GIS 实习六 空间分析——叠加分析
叠加分析是地理信息系统提取空间隐含信息常用的手段之一，它是在统一 的空间参考系统下，通过对不同的数据进行一系列的集合运算，产生新数据的 过程。叠加分析的目的是在空间位置上分析具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。叠加分析不仅可以产生新的空间关系，还可以 产生新的属性特征关系，发现多层数据间的差异、联系和变化等特征。从运算 角度看，叠加分析是指两个或两个以上的地理要素图层进行空间分析、标识分 析、更新分析、交集取反和空间连接等七类。
5.1 擦除分析
擦除（erase）分析是在输入数据层中去除与擦除数据层的相交的部分，形
成新的矢量数据层的过程。擦除要素可以为点、线和面，点擦除要素仅用于擦
除输入要素中的点，线擦除要素可用于擦除输入要素中的线和点，面擦除要素
可用于擦除输入要素中的点、线、面。由于面状要素比较直观形象，在此以面 擦除要素为例来介绍擦除分析的原理及操作。具体操作步骤如下：
在 ArcToolbox 中双击【Analysis】一＞【Overlay】一＞【Eras］打开【Erasd
对话框，如图 1 所示。
图1 erase分析对话框在【Erase】对话框中，输入【Input Feature^、【Erase Feature!数据。
实习 数据 中的 input.shp、
图1 erase分析对话框
确定输出结果【Output Feature Class的路径和名称。
注意，通常情况下，我们不用系统默认输出路径，要根据实际需要进行修改, 为了提高工作效率，可以统一修改输出路径，方法为：
单击【Geoprocessi ng— ＞【En vir onment】，打开【En vir onment Sett ings】
(gis对话框，如图2所示。将Workspace设置为输出数据的路径。
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Environment Settings X]
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图 2 Environment Settings
【XY Tolera nee】为可选项，可以不进行设置。
单击【OK】按钮，完成擦除分析操作，结果如图 3所示，图4是擦除分析
之前的原始数据。
图3 Erase分析结果
图4 Erase分析原始数据
5.2相交分析
相交（intersect）分析是计算输入要素的几何交集的过程。由于点、线、面 要素都可以进行相交操作，因此相交分析可以分为七类：多边形与多边形，线 与多边形，点与多边形，线与线，线与点，点与点，点、线、面三者相交。在 相交分析中，输入要素可以是几何类型（点、线或多边形）的任意组合。输出 要素的几何类型只能是与具有最低维度的输入要素类相同的或更低的几何类 型。下面以多边形为例介绍相交分析的操作，具体操作步骤如下：
在 ArcToolbox 中双击【Analysis】一＞【Overlay】一＞【lntersect】，打开【Intersect】 对话框，如图5所示。
图5
图5 In tersect分析对话框
在【Intersect】对话框中，输入【Input Feature?数据。（gis实习 数据
中的 input.shp
中的 input.shp、analysis.shp），
点击 兰按钮，可多次添加相交数据层
指定输出要素的保存路径和名称
【连接属性（可选）】下拉框中有三个选项：ALL，NO_FID和ONLY_FID， 通过其确定输入要素的哪些属性将传递到输出要素类。
ALL指输入要素的所有属性都将传递到输出要素类中。默认情况下为此
——NO_FID指除FID夕卜，输入要素的其余属性都将传递到输出要素类中。
――ONLY_FID指只有输入要素的FID字段将传递到输出要素类中。
【XY Tolera nee】为可选项。在其文本框中输入容差值，并设置容差值的单 位，也可以不进行设置。
【Output Type］下拉框中有三个选项：INPUT、LINE和POINT。
——INPUT只将【Output Type］保留为默认值，可生成叠置区域。
――LINE指将【Output Type］指定为“线”，生成结果为线。
――POINT指将【Output Type］指定为“点”，生成结果为点。
6所示，图
6所示，图7为输出结果
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图6 Intersect分析结果
图 7 In tersect 分析结果(Output Type 为 Poi nt)
5.3合并分析
