疊加分析以及應(yīng)用

1、關(guān)于疊加分析及應(yīng)用2022/10/8韶關(guān)學(xué)院旅游與地理學(xué)院 陳世發(fā)1第1頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)10分，星期四2022/10/82韶關(guān)學(xué)院旅游與地理學(xué)院 陳世發(fā)一、空間疊置概念在統(tǒng)一空間參照系統(tǒng)條件下，每次將同一地區(qū)兩個(gè)地理對(duì)象的圖層進(jìn)行疊置，以產(chǎn)生空間區(qū)域的多重屬性特征，或建立地理對(duì)象之間的空間對(duì)應(yīng)關(guān)系。以尋找和確定同時(shí)具有幾種地理屬性的地理要素的分布，或是按照確定的地理指標(biāo)，對(duì)疊加后產(chǎn)生的具有不同屬性級(jí)的多邊形進(jìn)行分類或分級(jí)。 二、疊置分析的分類一種是根據(jù)兩組多邊形邊界的交點(diǎn)來(lái)建立具有多重屬性的多邊形，稱為合成疊置；另一種是進(jìn)行多邊形范圍的屬性特征的統(tǒng)計(jì)分析，稱為統(tǒng)計(jì)疊置

2、。第2頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)10分，星期四2022/10/83韶關(guān)學(xué)院旅游與地理學(xué)院 陳世發(fā)柵格數(shù)據(jù)的算術(shù)運(yùn)算 1)算術(shù)運(yùn)算：指兩層以上的對(duì)應(yīng)網(wǎng)格值經(jīng)加、減運(yùn)算，而得到新的柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)的方法。 三、疊加分析的數(shù)學(xué)運(yùn)算疊加法第3頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)10分，星期四2022/10/84韶關(guān)學(xué)院旅游與地理學(xué)院 陳世發(fā)算術(shù)運(yùn)算以灰度(亮度)賦值柵格為例（乘除運(yùn)算）105050100201001002002（圖像反差增大）陽(yáng)光砂巖頁(yè)巖花崗巖陽(yáng)坡陰坡波 段MSS4MSS5MSS4/MSS5陽(yáng) 坡34510.67陰 坡22340.65砂巖對(duì)陽(yáng)光的反射情況乘法案例除法案

3、例0.670.65第4頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)10分，星期四2022/10/85韶關(guān)學(xué)院旅游與地理學(xué)院 陳世發(fā)無(wú)數(shù)據(jù)置換算術(shù)運(yùn)算賦值柵格的算術(shù)條件疊加比較后取最大值比較后取最小值算術(shù)運(yùn)算賦值柵格的算術(shù)條件疊加數(shù)據(jù)置換第5頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)10分，星期四2022/10/86韶關(guān)學(xué)院旅游與地理學(xué)院 陳世發(fā)2)函數(shù)運(yùn)算：指兩個(gè)以上層面的柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)以某種函數(shù)關(guān)系作為復(fù)合分析的依據(jù)進(jìn)行逐網(wǎng)格運(yùn)算，從而得到新的柵格數(shù)據(jù)系統(tǒng)的過(guò)程。 一個(gè)地區(qū)土壤侵蝕量的大小是降雨(R)、植被覆度(C)、坡度(S)、坡長(zhǎng)（L）、土壤抗蝕性(SR)等因素的函數(shù) 在Arc View中，

4、使用Map Calculator可以很方便地實(shí)現(xiàn)柵格圖層的復(fù)合（疊加）運(yùn)算土壤侵蝕多因子函數(shù)運(yùn)算復(fù)合分析示意圖 函數(shù)運(yùn)算露點(diǎn)第6頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)10分，星期四2022/10/87韶關(guān)學(xué)院旅游與地理學(xué)院 陳世發(fā)1、視覺(jué)信息疊加 面狀圖、線狀圖和點(diǎn)狀圖之間的疊加；面狀圖區(qū)域邊界之間或一個(gè)面狀圖與其他專題區(qū)域邊界之間的疊加；遙感影像與專題地圖的疊加；專題地圖與數(shù)字高程模型疊加顯示立體專題圖；遙感影像與DEM疊加生成真三維地物景觀。 疊加分析分為以下五類：視覺(jué)信息疊加；點(diǎn)與多邊形疊加； 線與多邊形疊加 ；多邊形疊加。面狀圖、線狀圖和點(diǎn)狀圖之間的疊加面狀圖與專題區(qū)域邊界之間的疊

