第五章-土地信息處理與分析技術(shù)-土地信息系統(tǒng)土地資源管理專業(yè)課件

第五章土地信息處理與分析技術(shù)土地信息的空間分析土地信息的空間查詢1第五章土地信息處理與分析技術(shù)土地信息的空間分析1第五節(jié)土地信息的空間分析空間分析:

是基于土地對(duì)象的位置和形態(tài)特征的空間數(shù)據(jù)分析技術(shù),其目的在于提取和傳輸空間信息。結(jié)果:產(chǎn)生新圖形;新屬性緩沖區(qū)分析拓?fù)浏B加分析邏輯關(guān)系分析網(wǎng)絡(luò)分析2第五節(jié)土地信息的空間分析空間分析:2一、緩沖區(qū)分析緩沖區(qū)(Buffer）：根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的點(diǎn)線面實(shí)體，自動(dòng)建立其周圍一定寬度范圍內(nèi)的多邊形。建立緩沖區(qū)就是生成緩沖區(qū)多邊形是理想環(huán)境情況下影響范圍形象化注意工作量3一、緩沖區(qū)分析緩沖區(qū)(Buffer）：根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的點(diǎn)線面實(shí)緩沖區(qū)內(nèi)部的線自動(dòng)消除4緩沖區(qū)內(nèi)部的線自動(dòng)消除455二、拓?fù)浏B加分析拓?fù)浏B加（Overlay）分析:把分散在不同層上的空間屬性信息按相同的空間位置加到一起,合為新的一層。該層的屬性由被疊加層各自的屬性組合而成。疊加類型：1.點(diǎn)與點(diǎn)的疊加（屬性提取、交集點(diǎn)提?。?二、拓?fù)浏B加分析拓?fù)浏B加（Overlay）分析:把分散在不2.面與面的疊加：面與面的疊加是將兩個(gè)多邊形層疊加到一起,合成一個(gè)新的多邊形。面與面的疊加在城市規(guī)劃及土地管理中用途很廣。面與面的疊加如圖5-36所示。（屬性提取、圖形切割）72.面與面的疊加：面與面的疊加是將兩個(gè)多邊形層疊加到一起,3.線與面的疊加：線與面的疊加是將一個(gè)線狀元素或網(wǎng)絡(luò)狀元素與多邊形疊加。例如:線為道路網(wǎng),面為市區(qū)某區(qū)塊,則可得到該區(qū)內(nèi)道路分布狀況及密度、內(nèi)部交通流量、進(jìn)入和離開交通量等。線與面的疊加分析如圖5-37。83.線與面的疊加：線與面的疊加是將一個(gè)線狀元素或網(wǎng)絡(luò)狀元素4、點(diǎn)與面的疊加：可以分析每個(gè)多邊形內(nèi)某類點(diǎn)狀元素的多少或哪些點(diǎn)落在哪些多邊形內(nèi),常用于各種事物分布分析,如查看GPS控制點(diǎn)的分布情況等。94、點(diǎn)與面的疊加：可以分析每個(gè)多邊形內(nèi)某類點(diǎn)狀元素的多少或哪三、邏輯關(guān)系分析用邏輯表達(dá)式來分析處理重合點(diǎn)的非幾何特性之間的邏輯關(guān)系,實(shí)現(xiàn)對(duì)空間數(shù)據(jù)復(fù)合、提取、刪除等操作。如子集A為針葉林區(qū),子集B為坡度小于150區(qū)子集A子集B10三、邏輯關(guān)系分析用邏輯表達(dá)式來分析處理重合點(diǎn)的非幾何特性之間常用邏輯運(yùn)算1.邏輯交運(yùn)算：若子集為A,B,對(duì)其進(jìn)行邏輯交運(yùn)算,得交集C=A.and.B,如圖5-38a所示。邏輯交運(yùn)算后得子集C,它表示既是針葉林又是坡度小于15。的區(qū)域。

