GIS空間分析在多因子地質(zhì)綜合評價(jià)中的應(yīng)用

王 偉

（河北省地礦局第四水文工程地質(zhì)大隊(duì)，河北滄州 061000）

1 概述

在地質(zhì)調(diào)查評價(jià)中往往采用對多個(gè)指標(biāo)要素進(jìn)行綜合分析，評價(jià)單元往往以基礎(chǔ)網(wǎng)格進(jìn)行劃分，本文試圖以通過對各要素圖層進(jìn)行疊加，然后按照疊加后形成的新圖形單元逐一進(jìn)行綜合評價(jià)，利用SETCION輔助工具對各新圖形單元的屬性導(dǎo)出和導(dǎo)入功能，通過EXCEL進(jìn)行定量計(jì)算進(jìn)而編制綜合地質(zhì)圖件。

2 空間分析

空間分析是GIS 系統(tǒng)的重要功能之一，可以將多種文件疊加產(chǎn)生一個(gè)新的數(shù)據(jù)層，其結(jié)果是原來的圖層文件被分割、剪斷、套合，然后生成新的文件，新文件綜合了原來圖層文件所具有的屬性。本文主要介紹該功能中的區(qū)對區(qū)疊加分析。

設(shè)有原文件A和B，疊加結(jié)果為文件C，其中∶

A 文件屬性為：缺省字段，f1；

B 文件屬性為：缺省字段，f2；

C 文件經(jīng)該系統(tǒng)處理后同時(shí)具有A文件和B文件的屬性。

疊加過程如下所示∶

文件A（A 圖形和A 屬性）→文件B（B圖形和B屬性）→文件C（C 圖形和C 屬性）。

其中C 文件的圖形類型和A 文件相同，而屬性則是A文件與B文件屬性連接的結(jié)果。

區(qū)對區(qū)疊加分析：包括合并分析、相交分析、相減分析、判別分析四種方式。疊加結(jié)果用陰影表示，疊加結(jié)果的屬性為∶標(biāo)志碼、面積、周長，fl、區(qū)號、f2。其中區(qū)號為第二個(gè)文件的區(qū)號。

（1）合并分析∶屬于A或?qū)儆贐的區(qū)域。A文件屬性標(biāo)志碼為1，面積為320.5m2，周長為61.2m，缺省字段f1 屬于A 文件；B 文件屬性標(biāo)志碼為1，面積為280.7m2，周長為50.1m，缺省字段f1屬于B文件。合并分析后形成C文件，C文件被分成3個(gè)部分其屬性分別為：①標(biāo)志碼為1，面積為198.2m2，周長為51.3m，缺省字段f1屬于A文件，表明該部分屬于A文件；②標(biāo)志碼為1，面積為122.3m2，周長為42.1m，缺省字段f1屬于A文件，生成的圖形聯(lián)接區(qū)號為1，缺省字段f2 屬于B 文件，表明該部分既屬于A文件又屬于B文件；③標(biāo)志碼為3，面積為158.4m2，周長為53.4m，生成的圖形聯(lián)接區(qū)號為1，缺省字段f2 屬于B 文件，表明該部分屬于B文件。合并分析示意如圖1所示。

（2）相交分析：屬于A且屬于B的區(qū)域。A文件屬性標(biāo)志碼為1，面積為320.5m2，周長為61.2m，缺省字段f1 屬于A 文件；B 文件屬性標(biāo)志碼為1，面積為280.7m2，周長為50.1m，缺省字段f1屬于B文件。相交分析后形成C 文件屬性為：標(biāo)志碼為1，面積為122.3m2，周長為42.1m，缺省字段f1 屬于A 文件，生成的圖形聯(lián)接區(qū)號為1，缺省字段f2 屬于B 文件，表明該部分既屬于A文件又屬于B文件。相交分析示意如圖2所示。