5、加遙感影像與專題地圖的疊加專題地圖與數(shù)字高程模型疊加遙感影像與DTM疊加第7頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)10分，星期四2022/10/88韶關(guān)學(xué)院旅游與地理學(xué)院 陳世發(fā)2、點(diǎn)與多邊形的疊加疊加圖層：將一個(gè)含有點(diǎn)的圖層（目標(biāo)圖層）疊加在另一個(gè)含有多邊形的圖層（操作圖層）上，以確定每個(gè)點(diǎn)落在哪個(gè)區(qū)域內(nèi)。 例如將水井與規(guī)劃區(qū)圖層相疊置，可確定每口井所屬的規(guī)劃區(qū)范圍。*1 *3 *4 *2A DB C點(diǎn) 屬性1234多邊形 屬性1 屬性2ABCD點(diǎn) 多邊形 點(diǎn)屬性 面屬性1 面屬性21 A2 D3 C4 Bpointnamepoly1農(nóng)行取款機(jī)A2建行取款機(jī)B3農(nóng)行取款機(jī)C4工行取款機(jī)C

6、ABC自動(dòng)取款機(jī)位置圖居民區(qū)分布圖疊加圖層2134polynamepointA進(jìn)德小區(qū)1B陽(yáng)光小區(qū)2C花園小區(qū)3,4第8頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)10分，星期四2022/10/89韶關(guān)學(xué)院旅游與地理學(xué)院 陳世發(fā)3、線與多邊形的疊加疊加圖層：將線的圖層（目標(biāo)圖層）疊加在多邊形的圖層（操作圖層）上，以確定一條線落在哪個(gè)多邊形內(nèi)。疊加后每條線被它穿過(guò)的多邊形打斷成新弧段，要將原線和多邊形的屬性信息一起賦給新弧段。Line IDOld IDPoly11C22C32B43C53A63B124ABC123356政區(qū)圖河流圖新弧段圖層123第9頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)10分

7、，星期四2022/10/810韶關(guān)學(xué)院旅游與地理學(xué)院 陳世發(fā)4、多邊形與多邊形的疊加 多邊形與多邊形的疊置是指將兩個(gè)不同圖層的多邊形要素相疊加，根據(jù)兩組多邊形的交點(diǎn)來(lái)建立多重屬性的多邊形或進(jìn)行多邊形范圍內(nèi)的屬性特征的統(tǒng)計(jì)分析。原來(lái)多邊形要素分割成新要素，新要素綜合了原來(lái)兩層或多層的屬性。多邊形的不同疊加方式第10頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)10分，星期四2022/10/811韶關(guān)學(xué)院旅游與地理學(xué)院 陳世發(fā)新多邊形的屬性多邊形之間的疊置ID屬性101AID屬性1X2Y3Z新多邊形ID層1多邊形屬性層2多邊形屬性10A20X3AX40X5A06A07AY8AZ90Y100Z110Y1

8、2Z0AXYZ379101456112層1層2新層12第11頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)10分，星期四2022/10/812韶關(guān)學(xué)院旅游與地理學(xué)院 陳世發(fā)101060601010206030303060101060601010306030303060-=0000001000000空間疊加分析實(shí)例1：土地利用變化區(qū)域探測(cè)80年遙感影像90年遙感影像點(diǎn)變換后影像點(diǎn)變換后影像分析通過(guò)80和90年兩期影像的相減運(yùn)算后得到變換影像，如果：變換影像值 0；說(shuō)明該區(qū)未發(fā)生變化變換影像值 0；說(shuō)明該區(qū)已發(fā)生變化10 耕地20 居民點(diǎn)30 水域40 草地50 未利用地60 林地Legend注意：此