C11常用邏輯運(yùn)算1.邏輯交運(yùn)算：若子集為A,B,對(duì)其進(jìn)行邏輯2.邏輯并運(yùn)算:若子集為

A,B,對(duì)其進(jìn)行邏輯并運(yùn)算得C=A.or.B,如圖5-38b所示。上述A,B兩子集,經(jīng)邏輯并運(yùn)算后得子集C,它表示該區(qū)域是針葉林或坡度小于150的區(qū)域。C122.邏輯并運(yùn)算:若子集為A,B,對(duì)其進(jìn)行邏輯并運(yùn)算得3.邏輯非運(yùn)算若子集為A,B,對(duì)其進(jìn)行邏輯非運(yùn)算可表示為C=A-B,如圖5-38c所示。上述A,B兩子集,經(jīng)邏輯非運(yùn)算后得子集C,它表示坡度不小于150(即大于等于150)的針葉林區(qū)。C133.邏輯非運(yùn)算若子集為A,B,對(duì)其進(jìn)行邏輯非運(yùn)算可表示為四、網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)分析是對(duì)地理網(wǎng)絡(luò)(如交通網(wǎng)絡(luò))，城市基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)（如各種網(wǎng)線，電纜線，電力線，電話線，供水線，排水管道等）進(jìn)行地理化和模型化過程，通過研究網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)及模擬和分析資源在網(wǎng)絡(luò)上流動(dòng)和分配的情況,實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其資源等的優(yōu)化問題.14四、網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)分析是對(duì)地理網(wǎng)絡(luò)(如交通網(wǎng)絡(luò))，城市基礎(chǔ)設(shè)施1.路徑分析路徑分析是GIS中最基本的功能，核心是對(duì)最佳路徑的求解。從網(wǎng)絡(luò)模型的角度看，最佳路徑的求解就是在指定網(wǎng)絡(luò)的兩結(jié)點(diǎn)間找一條阻抗強(qiáng)度最小的路徑。其求解方法有幾十種。另一種路徑分析功能是最佳游歷方案的求解?；《巫罴延螝v方案求解是給定一個(gè)邊的集合和一個(gè)結(jié)點(diǎn)，使之由指定結(jié)點(diǎn)出發(fā)至少經(jīng)過每條邊一次而回到起始結(jié)點(diǎn)，圖論中稱為中國(guó)郵遞員問題；結(jié)點(diǎn)最佳游歷方案求解則是給定一個(gè)起始結(jié)點(diǎn)、一個(gè)終止結(jié)點(diǎn)和若干中間結(jié)點(diǎn)，求解最佳路徑，使之由起點(diǎn)出發(fā)遍歷(不重復(fù))全部中間結(jié)點(diǎn)而到達(dá)終點(diǎn)，也稱旅行推銷員問題，一般只能近似解法求得近似最優(yōu)解。。151.路徑分析路徑分析是GIS中最基本的功能，152.資源分配資源分配也稱定位與分配問題，它包括了目標(biāo)選址和將需求按最近(這里的遠(yuǎn)近是按加權(quán)距離來確定的)原則尋找的供應(yīng)(收購)中心(資源發(fā)散或匯集地)兩個(gè)問題。162.資源分配資源分配也稱定位與分配問題，它包括了目標(biāo)選址和將3.連通分析(結(jié)點(diǎn)之間相互連通)從某一結(jié)點(diǎn)或邊出發(fā)能夠到達(dá)的全部結(jié)點(diǎn)或邊，這一類問題稱為連通分量求解。最少費(fèi)用連通方案的求解，即在耗費(fèi)最小的情況下使得全部結(jié)點(diǎn)相互連通。連通分析對(duì)應(yīng)圖的生成樹求解。最少費(fèi)用求解過程則是生成最優(yōu)生成樹的過程173.連通分析(結(jié)點(diǎn)之間相互連通)從某一結(jié)點(diǎn)或邊出發(fā)能夠到達(dá)五、地形分析地形空間分析是對(duì)x，y平面的第三維變量的分析，第三維變量可能是地形，也可能是降雨量，土壤酸堿度等變量等高線分析（地形分析）立體透視分析（通訊基站選址）坡度坡向土石方計(jì)算（工程設(shè)計(jì)）斷面圖分析18五、地形分析地形空間分析是對(duì)x，y平面的第三維變量的分析，第1919空間分析的步驟實(shí)例（1）建立分析的目的和標(biāo)準(zhǔn)：分析的目的是定義打算利用地理數(shù)據(jù)解決什么問題，而標(biāo)準(zhǔn)則具體規(guī)定了將如何利用G1S回答用戶所提出的問題。如某項(xiàng)研究的目的可能是確定適合建造一個(gè)新的公園的位置，或者是計(jì)算由于洪水可能造成的損失。而滿足這些目的的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該表述成一系列空間詢問，這樣才有利于分析。實(shí)例:用戶需要建立一個(gè)化工廠。要求距離高速公路出口距離不遠(yuǎn)于10公里，水源不遠(yuǎn)于2公里，居民點(diǎn)不遠(yuǎn)于1公里,地質(zhì)狀況良好,面積2平方公里。空間詢問：面積2〉=平方公里，距離高速公路出口距離=<10公里，水源=<2公里，居民點(diǎn)=<1公里,地質(zhì)狀況良好,20空間分析的步驟實(shí)例（1）建立分析的目的和標(biāo)準(zhǔn)：分析的目的是定（2）準(zhǔn)備空間操作的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備是一個(gè)非常重要的階段。準(zhǔn)備各種類型的圖形預(yù)處理：如轉(zhuǎn)換單位、略去數(shù)據(jù)庫中的某些部分等，生成新的屬性數(shù)據(jù)庫或在原有數(shù)據(jù)庫中增加新的屬性項(xiàng)。數(shù)據(jù)準(zhǔn)備的要求隨研究對(duì)象而異。例子需準(zhǔn)備資料：地質(zhì)圖；交通圖；居民點(diǎn)分布圖；土地利用規(guī)劃圖；水資源圖;地質(zhì)圖…資料處理:坐標(biāo)變換;

單位統(tǒng)一21（2）準(zhǔn)備空間操作的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備是一個(gè)非常重要的階段。21（3）進(jìn)行空間分析操作為了得到所需數(shù)據(jù)，可能需要進(jìn)行許多操作（檢索提取、緩沖、疊置等）,注意屬性數(shù)據(jù)結(jié)果例