（3）相減分析：屬于A且不屬于B的區(qū)域。A文件屬性標(biāo)志碼為1，面積為320.5m2，周長為61.2m，缺省字段f1 屬于A 文件；B 文件屬性標(biāo)志碼為1，面積為280.7m2，周長為50.1m，缺省字段f1屬于B文件。相減分析后形成C 文件屬性為：標(biāo)志碼為1，面積為198.2m2，周長為51.3m，缺省字段f1 屬于A 文件，表明該部分屬于A文件。相減分析示意如圖3所示。

（4）判別分析：屬于A的區(qū)域。A文件屬性標(biāo)志碼為1，面積為320.5m2，周長為61.2m，缺省字段f1屬于A文件；B 文件屬性標(biāo)志碼為1，面積為280.7m2，周長為50.1m，缺省字段f1屬于B文件。判別分析后形成C文件，C 文件被分成2 個(gè)部分其屬性分別為：①標(biāo)志碼為1，面積為198.2m2，周長為51.3m，缺省字段f1屬于A文件，表明該部分屬于A 文件；②標(biāo)志碼為1，面積為122.3m2，周長為42.1m，缺省字段f1 屬于A 文件，生成的圖形聯(lián)接區(qū)號為1，缺省字段f2 屬于B 文件，表明該部分既屬于A文件又屬于B文件。判別分析示意如圖4所示。

3 方法簡介

（1）本次以對淺層水位埋深、水土腐蝕性、淺基礎(chǔ)承載力、樁端持力層頂板埋深、土壤鹽漬化及地下水污染等影響場地地基穩(wěn)定性的多個(gè)因素為例，對屬性參數(shù)進(jìn)行一定處理后，通過GIS 空間分析中的區(qū)對區(qū)合并分析將各個(gè)影響場地地基穩(wěn)定性的多個(gè)要素圖層進(jìn)行疊加，形成新的圖形評價(jià)單元，如圖5所示。

（2）通過對上述要素進(jìn)行疊加后形成的新的圖形評價(jià)單元，再通過各種評價(jià)方法如評價(jià)單元多因子加權(quán)指數(shù)和法、量化分值法、專家會議法及德爾非法等各種定性和定量的評價(jià)方法本文不再贅述，本實(shí)例選擇量化分值法，預(yù)先對各影響要素文件的圖層屬性參數(shù)進(jìn)行量化分值賦分后，通過GIS空間分析中的疊加分析功能形成圖形評價(jià)單元，利用SETCION輔助工具將各圖形評價(jià)單元的屬性導(dǎo)出到EXCEL中，如表1所示。

表1 量化分值參數(shù)導(dǎo)出到EXCEL進(jìn)行定量評價(jià)

（3）通過利用EXCEL 進(jìn)行定量計(jì)算后，利用定量評價(jià)計(jì)算的結(jié)果，將每一個(gè)評價(jià)圖形單元?dú)w并到規(guī)定的各等級中，如評價(jià)方法規(guī)定分為4個(gè)等級，可將各評價(jià)圖形等級屬性分別賦予數(shù)值為“1”、“2”、“3”、“4”，再根據(jù)SETCION 輔助工具將經(jīng)過定量計(jì)算后的圖形等級屬性參數(shù)導(dǎo)入到上述形成的各圖形評價(jià)單元；通過利用MapGis軟件中的根據(jù)屬性賦參數(shù)功能，將各評價(jià)等級相同的圖形賦予為同一個(gè)色系，將等級相同、位置不相鄰的各區(qū)視為該等級的亞區(qū)。最后再通過人工修圖使線條流暢、圓潤，保證圖件美觀。如圖6所示。

4 結(jié)束語

GIS 空間分析功能強(qiáng)大，本文介紹了利用該功能形成了一個(gè)新的綜合了原有各影響因素因子所具有屬性的文件，再將這些影響因子屬性利用Section 輔助工具提取出來，通過EXCEL進(jìn)行定量計(jì)算評價(jià)的方法。