9、處的遙感影像可以是分類結(jié)果，也可以是原始的遙感影像。在一般應(yīng)用中，多使用原始的遙感影像，可提高變化探測(cè)速度。第12頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)10分，星期四2022/10/813韶關(guān)學(xué)院旅游與地理學(xué)院 陳世發(fā)汶川大地震相關(guān)損失估算需解決的問(wèn)題1、確定汶川地震的 分級(jí)影響范圍2、計(jì)算汶川地震所 涉及人口數(shù)量3、估算汶川地震中 道路的損失情況第13頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)10分，星期四2022/10/814韶關(guān)學(xué)院旅游與地理學(xué)院 陳世發(fā)地震等級(jí)及分布等相關(guān)數(shù)據(jù)； 四川省的行政邊界圖、道路分布圖。準(zhǔn)備空間數(shù)據(jù) 四川地震等級(jí)分布圖（4.5級(jí)以上）第14頁(yè)，共33頁(yè)，20

10、22年，5月20日，3點(diǎn)10分，星期四2022/10/815韶關(guān)學(xué)院旅游與地理學(xué)院 陳世發(fā)空間操作流程進(jìn)行空間操作地震源buffer分級(jí)地震緩沖區(qū)overlay疊置層行政邊界損失估算屬性數(shù)據(jù)道路數(shù)據(jù)第15頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)10分，星期四2022/10/816韶關(guān)學(xué)院旅游與地理學(xué)院 陳世發(fā)四川地震等級(jí)分布圖（4.5級(jí)以上）汶川北川青川建立地震源緩沖區(qū)五級(jí)緩沖帶，從內(nèi)到外表示地震影響程度由高到低。最后得到圖就是線地震源分級(jí)緩沖區(qū)圖。第16頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)10分，星期四2022/10/817韶關(guān)學(xué)院旅游與地理學(xué)院 陳世發(fā)進(jìn)行空間操作 地震緩沖區(qū)和行政

11、邊界疊加第17頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)10分，星期四2022/10/818韶關(guān)學(xué)院旅游與地理學(xué)院 陳世發(fā)地震緩沖區(qū)和道路疊加第18頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)10分，星期四2022/10/819韶關(guān)學(xué)院旅游與地理學(xué)院 陳世發(fā)統(tǒng)計(jì)地震所涉及的具體縣和鄉(xiāng)鎮(zhèn)及它們的破壞程度。進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析 統(tǒng)計(jì)地震所涉及的人口總數(shù)。結(jié)合一些經(jīng)濟(jì)指標(biāo)可以進(jìn)行地震損失估算。統(tǒng)計(jì)受地震影響的道路及破壞程度。1、利用地震緩沖區(qū)和行政邊界疊加圖層，統(tǒng)計(jì)出地震所涉及的具體縣和鄉(xiāng)鎮(zhèn)及它們的破壞程度。2、利用地震緩沖區(qū)和人口數(shù)據(jù)疊加圖層，統(tǒng)計(jì)出地震所涉及的人口總數(shù)。3、利用地震緩沖區(qū)和道路疊加圖層，統(tǒng)

12、計(jì)出受地震影響的道路及破壞程度。4、結(jié)合一些經(jīng)濟(jì)指標(biāo)可以進(jìn)行地震損失估算。比如統(tǒng)計(jì)出北地震破壞的道路的數(shù)量，根據(jù)每條道路的造價(jià)，就可以估算交通方面的損失了。第19頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)10分，星期四2022/10/820韶關(guān)學(xué)院旅游與地理學(xué)院 陳世發(fā)實(shí)例：市區(qū)擇房分析如何找到環(huán)境好、購(gòu)物方便、小孩上學(xué)方便的居住區(qū)地段是購(gòu)房者對(duì)關(guān)心的問(wèn)題，因此購(gòu)房者就需要從總體上對(duì)商品房的信息進(jìn)行研究分析，選擇最適宜的購(gòu)房地段。條件為： a在商業(yè)中心的服務(wù)范圍之內(nèi)，服務(wù)范圍以商業(yè)中心規(guī)模的大小來(lái)確定 b距名牌高中在750米之內(nèi)，以便小孩上學(xué)便捷 c距名勝古跡500米之內(nèi)，環(huán)境優(yōu)雅 d離主要交

