تجزیه و تحلیل کلی و جبر نقشه
تجزیه و تحلیل همپوشانی فرایند جمع آوری چندین لایه داده ثبت شده در سیستم مرجع مشترک بر روی یکدیگر است تا روابط بین ویژگی‌ها در هر مکان قابل تجزیه و تحلیل باشد. این رایج ترین عملیات GIS برای مقایسه و تجزیه و تحلیل چندین لایه داده به طور همزمان است. به عنوان ابزاری برای توصیف مطابقت مکانی پدیده‌های مختلف جغرافیایی، تحلیل همپوشانی در طیف وسیعی از کاربردها مانند بررسی رابطه بین توزیع بارندگی و ارتفاع، محاسبه تعداد خواص در یک دشت سیل ۱۰۰ ساله، ارزیابی محیطی مورد استفاده قرار گرفته است. حساسیت بر اساس شیب، زهکشی سطحی، پی سنگ بستر، فرسایش خاک و سایر عوامل محیطی، و ایجاد ارتباط مکانی بین وقوع حیات وحش و شرایط زیستگاه. تجزیه و تحلیل همپوشانی را می‌توان به دو صورت برداری و رستری انجام داد.
همپوشانی بردار
پوشش برداری شامل ترکیب هندسه‌ها و ویژگی‌ها از لایه‌های برداری ورودی در یک لایه برداری است. سه نوع پوشش برداری وجود دارد: نقطه در چند ضلعی، خط در چند ضلعی و چند ضلعی روی چند ضلعی. پوشش -in-polygon مشخص می‌کند که یک ویژگی نقطه در کدام ناحیه قرار دارد. یک لایه ورودی شامل ویژگیهای نقطه ای است و دیگری نشان دهنده ویژگیهای چند ضلعی است. نتیجه یک لایه نقطه ای است که مجموعه ای از ویژگیهای نقطه ای را با ویژگیهای اضافی منتقل شده از لایه چند ضلعی نشان می‌دهد. شکل ۴-۱۲روند را نشان می‌دهد.
همپوشانی خطی در چند ضلعی تعیین می‌کند که ویژگی خط از کدام مناطق عبور می‌کند. یک لایه ورودی نشان دهنده ویژگیهای خط، و دیگری نشان دهنده ویژگیهای چند ضلعی است. تقاطع هندسی ویژگیهای خط را با ویژگیهای چند ضلعی محاسبه می‌کند و ویژگیهای خط را در مرزهای چند ضلعی تقسیم می‌کند. به هر یک از ویژگیهای خط حاصل، ویژگیهای چند ضلعی که درون آن قرار دارد، به همراه ویژگیهای اصلی از لایه ویژگی خط ورودی اختصاص داده می‌شود. نتیجه لایه ویژگی خطی است که از ویژگیهای خط تقسیم شده تشکیل شده است (شکل ۴-۱۳).
پوشش چند ضلعی روی چند ضلعی دو لایه چند ضلعی را ترکیب می‌کند. این شامل محاسبه تقاطع هندسی ویژگیهای چند ضلعی از دو لایه ورودی، ایجاد مجموعه ای جدید از چند ضلعی با مرزهای چند ضلعی از ویژگیهای اصلی تقسیم شده در تقاطع‌ها و نوشتن این چند ضلعی‌های جدید به عنوان ویژگی در لایه خروجی است (شکل ۴-۱۴). به هر چند ضلعی جدید ویژگیهای دو لایه ورودی اختصاص داده شده است.
