一种用于地理信息系统中的空间叠加分析方法和系统

本发明公开了一种用于GIS中的空间叠加分析方法和系统。该方法，包括下列步骤：将输入GIS中的图层的矢量数据转换成栅格数据，并采用游程编码表示；对该采用游程编码表示的栅格数据执行叠加操作；将叠加后的栅格数据再转换成矢量数据，得到经过叠加的图层。其利用了栅格算法的优势，能够避免计算几何算法的缺点，提高叠加效率。

1.用于地理信息系统中的空间叠加分析方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤100.将输入地理信息系统中的图层的矢量数据转换成栅格数据，并采用游程编码表示；步骤200.对该采用游程编码表示的栅格数据执行叠加操作；步骤300.将叠加后的栅格数据再转换成矢量数据，得到经过叠加的图层；所述步骤100，包括下列步骤：步骤110.扫描输入地理信息系统的一个图层中的每一个多边形，对每一个多边形再循环读入该多边形的每一个环，对于每个环，计算y值扫描线与每个弧段P₁P₂的交点I的横坐标，以构造交点坐标加入交点栅格场，其中弧段P₁P₂两端点的纵坐标满足P₁
.y＜P₂
.y，计算后的交点I的横坐标 其中y是y值扫描线的纵坐标值，P₂y为P₂点的纵坐标，P₂x为P₂点的横坐标，P₁
.x为P₁点的横坐标，P₁
.y为P₁点的纵坐标；步骤120.将所述多边形的所有环的交点加入到栅格场，建立经过所述y值扫描线扫描得到的行的游程集合并组织成链表形式；所述步骤200中，将两个有重叠的游程单元合并；或者把当前游程单元插入到适当的位置，并且在插入的过程中把游程单元的属性信息保存下来；在当前行游程链表内删除与待删除游程单元区域重叠的部分；所述步骤300，包括下列步骤：步骤310.追踪经过叠加后的用游程编码表示的栅格数据，得到图层弧段；步骤320.根据所述图层弧段，生成图层；所述步骤310，包括下列步骤：步骤311.对每个游程单元，用两个数组表示各个游程单元的左边界、右边界是否被使用过，其初始值都是没有使用过；步骤312.从游程链表中选择符合预设条件的游程单元，将其左边界或右边界作为追踪的初始点；步骤313.从初始点开始进行矢量追踪，在追踪过程中，将经历过的游程左 边界或右边界的相应标志值设置为使用过；步骤314.重复步骤312-313，直至不存在任何相应标志值设置为使用过的游程，没有新的追踪初始点时终止循环。
2.用于地理信息系统中的空间叠加分析系统，其特征在于，所述系统，包括：矢转栅模块，用于将输入地理信息系统中的图层的矢量数据转换成栅格数据，并采用游程编码表示；叠加模块，用于对该采用游程编码表示的栅格数据执行叠加操作；叠加图层输出模块，用于将叠加后的栅格数据再转换成矢量数据，得到经过叠加的图层；所述矢转栅模块，包括：扫描模块，扫描输入地理信息系统的一个图层中的每一个多边形，对每一个多边形再循环读入该多边形的每一个环，对于每个环，计算y值扫描线与每个弧段P₁P₂的交点I的横坐标，以构造交点坐标加入交点栅格场，其中弧段P₁P₂两端点的纵坐标满足P₁
.y＜P₂
.y，计算后的交点I的横坐标 其中y是y值扫描线的纵坐标值，P₂y为P₂点的纵坐标，P₂x为P₂点的横坐标，P₁
.x为P₁点的横坐标，P₁
.y为P₁点的纵坐标；游程编码模块，用于将所述多边形的所有环的交点加入到栅格场，建立经过所述y值扫描线扫描得到的行的游程集合并组织成链表形式；所述叠加模块，包括：合并插入模块，用于将两个有重叠的游程单元合并；或者把当前游程单元插入到适当的位置，并且在插入的过程中把游程单元的属性信息保存下来；删除模块，用于在当前行游程链表内删除与待删除游程单元区域重叠的部分；所述叠加图层输出模块，包括：边界追踪模块，用于追踪经过叠加后的用游程编码表示的栅格数据，得到图层弧段；拓扑重构模块，用于根据所述图层弧段，生成图层； 其中所述边界追踪模块具体用于：(1)对每个游程单元，用两个数组表示各个游程单元的左边界、右边界是否被使用过，其初始值都是没有使用过；(2)从游程链表中选择符合预设条件的游程单元，将其左边界或右边界作为追踪的初始点；(3)从初始点开始进行矢量追踪，在追踪过程中，将经历过的游程左边界或右边界的相应标志值设置为使用过；重复(2)-(3)，直至不存在任何相应标志值设置为使用过的游程，没有新的追踪初始点时终止循环。
3.根据权利要求2所述的用于地理信息系统中的空间叠加分析系统，其特征在于，所述边界追踪模块，采用二值栅格的窗口化追踪方法。