疊置操作:地質(zhì)圖；交通圖；居民點(diǎn)分布圖；土地利用規(guī)劃圖；水資源圖，形成具有新特征的新綜合圖22（3）進(jìn)行空間分析操作為了得到所需數(shù)據(jù)，可能需要進(jìn)行許多操作（4）表格數(shù)據(jù)的分析計(jì)算根據(jù)所確定的分析目的和標(biāo)準(zhǔn)，定義一系列邏輯運(yùn)算和算術(shù)運(yùn)算來對(duì)所得到的地理數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作。各因素(屬性數(shù)據(jù))進(jìn)行邏輯與運(yùn)算:面積2〉=平方公里and距離高速公路出口距離=<10公里and水源=<2公里and居民點(diǎn)=<1公里and地質(zhì)狀況良好,23（4）表格數(shù)據(jù)的分析計(jì)算根據(jù)所確定的分析目的和標(biāo)準(zhǔn)，定義一系（5）結(jié)果評(píng)價(jià)和驗(yàn)證修改：

對(duì)通過表格分析獲得的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，以確定其有效性，必要時(shí)還應(yīng)請(qǐng)一些專家來幫助評(píng)價(jià)和驗(yàn)證；如果感到所進(jìn)行的分析還有局限性和缺點(diǎn)，需要進(jìn)一步改善，則可以返回適當(dāng)?shù)牟襟E重新分析。（6）產(chǎn)生結(jié)果圖和表格報(bào)告：

空間分析的成果往往表現(xiàn)為圖件或報(bào)表。圖件對(duì)于凸顯地理關(guān)系是最好不過的，而報(bào)表則用于概括數(shù)據(jù)并記錄計(jì)算結(jié)果24（5）結(jié)果評(píng)價(jià)和驗(yàn)證修改：24第六節(jié)土地信息的空間查詢空間信息查詢是對(duì)土地信息系統(tǒng)所描述的空間實(shí)體及其空間信息進(jìn)行訪問,從眾多的空間實(shí)體中挑選出滿足用戶要求的空間實(shí)體及其相應(yīng)的屬性。查詢交互進(jìn)行時(shí),其結(jié)果能動(dòng)態(tài)地通過兩個(gè)視窗(圖形窗和屬性表格窗)進(jìn)行顯示。25第六節(jié)土地信息的空間查詢空間信息查詢是對(duì)土地信息系統(tǒng)所描述一空間索引空間索引:指依據(jù)空間對(duì)象的位置和形狀或空間對(duì)象之間的某種空間關(guān)系,按一定的順序排列的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),其中包含空間對(duì)象的概要信息,如對(duì)象的標(biāo)識(shí)、外接矩形及指向空間對(duì)象實(shí)體的指針。作用：作為一種輔助性的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),它通過篩選作用,將大量與特定空間操作無關(guān)的空間對(duì)象被排除,從而提高空間操作的速度和效率。26一空間索引空間索引:指依據(jù)空間對(duì)象的位置和形狀或空間對(duì)空間索引性能的優(yōu)劣直接影響空間數(shù)據(jù)庫和土地信息系統(tǒng)的整體性能,它是空間數(shù)據(jù)庫和土地信息系統(tǒng)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。格網(wǎng)型空間索引：思路簡(jiǎn)單明了,容易理解和實(shí)現(xiàn)。其基本思想是將研究區(qū)域用橫豎線條劃分為大小相等和不等的網(wǎng)絡(luò),記錄每一個(gè)網(wǎng)格所包含的空間實(shí)體。當(dāng)用戶進(jìn)行空間查詢時(shí),首先計(jì)算出用戶查詢對(duì)象所在網(wǎng)絡(luò),然后再在該網(wǎng)絡(luò)中快速查詢所選空間實(shí)體,這樣一來就大大地加快了空間索引的查詢速度。27空間索引性能的優(yōu)劣直接影響空間數(shù)據(jù)庫和土地信息系統(tǒng)的整體性能二、空間關(guān)系類型空間關(guān)系主要是指地理實(shí)體之間的位置關(guān)系,即點(diǎn)、線、面三類基本數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,它們兩兩相關(guān),顯然有六種關(guān)系,即:點(diǎn)--點(diǎn)關(guān)系:兩點(diǎn)之間的距離是點(diǎn)一點(diǎn)間的基本關(guān)系。2.點(diǎn)--線關(guān)系:

一個(gè)點(diǎn)實(shí)體和一個(gè)線實(shí)體之間的距離是最基本的關(guān)系。3.點(diǎn)--面域關(guān)系:

確定一個(gè)點(diǎn)是否在一個(gè)面域內(nèi),稱為包含,這是最重要的關(guān)系。28二、空間關(guān)系類型空間關(guān)系主要是指地理實(shí)體之間的位置關(guān)系,即4.線--線關(guān)系:

線段是否連續(xù),若不連續(xù)是否連接;二條線是否相交,若相交則交點(diǎn)的位置在哪里。這是線一線間的兩個(gè)基本關(guān)系。5.線--面域關(guān)系:

