来。同样的原理， 聚类方法也可将那些与它 们周围单元不相同的单元 识别出来。
值包围，直方图上最右边被选中的一个柱状条即是该数据的 离群值，相应地，数据点层面上对应的样点也被刷光。但需 注意的是，在直方图中孤立存在或被一群显著不同的值包围 的样点不一定是离群值。
离群值的直方图查找和图面显示
18
-半变异/协方差函数云识别离群值
如果数据集中有一个异常高值的离群值，则与这个离群值形 成的样点对，无论距离远近，在半变异/协方差函数云图中都具 有很高的值。如下图所示，这些点可大致分为上下两层，对于上 层的点，无论位于横坐标的左端或右端（即无论距离远近）都具 有较高的值。刷光上层的一些点，右图是对应刷光的样点对。可 以看到，这些高值都是由同一个离群值的样点对引起的，因此， 需要对该点进行剔除或改正。
GIS(地理信息系统)空间分析课件
总结词
研究人口分布与经济活动的空间 关联性，分析经济发展对人口分 布的影响，为区域经济发展提供 决策支持。
4. 成果应用
将分析结果应用于区域经济发展 规划、城市规划和人口管理等领 域。
自然灾害风险评估与应急响应案例
1. 数据准备
收集地质、气象、历史灾害等 数据，建立灾害数据库。
3. 应急响应
根据风险评估结果，制定应急 预案和救援措施，优化资源配 置。
叠加分析
将不同图层进行叠加，通过比较 和组合不同图层的属性信息，进 行分类、统计和综合评价。
统计分析
利用统计学原理和方法，对空 间数据进行处理和分析，挖掘 空间数据的内在规律和特征。
03
空间数据查询与可视化
空间数据查询
空间数据检索
01
根据地理坐标、属性信息等条件，快速定位和获取相关空间数
据。
多源数据融合
栅格数据
混合数据
同时包含矢量数据和栅格数据的空间 数据类型，兼具矢量数据和栅格数据 的优点，能够更好地满足复杂空间分 析的需求。
以网格形式表示地理空间，每个网格 单元代表一定地理区域，数据结构简 单，易于处理和分析。
空间分析基本概念
01
02
03
空间关系
指地理实体之间的相对位 置关系、拓扑关系、距离 关系等，是空间分析的基 础。
在空间自相关分析中，需要构建空间权重矩阵，以描述区 域单元之间的空间关系，常用的空间权重矩阵包括邻接矩 阵、距离矩阵等。
空间分布特征分析
空间分布类型
空间分布特征分析用于描述地理现象的空间分布类型，包括集中 型、分散型、均衡型等，以揭示地理现象的空间分布规律。
空间分布指数
通过计算各种空间分布指数，如集中度、分散度、均衡度等，对地 理现象的空间分布特征进行定量描述。
25 MapGIS 10.3空间分析 【MapGIS 10.3 教程-PPT】
点多重缓冲
缓冲分析的应用和操作
选择多重缓冲区并选 择需要生成缓冲区的 图层
输入多重缓冲区的缓冲 半径
缓冲分析的应用和操作
实例二 为了防止水土流失，某地区计划为穿过当地的某河流修建绿化带，计划带宽10米， 现有某地区河流矢量图斑图层，通过缓冲区分析得出绿化带面积及示意图。
区缓冲
缓冲分析的应用和操作
【检查区的合法性】：决定裁剪时 是否对被裁剪的区图层进行拓扑检 查，勾选则检查多边形的拓扑合法 性
区文件裁剪
区文件裁剪：用某个区图层中区图元作为裁剪框裁剪其他图层
step1: 打开通用编辑 下 的裁剪分析，选择区文 件裁剪
区文件裁剪
选择用作裁剪区的区图层 勾选被裁剪的图层
工程裁剪
工程裁剪：以地图为裁剪目标进行裁剪，并且裁剪后的图层也以地图文档的方式进行管理。
叠加方式选择判别
02
裁剪分析
裁剪分析
多边形裁剪 标准图幅裁剪 区文件裁剪 工程裁剪
多边形裁剪
多边形裁剪：在视图中绘制多边形区域作为裁剪框，裁剪当前地图下的图层。
step1: 打开通用 编辑下 的裁剪分析， 选择多边形裁剪。
多边形裁剪
选择被裁剪图层
step2: 设置多边 形裁剪方式。