شکل ۴-۱۲ پوشش نقطه به چند ضلعی
شکل ۴-۱۳ پوشش خطی در چند ضلعی
شکل ۴-۱۴ پوشش چند ضلعی بر روی چند ضلعی
اساساً سه روش برای پوشش بردار وجود دارد: اتحاد، تقاطع و هویت (شکل ۴-۱۵). روش اتحاد چند ضلعی روی چند ضلعی را پوشش می‌دهد و تمام ویژگیهای دو لایه ورودی را حفظ می‌کند. روش تقاطع ، نقطه به ضلعی ، خط در چند ضلعی یا چند ضلعی روی چند ضلعی را انجام می‌دهد و ویژگی‌ها یا بخشی از ویژگی‌هایی را که در ناحیه مشترک همه ورودی‌ها قرار دارند ، حفظ می‌کند. روش هویت، همپوشانی نقطه در چند ضلعی، خط در چند ضلعی یا چند ضلعی روی چند ضلعی را انجام می‌دهد، اما تمام ویژگی‌ها را در لایه ورودی اول نگه می‌دارد و بخش‌هایی از ویژگیهای لایه دوم را که از مرز ورودی اول عبور می‌کنند حذف می‌کند.
در ArcGIS، روش تقاطع را می‌توان با ورودی‌هایی با هر ترکیبی از انواع ویژگی (نقطه، خط و چندضلعی) استفاده کرد. نوع ویژگی خروجی از همان نوع یا نوعی از ویژگیهای ورودی با کمترین هندسه ابعاد خواهد بود. به عنوان مثال، اگر همه ورودی‌ها چند ضلعی باشند، نوع خروجی آن چند ضلعی خواهد بود. اگر یکی از ورودی‌ها خطی باشد و هیچ کدام نقطه ای نباشد، نوع خروجی آن خطی خواهد بود. اگر هر یک از ورودی‌ها نقطه ای باشد نوع خروجی آن نقطه ای خواهد بود. متد intersect نیز می‌تواند با یک ورودی اجرا شود. در این مورد تقاطع‌های بین ویژگی‌ها را در یک ورودی واحد شناسایی می‌کند، که می‌تواند برای یافتن همپوشانی چند ضلعی و تقاطع‌های خط مفید باشد. کادر ۴-۹ پوشش برداری را در ArcGIS نشان می‌دهد.
شکل ۴-۱۵ سه روش اساسی برای پوشش برداری
| کادر ۴-۹ پوشش برداری در ArcGIS |
کاربردی |
| برای پیروی از این مثالArcMap را شروع کنید و کلاس ویژگی جاده‌ها، قرقاول، خاک‌ها و پوشش زمین را از مسیر زیر دانلود کنید. |
| C:\Databases\GIS4EnvSci\VirtualCatchment\Geodata.gdb |
پوشش نقطه در چند ضلعی |
| ۱) ArcToolBox را باز کنید. به Analysis Tools > Overlay بروید و روی Intersect دوبار کلیک کنید. |
| ۲) در کادر محاوره ای Intersect: |
| الف) قرقاول و پوشش زمین را به عنوان ویژگیهای ورودی اضافه کنید. |
| ب) کلاس ویژگی خروجی را نام ببرید. |
| ج) روی OK کلیک کنید. یک لایه نقطه جدید ایجاد شده و به فهرست مطالب اضافه می‌شود. این لایه شامل تمام مکان‌های مشاهده قرقاول با ویژگیهای اضافی از لایه پوشش زمین است. |
| ۳) روی لایه نقطه جدید در فهرست مطالب کلیک راست کرده و Open Attribute Table را کلیک کنید. همانطور که در شکل ۴-۱۶ نشان داده شده است، جدول ویژگی آن باز می‌شود. نوع پوشش زمین را برای هر مکان مشاهده مشاهده کنید. |
پوشش خط در چند ضلعی |
| ۴) در ArcToolBox به Analysis Tools > Overlay بروید و روی Intersect دوبار کلیک کنید. |
| ۵) در کادر محاوره ای Intersect: |
| الف) جاده‌ها و پوشش زمین را به عنوان ویژگیهای ورودی اضافه کنید. |
| ب) کلاس ویژگی خروجی را نام ببرید. |
| ج) روی OK کلیک کنید. یک لایه خط جدید ایجاد شده و به فهرست مطالب اضافه می‌شود. این لایه شامل تمام ویژگیهای جاده با ویژگیهای اضافی از لایه پوشش زمین است. |
