專利名稱：一種gis圖層點數(shù)據(jù)疊加方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)疊加方法，尤其是涉及一種GIS圖層點數(shù)據(jù)疊加方法。
背景技術(shù)：
GIS地理信息系統(tǒng)就是綜合處理和分析地理空間數(shù)據(jù)的一種技術(shù)系統(tǒng)。以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎，在計算機軟硬件的支持下，運用系統(tǒng)工程和信息科學的理論，科學管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)，以提供管理、決策等所需信息的技術(shù)系統(tǒng)。一般都具有數(shù)據(jù)采集、管理、分析、顯示的功能，其中，空間分析是GIS的高級功能，通過空間查詢與空間分析，得出決策結(jié)論，是GIS的出發(fā)點和歸宿?？臻g分析用于挖掘數(shù)據(jù)背后的位置相關(guān)的規(guī)律或聯(lián)系，需要懂得如何應用GIS目標之間的內(nèi)在空間聯(lián)系并結(jié)合各自的數(shù)學模型和理論來制定規(guī)劃和決策。典型的空間分析包括拓撲空間查詢、緩沖區(qū)分析、疊加分析和空間集合分析。其中的疊加分析就是將同一地區(qū)，同一比例尺的兩組或更多的多邊形要素的數(shù)據(jù)文件進行疊置，根據(jù)兩組多邊形邊界的交點來建立具有多重屬性的多邊形或進行多邊形范圍的屬性特征的統(tǒng)計分析。也可以說疊加分析包括空間關(guān)系的疊加和屬性關(guān)系的綜合， 就是將相關(guān)主題層組成的數(shù)據(jù)層進行疊加產(chǎn)生一個新的數(shù)據(jù)層的操作。地理信息系統(tǒng)疊加分析可以分為以下幾類視覺信息疊加、點與多邊形疊加、線與多邊形疊加、多邊形疊加、柵格圖層疊加。視覺信息疊加是將不同側(cè)面的信息內(nèi)容疊加顯示在結(jié)果圖件或屏幕上，以便研究者判斷其相互空間關(guān)系，不產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)層面，只是將多層信息復合顯示，便于分析。點與多邊形疊加，是計算多邊形對點的包含關(guān)系，同時處理屬性信息?？梢詫⒍噙呅螌傩孕畔B加到其中的點上，也可以將點的屬性疊加到多邊形上，用于標識該多邊形。線與多邊形疊加，是比較線坐標與多邊形坐標的關(guān)系，判斷線是否落在多邊形內(nèi)。 疊加的結(jié)果產(chǎn)生了一個新的數(shù)據(jù)層，每條線被它穿過的多邊形打斷成新弧段圖層，同時產(chǎn)生一個相應的屬性數(shù)據(jù)表記錄原線和多邊形的屬性信息。多邊形疊加將兩個或多個多邊形圖層進行疊加產(chǎn)生一個新多邊形圖層的操作，其結(jié)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。進行多個多邊形的疊加運算，在參與運算多邊形所構(gòu)成的屬性空間內(nèi)，每個結(jié)果多邊形內(nèi)部的屬性值是一致的，可以稱為最小公共地理單元。柵格圖層疊加的另一形式是二值邏輯疊加，即作用于不同數(shù)據(jù)層面上的基于數(shù)學運算的疊加運算，在地理信息系統(tǒng)中稱為地圖代數(shù)。包括I、基于常數(shù)對數(shù)據(jù)層面進行的代數(shù)運算；2、基于數(shù)學變換對數(shù)據(jù)層面進行的數(shù)學變換(指數(shù)、對數(shù)、三角變換等)；3、多個數(shù)據(jù)層面的代數(shù)運算(加、減、乘、除、乘方等)和邏輯運算(與、或、非、異或等)。在現(xiàn)有的疊加分析方法中，點面、線面、面面疊加是矢量疊加，但沒有對屬性數(shù)據(jù)進行數(shù)學變換或代數(shù)運算，地圖代數(shù)使用靈活，但局限于柵格圖層，而且把圖層作為代數(shù)公式的變量進行計算的技術(shù)難度也很大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種GIS圖層點數(shù)據(jù)疊加方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種GIS圖層點數(shù)據(jù)疊加方法，其特征在于，包括以下步驟I)讀取要疊加的圖層數(shù)據(jù)，選擇一疊加對象點分布均勻度最高的圖層作為基準圖層；2)讀取另一待疊加的圖層c的數(shù)據(jù)，把該圖層數(shù)據(jù)映射到基準圖層的疊加對象上；3)根據(jù)鄰近影響原則，將圖層c疊加對象的點數(shù)據(jù)映射到基準圖層的點上；4)遍歷基準圖層上的所有點，循環(huán)執(zhí)行3)，直到基準圖層上的所有點都有圖層c 的數(shù)據(jù)映射；5)轉(zhuǎn)到步驟2)，遍歷所有需要疊加的圖層，直到所有需要疊加的圖層數(shù)據(jù)都映射到基準圖層上；6)設在基準圖層的每個疊加對象點P上的各個待疊加圖層的映射數(shù)據(jù)為V、V’、 V”......，則根據(jù)給定的疊加算法，進行疊加計算，得到點P的疊加結(jié)果Up Up = f (V, V，，V”，......)7)在基準圖層上，根據(jù)所有點的疊加結(jié)果Up，對該區(qū)域進行克里金插值，得到最終的結(jié)果。所述的分布均勻度U計算如下