13、通要道200米之外，以減少噪音污染運(yùn)用空間疊合分析解決以下兩個(gè)問(wèn)題 （1）找出滿足以上4個(gè)條件的最適宜的購(gòu)房地段。 （2）對(duì)整個(gè)城市區(qū)域從以上4個(gè)條件的住房條件進(jìn)行評(píng)價(jià)，劃定不同等級(jí)，以供購(gòu)房者進(jìn)行參考第20頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)10分，星期四2022/10/821韶關(guān)學(xué)院旅游與地理學(xué)院 陳世發(fā)第一個(gè)問(wèn)題找出滿足以上4個(gè)條件的最適宜的購(gòu)房地段。步 驟：（1）明確目的和標(biāo)準(zhǔn)：在商業(yè)中心的服務(wù)范圍之內(nèi)；距名牌高中在750米之內(nèi)，以便小孩上學(xué)便捷；距名勝古跡500米之內(nèi)，環(huán)境優(yōu)雅；離主要交通要道200米之外，以減少噪音污染（2）空間數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：商業(yè)中心服務(wù)數(shù)據(jù)、名牌高中750米之內(nèi)

14、數(shù)據(jù)、名勝古跡500米之內(nèi)、主要交通要道200米之外（3）空間操作：進(jìn)行疊合分析（4）輸出結(jié)果并進(jìn)行分析第21頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)10分，星期四2022/10/822韶關(guān)學(xué)院旅游與地理學(xué)院 陳世發(fā)第二個(gè)問(wèn)題對(duì)整個(gè)城市區(qū)域從以上4個(gè)條件的住房條件進(jìn)行評(píng)價(jià)，劃定不同等級(jí)，以供購(gòu)房者進(jìn)行參考找出滿足以上4個(gè)條件的最適宜的購(gòu)房地段。分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為：A滿足其中四個(gè)條件為第一等級(jí)B滿足其中三個(gè)條件為第二等級(jí)C滿足其中兩個(gè)條件為第三等級(jí)D滿足其中一個(gè)條件為第四等級(jí)E完全不滿足條件得為第五等級(jí)步 驟：（1）明確目的和標(biāo)準(zhǔn)：（2）空間數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：商業(yè)中心服務(wù)數(shù)據(jù)、名牌高中750米之內(nèi)數(shù)據(jù)、名勝古

15、跡500米之內(nèi)、主要交通要道200米之外（3）空間操作：進(jìn)行疊合分析（4）對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)第22頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)10分，星期四2022/10/823韶關(guān)學(xué)院旅游與地理學(xué)院 陳世發(fā)GIS在醫(yī)療衛(wèi)生方面的應(yīng)用一、GIS在醫(yī)療衛(wèi)生的主要應(yīng)用：1、用GIS對(duì)傳染病分析其傳播途徑和規(guī)律，對(duì)地方病探討其局部的自然和社會(huì)條件。2、用GIS在一個(gè)區(qū)域內(nèi)合理分布醫(yī)療設(shè)施（醫(yī)院、診所、急救中心等）有利于資源的有效利用。3、急救中心對(duì)高危病人的及時(shí)搶救，用GIS實(shí)施快速高效的調(diào)度和跟蹤指揮。二、GIS在流行病研究方面的應(yīng)用1、流行病數(shù)據(jù)的可視化案例美賓夕法尼亞州艾滋病傳播擴(kuò)散情況；案例