線與面域相交,將原來的面域劃分而形成新的面域,將引起一系列的變化,這是線一面域的基本關(guān)系,如宗地的分割便是一例。 6.面域--面域關(guān)系:

幾個(gè)面域的重疊覆蓋形成綜合的面域,這是最主要的關(guān)系。如幾種單素圖的疊加組合294.線--線關(guān)系:29三、圖文互訪圖文互訪是最常用的查詢,主要有兩類:第一類是按屬性信息的要求來查詢空間位置,如查出土地級(jí)別為一級(jí)地塊的空間分布狀況;第二類是按空間位置來查詢屬性信息,最常用的是在圖形顯示屏幕前,把光標(biāo)移到某些點(diǎn)、線、面(多邊形)上,查出這些點(diǎn)、線、面有關(guān)的文字屬性信息。30三、圖文互訪圖文互訪是最常用的查詢,主要有兩類:30四、點(diǎn)、線、面相互關(guān)系查詢1.面--面查詢：某個(gè)多邊形相鄰的多邊形是哪些。2.面--線查詢：與某個(gè)多邊形的邊是哪些線(鏈)。3.面--點(diǎn)查詢：某個(gè)多邊形內(nèi)有哪些點(diǎn)狀要素。4.線--面查詢：某條線經(jīng)過(或穿過)哪些多邊形，某條線的左、右多邊形是哪些31四、點(diǎn)、線、面相互關(guān)系查詢1.面--面查詢：某個(gè)多邊形相鄰5.線--線查詢：與某條河流相連的支流是哪些,某些道路跨過哪些變電站。6.點(diǎn)--面查詢：某一點(diǎn)落在哪個(gè)多邊形內(nèi)。7.點(diǎn)--線查詢：某個(gè)結(jié)點(diǎn)由哪些線(鏈)相交而成。8“開窗”查詢,在圖形顯示屏幕上用光標(biāo)臨時(shí)劃定一個(gè)不規(guī)則的多邊形,好像在背景地圖上開了一個(gè)“窗”,然后查出和該窗口有關(guān)的點(diǎn)、線、面及其屬性信息。 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的矢量模型很容易實(shí)現(xiàn)上述功能。325.線--線查詢：與某條河流相連的支流是哪些,某些道路跨五、地址匹配查詢從街道的自然地址來查詢事物的空間位置GIS的一種特有的查詢方法,根據(jù)輸入街道的門牌號(hào)碼,就可知道大致的位置和所在的街坊。這對(duì)與空間分布有關(guān)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)調(diào)查與統(tǒng)計(jì)很有用,因?yàn)橹挥性谡{(diào)查表上填了地址,計(jì)算機(jī)就會(huì)自動(dòng)地從空間位置的角度來作統(tǒng)計(jì)、分析。這種查詢也經(jīng)常用在公用事業(yè)管理、事故分析等方面,如郵政、通訊、供水、供電、治安、消防、醫(yī)療等。33五、地址匹配查詢從街道的自然地址來查詢事物的空間位置GIS的六、空間數(shù)據(jù)的查詢檢索空間數(shù)據(jù)的查詢檢索：按一定條件對(duì)空間目標(biāo)的位置和屬性信息進(jìn)行查詢,以形成一個(gè)新的數(shù)據(jù)子集,可分下面幾種:1.定位查詢:用于實(shí)現(xiàn)圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的雙向查詢。如將光標(biāo)指向屏幕上圖形的某一部分時(shí),可得到相應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)。相反,當(dāng)光標(biāo)指向?qū)傩詳?shù)據(jù)中某一數(shù)據(jù)項(xiàng)時(shí),在屏幕上顯示該數(shù)據(jù)項(xiàng)相關(guān)聯(lián)的圖形。定位查詢是最基本的查詢功能。 2.分層查詢:用于查詢分層存放的圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。如當(dāng)?shù)貓D的地理要素分成行政界線、交通、水系及居民地等層時(shí),為了提取行政界線可只查詢行政界線層。3.區(qū)域查詢:用于在屏幕上開一窗口或指定一任意多邊形區(qū)域,并查詢?cè)搮^(qū)域內(nèi)的所有圖形數(shù)據(jù)及相關(guān)的屬性數(shù)據(jù)。此外,也可檢索點(diǎn)、線、面的一定范圍內(nèi)的圖形數(shù)據(jù)及相關(guān)的屬性數(shù)據(jù)。4.條件查詢:根據(jù)數(shù)據(jù)項(xiàng)與運(yùn)算符組成的條件表達(dá)式來查詢圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。這里所說的運(yùn)算符包括:算術(shù)運(yùn)算符“+,-,×,÷”關(guān)系運(yùn)算符“=,≤，≥,<,>"及邏輯運(yùn)算符"∩,U"等等。34六、空間數(shù)據(jù)的查詢檢索空間數(shù)據(jù)的查詢檢索：按一定條件對(duì)空間目5.空間關(guān)系查詢(1)面一面關(guān)系。查詢并判斷兩個(gè)面狀地物之間是否相鄰、包含、相交以及方向距離關(guān)系。例如查詢某一湖泊周圍的土地類型,就是查詢同湖面相鄰接區(qū)域的圖形屬性。 (2)線一線關(guān)系。查詢并判斷線與線之間是否有鄰接、相交、平行、重疊以及方向距離關(guān)系。例如,查詢河流的支流就是查詢同主流相交的河流。(3)點(diǎn)一點(diǎn)關(guān)系。查詢并判斷點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離、方向及重疊關(guān)系。例如,查詢某居民點(diǎn)周圍距離小于2km的商店。(4)線一面關(guān)系。查詢并判斷線與面之間的距離、方向、相交及重疊等關(guān)系。例如,求通過某縣的公路或某一高速公路所經(jīng)過的縣、市。(5)點(diǎn)一線關(guān)系。查詢并判斷點(diǎn)與線之間的距離、方向及重疊的關(guān)系。例如,查找某一條河流上的橋梁或通過某一居民點(diǎn)的公路。(6)點(diǎn)一面關(guān)系。查詢并判斷點(diǎn)與面之間的距離、方向及包含關(guān)系。例如查找某林區(qū)內(nèi)的消防站355.空間關(guān)系查詢(1)面一面關(guān)系。查詢并判斷兩個(gè)面狀地物空間分析應(yīng)用實(shí)例城鎮(zhèn)土地定級(jí)估價(jià)定級(jí)工作步驟確定定級(jí)因素體系：因素；因子；權(quán)重搜集各因素、因子資料繪制各因素分值圖疊加確定評(píng)價(jià)單元分值按頻率圖初步確定土地級(jí)別根據(jù)實(shí)際情況修正邊界修改確定36空間分析應(yīng)用實(shí)例城鎮(zhèn)土地定級(jí)估價(jià)36新泰更新的技術(shù)路線