若选择A3/A4纸张裁剪，则系统会自动生成一个裁剪框。选定 裁剪区域后点击鼠标右键确定； 若选择“交互式绘制多边形”，在数据视图中绘制多边形作为 裁剪区域，点击鼠标右键结束多边形绘制；
在输入设置选择图层 的时候需要注意，图 层1的类型决定了结果 图层的类型。
【容差半径】：一般情况下， 当运算中容差值没有特殊意 义时，为了保证结果的准确 性，建议设置一个较小值， 容差单位为图面单位。
容差半径设置为50，叠加方式为 求交
缓冲分析的应用和操作
选择多重缓冲区并选 择需要生成缓冲区的 图层
输入多重缓冲区的缓冲 半径
缓冲分析的应用和操作
实例二 为了防止水土流失，某地区计划为穿过当地的某河流修建绿化带，计划带宽10米， 现有某地区河流矢量图斑图层，通过缓冲区分析得出绿化带面积及示意图。
区缓冲
缓冲分析的应用和操作
【检查区的合法性】：决定裁剪时 是否对被裁剪的区图层进行拓扑检 查，勾选则检查多边形的拓扑合法 性
区文件裁剪
区文件裁剪：用某个区图层中区图元作为裁剪框裁剪其他图层
step1: 打开通用编辑 下 的裁剪分析，选择区文 件裁剪
区文件裁剪
选择用作裁剪区的区图层 勾选被裁剪的图层
工程裁剪
工程裁剪：以地图为裁剪目标进行裁剪，并且裁剪后的图层也以地图文档的方式进行管理。
叠加方式选择判别
02
裁剪分析
裁剪分析
多边形裁剪 标准图幅裁剪 区文件裁剪 工程裁剪
多边形裁剪
多边形裁剪：在视图中绘制多边形区域作为裁剪框，裁剪当前地图下的图层。
step1: 打开通用 编辑下 的裁剪分析， 选择多边形裁剪。
多边形裁剪
选择被裁剪图层
step2: 设置多边 形裁剪方式。
若选择A3/A4纸张裁剪，则系统会自动生成一个裁剪框。选定 裁剪区域后点击鼠标右键确定； 若选择“交互式绘制多边形”，在数据视图中绘制多边形作为 裁剪区域，点击鼠标右键结束多边形绘制；
在输入设置选择图层 的时候需要注意，图 层1的类型决定了结果 图层的类型。
【容差半径】：一般情况下， 当运算中容差值没有特殊意 义时，为了保证结果的准确 性，建议设置一个较小值， 容差单位为图面单位。
容差半径设置为50，叠加方式为 求交
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性信息。
叠加结果：改变点属性内容
1 4 5 2 6
3
点 号 1 2
3
名 称
编 码
功 能
所属 辖区
A C
C
A
C
B
4
1 4 5 2 6 3
B
B B
5 6
实例
2.1.3 多边形与多边形的叠加分析
多边形与多边形的叠加是指将两个不同图层的多边形要素
叠合，产生新的多边形要素，以解决地理变量的多准则分析、 区域多重属性的模拟分析、地理特征的动态变化分析、区域信 息提取等。 叠合后产生输出新图层的属性信息与原多边形的继承关系，
Union合并:输出层为保留原来两个输入图层的所有多边形
输入层
操作层 输出层
Intersect相交:输出层为保留原来两个 输入图层的公共多边形
一输入图层为控制边界之内的所有 多边形
要根据叠加的不同方式而定。
2.1.3 多边形与多边形的叠加分析
Union合并:输出层为保留原来两个输入图层的所有多边形。 Intersect相交:输出层为保留原来两个输入图层的公共多边形。 Identity识别:输出层为保留以其中一输入图层为控制边界之内的所有多边 形。 Erase擦除:输出层为保留以其中一输入图层为控制边界之外的所有多边形。 Update更新:输出层为一个经过删除处理后的图层与一个新特征图层进行合 并后的结果。 Clip裁剪:输出层按一个图层的边界，对另一个图层的内容要素进行截取后 的结果。
1.1 概念:
• 按照2个逻辑子集给定的条件进行逻辑运算 • 布尔代数： • 运算符号 AND, OR, XOR, NOT （及其组合）
• 运算结果
(T, F) 即 (1,0)