16、香港2003年非典型肺炎分布情況。第23頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)10分，星期四2022/10/824韶關(guān)學(xué)院旅游與地理學(xué)院 陳世發(fā)一、GIS在醫(yī)療衛(wèi)生的主要應(yīng)用：二、GIS在流行病研究方面的應(yīng)用1、流行病數(shù)據(jù)的可視化2、對(duì)疾病傳播作空間疊置分析1954年8月到9月英國(guó)倫敦霍亂病流行時(shí)，當(dāng)局始終找不到發(fā)病原因。瓊 斯諾博士將霍亂流行趨勢(shì)與道路、房屋、飲用水機(jī)井等內(nèi)容，在地圖上作疊置分析發(fā)現(xiàn)了病源。多數(shù)霍亂病死者住家都飲用“布洛多斯托”機(jī)井的水。根據(jù)斯諾博士的分析和請(qǐng)求，當(dāng)局于9月8日摘下了這個(gè)水井的水泵，霍亂病便停止傳播。 3、對(duì)地方病作空間疊置分析例如：世界80%的鼻咽癌發(fā)生

17、在中國(guó)，其中幾乎絕大部分集中在廣東和廣西等南方省份。第24頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)10分，星期四2022/10/825韶關(guān)學(xué)院旅游與地理學(xué)院 陳世發(fā)一、GIS在醫(yī)療衛(wèi)生的主要應(yīng)用二、GIS在流行病研究方面的應(yīng)用三、GIS與醫(yī)療設(shè)施分布：當(dāng)今世界不主張過(guò)濫投資大型醫(yī)療基地，而代之以建造更多面向小社區(qū)的全科診所，以方便大眾。可以通過(guò)GIS統(tǒng)計(jì)分析人口和發(fā)病率的詳細(xì)資料，可進(jìn)行這種醫(yī)療設(shè)施的合理定位。在英國(guó)的西-蘇塞克斯（west Sussex）地區(qū)，通過(guò)確定病人到醫(yī)生的流量，從而對(duì)該地區(qū)醫(yī)療設(shè)施進(jìn)行合理定位。在規(guī)劃醫(yī)療設(shè)施，還需要用GIS對(duì)醫(yī)院選址作可達(dá)性分析。對(duì)于一些疾病（交通

18、事故、心梗腦梗）迅速送往醫(yī)院對(duì)于病人的搶救至關(guān)重要。第25頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)10分，星期四2022/10/826韶關(guān)學(xué)院旅游與地理學(xué)院 陳世發(fā)思考與討論1、什么是空間疊置分析？GIS疊加分析可以分哪些類別？2、多邊形疊加分析是如何實(shí)現(xiàn)的？3、在一個(gè)區(qū)域內(nèi)，欲為一公園選址，要求在人口密度較大的地區(qū)，且距離已有公園較遠(yuǎn)，在主干路旁，河流流經(jīng)，有林地分布。需要的數(shù)據(jù)有哪些？怎樣制作選址圖？說(shuō)明其步驟，并畫(huà)出操作流程圖 ？4、由于城市的發(fā)展，韶關(guān)需要增加一個(gè)垃圾填埋場(chǎng)，要求該填埋場(chǎng)避開(kāi)良田，交通便捷，地形坡度小于5，地質(zhì)條件安全，并避開(kāi)居民區(qū)，試以GIS方法，用框圖表示其運(yùn)行過(guò)程，并說(shuō)明需要的相關(guān)數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)采集與組織方法，說(shuō)出空間分析過(guò)程？第26頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)10分，星期四2022/10/827韶關(guān)學(xué)院旅游與地理學(xué)院 陳世發(fā)賓西法尼亞州1981-1988年愛(ài)滋病的擴(kuò)散情況 圖上灰色的區(qū)域成幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)生動(dòng)地表現(xiàn)了愛(ài)滋病的擴(kuò)散情況 第27頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)10分，星期四2022/10/828韶關(guān)學(xué)院旅游與地理學(xué)院 陳世發(fā)全球愛(ài)滋病毒感染人數(shù) 1.澳州：1.5萬(wàn) 2.加勒比海：42萬(wàn) ； 3.北非及中東：44萬(wàn) 4.西歐：56萬(wàn) ； 5.北