矢量数据分析.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,第,11,章 矢量数据分析,11.1,建立缓冲区,11.1.1,缓冲区建立中的差别,注释栏,11.1,河滨缓冲区宽度,11.1.2,建立缓冲区的应用,注释栏,11.2,缓冲,区,作为定位准确度的指标,11.2,地图叠置,11.2.1,要素类型和地图叠置,11.2.2,地图叠置方法,11.2.3,叠置和数据格式,11.2.4,碎屑多边形（,Slivers,）,11.2.5,地图叠置中的误差传递,注释栏,11.3,误差传递模型,11.2.6,地图叠置的应用,11.3,距离量测,注释栏,11.4,评估定位准确度的距离量测,11.4,模式分析,11.4.1,点模式分析,1,11.4.2,量测空间自相关的莫兰指数（,Morans I,）,11.4.3,量测高,/,低聚集度的,G,统计量,11.4.4,模式分析的应用,注释栏,11.5,检测毒品热点,11.5,要素操作,重要概念和术语,复习题,应用：矢量数据分析,习作,1,：缓冲区建立和地图叠置,习作,2,：多组分多边形的地图叠置,习作,3,：点与线之间的距离量测,习作,4,：计算整体和局部,G,统计量,习作5,执行,Select,（选择）和,Clip,（剪取）,挑战性任务,参考文献,2,矢量数据分析,矢量数据以点、线和面空间要素为输入数据。,分析结果的准确性取决于空间特征的位置及形状的准确性。,拓扑关系是一些矢量数据分析（如建立缓冲区和叠置分析）的一个因素。,3,建立缓冲区,基于邻,近,（,proximity,）概念，,建立缓冲区,可把地图分为两个区域：一个区域位于所选地图要素的指定距离之内，另一个区域在指定距离之外。,在指定距离之内的区域称为缓冲区,。,围绕点建立缓冲区产生圆形缓冲区。围绕线建立缓冲区形成一系列围绕每条线段的长条形缓冲带。围绕多边形建立缓冲区则生成由该多边形边界向外延伸的缓冲区。,4,图,11.1,围绕点、线和面建立的缓冲区,5,缓冲区建立中的差别,缓冲距离（又叫缓冲大小）未必为常数，可以根据给定字段取值而变化,。,对线要素建立缓冲区未必在线两侧都有缓冲区，可以只在线的左侧或右侧建立缓冲区,。,缓冲区边界也可以被融合掉，使得缓冲区之间没有叠置区,。,6,图,11.2,用,不同缓冲距离建立的缓冲区,7,图,11.3,有四个环的缓冲区,8,图,11.4,未作边界融合（上图）与已作边界融合（下图）的缓冲区,9,地图叠置,地图叠置,操作是将两个要素图层的几何形状和属性组合在一起，生成新的输出图层。,输出图层的几何形状代表来自各输入图层的要素的几何交集。,输出图层的每个要素包含所有输入图层的属性组合，而这种组合不同于其邻域。,10,图,11.5,地图叠置把两幅图层的几何形状和属性组合到一幅新图层（图中的虚线仅为了说明，在输出图层中并不存在）,11,要素类型和地图叠置,按要素类型，地图叠置分成,“,点与多边形的叠置,”,、,“,线与多边形的叠置,”,和,“,多边形与多边形的叠置,”,等三种类型。,12,图,11.6,点与多边形的叠置。输入图层为点状图层,，,输出图层也是点状图层，但已含有多边形图层的属性数据,13,图,11.7,线与多边形的叠置。输入数据为线图层,，,输出图层也是线图层，但有两点不同于输入图层：线已被分割成两段，且这些线段具有来自叠置多边形图层的属性数据,14,图,11.8,多边形与多边形的叠置。在本图中，叠置的两个图层的区域范围相同。将两个图层的几何形状和属性合并生成了一个多边形图层,15,地图叠置方法,所有叠置方法都是基于布尔连接符的运算，即,AND,、,OR,和,XOR,。,若使用,AND,连接符，则此叠置操作为求交（,Intersect,）。,若使用,OR,连接符，则此叠置操作称为联合（,Union,）。,若使用,XOR,连接符，则此叠置操作称为对称差异（,Symmetrical Difference,）或差异（,Difference,）。,若使用以下表达式,（,input layer,）,AND,（,identity layer,）,OR,（,input layer,），则该叠置操作称为识别（,Identity,）或减去（,Minus,）。