在传统的地图分析中,为比较两个不同专题要素之间的空间关系,一般只能将两个要素在同一幅图中描绘出来,这对于研究多要素之间的关系非常困难。在GIS环境下,将分层存储的各种专题要素自动叠加和相交,便可以得到包含原始图层空间信息以及与之相关联的属性信息的新图层,这就是叠置分析。
矢量叠置分析涉及点与多边形的叠置、线与多边形的叠置、多边形与多边形的叠置。点与多边形的叠置实际上是计算多边形对点的包含关系,将一个含有点的图层叠置到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。例如,将油井与行政区划叠置,除可以得到油井本身的属性,如井位、井深、出油量等外,还可以得到行政区划的目标标识等。线与多边形叠置以确定一条线段落在哪个多边形内。线与多边形的叠置,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。不同的是,往往一个线目标跨越多个多边形,这时首先进行线与多边形边界的求交,并将线目标进行切割、叠置,形成一个新的空间目标的结果集,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。这样的操作能够回答每个县城包含的公里里程等问题,如果线状图层为河流,叠置的结果是多边形将穿越它的所有河流分割为弧段,这样就可以查询多边形内的河流长度,进而计算它的河流密度。多边形与多边形的叠置比前两种叠置要复杂得多,它需要将两层多边形的边界全部进行边界求交的运算和切割,然后根据切割的弧段重建拓扑关系,最后判断新叠置的多边形分别落在原始多边形的哪个多边形内,并建立其叠置多边形与原多边形的关系,如果必要再抽取属性。根据叠置结果要保留不同的空间特征,常用的三类多边形叠置操作有交、并、叠合。交只保留两个图层公共部分的空间图层,并综合两个叠置图层的属性。并保留两个叠置图层的空间图形和属性信息,往往输入图层的一个多边形被叠置图层中的多边形弧段分割成多个多边形,输出图层综合了两个图层的属性。叠合以输入图层为界,保留边界内两个多边形的所有多边形,输入图层切割后的多边形也被赋予叠置图层的属性,如图8-5所示。
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图8-5 矢量数据的叠置分析
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