定級(jí)因素體系的確定定級(jí)因素資料調(diào)查處理土地級(jí)別的初步確定地價(jià)樣點(diǎn)資料調(diào)查處理基準(zhǔn)地價(jià)的初步確定地價(jià)指數(shù)計(jì)算建立修正系數(shù)體系調(diào)整修改驗(yàn)收領(lǐng)導(dǎo)小組論證聽證會(huì)37新泰更新的技術(shù)路線定級(jí)因定級(jí)因土地級(jí)地價(jià)樣基準(zhǔn)地地價(jià)383839394040第五章土地信息處理與分析技術(shù)土地信息的空間分析土地信息的空間查詢41第五章土地信息處理與分析技術(shù)土地信息的空間分析1第五節(jié)土地信息的空間分析空間分析:

是基于土地對(duì)象的位置和形態(tài)特征的空間數(shù)據(jù)分析技術(shù),其目的在于提取和傳輸空間信息。結(jié)果:產(chǎn)生新圖形;新屬性緩沖區(qū)分析拓?fù)浏B加分析邏輯關(guān)系分析網(wǎng)絡(luò)分析42第五節(jié)土地信息的空間分析空間分析:2一、緩沖區(qū)分析緩沖區(qū)(Buffer）：根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的點(diǎn)線面實(shí)體，自動(dòng)建立其周圍一定寬度范圍內(nèi)的多邊形。建立緩沖區(qū)就是生成緩沖區(qū)多邊形是理想環(huán)境情況下影響范圍形象化注意工作量43一、緩沖區(qū)分析緩沖區(qū)(Buffer）：根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的點(diǎn)線面實(shí)緩沖區(qū)內(nèi)部的線自動(dòng)消除44緩沖區(qū)內(nèi)部的線自動(dòng)消除4455二、拓?fù)浏B加分析拓?fù)浏B加（Overlay）分析:把分散在不同層上的空間屬性信息按相同的空間位置加到一起,合為新的一層。該層的屬性由被疊加層各自的屬性組合而成。疊加類型：1.點(diǎn)與點(diǎn)的疊加（屬性提取、交集點(diǎn)提?。?6二、拓?fù)浏B加分析拓?fù)浏B加（Overlay）分析:把分散在不2.面與面的疊加：面與面的疊加是將兩個(gè)多邊形層疊加到一起,合成一個(gè)新的多邊形。面與面的疊加在城市規(guī)劃及土地管理中用途很廣。面與面的疊加如圖5-36所示。（屬性提取、圖形切割）472.面與面的疊加：面與面的疊加是將兩個(gè)多邊形層疊加到一起,3.線與面的疊加：線與面的疊加是將一個(gè)線狀元素或網(wǎng)絡(luò)狀元素與多邊形疊加。例如:線為道路網(wǎng),面為市區(qū)某區(qū)塊,則可得到該區(qū)內(nèi)道路分布狀況及密度、內(nèi)部交通流量、進(jìn)入和離開交通量等。線與面的疊加分析如圖5-37。483.線與面的疊加：線與面的疊加是將一個(gè)線狀元素或網(wǎng)絡(luò)狀元素4、點(diǎn)與面的疊加：可以分析每個(gè)多邊形內(nèi)某類點(diǎn)狀元素的多少或哪些點(diǎn)落在哪些多邊形內(nèi),常用于各種事物分布分析,如查看GPS控制點(diǎn)的分布情況等。494、點(diǎn)與面的疊加：可以分析每個(gè)多邊形內(nèi)某類點(diǎn)狀元素的多少或哪三、邏輯關(guān)系分析用邏輯表達(dá)式來分析處理重合點(diǎn)的非幾何特性之間的邏輯關(guān)系,實(shí)現(xiàn)對(duì)空間數(shù)據(jù)復(fù)合、提取、刪除等操作。如子集A為針葉林區(qū),子集B為坡度小于150區(qū)子集A子集B50三、邏輯關(guān)系分析用邏輯表達(dá)式來分析處理重合點(diǎn)的非幾何特性之間常用邏輯運(yùn)算1.邏輯交運(yùn)算：若子集為A,B,對(duì)其進(jìn)行邏輯交運(yùn)算,得交集C=A.and.B,如圖5-38a所示。邏輯交運(yùn)算后得子集C,它表示既是針葉林又是坡度小于15。的區(qū)域。

