疊加分析
疊加分析
疊加分析是GIS中的一項非常重要的空間分析功能。是指在統一空間參考系統下，通過對兩個數據進行的一系列集合運算，產生新數據的過程。這裡提到的數據可以是圖層對應的數據集，也可以是地物對象。疊加分析的疊置分析的目標是分析在空間位置上有一定關聯的空間對象的空間特徵和專屬屬性之間的相互關係。多層數據的疊置分析，不僅僅產生了新的空間關係，還可以產生新的屬性特徵關係，能夠發現多層數據間的相互差異、聯繫和變化等特徵。
在疊加分析中至少涉及到三個數據，其中一個數據的類型可以是點、線、面等，被稱作輸入數據（Demo 中稱作被操作圖層/地物）；另一個數據是面數據被稱作疊加數據（Demo 中稱作操作圖層/地物）；還有一個數據就是疊加結果數據，包含疊加后數據的幾何信息和屬性信息。
根據GIS數據基本結構不同，將GIS疊置分析分為基於矢量數據的疊置分析和基於柵格數據的疊置分析兩大類。
疊加分析有以下幾種類型：
1.視覺信息疊加：視覺信息疊加是將不同側面的信息內容疊加顯示在結果圖件或屏幕上，以便研究者判斷其相互空間關係，獲得更為豐富的空間信息。視覺信息疊加不產生新的數據層面，只是將多層信息複合顯示，便於分析。包括（1）點狀圖，線狀圖和面狀圖之間的疊加顯示。（2）面狀圖區域邊界之間或一個面狀圖與其他專題區域邊界之間的疊加。（3）遙感影象與專題地圖的疊加。（4）專題地圖與數字高程模型（DEM）疊加顯示立體專題圖。
2.點與多邊形疊加：實際上是計算多邊形對點的包含關係。還要進行屬性信息處理。通常不直接產生新數據層面。例如一個中國政區圖（多邊形）和一個全國礦產分布圖（點），二者經疊加分析后，並且將政區圖多邊形有關的屬性信息加到礦產的屬性數據表中，然後通過屬性查詢，可以查詢指定省有多少種礦產，產量有多少；而且可以查詢，指定類型的礦產在哪些省里有分佈等信息。
3.線與多邊形疊加：是比較線上坐標與多邊形坐標的關係，判斷線是否落在多邊形內。計算過程通常是計算線與多邊形的交點，只要相交，就產生一個結點，將原線打斷成一條條弧段，並將原線和多邊形的屬性信息一起賦給新弧段。疊加的結果產生了一個新的數據層面。
4.多邊形疊加：多邊形疊加將兩個或多個多邊形圖層進行疊加產生一個新多邊形圖層的操作，其結果將原來多邊形要素分割成新要素，新要素綜合了原來兩層或多層的屬性。一般的GIS軟體都提供了三種類型的多邊形疊加操作：疊加的結果產生了一個新的數據層面。
5.柵格圖層疊加：這種作用於不同數據層面上的基於數學運算的疊加運算，在地理信息系統中稱為地圖代數。地圖代數功能有三種不同的類型：（1）基於常數對數據層面進行的代數運算；（2）基於數學變換對數據層面進行的數學變換（指數、對數、三角變換等）；（3）多個數據層面的代數運算（加、減、乘、除、乘方等）和邏輯運算（與、或、非、異或等）。
疊加分析是在最佳位置選擇或適宜性建模中應用的一組方法。此技術是將通用比例值應用於各種不同的輸入以創建集成分析。
適宜性建模為特定現象標識最佳位置或首選位置。適宜性分析處理的問題類型範圍如下：
• 新房產開發的地點選在何處
• 哪些地點較適於用作鹿的棲息地
• 哪裡最可能發生經濟增長
• 哪些地點最容易發生泥石流
疊加分析通常需要分析多個不同因素。例如，為新房產開發選擇地點意味著要評估諸如土地成本、與現有服務的鄰近性、坡度和洪水頻率之類的情況。此信息存在於具有不同值範圍的不同柵格中：美元、距離、度等。將土地成本(美元)柵格添加到與公用設施的距離(米)柵格，則無法獲得有意義的結果。
此外，在您的分析中各個因素的重要性可能不盡相同。將選擇地點與選擇到公用設施管線的距離相比，土地成本可能更為重要。二者之間重要性的相差程度也因人而異。
即使在單個柵格中，也必須按照優先順序對值進行區分。特定柵格中的某些值可能非常適用於您的目的(例如，坡度為 0 至 5度)，而其他值中有些可能較好，有些可能較差，甚至還有一些不可接受的值。
下面列出了執行疊加分析的常規步驟：
• 定義問題
• 將問題分解為子模型。
• 確定重要圖層。
• 在圖層內重分類或轉換數據。
• 確定輸入圖層的權重。
• 添加或組合圖層。
• 分析。
步驟 1–3 是解決幾乎所有空間問題的常用步驟，對於疊加分析尤其重要。