,16,图,11.9,Union,法的输出图层中保留了两个输入图层的全部区域范围,17,图,11.10,Intersect,法的输出图层中仅保留两个输入图层的共同区域,18,图,11.11,Symmetrical difference,法在输出图层中仅保留各输入图层独有的区域,19,图,11.12,Identity,法生成的输出图层与输入图层的范围相同,，,然而输出图层包含来自识别图层的几何形状和属性,20,碎屑多边形（,Slivers,）,多边形图层叠置的常见错误是形成,碎屑多边形,，即沿着两个输入图层的相关或共同边界线生成的碎屑多边形,。,ArcGIS,用,聚合容差,就会将落在指定距离之内的点和线接合到一起,。,21,图,11.13,图中上部边界有一系列碎屑多边形（阴影区），,它是,在输入图层的多条海岸线叠置中形成的,22,图,11.14,聚合容差可消除上部边界（,A,）的许多碎屑多边形，但也会接合那些不是碎屑多边形的线段（,B,）,23,地图叠置中的误差传递,误差传递,是指,因,输入图层不准确而产生的误差。,碎屑多边形是输入图层误差的例子，这种误差会传递到地图叠置分析的输出图层中。,24,面的插值法,地图叠置更有效的应用是帮助解决面的插值问题。,面的插值法,包括将一个已知多边形数据集（源多边形）转移到另一个目标多边形。,25,图,11.15,面插值的实例。粗线表示人口普查区，细线表示学区。已知人口普查区,A,的人口为,4000,，,B,的人口为,2000,。地图叠置结果显示，人口普查区,A,的面积在学区,1,中所占的面积比例为,1/8,，人口普查区,B,所占的面积比例为,1/2,。因此，学区,1,内的人口可以估计为,1500,，或者,（,4000 x 1/8,）,+,（,2000 x 1/2,）,26,距离量测,距离量测是指要素之间直线（欧氏）距离的量测。量测可在一个图层中的点到另一图层的点之间进行，或在一个图层的各个点到另一图层中的最邻近点或线之间进行。,27,模式分析,模式分析是关于二维空间点要素空间分配的研究。,在整体水平上，模式分析可以揭示某分布模式是随机、离散还是集聚的。,在局部水平上，模式分析可以检测出分布模式中是否含有高值或低值的局部集聚。,模式分析,包括,点模式分析,、,量测空间自相关的,莫兰指数（,Morans I,）,和,量测高,/,低聚集度的,G,统计量,。,28,点模式分析,点模式分析使用图层中各个点与其最邻近点的距离，判断该点是呈随机的、规则的还是集聚的分布模式,。,雷普利（,Ripley,）的,K,函数能够辨认出在一定的距离范围内的聚合或者分离效果，因此不同于最近邻分析。,29,图,11.16,鹿的位置的点分布模式,30,图,11.17,L(d),的计算值以及上、下模拟包络线,31,表,11.1,鹿的位置数据 的,L(d),期望值、观测值和两者之差,32,图,11.18,点分布模式表示鹿的位置和在每个位置上看到的数目,33,图,11.19,爱达荷州阿达县各街区拉丁裔人口百分比。州府博伊西位于该图上部中央,(,小规模街区所在,),34,图,11.20,爱达荷州阿达县各街区,LISA,的,Z,得分,35,图,11.21,阿达县各街区拉丁裔人口的局部,G-,统计量的,Z,得分,36,要素操作,许多,GIS,软件包提供了在一个或者更多图层操作和管理要素的工具。,这些工具包括：,Dissolve,（消除边界）Clip,（剪取）,Append,（拼接）,、,Select,（选择）,、,Eliminate,（排除）,、,Update,（更新）,、,Erase(,擦除）,和,Split,（分割）,。,37,图,11.22,Dissolve,消除具有相同属性值的多边形,(a),边界，生成简化图层,(b),38,图,11.23,Clip,工具生成的输出图层，仅包含那些落在剪取图层区域范围内的输入图层要素（图中虚线仅作为说明，在剪取地图中并不存在）,39,图,11.24,Append,工具把两个相邻图层拼接成一个图层，但不能消除图层之间的公共边界,40,图,11.25,Select,工具通过选择输入图层,(a),的要素生成新图层,(b),41,图,11.26,Eliminate,工具消除上部边界线上的碎屑多边形（图中的,A,）,42,图,11.27,Update,工具用更新图层及其要素来替换输入图层,43,图,11.28,Erase,将落在擦除图层区域范围内的那些输入图层要素消除,44,图,11.29,Split,工具以分割图层的几何形状将输入图层分割成四个独立的图层,45,