C51常用邏輯運(yùn)算1.邏輯交運(yùn)算：若子集為A,B,對(duì)其進(jìn)行邏輯2.邏輯并運(yùn)算:若子集為

A,B,對(duì)其進(jìn)行邏輯并運(yùn)算得C=A.or.B,如圖5-38b所示。上述A,B兩子集,經(jīng)邏輯并運(yùn)算后得子集C,它表示該區(qū)域是針葉林或坡度小于150的區(qū)域。C522.邏輯并運(yùn)算:若子集為A,B,對(duì)其進(jìn)行邏輯并運(yùn)算得3.邏輯非運(yùn)算若子集為A,B,對(duì)其進(jìn)行邏輯非運(yùn)算可表示為C=A-B,如圖5-38c所示。上述A,B兩子集,經(jīng)邏輯非運(yùn)算后得子集C,它表示坡度不小于150(即大于等于150)的針葉林區(qū)。C533.邏輯非運(yùn)算若子集為A,B,對(duì)其進(jìn)行邏輯非運(yùn)算可表示為四、網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)分析是對(duì)地理網(wǎng)絡(luò)(如交通網(wǎng)絡(luò))，城市基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)（如各種網(wǎng)線，電纜線，電力線，電話線，供水線，排水管道等）進(jìn)行地理化和模型化過程，通過研究網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)及模擬和分析資源在網(wǎng)絡(luò)上流動(dòng)和分配的情況,實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其資源等的優(yōu)化問題.54四、網(wǎng)絡(luò)分析網(wǎng)絡(luò)分析是對(duì)地理網(wǎng)絡(luò)(如交通網(wǎng)絡(luò))，城市基礎(chǔ)設(shè)施1.路徑分析路徑分析是GIS中最基本的功能，核心是對(duì)最佳路徑的求解。從網(wǎng)絡(luò)模型的角度看，最佳路徑的求解就是在指定網(wǎng)絡(luò)的兩結(jié)點(diǎn)間找一條阻抗強(qiáng)度最小的路徑。其求解方法有幾十種。另一種路徑分析功能是最佳游歷方案的求解?；《巫罴延螝v方案求解是給定一個(gè)邊的集合和一個(gè)結(jié)點(diǎn)，使之由指定結(jié)點(diǎn)出發(fā)至少經(jīng)過每條邊一次而回到起始結(jié)點(diǎn)，圖論中稱為中國(guó)郵遞員問題；結(jié)點(diǎn)最佳游歷方案求解則是給定一個(gè)起始結(jié)點(diǎn)、一個(gè)終止結(jié)點(diǎn)和若干中間結(jié)點(diǎn)，求解最佳路徑，使之由起點(diǎn)出發(fā)遍歷(不重復(fù))全部中間結(jié)點(diǎn)而到達(dá)終點(diǎn)，也稱旅行推銷員問題，一般只能近似解法求得近似最優(yōu)解。。551.路徑分析路徑分析是GIS中最基本的功能，152.資源分配資源分配也稱定位與分配問題，它包括了目標(biāo)選址和將需求按最近(這里的遠(yuǎn)近是按加權(quán)距離來確定的)原則尋找的供應(yīng)(收購)中心(資源發(fā)散或匯集地)兩個(gè)問題。562.資源分配資源分配也稱定位與分配問題，它包括了目標(biāo)選址和將3.連通分析(結(jié)點(diǎn)之間相互連通)從某一結(jié)點(diǎn)或邊出發(fā)能夠到達(dá)的全部結(jié)點(diǎn)或邊，這一類問題稱為連通分量求解。最少費(fèi)用連通方案的求解，即在耗費(fèi)最小的情況下使得全部結(jié)點(diǎn)相互連通。連通分析對(duì)應(yīng)圖的生成樹求解。最少費(fèi)用求解過程則是生成最優(yōu)生成樹的過程573.連通分析(結(jié)點(diǎn)之間相互連通)從某一結(jié)點(diǎn)或邊出發(fā)能夠到達(dá)五、地形分析地形空間分析是對(duì)x，y平面的第三維變量的分析，第三維變量可能是地形，也可能是降雨量，土壤酸堿度等變量等高線分析（地形分析）立體透視分析（通訊基站選址）坡度坡向土石方計(jì)算（工程設(shè)計(jì)）斷面圖分析58五、地形分析地形空間分析是對(duì)x，y平面的第三維變量的分析，第5919空間分析的步驟實(shí)例（1）建立分析的目的和標(biāo)準(zhǔn)：分析的目的是定義打算利用地理數(shù)據(jù)解決什么問題，而標(biāo)準(zhǔn)則具體規(guī)定了將如何利用G1S回答用戶所提出的問題。如某項(xiàng)研究的目的可能是確定適合建造一個(gè)新的公園的位置，或者是計(jì)算由于洪水可能造成的損失。而滿足這些目的的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該表述成一系列空間詢問，這樣才有利于分析。實(shí)例:用戶需要建立一個(gè)化工廠。要求距離高速公路出口距離不遠(yuǎn)于10公里，水源不遠(yuǎn)于2公里，居民點(diǎn)不遠(yuǎn)于1公里,地質(zhì)狀況良好,面積2平方公里?？臻g詢問：面積2〉=平方公里，距離高速公路出口距離=<10公里，水源=<2公里，居民點(diǎn)=<1公里,地質(zhì)狀況良好,60空間分析的步驟實(shí)例（1）建立分析的目的和標(biāo)準(zhǔn)：分析的目的是定（2）準(zhǔn)備空間操作的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備是一個(gè)非常重要的階段。準(zhǔn)備各種類型的圖形預(yù)處理：如轉(zhuǎn)換單位、略去數(shù)據(jù)庫中的某些部分等，生成新的屬性數(shù)據(jù)庫或在原有數(shù)據(jù)庫中增加新的屬性項(xiàng)。數(shù)據(jù)準(zhǔn)備的要求隨研究對(duì)象而異。例子需準(zhǔn)備資料：地質(zhì)圖；交通圖；居民點(diǎn)分布圖；土地利用規(guī)劃圖；水資源圖;地質(zhì)圖…資料處理:坐標(biāo)變換;