合并（union）分析是计算输入要素的并集，所有的输入要素都将写入到输 出要素类中。在合并分析过程中，输入要素必须是多边形。如果输入要素类中 有相交的部分，相交部分还会具有相交的输入要素的所有属性。具体操作步骤 如下：
在ArcToolbox中双击【Analysis】— ＞【Overlay】— ＞【Union】，打开【Union】 对话框，如图8所示。
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Unig^n
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图8 Un ion分析对话框
在【Union】对话框中，输入【In put Feature?数据。（gis实习 数据
中的 unionl.shp、union2.shp）。
点击 按钮，可多次添加合并数据层。
指定输出要素类的保存路径和名称。
选择【连接属性（可选）】，设置【XY容差（可选）】。
选中【允许间隙存在（可选）】复选框，即不被包围区域创建要素。
单击【确定】按钮，完成合并分析操作，结果如图 9所示。
图9 Union分析结果
5.4识别分析
识别（identity）分析是计算输入要素和标识要素的集合，输入要素与标识 要素的重叠部分将获得标识要素的属性。输入要素可以是点、线或面，标识要 素必须是面，或者与输入要素的几何类型相同。标识分析主要有三种类型：多 边形和多边形，线和多边形与点和多边形的标识分析。下面以多边形为例介绍 标识分析的操作步骤：
在 ArcToolbox 中双击【An alysis】一【Overlay】一 ＞【Ide ntity 】，打开【Ide ntity 】 对话框，如图10所示。
图10 Identity分析对话框
在【Ide ntity】对话框中，输入【In put Feature^、【Ide ntity Features】数据。
（gis 实习 数据 中的 input.shp、 analysis.shp）,
指定输出要素类的保存路径和名称。
选择【连接属性（可选）、，设置【XY容差（可选）】。
【保留关系】为可选项，它用来确定是否将输入要素和标识要素之间的附加 关系写入到输出要素中。仅当输入要素为线并且标识要素为面时，此选项才适 用。
单击【确定】按钮，完成标识分析操作，结果如图 11所示
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图11 Identity分析结果
5.5更新分析
更新（update）分析用于计算输入要素和更新要素的几何相交。在输入要 素中，与更新要素相交的部分，在输出结果中其几何外形和属性都被更新要素 所更新。即在执行过程中，先用更新要素对输入要素进行擦除处理，将擦除后 的结果写入到输出结果中，再将更新要素也写入到输出结果中。
更新分析的操作步骤如下：
在 ArcToolbox 中双击【Analysis】— ＞【Overlay】— ＞【Update]，打开【Update] 对话框，如图12所示。
图12 Update分析对话框
输入【输入要素】、【更新要素】数据。（gis实习 数据 中的cities.shp
states.shp rivers.shp），指定输出要素类的保存路径和名称。
选中【边框】复选框，即允许边框存在。
设置【XY容差（可选）】。
单击【确定】按钮，完成更新分析操作，结果如图 13所示。
图14 Update分析结果
5.6交集取反分析
交集取反(symmetrical differenee)分析是将输入要素和更新要素不重叠的 部分输出到新要素类中。它首先计算输入要素和更新要素的几何交集，再从输 出要素中去除公共部分，只保留非公共部分。执行交集取反分析的输入要素和 更新要素必须具有相同的几何类型，由于面状要素可以将交集取反原理比较直 观地展现出来，在此以多边形要素为例介绍。
交集取反分析的具体操作步骤如下：
在 ArcToolbox 中双击【Analysis]— ＞【Overlay】一＞【symmetrical differenee】， 打开【symmetrical differenee】对话框，如图15所示。
图 16 Symmetrical Differenee 分析对话框输入【输入要素】、【更新要素】数据。（
图 16 Symmetrical Differenee 分析对话框
states.shp rivers.shp）,指定输出要素类的保存路径和名称。
选择【连接属性（可选）】，并设置【XY容差（可选）】
中的 cities.shp单击【确定】按钮，完成交集取反分析操作，结果如图 12所示
中的 cities.shp
图 16 Symmetrical Differe nee 分析结果
作业
将以上六种叠加分析成果以 word方式进行上交，要有关键步骤截图，为了更 好地表达分析结果，可适当对结果进行符号化。
实验报告命名：学号+姓名+实习6