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叠加分析（GIS中的空间分析功能）

次浏览 | 更新时间：2023-05-18

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叠加分析

GIS中的空间分析功能

叠加分析是GIS中的一项非常重要的空间分析功能。是指在统一空间参考系统下，通过对两个数据进行的一系列集合运算，产生新数据的过程。这里提到的数据可以是图层对应的数据集，也可以是地物对象。叠加分析的叠置分析的目标是分析在空间位置上有一定关联的空间对象的空间特征和专属属性之间的相互关系。多层数据的叠置分析，不仅仅产生了新的空间关系，还可以产生新的属性特征关系，能够发现多层数据间的相互差异、联系和变化等特征。

基本信息

中文名	叠加分析
属性	空间分析功能
数据	输入数据；叠加数据；叠加结果数据

定义

在叠加分析中至少涉及到三个数据，其中一个数据的类型可以是点、线、面等，被称作输入数据（Demo 中称作被操作图层/地物）；另一个数据是面数据被称作叠加数据（Demo 中称作操作图层/地物）；还有一个数据就是叠加结果数据，包含叠加后数据的几何信息和属性信息。

根据GIS数据基本结构不同，将GIS叠置分析分为基于矢量数据的叠置分析和基于栅格数据的叠置分析两大类。

分类

叠加分析有以下几种类型：

1.视觉信息叠加：视觉信息叠加是将不同侧面的信息内容叠加显示在结果图件或屏幕上，以便研究者判断其相互空间关系，获得更为丰富的空间信息。视觉信息叠加不产生新的数据层面，只是将多层信息复合显示，便于分析。包括（1）点状图，线状图和面状图之间的叠加显示。（2）面状图区域边界之间或一个面状图与其他专题区域边界之间的叠加。（3）遥感影象与专题地图的叠加。（4）专题地图与数字高程模型（DEM）叠加显示立体专题图。

2.点与多边形叠加：实际上是计算多边形对点的包含关系。还要进行属性信息处理。通常不直接产生新数据层面。例如一个中国政区图（多边形）和一个全国矿产分布图（点），二者经叠加分析后，并且将政区图多边形有关的属性信息加到矿产的属性数据表中，然后通过属性查询，可以查询指定省有多少种矿产，产量有多少；而且可以查询，指定类型的矿产在哪些省里有分布等信息。

3.线与多边形叠加：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。计算过程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，并将原线和多边形的属性信息一起赋给新弧段。叠加的结果产生了一个新的数据层面。

4.多边形叠加：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，其结果将原来多边形要素分割成新要素，新要素综合了原来两层或多层的属性。一般的GIS软件都提供了三种类型的多边形叠加操作：叠加的结果产生了一个新的数据层面。

5.栅格图层叠加：这种作用于不同数据层面上的基于数学运算的叠加运算，在地理信息系统中称为地图代数。地图代数功能有三种不同的类型：（1）基于常数对数据层面进行的代数运算；（2）基于数学变换对数据层面进行的数学变换（指数、对数、三角变换等）；（3）多个数据层面的代数运算（加、减、乘、除、乘方等）和逻辑运算（与、或、非、异或等）。

简介

叠加分析是在最佳位置选择或适宜性建模中应用的一组方法。此技术是将通用比例值应用于各种不同的输入以创建集成分析。

适宜性建模为特定现象标识最佳位置或首选位置。适宜性分析处理的问题类型范围如下：

•新房产开发的地点选在何处

•哪些地点较适于用作鹿的栖息地

•哪里最可能发生经济增长

•哪些地点最容易发生泥石流

叠加分析通常需要分析多个不同因素。例如，为新房产开发选择地点意味着要评估诸如土地成本、与现有服务的邻近性、坡度和洪水频率之类的情况。此信息存在于具有不同值范围的不同栅格中：美元、距离、度等。将土地成本(美元)栅格添加到与公用设施的距离(米)栅格，则无法获得有意义的结果。

此外，在您的分析中各个因素的重要性可能不尽相同。将选择地点与选择到公用设施管线的距离相比，土地成本可能更为重要。二者之间重要性的相差程度也因人而异。

即使在单个栅格中，也必须按照优先级对值进行区分。特定栅格中的某些值可能非常适用于您的目的(例如，坡度为 0 至 5度)，而其他值中有些可能较好，有些可能较差，甚至还有一些不可接受的值。

下面列出了执行叠加分析的常规步骤：

•定义问题

•将问题分解为子模型。

•确定重要图层。

•在图层内重分类或转换数据。

•确定输入图层的权重。

•添加或组合图层。

•分析。

步骤 1–3 是解决几乎所有空间问题的常用步骤，对于叠加分析尤其重要。

参考资料

[1]

ArcGIS教程：了解叠加分析 · 地理国情监测云平台[引用日期2014-07-30]

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