單位統(tǒng)一61（2）準(zhǔn)備空間操作的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備是一個(gè)非常重要的階段。21（3）進(jìn)行空間分析操作為了得到所需數(shù)據(jù)，可能需要進(jìn)行許多操作（檢索提取、緩沖、疊置等）,注意屬性數(shù)據(jù)結(jié)果例

疊置操作:地質(zhì)圖；交通圖；居民點(diǎn)分布圖；土地利用規(guī)劃圖；水資源圖，形成具有新特征的新綜合圖62（3）進(jìn)行空間分析操作為了得到所需數(shù)據(jù)，可能需要進(jìn)行許多操作（4）表格數(shù)據(jù)的分析計(jì)算根據(jù)所確定的分析目的和標(biāo)準(zhǔn)，定義一系列邏輯運(yùn)算和算術(shù)運(yùn)算來對(duì)所得到的地理數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作。各因素(屬性數(shù)據(jù))進(jìn)行邏輯與運(yùn)算:面積2〉=平方公里and距離高速公路出口距離=<10公里and水源=<2公里and居民點(diǎn)=<1公里and地質(zhì)狀況良好,63（4）表格數(shù)據(jù)的分析計(jì)算根據(jù)所確定的分析目的和標(biāo)準(zhǔn)，定義一系（5）結(jié)果評(píng)價(jià)和驗(yàn)證修改：

對(duì)通過表格分析獲得的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，以確定其有效性，必要時(shí)還應(yīng)請(qǐng)一些專家來幫助評(píng)價(jià)和驗(yàn)證；如果感到所進(jìn)行的分析還有局限性和缺點(diǎn)，需要進(jìn)一步改善，則可以返回適當(dāng)?shù)牟襟E重新分析。（6）產(chǎn)生結(jié)果圖和表格報(bào)告：