1.1 空间叠合分析
指在相同的空间坐标系统条件下，将同一地区两个地理特 征的空间和属性数据重叠相加，以产生空间区域的多重属性特 征，或建立地理对象之间的空间对应关系。
空间合成叠合 空间统计叠合
2 空间叠合分析的分类
2.1 根据叠合对象图形特征的不同 • 点与多边形叠合 • 线与多边形叠合 • 多边形与多边形叠合 2.2 根据所采用的数据结构的不同 • 基于矢量数据的叠合 • 基于栅格数据的叠合
单元25 空间数据叠加分析
《地理信息系统》课程资源库
联合全国28家校企单位共同建设
分层组织
大部分GIS软件以分层 的方式组织地理景观，将 地理景观按主题分层提取 ，同一地区的整个数据层 集表达了该地区地理景观 的内容。 每个主题层可以用矢 量结构的点线面图层文件 表达，也可以用栅格结构 的图层文件进行表达。
3A
3B
5B
降雨量
土壤类型
适宜农作物
基于栅格数据的叠合分析
基于栅格数据的叠合分析
栅格叠合分析的条件： 栅格叠合分析的结果： 方法：
实例
坡度图 坡长图
土壤抗蚀图
降雨量图
植被覆度图
E F ( R, C, S , L, SR
)
侵蚀量图
土壤侵蚀多因子函数运算复合分析示意图
Erase擦除:输出层为保留以其中一 输入图层为控制边界之外的所有 多边形
对另一个图层的内容要素进行截取 后的结果
2.2.1 基于矢量数据的叠合分析：参与分析的两个图层的要 素均为矢量数据。数据存储量小，但运算过程比较复杂。 2.2.2 基于栅格数据的叠合分析：参与分析的两个图层的要 素均为栅格数据。数据存储量大，但运算过程比较简单。
基于矢量数据的叠合分析
1 2 4 3 5 A B 2B
1B
1A
2A
4A 4B
空间数据的集合分析
• 定义：按照给定条件,从空间数据库中检索满足 条件的数据，以回答用户提出的问题，即咨询 式分析 • 数值型（数字型）数据: 数学运算
人均收入=国民生产总值/总人口
• 字符型数据: 逻辑运算
重壤 AND 土层厚度大于50厘米
1 空间集合分析
2.1.1 点与多边形的叠加
点与多边形的叠加分析，实质是计算点与 多边形之间的包含关系（包含分析），判断 各个点的归属（落在哪个多边形内）
叠置的结果是为每点产生一个新的属性。 例如，水井点位与规划区叠加，可找到包含 每个井的区域。
2.1.2 线与多边形叠加
实质上是比较线（弧段）上坐标与多边形坐标的关系，判断线是否落 在多边形内。 通常是计算线与多边形的交点，只要相交就产生一个结点，将原线打 断成一条条弧段，对弧段重新编号，并将原线和多边形的属性信息一起赋 给新弧段（建立弧段（原线）与多边形的归属关系）。 叠加的结果产生一个新的数据层面——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
除处理后的图层与一个新特征图层 进行合并后的结果
实例
ห้องสมุดไป่ตู้
• 作业： • 分析比较多边形与多边形的叠加分 析的几种方法。
空间联合
Union合并 属性表发生变化 Intersect相交 Identity识别
空间叠合(叠加)分析
1 空间叠合分析的概念 2 空间叠合分析的分类
2.1 根据所采用的数据结构的不同 基于矢量数据的叠合 基于栅格数据的叠合 2.2 根据叠合对象图形特征的不同 点与多边形叠合 线与多边形叠合 多边形与多边形叠合
1 空间叠合分析的概念
1.1 空间叠合分析
1.2 空间合成叠合 1.3 空间统计叠合
Erase擦除 属性表不发生变化
要素提取
Clip裁剪 属性表发生变化
图层更新
Update更新
……
2 空间叠合分析的分类
2.1 根据叠合对象图形特征的不同 • 点与多边形叠合 • 线与多边形叠合 • 多边形与多边形叠合 2.2 根据所采用的数据结构的不同 • 基于矢量数据的叠合 • 基于栅格数据的叠合