05GIS实验五.doc

实验五、空间分析基本操作一、 实验目的了解基于矢量数据和栅格数据基本空间分析的原理和操作。 掌握矢量数据与栅格数据间的相互转换、 栅格重分类(Raster Reclassify)、 栅格计算查询符合条件的栅格(Raster Calculator)、 面积制表（Tabulate Area）、 分区统计(Zonal tatistic)、 缓冲区分析(Buffer) 、采样数据的空间内插(Interpolate)、 栅格单元统计（Cell Statistic）、 邻域统计（Neighborhood）等空间分析基本操作和用途。为选择合适的空间分析工具求解复杂的实际问题打下基础。 24 / 24二、 实验设备与数据硬件：计算机软件：ArcGIS Desktop 10.0（或9.x）数据：老师提供的数据文件夹ex5三、 实验原理空间分析的基本步骤: a) 确定问题并建立分析的目标和要满足的条件 b) 针对空间问题选择合适的分析工具 c) 准备空间操作中要用到的数据。d) 定制一个分析计划然后执行分析操作。e) 显示并评价分析结果 空间分析实际上是一个地理建模过程，它涉及：问题的确定、使用哪些空间分析操作、评价数据、以合适的次序执行一系列的空间分析操作、显示及评价分析结果。四、 实验步骤、结果（含关键截图）空间分析模块打开ArcMAP，执行：自定义扩展模块，在扩展模块管理窗口中，将“空间分析”前的检查框打勾。在扩展模块管理窗口中，将“空间分析”前的检查框打勾。然后在ArcMap工具栏的空白区域点右键，在ArcMap中显示“空间分析”工具栏。设置了工作目录后，这些中间结果就会保存在指定的路径下。第1步 了解栅格数据在ArcMap中，加载栅格数据：Slope1，在TOC中右键点击Slope1，查看属性，在图层属性对话框中，点击“数据源”选项，可以查看此栅格图层的相关属性及统计信息。查看栅格数据的统计直方图：新建ArcMap地图文档：加载离散栅格数据：Landuse，在TOC中右键点击anduse ，“打开属性表”，查看字段“Count”可以看到每种地类所占栅格单元的数目第2步 用任意多边形剪切栅格数据(矢量数据转换为栅格数据)在ArcCatalog下新建一个要素类（要素类型为:多边形），命名为：ClipPoly.shp，在ArcMap中，加载栅格数据：Landuse、和ClipPoly.shp，打开 编辑器 工具栏，开始编辑 ClipPoly ，根据要剪切的区域，绘制一个任意形状的多边形。打开属性表，修改多边形的字段“ID”的值为1，保存修改，停止编辑。打开ArcToolbox，打开“要素转栅格”，指定栅格大小：查询要剪切的栅格图层Landuse 的栅格大小，这里指定为25，指定输出栅格的名称为路径在ArcToolbox中，依次打开3D Analyst 工具栅格计算乘，执行：栅格图层Landuse和剪切的Feature_Clip1之间的相乘运算得到的是以多边形剪切的Landuse数据第3步 栅格重分类通过栅格重分类操作可以将连续栅格数据转换为离散栅格数据，执行“重分类”，将坡度栅格重新分为5类：0-8、8-15、15-25、25-35、35度以上。第4步 栅格计算-查询符合条件的栅格找出坡度在25度以下的区域：构造表达式slope1 = 25 满足条件的栅格赋值为1，其余的栅格赋值为0第5 步 面积制表加载Landuse92栅格图层，打开ArcToolbox，执行Spatial Analyst Tools区域分析面积制表，指定分区数据和输入栅格数据打开得到的交叉面积数据表，观查其中的记录，理解本操作的意义是什么？第6步 分区统计在ArcMap中新建地图文档，加载栅格图层 r5yield (粮食产区分类图)、栅格Organic(土壤有机质含量分布图) 在r5yield 中，根据产量不同分为5个粮食产区打开ArcToolbox，执行Spatial Analyst ToolsZonal以表格显示分区统计，指定参数，确认后得到如下一个数据表：点击上面数据表中的表选项，执行“创建图表”命令，根据向导提示，设定参数，生成不同粮食产区土壤有机质含量（平均值）的统计图表，从统计图中可以看出，产量最低区有较低的有机质含量，中产区有机质含量较高，这表明较高的有机质含量会带来较高的产量。最高产量区有机质含量较低可能是其他因素的影响。第7步 缓冲区分析在ArcMap中，在工具栏空白处右键，点选自定义，在出现的对话框中的“命令”选项页中，在左边类别列表框中选“工具”，在右边命令列表框中选“缓冲区向导”。拖放“缓冲区向导”图标到一个已存在的工具栏上。关闭“定制”对话框。创建街道的线状缓冲区：新建地图文档，加载街道图层AIOStreets和城市地籍图层AIOZonecov，执行菜单命令：选择通过属性选择，构造表达式：STR_NAME = CYPRESS，从图层AIOStrees中，选择街道名称为CYPRESS的街道点击“缓冲区向导”图标，打开缓冲区向导对话框，通过缓冲区向导，建立所选择街道的50米缓冲区（一个多边形图层），得到沿街道CYPRESS的50米缓冲区：得到沿街道CYPRESS的50米缓冲区：第8步 空间关系查询根据位置选择，在上一步的基础上进行，找出与街道“CYPRESS”的50米缓冲区相交的地块。第9步 采样数据的空间内插空间内插算法是一种通过已知点的数据推求同一区域其它未知点数据的计算方法。新建地图文档，加载图层：气温.shp、YNBoundary，打开ArcToolbox，执行3D Analyst工具栅格插值样条函数法，在其对话框中，按下图所示指定参数。确定后，得到如下的气温空间分布图（通过修改图例得到相同的效果）2001年平均气温样条函数空间内插参考以上操作，生成2002年的平均气温空间分布图：通过设置相关选项参数，重新用“距离权重倒数”进行空间插值，得如下结果第10步 栅格单元统计在上一步的基础上进行，现在我们要根据2001年和2002年的年平均气温得到多年平均气温空间分布图。2001、2002年间平均气温空间内插第11步 邻域统计在ArcMap 中新建地图文档，加载栅格数据：emidalat, 打开ArcToolbox，执行3D Analyst工具临域分析焦点统计，按如下所示指定参数，将得到一个经过邻域运算操作后的栅格FocalSt_emid1，这是以33的格网，对emidalat 栅格中的单元运用“均值”（