權(quán)利要求
1.一種GIS圖層點數(shù)據(jù)疊加方法，其特征在于，包括以下步驟1)讀取要疊加的圖層數(shù)據(jù)，選擇一疊加對象點分布均勻度最高的圖層作為基準圖層；2)讀取另一待疊加的圖層c的數(shù)據(jù)，把該圖層數(shù)據(jù)映射到基準圖層的疊加對象上；3)根據(jù)鄰近影響原則，將圖層c疊加對象的點數(shù)據(jù)映射到基準圖層的點上；4)遍歷基準圖層上的所有點，循環(huán)執(zhí)行3)，直到基準圖層上的所有點都有圖層c的數(shù)據(jù)映射；5)轉(zhuǎn)到步驟2)，遍歷所有需要疊加的圖層，直到所有需要疊加的圖層數(shù)據(jù)都映射到基準圖層上；6)設在基準圖層的每個疊加對象點P上的各個待疊加圖層的映射數(shù)據(jù)為V、V’、 V”......，則根據(jù)給定的疊加算法，進行疊加計算，得到點P的疊加結(jié)果Up Up = f (V, V’, V，，，......)7)在基準圖層上，根據(jù)所有點的疊加結(jié)果Up，對該區(qū)域進行克里金插值，得到最終的結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種GIS圖層點數(shù)據(jù)疊加方法，其特征在于，所述的分布均勻度U計算如下 Κ-無 Ii/ = 100*[l———=~] η*Χ其中，η為對疊加分析區(qū)域的均分網(wǎng)格數(shù)，Xi為i網(wǎng)格內(nèi)點的數(shù)目，X為疊加分析區(qū)域η內(nèi)η個網(wǎng)格內(nèi)的點數(shù)的平均值，S卩f= P Xi I，均勻度U越大，則表明點的分布越均勻，若η有多個圖層均勻度相同，則取點數(shù)最多的圖層作為基準圖層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種GIS圖層點數(shù)據(jù)疊加方法，其特征在于，所述的鄰近影響原則為對于基準圖層上的任意選取一點P，根據(jù)位置關(guān)系，在P點的東、西、南、北四個方向搜索圖層C上的四個點pi、p2、p3、p4,該四個點在圖層C上的對應方向所有點中距離P點最近的點，所述的對應方向所有點是指從P點出發(fā)在該方向左右各30°夾角內(nèi)的點，如果某個方向一個點也沒有，則放棄該方向的點。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種GIS圖層點數(shù)據(jù)疊加方法，其特征在于，所述的步驟3) 中的數(shù)據(jù)映射為把pl、p2、p3、p4各點的數(shù)據(jù)映射到圖層c的P點上，映射過程為反距離加權(quán)，具體如下若dl、d2、d3、d4分別表示pi、p2、p3、p4到p點的距離，vl、v2、v3、v4分別表示pi、 p2、p3、p4點的數(shù)據(jù)，則圖層c的四個點映射到p點的數(shù)據(jù)為V 其中，η為大于O的加權(quán)冪指數(shù)，通常取整數(shù)I。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種GIS圖層點數(shù)據(jù)疊加方法，其特征在于，所述的給定的疊加算法為基于地圖代數(shù)的空間疊加算法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種GIS圖層點數(shù)據(jù)疊加方法，包括以下步驟1)選擇一疊加對象點分布均勻度最高的圖層作為基準圖層；2)讀取另一待疊加的圖層c的數(shù)據(jù)，映射到基準圖層的疊加對象上；3)根據(jù)鄰近影響原則，將圖層c疊加對象的點數(shù)據(jù)映射到基準圖層的點上；4)遍歷基準圖層上的所有點，直到基準圖層上的所有點都有圖層c的數(shù)據(jù)映射；5)遍歷所有需要疊加的圖層，直到所有需要疊加的圖層數(shù)據(jù)都映射到基準圖層上；6)則根據(jù)給定的疊加算法，進行疊加計算，得到點p的疊加結(jié)果UpUp＝f(v，v’，v”，......)；7)在基準圖層上，根據(jù)所有點的疊加結(jié)果Up，對該區(qū)域進行克里金插值，得到最終的結(jié)果。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有提高了疊加效率等優(yōu)點。
文檔編號G06F17/30GK102609535SQ20121003496
公開日2012年7月25日 申請日期2012年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月16日
發(fā)明者劉學增, 朱偉佳, 朱合華, 朱愛璽, 章哲顏 申請人:上海同巖土木工程科技有限公司