空間分析的成果往往表現(xiàn)為圖件或報(bào)表。圖件對(duì)于凸顯地理關(guān)系是最好不過的，而報(bào)表則用于概括數(shù)據(jù)并記錄計(jì)算結(jié)果64（5）結(jié)果評(píng)價(jià)和驗(yàn)證修改：24第六節(jié)土地信息的空間查詢空間信息查詢是對(duì)土地信息系統(tǒng)所描述的空間實(shí)體及其空間信息進(jìn)行訪問,從眾多的空間實(shí)體中挑選出滿足用戶要求的空間實(shí)體及其相應(yīng)的屬性。查詢交互進(jìn)行時(shí),其結(jié)果能動(dòng)態(tài)地通過兩個(gè)視窗(圖形窗和屬性表格窗)進(jìn)行顯示。65第六節(jié)土地信息的空間查詢空間信息查詢是對(duì)土地信息系統(tǒng)所描述一空間索引空間索引:指依據(jù)空間對(duì)象的位置和形狀或空間對(duì)象之間的某種空間關(guān)系,按一定的順序排列的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),其中包含空間對(duì)象的概要信息,如對(duì)象的標(biāo)識(shí)、外接矩形及指向空間對(duì)象實(shí)體的指針。作用：作為一種輔助性的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),它通過篩選作用,將大量與特定空間操作無關(guān)的空間對(duì)象被排除,從而提高空間操作的速度和效率。66一空間索引空間索引:指依據(jù)空間對(duì)象的位置和形狀或空間對(duì)空間索引性能的優(yōu)劣直接影響空間數(shù)據(jù)庫和土地信息系統(tǒng)的整體性能,它是空間數(shù)據(jù)庫和土地信息系統(tǒng)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。格網(wǎng)型空間索引：思路簡(jiǎn)單明了,容易理解和實(shí)現(xiàn)。其基本思想是將研究區(qū)域用橫豎線條劃分為大小相等和不等的網(wǎng)絡(luò),記錄每一個(gè)網(wǎng)格所包含的空間實(shí)體。當(dāng)用戶進(jìn)行空間查詢時(shí),首先計(jì)算出用戶查詢對(duì)象所在網(wǎng)絡(luò),然后再在該網(wǎng)絡(luò)中快速查詢所選空間實(shí)體,這樣一來就大大地加快了空間索引的查詢速度。67空間索引性能的優(yōu)劣直接影響空間數(shù)據(jù)庫和土地信息系統(tǒng)的整體性能二、空間關(guān)系類型空間關(guān)系主要是指地理實(shí)體之間的位置關(guān)系,即點(diǎn)、線、面三類基本數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,它們兩兩相關(guān),顯然有六種關(guān)系,即:點(diǎn)--點(diǎn)關(guān)系:兩點(diǎn)之間的距離是點(diǎn)一點(diǎn)間的基本關(guān)系。2.點(diǎn)--線關(guān)系:

一個(gè)點(diǎn)實(shí)體和一個(gè)線實(shí)體之間的距離是最基本的關(guān)系。3.點(diǎn)--面域關(guān)系:

確定一個(gè)點(diǎn)是否在一個(gè)面域內(nèi),稱為包含,這是最重要的關(guān)系。68二、空間關(guān)系類型空間關(guān)系主要是指地理實(shí)體之間的位置關(guān)系,即4.線--線關(guān)系:

線段是否連續(xù),若不連續(xù)是否連接;二條線是否相交,若相交則交點(diǎn)的位置在哪里。這是線一線間的兩個(gè)基本關(guān)系。5.線--面域關(guān)系:

線與面域相交,將原來的面域劃分而形成新的面域,將引起一系列的變化,這是線一面域的基本關(guān)系,如宗地的分割便是一例。 6.面域--面域關(guān)系:

幾個(gè)面域的重疊覆蓋形成綜合的面域,這是最主要的關(guān)系。如幾種單素圖的疊加組合694.線--線關(guān)系:29三、圖文互訪圖文互訪是最常用的查詢,主要有兩類:第一類是按屬性信息的要求來查詢空間位置,如查出土地級(jí)別為一級(jí)地塊的空間分布狀況;第二類是按空間位置來查詢屬性信息,最常用的是在圖形顯示屏幕前,把光標(biāo)移到某些點(diǎn)、線、面(多邊形)上,查出這些點(diǎn)、線、面有關(guān)的文字屬性信息。70三、圖文互訪圖文互訪是最常用的查詢,主要有兩類:30四、點(diǎn)、線、面相互關(guān)系查詢1.面--面查詢：某個(gè)多邊形相鄰的多邊形是哪些。2.面--線查詢：與某個(gè)多邊形的邊是哪些線(鏈)。3.面--點(diǎn)查詢：某個(gè)多邊形內(nèi)有哪些點(diǎn)狀要素。4.線--面查詢：某條線經(jīng)過(或穿過)哪些多邊形，某條線的左、右多邊形是哪些71四、點(diǎn)、線、面相互關(guān)系查詢1.面--面查詢：某個(gè)多邊形相鄰5.線--線查詢：與某條河流相連的支流是哪些,某些道路跨過哪些變電站。6.點(diǎn)--面查詢：某一點(diǎn)落在哪個(gè)多邊形內(nèi)。7.點(diǎn)--線查詢：某個(gè)結(jié)點(diǎn)由哪些線(鏈)相交而成。8“開窗”查詢,在圖形顯示屏幕上用光標(biāo)臨時(shí)劃定一個(gè)不規(guī)則的多邊形,好像在背景地圖上開了一個(gè)“窗”,然后查出和該窗口有關(guān)的點(diǎn)、線、面及其屬性信息。 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的矢量模型很容易實(shí)現(xiàn)上述功能。725.線--線查詢：與某條河流相連的支流是哪些,某些道路跨五、地址匹配查詢從街道的自然地址來查詢事物的空間位置GIS的一種特有的查詢方法,根據(jù)輸入街道的門牌號(hào)碼,就可知道大致的位置和所在的街坊。這對(duì)與空間分布有關(guān)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)調(diào)查與統(tǒng)計(jì)很有用,因?yàn)橹挥性谡{(diào)查表上填了地址,計(jì)算機(jī)就會(huì)自動(dòng)地從空間位置的角度來作統(tǒng)計(jì)、分析。這種